ᑕ!ϡ!९!ּ! 台達電子工業股份有限公司 機電事業部 案例名稱 台達工業自動化產品應用於電梯一體機高效率節能整合改善方案 發行單位 應用服務技術中心 適用機種 台達 IED 電梯一體機系列 關鍵字 發行日期 2012 年 8 月 頁數 4 IED, 電梯, AFE 【基本介紹】 隨著全球暖化的問題持續加溫，再生能源與節能減炭更是成為全球環保議題關注的焦點。台達在節能省電這方面更是不 遺餘力地研究開發相關產品，提供了工業自動化、樓宇自動化許多高效率的節能整合方案。創建於 1984 年的台達桃園一廠， 建廠至今客梯也邁入了第 28 年與列入設備老舊淘換改裝項目，於是在節能整體規劃導入台達節能整合方案「電梯一體機高 效率節能整合改善方案」，真正落實做到真正的台達經營使命「環保、節能、愛地球」綠色節能效益，也讓使用者搭乘更安 全、更舒適、更環保。 【設備功能】 系統規劃改善項目： 一、 電梯傳動機構設備 二、 電梯動力運行控制設備 三、 電梯主動式電源回生單元設備 四、 雲端整合即時監控設備 【設備示意圖】 一、 電梯傳動機構設備 電梯傳動馬達改善: 此案規劃從原本舊系統之 15hp 感應馬達架構改選用 5hp 永磁馬達架構，因為無齒輪永磁同步馬達(PM)具有以下 優點，機械效能可達 95%： 1. 節能、驅動系統動態性能好 2. 平穩、雜訊低 3. 容量體積小可有效節省建築空間 4. 壽命長、安全可靠 耗電量只有傳統感應馬達的一半，油壓電梯的三分之一，更能節約能源。且毋須每年更換機械齒輪油，不會產生油污， 既環保又可省下換油維護成本。 二、 電梯動力運行控制設備 為了電梯乘坐舒適性安全性。台達電梯一體機的設計符合安全第一，高環境耐受性的國際安規標準(UL/CE)，並以 單一 MCU 高度整合實現一體化主控制器和驅動器，大幅提升運行效率與性能，提升電梯的可靠度。例如提供了看門狗 保護(即時監控 MCU)、雙迴路安全繼電器(安全雙保險)、驅動器輸出欠相保護(確認曳引機安全無虞)、自動轉矩輸出確 認(煞車釋放有保護)，台達電梯一體機真正落實，規劃、組合、技術、服務之一站式產品，不僅降低額外之成本，一體 台達工業自動化憑藉著豐富的經驗與先進技術，提供最高效率、高可靠度的產品、系統解決方案及服務，是最值得您信賴的合作伙伴！ 台達電子智慧產權所有，翻印必究。 COPYRIGHT © 2012 DELTA ELECTRONICS.,INC. ALL RIGHTS RESERVED. -1- ᑕ!ϡ!९!ּ! 台達電子工業股份有限公司 機電事業部 化的體機與應用優勢同時能彈性運用於各種需求。台達一梯體機在電梯領域提供專業的解決方案與完整的技術維修支 援，是您最可靠的夥伴 三、 電梯主動式電源回生單元（AFE2000）設備 圖一為一般傳統交流變頻器驅動馬達，且當運動瞬間或頻繁煞車時，直流鏈電壓會因瞬間能量回升衝擊過大而超過 所設定的 DC bus 電壓準位，致使直流鏈電容燒燬。因此傳統上以並聯方式安裝高瓦數的煞車電阻，以吸收過多的回升 能量。此法可解決負載能量回升的問題，但效率差且將增加硬體額外費用、環境溫度過高與空間增加。 圖二為台達主動式電源回生單元（AFE2000）有效操作在直流鏈電壓瞬間回升衝擊，將多餘能量經回饋到市電端。 此法案不需外加煞車電阻，即可有效解決負載能量回升的問題。 圖一 圖二 台達主動式前端(Active Front End-AFE)是一個可控整流器，能夠實現系統交流和直流間的雙向能量傳輸，通過電源 回饋功能，進行能源回饋，可節省能源消耗，使變頻器驅動的制動能力達到最大的發揮。通過正弦波 PWM 控制，產生 完美的正弦波電流，大大減少高次諧波的電流波形。通過電源功率因數 1 的控制（電源相電壓與電源電流同相的控制方 式）與 PWM 控制，負載大小和電源容量可以是 1:1，因此，電源電纜、受電機器之類的電源設備的成本大幅降低，此 外還能消除高次諧波，適用在要求電網諧波極低的場合(THD 電流＜5%)、提高功率因數，不受電網波動的影響，可在 系統中並聯具有卓越的動態特性。 四、 雲端整合即時監控設備 透過台達雲端整合技術，把桃一廠現場電梯即時監控管理資訊與告警資訊透過雲端整合技術把監控即時圖形化數據與 可視化影像跨網域投到桃三廠中央監控中心電視牆上，讓管理者可隨時即時遠端監控電梯的運行即時資訊與狀態。 在告警資訊方面，台達提供資訊告警監控系統，若是遇到系統異常警訊與不正常狀態，系統會自動發送警報簡訊通知 管理者人員手機，讓管理者第一時間掌握異常代碼內容相關資訊與派人員即刻前往準確處理。 在門禁管理方面，我們還增加原舊電梯系統先沒安裝的刷卡機，因廠房是屬產線性質，所以須嚴格門禁管制需求，有 效管控門禁人員進出的使用權限。 在即時管理資訊方面，在電梯內搭乘人員可透過觸控式人機畫面可立即將電梯相關管理資訊：一般公布欄資訊、系統用電耗 台達工業自動化憑藉著豐富的經驗與先進技術，提供最高效率、高可靠度的產品、系統解決方案及服務，是最值得您信賴的合作伙伴！ 台達電子智慧產權所有，翻印必究。 COPYRIGHT © 2012 DELTA ELECTRONICS.,INC. ALL RIGHTS RESERVED. -2- ᑕ!ϡ!९!ּ! 台達電子工業股份有限公司 機電事業部 電量、節能資訊等，更透過雲端整合技術將電梯內管理資訊與可視化影像，透過雲端把監控即時圖形化數據與可視化影像投 到中央監控中心之電視牆上，讓管理者可隨時遠端監控電梯的運行即時資訊與狀態。 【系統示意圖】 【效益分析】 以電梯上下行程來評估分析, 安裝 AFE 主動式前端後, 能將原本需要消耗在煞車電阻上轉化為熱能的能量, 回升至市電供廠 區其他設備使用, 安裝 AFE 主動式前端比安裝煞車電阻時節能 52.1%. 再者使用永磁馬達與傳統感應馬達的節能效率相差甚大. 在同樣使用 AFE 的情況下, 感應馬達與永磁馬達耗電預估相差 7.9-3.1=4.8 度, 這也是此改善工程為何需選擇永磁馬達的原因. 台達工業自動化憑藉著豐富的經驗與先進技術，提供最高效率、高可靠度的產品、系統解決方案及服務，是最值得您信賴的合作伙伴！ 台達電子智慧產權所有，翻印必究。 COPYRIGHT © 2012 DELTA ELECTRONICS.,INC. ALL RIGHTS RESERVED. -3- ᑕ!ϡ!९!ּ! 台達電子工業股份有限公司 機電事業部 電梯機號 馬達種類 電梯梯速 M/MIN 電梯載重 KG 節能 % 若電梯來回1000次/日 .kW*hr(度)/天 AFE2000 永磁(PM) 電梯機號 馬達種類 90 電梯梯速 M/MIN 550 電梯載重 KG 52.1 節能 % 3.1 90 550 6.5 若電梯來回1000次/日 .kW*hr(度)/天 AFE2000 感應(IM) 剎車電阻 9.8 7.9 剎車電阻 8.7 台達桃園一廠的客用電梯已使用了近 28 年，為了對此老舊客梯進行大改造，我們選用台達在電梯領域所提供的專業節 能整合方案，整體改善前後比對驗證節能效率高達 52%，在電費著實替公司帶來莫大的節能效益，確實符合台達電子集 團經營使命口號「環保、節能、愛地球」。 更多台達工業自動化產品介紹，請參考 www.delta.com.tw/ia 台達工業自動化憑藉著豐富的經驗與先進技術，提供最高效率、高可靠度的產品、系統解決方案及服務，是最值得您信賴的合作伙伴！ 台達電子智慧產權所有，翻印必究。 COPYRIGHT © 2012 DELTA ELECTRONICS.,INC. ALL RIGHTS RESERVED. -4-