機電一體化技術在電梯中的應用研究與實踐

王盼盼

摘 要：電梯已經成為高層建筑重要而不可或缺的交通工具，電梯的誕生距現在已有150多年，這些年間，其科學技術發生了多次更新和演變，電梯制造是在多種的技術的支撐下，使其為人類提供更好的服務。我國作為電梯制造大國，要做好電梯研究，就要從與其相關技術入手，逐步強化提高電梯性能，只有這樣才能推動電梯技術進一步發展，經過研究，機電一體化技術被應用到電梯制造中，為電梯技術發展、促進電梯運行提供保障。

關鍵詞：機電一體化技術；電梯；高速；節能

一、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。

二、機電一體化技術在電梯中的應用

（一）曳引、牽引系統。曳引、牽引系統主要由曳引鋼絲繩、拽引機、反繩輪、導向輪組成，主要功能是對電力進行輸出和傳遞，主是電梯安全運行的重要保障。其中曳引鋼絲繩是靠曳引輪槽的摩擦力驅動轎廂升降的專用鋼絲繩。導向輪實現了增大轎廂（電梯廂）和對重（平衡電梯廂）之間的距離，曳引繩經過曳引輪然后對對重裝置進行導向，因此才設置的繩輪。反繩輪就是動滑輪（存在于轎架和對重框架上部），根據建筑物不同的需要，牽引繩經過反繩輪，從而構成不同的曳引比率。

（二）控制器實現一體化。控制器主要融入了雙32位網絡化、智能型電梯控制系統，其中所蘊含的機電一體化技術主要表現在機械技術、控制技術、驅動技術以及信息處理技術上。對于機械技術來說，主要用于控制驅動架構，由于屬于模塊化設計，所以，其裝置結構相對來說較為緊湊，接線較少，可靠性更強，且便于操作。而控制技術多指計算機智能控制系統，其中含有停靠技術、記憶技術等，不僅可以準確確定位置，還可以很好的控制速度，這些都為電梯安全運行提供了保障，同時還可以讓電梯在運行中更加平穩，乘客在乘坐電梯時也更加滿意。對于驅動技術來說，就是在矢量變換技術的作用下，根據旋轉編碼器來顯示運行中的電梯實際情況，不僅有效控制了電梯運行速度，還能夠根據人體實際情況選擇合適的運行速度。尤其是在PWM補償技術被應用以后，無論是噪音和損耗都將得以大幅度下降。

（三）其他系統設計。其一，導向和監控方向系統。這一系統主要由導軌，導靴和導軌架組成，可以對對重的活動范圍和電梯廂內的情況進行監控，保證其能夠正常的沿著導軌方向升降；其二，開關門控制系統。這一系統主要對電梯廂內的進出口情況進行監控，在電梯門口位置設置了感應器，當有人進出電梯時，電梯門可以根據傳感器信號決定電梯門的開關；其三，電力拖動、運行系統。這一系統為整個電梯的運行提供動力支撐，而且可以有效的控制電梯速度，保證電梯運行平穩性；其四，電氣監督控制系統。這一系統是對電梯的運行情況進行監督和操縱的重要系統，可以很好的預防事故的發生，減少電梯風險；其五，安全保護系統。這一系統主要是由安全鉗、限速器、緩沖器等保護裝置組成，針對一些突發情況進行設計，從而及時的使乘坐電梯的人員脫離危險，提高電梯的安全性和穩定性。

（四）節能環保設計。隨著機電一體化技術在電梯中的應用，節能環保設計也隨之進入到電梯設計中，有效節約了能源，減少了浪費。例如，在電梯設計中應用能量再生設備，這些設備和永磁同步電機相同都可以保證電梯系統性能。通常情況下，電梯在上行和下行狀態都處于發電狀態，這就需要耗費大量的電能，而應用能量回饋裝置，這些浪費的能源百分之三十都可以重新收集回來用來重復利用。同時，機電一體化的節能環保設計還體現在軟件控制上，之所以要隨時監控交通模式，主要是為了用最少的運行次數運送最多乘客，并盡量減少電梯停靠次數。為實現這一目標，還可以借助仿真軟件來實現，這樣就能快速準確計算出不同樓層間最合適的運行曲線，在保證了乘坐舒適性的同時，還可以節省電能。此外，在機電一體化的應用，電梯照明也不再是問題，只有當人按下呼梯控制器以后，燈光才會亮起，無人時燈則熄滅，由于電能損耗較少，節約能源的同時也延長了照明設備的使用壽命。

三、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。

參考文獻：

[1]王元文.機電一體化技術在電梯中的應用[J].中國設備工程，2017，

02：116-117.

[2]王增光.機電一體化技術在電梯中的應用研究與實踐[J].電子技術與軟件工程，2016，09：161-162.