机电一体化技术在电梯中的应用与实践

发表时间:2020/9/28   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:成方园
[导读] 摘要:近些年来,社会经济的迅速发展在很大程度上推动了城市化进程的推进速度,受此影响,高层建筑的数量也越来越多、规模也越来越大,这也使得楼宇电梯的需求量不断增加,电梯也更多的被应用到人们的生产生活中。
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        摘要:近些年来,社会经济的迅速发展在很大程度上推动了城市化进程的推进速度,受此影响,高层建筑的数量也越来越多、规模也越来越大,这也使得楼宇电梯的需求量不断增加,电梯也更多的被应用到人们的生产生活中。为了更好的实现电梯的发展,就要不断的更新技术;基于此本文主要对机电一体化技术在电梯中的应用进行研究,有一定的借鉴价值。
        关键词:机电一体化;楼宇电梯;技术应用
        1.机电一体化技术与电梯控制系统分析
        1.1机电一体化技术概述
        机电一体化技术是一项综合性技术,主要是当前比较先进的信息、电子和机械等相关技术有机结合而成的技术体系,从系统工程出发来实现产品整体最优的性能也是其最终目标。机电一体化技术在电梯中的应用将传统的齿轮调速箱进行替换,将这些笨重且能源消耗大的设备替换为轻便的电子调速设备,并通过计算机信息系统来对其进行控制和调节,其也综合了软件、硬件、电子和机械,包括机械技术、信息技术、伺服传动技术、计算机技术以及自动化控制技术等,通过技术的综合应用来简化电梯系统、增加电梯系统性能、提高电梯操作简便性并提升电梯运行安全可靠性和环保性等。
        1.2电梯控制系统分析
        电梯控制系统具有较高的密封性且结构复杂,现代化电梯系统主要由八大系统组成,包括人体重量平衡系统、曳引牵引系统、电力拖动系统、电气监督控制系统、安全保护措施系统、轿厢系统、控制开关门系统以及电梯方向导向系统等。机电一体化技术在电梯中的应用也在不断深入,目前也在朝着安全性、高效化、智能化和节能环保的方向发展。
        2.机电一体化技术在电梯系统中的应用
        机电一体化技术在电梯系统中的应用主要体现在曳引系统、电气监督与控制系统以及实时监测系统等,另外在节能环保设计上也发挥着重要的作用,以下对其进行展开分析:
        2.1曳引系统应用与实践
        曳引系统是电梯的核心系统,也是电梯的重要组成部分,主要用于为电梯的运行提供基础的动力。曳引系统最重要的结构是曳引机,曳引机本身性能的好坏也直接影响着电梯的运行效率,主要体现在对电梯运行可靠性、电梯制动及启动指标、电梯正常运行速度及加速度等的影响。曳引系统是机电一体化技术在电梯中应用的重要技术,其也发挥着越来大的优势与作用,主要体现在以下三个方面:①曳引系统本身具有较高的运行可靠性,这不仅体现在其运行中所产生的较小噪音和振动,还表现在其更加快速响应的能力,能够在额定的转速下依然保持恒转矩来满足和响应电梯运行稳定性的要求,特别是在低压、低频以及低速等恶劣和极端的运行环境下,其也能保持恒定转矩来防止电梯出现抖动的问题;②曳引系统其本身比较轻量化,曳引系统整体结构的体积比较小,主要在于其不需要用到传统的机械传动系统装置,在简化结构的同事也降低了生产成本、周期及设计制造难度,在后期保养、维护和维修中也更加简便;③曳引系统还具有优良的环保节能性,其不需要应用励磁电流,所以自然也不会产生无功电流,可以有效防止电负荷等现象的出现,所以曳引系统在电梯中可以强化其功率因素,同时也能有效的降低和控制电梯运行中的各项损耗。


        2.2节能环保设计
        机电一体化技术在电梯中应用的不断深入,节能环保设计也开始进入电梯设计中,也有效节约了电梯运行能耗,减少能源消耗和浪费,主要包括以下三个方面:①能量再生设备的广泛应用,能量再生设备与永磁同步电机在功能效果上都可以实现电梯系统性能的提高;一般情况下,不管电梯是否运行,或是出于下行还是上行状态,电梯的电机都是处在发电状态的,这样就需要消耗大量的能源来为其提供动力;如果应用能量回馈装置,电梯运行中会有30%左右的能源被重新收集备下次使用,以节省能源消耗;②在软件控制方面的作用发挥,包括监控系统软件,能够更好的实现用最少最优的运行次数来运送更多的乘客,减少电梯停靠次数,通过借助仿真软件来快速且精准的计算不同楼层间最优的运行曲线,以在保证乘客乘坐快速舒适的同时节省电梯运行电能;③在电梯照明中的应用,在有人按下护梯控制器后,电梯灯光才会亮起,在无人乘梯时灯管则自动熄灭,以此来减少照明系统损耗。
        2.3电气监督与控制系统的应用
        电梯运行控制系统中,包括逻辑控制系统和调速控制系统两大部分;机电一体化在电梯中的广泛应用也使得电梯控制系统更多的融合了多种技术,也在很大程度上提升了电梯的使用性能,与此同时也提升了电梯系统结构本身的稳定性和紧密性。控制器是机电一体化融入电梯的重要标志,在电梯控制系统中,包括信息处理技术、控制技术、机械技术以及驱动技术等都包含一体化技术内容:①信息技术方面,机电一体化的电梯运行中,一般都采用数字式信号处理器技术,以此来对电流进行合理的调整,并保证曳引系统的稳定性;②驱动技术方面,能够根据乘客对安全性和舒适度的要求对电梯上行、下行的运行速度进行合理的调整优化;③控制技术方面,通过智能化控制系统来对电梯运行的全过程进行智能化的控制,以更好的实现电梯运行控制的高效化,并保证和提升电梯运行的安全稳定性。
        2.4实时监测系统的应用
        实时监测也是机电一体化在电梯系统中的重要应用。以前传统的电梯都无法对操纵进程进行实时的监测,这种情况下,电梯的整体质量和运行状况无法得到及时且有效的管控;机电一体化所带来的实时监控系统就很好的解决了这一问题,通过对电梯系统的制动、传动、上下行等步骤进行实时的监测来及时的发现电梯系统运行中的问题,在发现问题或者故障时也能更加及时的报警以告知技术人员进行及时的维护;另外监测系统也能对故障点进行定位,所以也能为后期维修人员提供方便,以更有效且高效的解决电梯运行问题。
        结束语:
        电梯项目本身就是一个技术集成性施工内容,其对施工技术的要求是非常高的;机电一体化在现代楼宇电梯建设中的应用,从现状来看很大程度上促进了电梯的建设与发展,特别是在电梯电气控制系统、电梯曳引系统等方面的应用,也极大程度的提升了电梯运行的效率和安全智能性,所以还需要更加深入的应用和研究机电一体化在电梯中的作用。
        参考文献:
        [1]曾庆文.机电一体化技术在电梯中的应用研究及实践[J].学术争鸣,2017(8).
        [2]汤文君.机电一体化技术在电梯中的应用实践与探讨[J].工程技术,2019(5).
        [3]姚晓宇.机电一体化技术在电梯中的应用实践研究[J].互联网+安全,2019(12).
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