電梯及控制技術

電梯及控制技術電梯既是一種垂直交通運輸設備，又是一種比較復雜的機電結合的大型工業(yè)產(chǎn)品，它既有完善的機械專用結構，又有復雜的電器控制部分。在使用過程中，要想要讓電梯運行可靠乘坐舒適、不出或少出故障，并確保安全運行，避免人身事故，電梯維修與維保從業(yè)人員必須對電梯的結構、運行原理、性能特點、控制方式等有深刻的認識，并且能夠全面掌握電梯的內(nèi)在關系和運行規(guī)律。第一章電梯簡介REF_Ref91015290\r\h[1]：1854年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會上,美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了以蒸汽為動力的載人升降機。從那以后,高樓大廈內(nèi)部都開始裝置了奧的斯的垂直自動梯。這種自動梯速度不快而且噪聲很大,但是可以代步,于是奧的斯名聲大振。我國電梯行業(yè)的發(fā)展主要分為三個階段:1970年以前,我國電梯行業(yè)主要大量生產(chǎn)1.0m/s以下的交流雙速電梯,其結構簡單、造價便宜、維護方便。由于其過渡過程是跳躍式的,所以舒適度差,又由于運行速度低,因此效率也低。盡管存在著這么多的問題,但是由于當時我國的發(fā)展狀況,大多數(shù)只是高樓群(非超高樓群),全國電梯總量也僅約1100多臺,所以這種電梯也得到了廣泛的應用。1970年以后,我國幾家較大的電梯生產(chǎn)廠與有關部門合作共同研制了可控硅勵磁的直流電動機-發(fā)電機組的主傳動方式。由于其采用單閉環(huán)控制方式,所以抗干擾能力較差,調(diào)試工作也比較困難。通常在1.75m/s以下的電梯采用此模式。當電梯要求速度在2～2.5m/s時,采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。其抗干擾性比單閉環(huán)型式有好轉(zhuǎn)。然而由于采用的仍是發(fā)電機-電動機組,因此能耗較大。1980年至今,我國共生產(chǎn)、安裝電梯遠超40萬臺。我國已成為世界最大的新裝電梯市場和最大的電梯生產(chǎn)國。而且隨著科學技術的進步,世界各國對節(jié)能問題越來越重視,我國也不例外。電梯行業(yè)快速發(fā)展,電梯逐漸向節(jié)能,高速,超高速,安全化,舒適化,智能化,綠色化等方向發(fā)展。第二章現(xiàn)有電梯控制技術分類發(fā)展概述REF_Ref91015365\r\h[2]：2.1運行邏輯控制系統(tǒng)運行邏輯控制系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)過繼電器回路、微機控制2個時期，在現(xiàn)代突飛猛進的科技力量支持下，電梯運行邏輯控制系統(tǒng)逐步發(fā)展為64位多微機控制，從最簡單的單片機過渡到DSP。2.2電梯拖動系統(tǒng)電梯拖動系統(tǒng)技術發(fā)展包括以下幾個階段：第一，交流雙速階段。在此階段對電梯的控制主要通過利用電機高低速軟組切換的原理進行控制，該技術的實現(xiàn)對電機規(guī)格要求較高，電機復雜不易維修，且耗電量也較高。第二，交流調(diào)壓調(diào)速階段。在此階段對電梯的控制主要利用電子電路產(chǎn)生的電梯運行速度曲線模擬量，通過可控硅等其他手段調(diào)節(jié)電機電壓，以此達到控制電機速度的目的。在該技術下適宜速度的產(chǎn)生對電梯的電機規(guī)格有特殊的要求，需要專門定制，電機耗能較高，其不應用于高速電梯。第三，直流調(diào)速階段。直流調(diào)速技術的出現(xiàn)是為了滿足高速電梯運行的要求，由于需要較高的電梯控制精度，因而采用的電機體積較大，結構比較復雜，維修難度較大。第四，交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速拖動階段。目前交流調(diào)頻調(diào)壓調(diào)速是當前電梯較為普遍采用的一種技術，又分為矢量控制、恒壓頻控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制模式。2.3電梯曳引驅(qū)動系統(tǒng)在曳引驅(qū)動系統(tǒng)中，曳引機屬于其中的重要動力源設備，更是該系統(tǒng)的核心組成部分。因此，曳引機的種類、參數(shù)以及質(zhì)量對電梯的額定載重、額定運行速度等有著決定性作用，更影響著電梯的節(jié)能效果。曳引驅(qū)動系統(tǒng)的工作原理在于利用曳引繩、曳引輪槽之間的摩擦力，并與曳引繩兩端的轎廂、對重裝置進行連接，在曳引驅(qū)動系統(tǒng)的作用下，可避免電梯在上升過程中引起劇烈碰撞的不良后果，顯著提高電梯安全性能。2.4電梯開關門系統(tǒng)電梯開關門系統(tǒng)通常由轎門、層門以及開關門所組成，在整個電梯設備中屬于非常重要的安全設施部件。在近些年來，很多地區(qū)出現(xiàn)電梯安全事故，其主要原因與電梯開關門系統(tǒng)故障有著直接性關系，所以人們對電梯開關們系統(tǒng)的安全性質(zhì)量重視程度不斷提高。在我國電梯設備水平的不斷進步之下，交流電動機VVVF以及永磁同步電動機VVVF拖動、無連桿同步帶傳動的電梯開關門系統(tǒng)取得了較為理想的研發(fā)成果與應用效果，對現(xiàn)階段的電梯安全運行質(zhì)量保障而言具有非常重要的意義。2.5電梯引導系統(tǒng)所謂電梯引導系統(tǒng)，又被稱之為電梯導向系統(tǒng)，其目的是為了能夠針對電梯轎廂設備以及對重裝置在運行井升降過程中限制其運行軌跡，所以電梯引導系統(tǒng)會被分為引導轎廂以及引導對重裝置等2個引導系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成設備以導軌、導靴以及導軌固定架等為主，這些部件質(zhì)量決定引導系統(tǒng)性能，更對電梯參數(shù)、運行速度等有著一定的關聯(lián)作用。第三章電梯控制技術發(fā)展要求以及存在的問題3.1發(fā)展要求在當前的內(nèi)外部環(huán)境下電梯控制技術需要滿足以下條件：第一，舒適性。電梯作為重要的垂直交通運輸工具在運行過程中必須保證電梯箱擺動的頻率以及?？空究跁r給用戶帶來的舒適體驗。第二，穩(wěn)定性。電梯穩(wěn)定性直接關系到電梯運行是否安全，確保人員安全性是電梯可投入使用的第一要素，因而電梯控制技術的發(fā)展也應以此為基礎，確保新技術的應用不會導致人員安全受到威脅。第三，經(jīng)濟性。企業(yè)經(jīng)營的目的是使利潤最大化，因而電梯控制新技術所帶來的成本比舊技術小，即具有更高的經(jīng)濟性。第四，綠色環(huán)保。在當前世界倡導的節(jié)能減配、綠色環(huán)保的趨勢下，如何實現(xiàn)資源的高效利用或重復利用、廢物利用是科學技術發(fā)展的重要方向。3.2現(xiàn)階段存在的問題現(xiàn)階段電梯控制技術中存在的問題主要有：第一，電梯的節(jié)能問題。隨著電梯的廣泛應用，電梯需求量不斷攀升，其對能源的消耗也在相應增加，實現(xiàn)能源的高效利用是電梯控制技術發(fā)展中主要解決的問題之一。第二，電梯運行效率。電梯作為載具，在技術改進的過程中如何確保電梯安全的基礎上實現(xiàn)運行效率的提升也是未來電梯控制技術發(fā)展的重點。第三，控制器性價比問題。當前我國研發(fā)的電梯技術核心設備同國外成熟的技術相比具有周期長、成本高的問題，部分電梯企業(yè)為提高效率從國外引進技術，價格也較高，電梯設備整體性價比不高結論：簡要介紹了電梯的發(fā)展歷史,并從節(jié)能方面簡單介紹了電梯的發(fā)展進程,對電梯的未來發(fā)展方向做出展望。電梯企業(yè)應圍繞