【正文】 圖 43 浮動(dòng)中性點(diǎn)法三相電壓信號(hào)處理原理圖 Floating neutral point method for threephase voltage signal processing diagram 電梯控制電氣柜的三相電壓進(jìn)線端子上，并通過浮動(dòng)中性點(diǎn)電路依次與數(shù)字信號(hào)處理器的運(yùn)算模塊和 A/D 轉(zhuǎn)換器相連接；鱷魚鉗從三相電壓進(jìn)線端子獲取三相電壓，并傳給浮動(dòng) 中性點(diǎn)電路進(jìn)行浮動(dòng)中性點(diǎn)處理，然后再傳給數(shù)字信號(hào)處理器的 A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入運(yùn)算模塊；所述鱷魚鉗直接把三相 380V 交流電壓引至測(cè)量?jī)x的電路板上，浮動(dòng)中性點(diǎn)電路采用浮動(dòng)中性點(diǎn)法不失真地把 380V 交流信號(hào)降到 0~3V 范圍內(nèi)，且保證了三相中性點(diǎn)與測(cè)量?jī)x的模擬地是彼此獨(dú)立的，避免了測(cè)量?jī)x的模擬地與三相 中 性點(diǎn)直接相連所產(chǎn)生的共地干擾問題。 （ 4）電梯空載按測(cè)試運(yùn)行工作圖譜運(yùn)行一次，電梯能效測(cè)量?jī)x自動(dòng)計(jì)算、記錄本次電梯輸入電能和輸出機(jī)械能。 圖 41 電梯能效測(cè)量?jī)x系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架 block diagram of elevator energy efficiency measuring instrument 采用成熟高可靠性的霍爾電流傳感器測(cè)量電梯控制柜三相進(jìn)線電流，采用浮動(dòng)中 性點(diǎn)方式直接測(cè)量三相電壓。前端 Sigmadelat ADC 采用 過采樣技術(shù)，可充分保證電流、電壓采樣速率，根據(jù)采樣定理可知電流、電壓采樣數(shù)據(jù)中包含高達(dá) 21 次的諧波信息，所以依據(jù)公式01P = ( ) ( )N Nn U n I n? ??計(jì)算得到的有功功率也至少包含 21 次諧波信息。 (8)能量計(jì)算 將功率信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分就可以得到能量。 (4)無功功率計(jì)量 無功功率計(jì)量算法與有功類似，只是電壓信號(hào)采用移相 90 度之后的。 第一步， 打開 MATLAB 軟件模塊： c:\tidcs\c28\dsp_tbox\filter\matlab\ezfir16 第二步，執(zhí)行 ezfir16 腳本，輸入 高通濾波器的 各個(gè) 參數(shù)， FIR 濾波器階數(shù) 50，采用 Hamming 窗，采樣頻率為 20kHz，濾波器截 止頻率為 8kHz。由上面的方程可見， FIR 濾波算法實(shí)際上是一種乘 法累加運(yùn)算，它不斷的輸入樣本 ()xn ，經(jīng)延時(shí)，做乘法累加，再輸出濾波結(jié)果 ()yn 。因此電梯系統(tǒng)是非正弦系統(tǒng)，非線性負(fù)載 ， 電流 波形 如圖 32 所示。 標(biāo)準(zhǔn)增量載荷標(biāo)準(zhǔn)工作圖譜循環(huán)運(yùn)行模式 電梯標(biāo)準(zhǔn)載荷工況指在空轎廂內(nèi)放置相當(dāng)于 電梯額定載荷 20%的負(fù)載，同時(shí)根據(jù)電梯運(yùn)行樓層數(shù)確定電梯工作圖譜，電梯按設(shè)定 的工作圖譜循環(huán)運(yùn)行。而本測(cè)量方法測(cè)得的電梯能效與轎廂及對(duì)重質(zhì)量無關(guān)，同理與相應(yīng)的曳引繩質(zhì)量、補(bǔ)償繩質(zhì)量、隨行電纜質(zhì)量無關(guān) (造成的能耗差于差值計(jì)算中抵消 )。 (2)無需知道轎廂及對(duì)重質(zhì)量，測(cè)量結(jié)果與電梯轎廂和對(duì)重質(zhì)量無關(guān)。 M? 是電梯空載與 20%額定載荷的質(zhì)量差，空載電能與 20%載荷電能的差對(duì)應(yīng)了運(yùn)送 M? 載荷所消耗的電能，進(jìn)而得到電梯產(chǎn)生單位有效機(jī)械能所相應(yīng)消耗的電能作為電梯能效 Q 的度量指標(biāo)。 選定額定載荷的某一百分比的有效載荷 M? 加載在電梯上，電梯再次按測(cè)試運(yùn)行工作圖譜運(yùn)行一次，按以下公式 25 計(jì)算電梯有效載荷運(yùn)行過程電梯 總共產(chǎn)生的有效機(jī)械能 20%W ： 20% 0 ( ) | |TW M M V dt? ? ?? (25) 其中， MM?? 即為有效載荷下電梯的凈重 ， 2V 為有效載荷下轎廂的直線行駛動(dòng)態(tài)速度， 2t 由采樣頻率決定， 2T 為有效載荷電梯按測(cè)試運(yùn)行工作圖譜運(yùn)行一次所需要的時(shí)間。轎廂的運(yùn)行速度與運(yùn)行曲線一般由計(jì)算機(jī)設(shè)定好，不受電梯載荷大小的影響。從工程學(xué)角度出發(fā)，衡量電梯能效主要看電梯 “完成的輸送量 ”與此過程 “耗用的電能 ”，即電梯轉(zhuǎn)換出來的有用機(jī)械能與所輸入的電能的比值。 綜上所述，固定行程和速度下的電梯能耗方法，是在電梯的平衡 系數(shù)為 的情況下得出的，并且電梯的載荷情況不一定是對(duì)稱的，該方法只能說明特點(diǎn)情況下的電梯能效情況。 電梯的運(yùn)行次數(shù)是通過估算的方法得到的，所以建筑內(nèi)每年每平方米的電梯能耗的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不夠高。他通過對(duì)大量電梯的能耗情況進(jìn)行測(cè)量，結(jié)合電梯的服務(wù)樓層數(shù)、驅(qū)動(dòng)類型和額定速度，計(jì)算出電梯在 倍樓層間距的行程下的電梯典型運(yùn)行時(shí)間 (TP)。雖然電梯轎廂質(zhì)量在一定程度上反映了電梯的載荷情況，但是由于電梯載荷和行程是固定的，即在能耗評(píng)價(jià)中沒有考慮到客流情況的影響，這種評(píng)價(jià)方法只能說明電梯在某個(gè)特定情況下的能效情況。所有被計(jì)算的電梯的配置情況和運(yùn)行的工況是 相同的，該方法可以有效地比較不同配置電梯的能效的差別。 所以，電梯能效測(cè)量的基礎(chǔ)是科學(xué)合理的測(cè)量方法，并同時(shí)滿足安全性、低成本、便捷性三方面的要求。提出以 Mvdt?? 即差額質(zhì)量速度積分計(jì)算電梯輸送有效載荷所作的機(jī)械能。電梯能效的定義和測(cè)量目的是建立一個(gè)公華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 4 認(rèn)尺度來衡量標(biāo)識(shí)不同電梯的電能利用效率，所以測(cè)量電梯能效的關(guān)鍵是定義一個(gè)合理的測(cè)量方法，排除各種影響電梯能效的因素對(duì)測(cè)量結(jié)果所造成的干擾，使測(cè)量結(jié)果具有可比性。本項(xiàng)目的完成，對(duì)政府實(shí)行電梯能效管制，推廣電梯節(jié)能技術(shù)，降低電梯能耗、節(jié)約能源具有重要的意義。據(jù)了解，目前國(guó)家強(qiáng)制執(zhí)行的電梯質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是電梯安全標(biāo)準(zhǔn)，并沒有對(duì)電梯節(jié)能項(xiàng)目進(jìn)行強(qiáng)制性規(guī)第一章 緒論 3 定。 20xx 年 ，美國(guó)能源效率經(jīng)濟(jì)委員會(huì)（ ACEEE）組織了包括工業(yè)電梯、能源咨詢、自然資源管理和建筑工程的專家研究起草了一篇《提高電梯能耗效率的途徑》的文章，載入了 ACEEE 的白皮書系列中，為美國(guó)電梯工業(yè)的節(jié)能研究提供了指導(dǎo)性意見 [9]。由此可見，國(guó)內(nèi)電梯的能耗在整個(gè)社會(huì)能耗中占有相當(dāng)大的比例。 20xx 年北京奧運(yùn)會(huì)期間，全國(guó)缺電 情況更為嚴(yán)重，很多企業(yè)為了避開用電高峰期，縮短或者調(diào)整生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)間。 63 攻讀碩士學(xué)位期 間取得的研究成果 52 測(cè)試數(shù)據(jù)分析 16 電梯循環(huán)運(yùn)行模式定義 11 基于差額質(zhì)量速度積分的電梯能效測(cè)量方法的特點(diǎn) 數(shù)字信號(hào)處理器 根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算電梯能效指標(biāo)。 DSPbased software development of elevators’ energy efficiency measures A Dissertation Submitted for the Degree of Master Candidate： Supervisor： Prof. Xiao Bing South China University of Technology Guangzhou, China 華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 基于 DSP 的電梯能效測(cè) 量 軟件開發(fā) I 摘 要 電梯是與人類日常生活緊密相關(guān)的交通工具，并且隨著電梯數(shù)量的急劇增加，巨大的電梯能耗已經(jīng)引起社會(huì)和政府職能部門的密切關(guān)注。 關(guān)鍵詞 :電梯能效；電能計(jì)量； DSP II Abstract Elevator is closely related to the transportation of daily life. With the dramatic increase in the number of lifts, lift energy consumption has caused great social and the close attention of the government functions. A reasonable way to evaluate the lift can lift the energy efficiency for businesses to provide ways to understand for customers to choose energysaving elevators provide the basis for the government to lift the energy efficiency of the review and supervision of technical support. For promoting development and promotion of energysaving elevator has important significance. Described in this article developed by our own quality speed based on the difference between the integral method of measuring energy efficiency of lift, the lift is a test method to measure the efficiency of energy use and the elevator based on the measurements of energy use efficiency of appliances. Define a power index overe the interference of various factors affecting the lift elevator energy efficiency measurement, and safe, convenient and energy efficiency indicators measured lift. Proposes Mvdt?? that the speed difference between the calculated integral lift the quality of delivery by the mechanical payload. M? is the difference of lift load and 20% rated load. Noload power and load power of 20% difference corresponds to the energy consumed by transporting M? loads. After the previous two transport loads calculated on the basis of poor quality, different from the rated load to lift the quality of the different percentage of the absolute value as a measure of the mechanical energy of the methods of the lift. Highspeed digital signal processor TMS320F2808 as the core processing unit, digital signal processor to 20kHz sampling frequency processing the input voltage and current singal, and the