垂直引拽式電梯系統(tǒng)特點分析

孟洋　應(yīng)漁鋒　朱楓江

摘要：針對垂直拽引式載客電梯的拽引機驅(qū)動系統(tǒng)，近乎所有的電梯制造商目前均采用VVVF調(diào)速技術(shù)，針對貨梯、雜物梯等對調(diào)速性能要求不是很高的場所，部分采用交流有級調(diào)速技術(shù)。從技術(shù)角度來看，目前有關(guān)直流門機與交流門機的設(shè)備較為成熟，皮帶直接傳動的交流變頻調(diào)速門機的應(yīng)用空間更大一些，將成為未來的發(fā)展主流。電梯的安全回路系統(tǒng)中，應(yīng)重點考慮計算機技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用度，應(yīng)實現(xiàn)具有較高計算機技術(shù)水平的安全回路，實現(xiàn)對于故障位置的信息化、自動化鑒別與診斷。

關(guān)鍵詞：垂直引拽式電梯;曳引機驅(qū)動系統(tǒng);門機系統(tǒng);安全回路

隨著我國城市化進程的快速推進，高層建筑日益增多，電梯需求量持續(xù)增大，對電梯的質(zhì)量、性能以及安全性提出了更高要求。而電梯又是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多的機電一體化產(chǎn)品，在實際運行中，一旦發(fā)生安全事故，將造成惡劣影響，甚至危及公眾人身安全。電梯的各個系統(tǒng)質(zhì)量過硬，是確保電梯的安全、穩(wěn)定及可靠運行的重要前提。在進行電梯選型的過程中，相關(guān)工作人員往往要考慮多方面內(nèi)容，如電梯速度、提升高度、載重量、層站數(shù)、曳引驅(qū)動及控制系統(tǒng)、門機系統(tǒng)、安全回路、土建結(jié)構(gòu)以及電梯操作等因素。本文中以電梯中最常見也最易發(fā)生故障的拽引機驅(qū)動系統(tǒng)、門機系統(tǒng)以及安全回路為研究對象，詳細探究垂直引拽式電梯的系統(tǒng)特點。

一、垂直引拽式電梯的驅(qū)動系統(tǒng)

作為電梯的核心組成部件，拽引機驅(qū)動系統(tǒng)主要由電動機、制動器以及減速箱等組成，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接決定著電梯運行質(zhì)量的高低。對于電梯的拽引機驅(qū)動系統(tǒng)而言，其主要經(jīng)歷了直流調(diào)速、交流有級調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速以及交流變頻變壓調(diào)速（即VVVF調(diào)速）等發(fā)展歷程。最初的電梯主要以直流調(diào)速的方式來實現(xiàn)及時調(diào)速，具有不錯的調(diào)速性能，但也許多不足之處。一方面，相比于交流電動機，直流電動機的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、價格也更為高昂，維修較為不便。另一方面，相比于VVVF調(diào)速系統(tǒng)控制設(shè)備，直流調(diào)速系統(tǒng)控制設(shè)備的組成更為復(fù)雜，前者僅需一臺控制柜，后者除了需要一臺控制柜外，還需要分別配置一臺直流驅(qū)動柜與濾波器柜。這樣一來，后者除了需要更大的占地面積之外，還明顯提升了電梯控制設(shè)備的復(fù)雜度，顯著增大了故障發(fā)生率與設(shè)備維修難度。基于直流調(diào)速方式存在的諸多明顯不足，目前直流調(diào)速電梯已基本停產(chǎn)。

當(dāng)前，VVVF調(diào)速系統(tǒng)由于具有技術(shù)成熟、功能齊全、性能卓越、質(zhì)量可靠以及成本相對較低等顯著優(yōu)勢，在垂直曳引式電梯上廣泛應(yīng)用開來。因此，針對垂直拽引式載客電梯，近乎所有的電梯制造商目前均采用VVVF調(diào)速技術(shù);針對貨梯、雜物梯等對調(diào)速性能要求不是很高的場所，部分采用交流有級調(diào)速技術(shù)。

二、垂直引拽式電梯的門機系統(tǒng)

在電梯的實際運行過程中，門機系統(tǒng)是除拽引驅(qū)動系統(tǒng)之外操作最為頻繁的設(shè)施，同時也是引發(fā)電梯故障（尤其是電梯停機）的主要原因。因此，在用戶評價電梯質(zhì)量的過程中，作為電梯的窗口設(shè)備，門機系統(tǒng)具有重大影響力。一般而言，應(yīng)秉承“靈活、可靠、噪聲低以及啟閉輕柔”的原則來綜合選擇門機系統(tǒng)。依據(jù)傳動方式的不同，門機可分為機械傳動和電氣傳動，其中機械傳動包括：皮帶直接傳動、齒輪齒條傳動，電氣傳動包含直流傳動、交流傳動。

從技術(shù)角度來看，目前有關(guān)直流門機與交流門機的設(shè)備較為成熟，西子OTS、天津OTS、上海崇友東芝以及上海三菱等都是國內(nèi)較為出名的電梯生產(chǎn)商。對這些廠家生產(chǎn)的電梯進行考察與比較，不難發(fā)現(xiàn)，相比與其它門機，皮帶直接傳動的交流變頻調(diào)速門機不僅具有啟動與制動的平穩(wěn)性較好、噪音較低、設(shè)備布置較為緊湊、所占空間較小以及維護與檢修較為便利等顯著優(yōu)勢，而且有效實現(xiàn)對門速與轉(zhuǎn)矩的自動調(diào)節(jié)，顯著提升電梯門啟閉的穩(wěn)定性、可靠性、輕柔性以及靈敏性。直流門機同樣也具有啟閉平穩(wěn)、噪音較低的優(yōu)勢，但設(shè)備組成較為復(fù)雜一些、所占空間也較大一些，維護與檢修不夠便利。從技術(shù)層面上考慮，皮帶直接傳動的交流變頻調(diào)速門機的應(yīng)用空間更大一些，將成為未來的發(fā)展主流。

三、垂直引拽式電梯的安全回路

作為電梯控制系統(tǒng)中的核心部分，安全回路在保障電梯乘坐人員的人身安全上發(fā)揮著極其重要的作用。一般而言，電梯內(nèi)的安全回路通常是由若干個安全保護元件（包括電機過載熱保護、轎廂、機房控制開關(guān)等觸點與控制開關(guān)）通過一個繼電器串接而成。當(dāng)電梯正常運行時，安全回路閉合，電路通斷;而當(dāng)安全回路中的任一元件出現(xiàn)異常情況而斷開，將會導(dǎo)致整個安全回路斷開，及時停止電梯控制系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)。

以西子OTS（OH5000）為例，這是一款經(jīng)典電梯產(chǎn)品，其電梯安全回路主要由限速器開關(guān)、檢修開關(guān)、底坑對重緩沖器開關(guān)、上、下極限聯(lián)鎖開關(guān)、安全鉗開關(guān)、安全窗開關(guān)、盤手輪開關(guān)、轎廂緩沖器開關(guān)、張緊輪開關(guān)、錯缺相繼電器、底坑急停以及轎頂急停等元件組成，安全回路串聯(lián)開關(guān)眾多且檢修耗時耗力。在選擇電梯的安全回路時，后續(xù)應(yīng)重點考慮計算機技術(shù)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用度，盡量選擇具有較高計算機技術(shù)水平的安全回路，實現(xiàn)對于故障位置的信息化、自動化鑒別與診斷。

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