機電一體化技術在電梯中的應用

王元文

（山西省忻州市質量技術檢驗局，山西 忻州 034000）

機電一體化技術在電梯中的應用

王元文

（山西省忻州市質量技術檢驗局，山西 忻州 034000）

在對機電一體化技術進行簡單闡述的基礎上，對電梯接頭進行基本的闡述，分析電梯之中機電一體化技術的應用。

電梯；機電一體化技術；結構

城市建設的發展，高層建筑的出現，電梯作為垂直運行工具，其發揮的作用越來越明顯，而電梯的安全可靠、舒適節能以及高效高速就成為永恒的主題。通過150多年的發展，電梯技術含量也在不斷提高。我國制造的電梯在全球范圍內占據60%以上的比例，所以，研究電梯技術，改善電梯性能，擁有極為廣闊的前景。

1 機械、電子(機電)一體化技術

機械電子一體化技術，就是將機械技術與電子技術相互的融合。在現今社會下，科學技術的發展，也推動計算機技術不斷的發展，同時其應用也呈現出逐漸廣泛的趨勢，這給機電一體化技術的發展提供了機遇，使得其擁有廣闊的應用空間。現階段，機電一體化技術成為將自動化控制技術、計算機技術、伺服傳動技術、信息技術以及機械技術彼此融合的交叉技術，也是一門科學性、系統性的新學科。目前，機械一體化技術已經朝著光機電的方向發展，屬于機械技術、激光技術、計算機技術以及信息技術相互融合的綜合性技術。

2 電梯的基本結構

電梯的基本結構主要由：拖動系統、曳引系統、電梯導向系統、安全保護措施系統、電器監督控制系統等結構組成，其結構如圖1所示。

3 機電一體化技術在電梯中的應用

本文節主要研究曳引系統和電氣控制兩個方面。同時，對環保節能技術也作出簡單的分析。

圖1 電梯結構

3.1 曳引系統

在電梯之中，曳引系統主要是為了電梯運輸動力的提供。在曳引系統之中，曳引機是其最重要的組成部分，曳引機的性能會直接對電梯的加速度、本身速度、運行可靠性以及起制動燈指標產生直接的影響，因此，也被人們稱之為電梯的“心臟”。同時，隨著結構簡單、成本低廉的永磁同步無齒輪傳動曳引機技術的發展，原本傳統的技術已經被淘汰。這一技術的應用不但滿足現代環保理念的要求，可以減少對環境的污染，同時，電梯的維修頻率和事故率都得到大幅度的降低，避免過高費用的投入。

永磁同步曳引機相比交流異步電動機，擁有交流異步電機無法達到的優勢，其擁有的特征如下：

第一，運用可靠性較高，噪聲小，低振動，能夠實現快速的響應。在額定轉速下，永磁同步電機能夠保持恒轉矩，才能滿足電梯運行穩定性的要求，同時，在低速、低頻以及低壓狀態下，也可以保持足夠的轉矩，避免在啟動緩速過程中出現電梯抖動的現象，進而讓電梯之中的乘客擁有舒適感。

第二，結構簡單，體積小。永磁同步電機本身沒有任何笨重的機械傳動裝置，對結構實現了進一步的精簡，相比同容量異步電機，重量更輕、體積更小，在設計難度降低、生產周期減小以及制造材料減少的同時，還能夠幫助其提升競爭力，也方便后續的保養與維修處理。

第三，工作能力強，不會出現過大的損耗。這一類型的電機不需要勵磁電流應用的幫助，同時，也可以避免出現無功電流，對于功率因素強化等起到了重要的作用。另外，也可以有效的避免出現電負荷等不良現象。

3.2 電氣控制

在電梯控制系統之中，主要包含了調速控制和邏輯控制兩個關鍵部分。在電梯之中應用機電一體化技術之后，其控制系統之中也融入了多項技術，大幅度提升其使用性能，并且在電梯行業之中也逐漸成為領軍技術，使得電梯系統結構也變得更加的緊湊，這樣不但安全方便，同時也可以節約大量的時間，最關鍵一點是在運行過程中電梯能夠更加的穩定與安全，還可以節約大量的能源消耗。

第一，控制器的一體化。在現代電梯行業發展中，控制器一體化技術已經成為一種標志。在控制器之中融入了智能型電梯控制系統和雙32位網絡化系統，其中蘊含的機電一體化技術包含了驅動技術、機械技術、控制技術以及信息處理技術。就機械技術而言，主要是對驅動架構的控制，因為其本身屬于模塊化的設計，所以，裝置結構本身的接線很少，結構緊湊，擁有較高的可靠性，并且也方便操作。控制技術則指的是計算機智能控制系統，主要包含了記憶技術、停靠技術等，這樣不但可以將位置確定，同時也可以更好的控制速度，為電梯的安全運行提供技術方面的保障。同時，在運行之中，電梯也能更加的平穩，在乘坐電梯時，也能滿足乘客的要求。驅動技術是基于矢量變換技術的作用，按照電梯實際運行之中利用旋轉編碼器顯示其狀態，這樣不但可以對電梯的運行速度加以控制，同時也可以根據乘客的實際情況來選擇運行速度。特別是在應用了PWM補償技術之后，無論是損耗。還是噪聲都得到大幅度的降低。

第二，擁有極快的通訊速度。就電梯控制系統而言，其本身的構成很復雜，一個系統需要同時接收很多個信號，并且還需要利用技術將信息一一處理。在電梯控制系統之中應用機電一體化技術，也應用了CAN總線，無論有多少控制器，在網絡拓撲結構之中，只需要利用一對雙絞線，就可以實現連接，這樣也可以將信號線數量控制在一個最佳的狀態下。另外，在應用CAN總線之后，明顯地提高了數據的傳輸能力，在電梯控制成本降低的同時，也能夠提高電梯運行的安全性和可靠性。考慮到樓層層數的不同，只需要將呼梯控制設備添加進去即可，而不需要作出任何主控設備的調整。另外，系統的適當升級，也是電梯安全運行的保障條件之一。

3.3 節能環保設計

隨著電梯之中機電一體化技術的應用，節能環保設計也在電梯設計中得到廣泛的應用。節能環保設計的應用，不但可以節約能源，同時也可以避免浪費的出現。如能量再生設備的應用，就可以幫助電梯系統提升其性能。

4 結語

目前，在電梯行業的發展中，機電一體化技術已經成為主流，而更安全、更高效、更智能就成為電梯行業發展的主攻方向。當然，在電梯行業發展中，綠色環保和經濟節能也是需要考慮的問題。所以，在電梯行業之中應用機電一體化技術，不但是時代發展的必然，同時也是電梯行業想要可持續發展下去的必然。

[1]劉登 科.電 梯 技 術 最 新 發 展趨 勢[J].科 技 信 息，2011(8):810～811.

[2]劉甲.電梯技術發展及其趨勢[J].科技資訊，2013(3):90.

[3]劉耀海.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].信息系統工程，2012(10):89+95.

TU857

A

1671-0711（2017）01（下）-0116-02