電梯及控制技術(shù)

電梯及控制技術(shù)電梯既是一種垂直交通運(yùn)輸設(shè)備，又是一種比較復(fù)雜的機(jī)電結(jié)合的大型工業(yè)產(chǎn)品，它既有完善的機(jī)械專用結(jié)構(gòu)，又有復(fù)雜的電器控制部分。在使用過程中，要想要讓電梯運(yùn)行可靠乘坐舒適、不出或少出故障，并確保安全運(yùn)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(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理、性能特點(diǎn)、控制方式等有深刻的認(rèn)識，并且能夠全面掌握電梯的內(nèi)在關(guān)系和運(yùn)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(jī)。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(jié)構(gòu)簡單、造價便宜、維護(hù)方便。由于其過渡過程是跳躍式的,所以舒適度差,又由于運(yùn)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(dāng)時我國的發(fā)展?fàn)顩r,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(yīng)用。1970年以后,我國幾家較大的電梯生產(chǎn)廠與有關(guān)部門合作共同研制了可控硅勵磁的直流電動機(jī)-發(fā)電機(jī)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(dāng)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(jī)-電動機(jī)組,因此能耗較大。1980年至今,我國共生產(chǎn)、安裝電梯遠(yuǎn)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(xué)技術(shù)的進(jìn)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(shù)分類發(fā)展概述REF_Ref91015365\r\h[2]：2.1運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)過繼電器回路、微機(jī)控制2個時期，在現(xiàn)代突飛猛進(jìn)的科技力量支持下，電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)逐步發(fā)展為64位多微機(jī)控制，從最簡單的單片機(jī)過渡到DSP。2.2電梯拖動系統(tǒng)電梯拖動系統(tǒng)技術(shù)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(jī)高低速軟組切換的原理進(jìn)行控制，該技術(shù)的實現(xiàn)對電機(jī)規(guī)格要求較高，電機(jī)復(fù)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(yùn)行速度曲線模擬量，通過可控硅等其他手段調(diào)節(jié)電機(jī)電壓，以此達(dá)到控制電機(jī)速度的目的。在該技術(shù)下適宜速度的產(chǎn)生對電梯的電機(jī)規(guī)格有特殊的要求，需要專門定制，電機(jī)耗能較高，其不應(yīng)用于高速電梯。第三，直流調(diào)速階段。直流調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足高速電梯運(yùn)行的要求，由于需要較高的電梯控制精度，因而采用的電機(jī)體積較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)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(dāng)前電梯較為普遍采用的一種技術(shù)，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(jī)屬于其中的重要動力源設(shè)備，更是該系統(tǒng)的核心組成部分。因此，曳引機(jī)的種類、參數(shù)以及質(zhì)量對電梯的額定載重、額定運(yùn)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(jìn)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(guān)門系統(tǒng)電梯開關(guān)門系統(tǒng)通常由轎門、層門以及開關(guān)門所組成，在整個電梯設(shè)備中屬于非常重要的安全設(shè)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(guān)門系統(tǒng)故障有著直接性關(guān)系，所以人們對電梯開關(guān)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(shè)備水平的不斷進(jìn)步之下，交流電動機(jī)VVVF以及永磁同步電動機(jī)VVVF拖動、無連桿同步帶傳動的電梯開關(guān)門系統(tǒng)取得了較為理想的研發(fā)成果與應(yīng)用效果，對現(xiàn)階段的電梯安全運(yùn)行質(zhì)量保障而言具有非常重要的意義。2.5電梯引導(dǎo)系統(tǒng)所謂電梯引導(dǎo)系統(tǒng)，又被稱之為電梯導(dǎo)向系統(tǒng)，其目的是為了能夠針對電梯轎廂設(shè)備以及對重裝置在運(yùn)行井升降過程中限制其運(yùn)行軌跡，所以電梯引導(dǎo)系統(tǒng)會被分為引導(dǎo)轎廂以及引導(dǎo)對重裝置等2個引導(dǎo)系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成設(shè)備以導(dǎo)軌、導(dǎo)靴以及導(dǎo)軌固定架等為主，這些部件質(zhì)量決定引導(dǎo)系統(tǒng)性能，更對電梯參數(shù)、運(yùn)行速度等有著一定的關(guān)聯(lián)作用。第三章電梯控制技術(shù)發(fā)展要求以及存在的問題3.1發(fā)展要求在當(dāng)前的內(nèi)外部環(huán)境下電梯控制技術(shù)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(yùn)輸工具在運(yùn)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(guān)系到電梯運(yùn)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(shù)的發(fā)展也應(yīng)以此為基礎(chǔ)，確保新技術(shù)的應(yīng)用不會導(dǎo)致人員安全受到威脅。第三，經(jīng)濟(jì)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(shù)所帶來的成本比舊技術(shù)小，即具有更高的經(jīng)濟(jì)性。第四，綠色環(huán)保。在當(dāng)前世界倡導(dǎo)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(fù)利用、廢物利用是科學(xué)技術(shù)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(shù)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(yīng)用，電梯需求量不斷攀升，其對能源的消耗也在相應(yīng)增加，實現(xiàn)能源的高效利用是電梯控制技術(shù)發(fā)展中主要解決的問題之一。第二，電梯運(yùn)行效率。電梯作為載具，在技術(shù)改進(jìn)的過程中如何確保電梯安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)運(yùn)行效率的提升也是未來電梯控制技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。第三，控制器性價比問題。當(dāng)前我國研發(fā)的電梯技術(shù)核心設(shè)備同國外成熟的技術(shù)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(jìn)技術(shù)，價格也較高，電梯設(shè)備整體性價比不高結(jié)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(jìn)程,對電梯的未來發(fā)展方向做出展望。電梯企業(yè)應(yīng)圍繞