博碩士論文 100521085 詳細資訊




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姓名 殷頊(Hsu Yin)  查詢紙本館藏   畢業系所 電機工程學系
論文名稱 節能電梯之設計與實現
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摘要(中) 有一個理論說明”當電梯配重箱重量相等於電梯載人車廂重量時,電梯運行最省電”。本論文根據此理論,設計與製作一台具備自動調節配重之節能電梯。經實測驗證,其功率消耗與一般傳統電梯相比,最多可減少50%的功率消耗。由於一般傳統電梯皆採用固定配重,且其配重多為電梯廂空載時重量的1.5倍,因此當電梯廂與電梯固定配重不平衡時,電梯即需消耗許多電能去維電梯正常運作;有鑒於此,本論文以傳統電梯機構為基本架構,提出一套改良方式,將原固定配重之配重箱,改良為可調節重量之配重箱,以減少電梯電能消耗。我們於電梯大樓的樓頂、中間樓層與地下室分別配置一個水箱,共計上、中、下三個水箱,當電梯廂空載時,電梯廂本身重量等同於可調節重量之配重箱重量,如此可使電梯在靜止狀態時,達到馬達最小功率消耗。然而,當有乘客進入電梯廂時,即破壞了電梯廂與電梯配重箱的平衡,此時系統會依據目前電梯配重箱所在樓層位置,決定由上、中、下水箱中的一個,作為配重水之充填來源或排放之容器,並將適量的配重水輸送至電梯配重箱中,或反向將多餘配重水自電梯配重箱中排出至中、下水箱中,以調整配重箱重量,達到電梯廂與電梯配重箱的平衡,如此即可達到電梯運行功率消耗最小化之節能目的。
摘要(英) It is well-known that “the most energy saving way for an elevator operation is to adjust the weight of counterweight box to balance the weight of the carriage”. This thesis uses the knowledge to design an energy saving elevator in which the weight of the counterweight box can be adjusted by a weight adjusting system to balance the weight of elevator carriage at any time. Experiment result shows that the power consumption is at most reduced to 50%. In traditional elevators, there is a fixed weight counterweight box, which is generally as one and a half times of the weight of the empty elevator carriage, for the operation of elevator. If the people number in the carriage is changed, the counterweight box with fixed weight cannot balance with the weight of carriage with people, the elevator will consume more power to operate. Therefore, in this thesis, we propose a novel method to improve the structure of the traditional elevator in which the counterweight weight can be adjusted to balance the weight of the carriage such that the power consumption is reduced.
There are three water tanks set at the top, middle floor and bottom floor, respectively, of a building. When the carriage is still and empty, its weight equals to the weight of the empty counterweight box. Then the energy consumption is most saving. While if there are some people entering or leaving the elevator carriage, the weight of the carriage is changed. Then according to the weight and position of the counterweight box, the weight adjusting system can assign suitable water tank to pour water into or draw water off the counterweight box such that the weights of both sides are equal. Therefore, the power consumption of the elevator operation will be reduced obviously.
關鍵字(中) ★ 電梯
★ 節能
★ 配重箱
★ 功率消耗
關鍵字(英) ★ Elevator
★ energy saving
★ counterweight box
★ power consumption
論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文目標 2
1.4 論文架構 2
第二章 系統架構與軟硬體介紹 3
2.1系統架構與機構介紹 3
2.1.1傳統電梯原理介紹 3
2.1.2節能電梯原理介紹 7
2.2節能電梯硬體架構與軟體介紹 8
2.3節能電梯端硬體介紹 9
2.4感測器模組介紹 17
2.4.1水位感測器介紹 18
2.4.2壓力感測器介紹 19
2.4.3直流電流記錄器 19
2.5電腦端中央控制系統 20
第三章 電梯廂升降程序與控制 21
3.1人機互動介面設計 21
3.2電梯廂升降程序與控制策略 22
第四章 節能電梯配重水箱之配水策略 28
4.1電梯廂與配重水箱間之平衡策略 28
4.2配重水箱配水策略 36
第五章 實驗結果 43
5.1傳統電梯能源消耗分析 43
5.1.1範例1 43
5.1.2範例2 45
5.1.3範例3 46
5.2節能電梯能源消耗分析 48
5.2.1範例1 48
5.2.2範例2 50
5.2.3範例3 51
5.3綜合比較 53
第六章 結論與未來展望 56
6.1 結論 56
6.2 未來展望 57
參考文獻 58
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http://www.milonetech.com/Purchase_eTape.html,2012年11月15號。
指導教授 王文俊(Wen-June Wang) 審核日期 2013-7-16
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