機電一體化技術在電梯中的應用探討

張 躍 呂祥群

1.華能沁北發電有限責任公司 河南 濟源 459012;2.濟源市順達機電設備有限公司 河南 濟源 459000

引言:城市的發展,使人們的居住環境產生了較大的改變,現代人們居住的大部分都是樓房,在樓房中會使用到電梯,電梯的安全情況以及運作情況關系著業主的聲明以及財產安全,所以人們對于電梯中使用的技術也越來越關注。隨著機電一體化技術的發展,該技術的使用范圍也越來越廣,該技術也逐漸在電梯中使用。本文將對機電一體化在電梯中的使用情況進行分析,并且對機電一體化在電梯中的實踐進行研究,希望能使機電一體化技術在電梯中的應用更加廣泛。

1 機電一體化技術

機電一體化技術現代社會發展中實用性最強的技術,隨著科學技術的不斷發展,機電一體化技術也在不斷完善與升級,目前,已經被運用到社會的各個領域中[1]。機電一體化技術是各種技術的有機結合,實現一種更高效、更方便的機械設備操作方式。中國的經濟全球化帶動了各種技術的快速發展。其中,計算機技術與其他技術相結合,形成了多項自動化技術,機電一體化技術就是其中之一。該技術的組成包括當前較為先進的技術內容,如信息技術、計算機技術、通信技術和機械設備技術等。通過整合各種技術,充分發揮各自的優勢,機電一體化技術可以實現在更多領域的應用。其本身固有的結構要素,即由工具和工具組成的機械系統的整體結構。該工具的結構包括主體、支撐結構、連接結構、連接結構和基本框架。機電一體化所依托的設備是集成電路,通過半導體技術實現結構優化,壓縮了設備的體積,具有相對輕的重量,在占地較少的條件下也能保證設備的性能和控制效率。該技術的運用主要是構建單片機為控制器,在于專用芯片和模板機電一體化技術的應用是以建立單片機為控制機器,結合專用芯片和模板,相結合,構成一個穩定性。半導體技術,濃縮了設備的體積,具有相對輕的重量,還可以在占地少的條件下保證設備的性能和控制效率。隨著機電一體化技術在電梯行業的不斷發展,許多新技術被集成,進一步提高了機電一體化的智能控制水平。該技術是將以往的機械技術與電子技術融合到計算機技術、激光技術等方面的技術。它希望發展成為一項可以廣泛應用于各行各業的綜合性智能技術。其具有很高的安全性。電梯雖然可以為人們帶來很大的便捷,然而由于電梯質量很大,而且在長期運行的情況下,對機體本身的負擔很重,若沒有技術手段的支撐,勢必會給安全性帶來很大的影響。機電一體化技術就可以有效解決該類問題,在安全防護問題行,其解決方式以及預警方式有多種,可以有效滿足現代建筑的實際需求,其中報警、監控、自行診斷等技術,可以有效確保電梯運行的可靠性,最終給人們的人身安全帶來保障。

2 構成電梯的基本結構

電梯是人們日常生活中的重要工具。具有利用率高、能耗高的特點。隨著人們對可持續發展的需求不斷增加,人們對電梯節能環保的認識也逐漸提高。電梯可以充分引進電梯的機電一體化技術。由于機電設備的復雜性,電梯的機械部分可以比人體好,而機電系統可以比電梯的大腦好。另外,隨著信息和電子技術的進一步發展,電梯的舒適性和便捷性得到了提高,有效地節約了能源,保護了環境。電梯整體結構為矩形垂直空間。它是一種機電一體化的大型復雜機械,隨著電子信息技術不斷發展,電梯也在迅速的發展,其便捷性、安全性以及舒適性也在逐步提升[2]。

3 機電一體化技術在電梯中的應用

3.1 在曳引系統中的應用

在電梯結構中,曳引機的質量直接影響到電梯的可靠性、正常運行速度、啟動和制動。它的性能直接影響到電梯的加速度、起動和制動指標,以及運行的安全性和可靠性[3]。與交流異步電機相比,永磁同步曳引機因其節能環保、維護頻率低而受到市場的廣泛青睞。曳引系統的主要優點是運行可靠性高。主要體現在曳引機運行時產生的低振動、低噪聲。同時也體現在其快速響應能力上,永磁同步無齒輪傳動系統能夠保持恒定的轉矩。雖然在低速低電壓下能保證足夠的扭矩,但滿足電梯運行安全穩定的標準要求,降低了事故發生的概率,降低了電梯維修成本。

3.2 電梯廂系統

通常電梯需要依靠廂體來實行運送功能,不管是運送貨物還是乘客,都是運用電梯廂進行上下傳動,因此,電梯廂不但需要確保其穩定性,同時還要確保其舒適性,這樣才可以有效發揮電梯的工作價值。電梯廂系統結構是由轎廂、轎門和操縱廂構成,轎廂則能夠載運乘客與貨物,通過導靴沿著導軌上下垂直運動,轎門則是貨物與乘客的入口與出口,不但電梯轎廂設有出口與入口,而且在每一層電梯停留的地方都需要設置轎門,當電梯到達該層次的時候,轎門自動開啟,而電梯在運行的過程中,轎門是出于緊閉狀態的。在電梯運行過程中,通過對操縱箱進行操縱,可以實現電梯的上下運動,當遇到危險的時候,實行預警功能,操縱箱通常設置在電梯左右的其中一側[4]。

3.3 控制開關門系統

在電梯控制系統中,通常分為兩部分:速度控制和邏輯控制。在電梯中運用機電一體化技術,大量技術集成到控制系統中進而有效提升其性能,這樣不但可以確保電梯的安全性與便捷性,與此同時,還可以確保電梯在運行的過程中確保其穩定,并且還可以在一定程度上節省能源的消耗。

3.4 監控系統

在電梯運用中監控系統主要針對電梯廂本身活動的范圍實行監控與保護,其作用就是監督控制電梯的穩定運行,不會由于偏離正常運行范圍進而導致不必要的損失,降低電梯事故的發生,進而緩解電梯維修人員的負擔,給居民的日常出行帶來便捷。

3.5 電氣控制系統

（1）超高速串行通信。電氣控制具有一定的相關性,因此在不同類型的電梯使用過程中,針對電梯控制系統來講,其本身的組成是具有一定的復雜性的。當一個系統需接受數個信號的時候,還需要運用技術進行逐一處理。不管有無論有多少控制器,在網絡拓撲中,也僅僅使用一對雙絞線進行連接,這樣才可以確保信號線的數量能夠控制在最佳狀態。尤其是在高層建筑中,只需要加入對應的數目呼梯控制器就能滿足不同樓層的需求,系統的擴展以及升級更加靈活與便捷。（2）高集成控制器。現代電梯的關鍵標志就是首先控制器的一體化[5]。①機械控制技術。針對高集成控制當中,運用了雙32位網絡化以及智能化電梯控制系統,進而有效實現模塊化結構的設計。②信息處理技術。依照電梯實際負荷,電梯在上下運行速度,調整電流大小,進而增加對曳引機靈活性的控制,有效確保電梯在運行過程中的穩定性。③控制技術。全電腦進行智能化控制,32位雙CPU通過進而實現數據的交換,通過并行通信實現高速運行,進而確保電梯停站的準確性以及安全性。

3.6 節能環保技術

在電梯設計中運用機電一體化技術實現節能的主要表現如下:首先就是電梯照明。從長遠的角度,分析電子集成技術在電梯節能環保設計中的應用,從而提高節能環保的性能。電梯是一個封閉的空間,因此對照明的要求非常高,但是如果投影儀在機器上運行很長時間,就會造成資源和時間的浪費。因此,機電技術可以控制照明控制,實現照明自動化。其次,機電一體化技術可以回收照明設備產生的剩余電能,節約存儲資源。通過對機電一體化技術的仿真,對電梯照明進行優化設計,不僅可以節約資源,還可以提高人們使用電梯的舒適度[6]。

結語

機電一體化體現為不同技術的滲透和融合。作為一種新興技術,它將促進其他技術的發展。隨著微機控制的發展,該種技術也被應用在電梯控制上,并且將成為未來電梯發展的主流。串行通信以其優點被廣泛地使用在電梯控制系統中。伴隨著機電一體化技術的進一步發展,電梯的控制系統也得到了相應的發展,使電梯在給人們提供服務時變得更加人性化,人們在乘坐電梯時也越來越安全、舒適。