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机电一体化技术在电梯中的应用祝文涛

发表时间：2021/5/13 来源：《城市建设》2021年4月作者：祝文涛

[导读] 随着高层建筑的不断增加，电梯技术也在不断发展，为了提高电梯的体验性和安全性，电梯的控制系统朝机电一体化的方向发展。本文对机电一体化的概念简单分析，并从电梯的各个系统的方向详细阐述机电一体化技术的应用。

杭州西奥电梯有限公司祝文涛

摘要：随着高层建筑的不断增加，电梯技术也在不断发展，为了提高电梯的体验性和安全性，电梯的控制系统朝机电一体化的方向发展。本文对机电一体化的概念简单分析，并从电梯的各个系统的方向详细阐述机电一体化技术的应用。
关键词：电梯；机电一体化技术；技术应用
        引言：当前国民生活水平不断提高，高层建筑中的居民追求更高的生活质量，所以电梯的使用体验直接影响高层居民的生活质量。电梯中应用机电一体化技术可以明显提高电梯控制系统的效率，机电一体化技术在电梯控制系统上的应用前景广阔。
        1机电一体化概念
        机电一体化顾名思义是将机械技术和电子技术相互结合，达到既可以通过电子控制系统控制机械设备，也可以通过机械设备反向作用于电子控制系统的目的。我国经济全球化带动了各种技术的飞速发展，其中计算机技术与其他多种技术相互融合形成了多个自动化技术，而机电一体化技术就是其一。机电一体化技术不止包括传统的机械控制、计算机系统，同样包括信息传感技术、动力传动控制技术等，机电一体化技术在电梯行业不断发展，目前已经将很多新型技术融合进来，提高了机电一体化的智能控制水平。机电一体化技术将传统的机械技术和电子技术融合到计算机技术、信息传感技术、激光技术等中，想要发展成能够在各行各业广泛应用的综合性的智能技术[1]。
        机电一体化系统主要由机械结构、动力传输、传感器、信息传输以及命令控制五个部分组成。机械结构是整个机电一体化系统的基本框架，其他组成部分与机械框架中的各设备相互连接，最后实现对机械结构内各机械设备的控制。动力传输部分则是为整个系统提供运动能力的部分，如电机等。传感器部分是机电一体化系统的重要组成部分，传感器的作用是采集设备的运行信息，机电一体化属于自动化系统，传感器为整个自动化系统提供基础的设备运行状态信息，为其他组成部分根据传感器收集的信息远程控制提供便利。信息传输部分则是在传感器的信息与命令控制部分相互传输信息，是机电一体化系统的连接控制中心与传感器的枢纽，信息传输系统需要具备一定的数据处理能力，并且需要按照一定的逻辑。命令控制部分接收传感器的信息，再根据一定的运行逻辑向其他部分发出指令，是机电一体化系统的大脑。
        2电梯中机电一体化技术的应用
        2.1机电一体化技术在电梯中的应用原理
        电梯的整体结构为长方形的垂直空间。首先在高层建筑中掏空一个长方体的垂直空间，然后在垂直空间内布置电梯井，并在电梯井的侧面布置电梯导轨，最后在导轨上安装电梯厢以及电梯厢系统。电梯厢的升降和支撑有曳引和液压两种方式，曳引式升降系统需要在电梯井的顶端设置悬挂装置，液压式升降系统需要在电梯井的底部设置柱塞升降和支撑装置。曳引式升降系统需要经常检查曳引钢丝绳的质量，保证曳引式升降系统的安全性。曳引式电梯需要更多安全防护装置，保证在电梯运行异常时可以直接紧急制动，减少电梯厢坠落的风险。液压式升降系统一般适合使用在低层建筑上，如果高度太高液压系统很难推动电梯厢上升，液压系统的动力相比曳引式系统有所不足，而且液压系统的耗电量较多。
        2.2电梯中机电一体化在各系统中的应用
        2.2.1电梯的系统组成
        电梯系统是由多个系统组成的复杂系统，电梯系统包括曳引系统、导向系统、电梯厢系统、开关门系统、电梯运行电力系统、电气控制系统以及安全保护系统。

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每个系统的功能都不同，电梯系统由多个系统结合机电一体化技术共同实现。
        2.2.2曳引和牵引系统
        曳引和牵引系统负责为电梯运行提供动力，电梯系统的动力主要由电机带动起重机运转，由起重机曳引或牵引电梯。曳引和牵引系统包括曳引钢丝绳、拽引机、滑轮等设备组成，曳引钢丝绳负责牵引、起吊电梯厢；滑轮分为导向轮和反绳轮，导向轮负责增加电梯厢和平衡电梯厢之间的距离，反绳轮负责对平衡电梯厢重新导向。曳引和牵引系统需要根据实际电梯情况选择合适的曳引钢丝绳和反绳轮，曳引钢丝绳经过反绳轮时会产生不同的曳引比，不同的曳引比可以满足不同的动力需求[2]。
        2.2.3导向和监控方向系统
        导向和监控方向系统主要由导轨、导轨架和导靴构成，该系统负责监控电梯厢和平衡电梯厢的运行方向，保证电梯厢在导轨上按照操作运动。
        2.2.4电梯厢系统
        电梯厢的主要功能是将厢内的人或物送到指定楼层，机电一体化技术控制的终端就是电梯厢系统。
        2.2.5开关门控制系统
        开关门控制系统分为两个部分，第一部分为各个楼层的电梯入口处，第二部分为电梯厢内部。开关门控制系统负责在电梯厢运行到指定位置时开关门，开关门控制系统机电一体化的实际应用为在下达楼层命令后，电梯厢达到指定楼层后自动开关门。
        2.2.6电力拖动和运行电梯系统
        电力拖动和运行电梯系统负责控制运行的速度，该系统的机电一体化技术可以应用在调节电梯运行速度方面，当距离目标楼层较远时先逐渐加速，然后匀速运行，快到目标楼层时逐渐减速，到目标楼层时电梯厢停止运行。
        2.2.7电气控制监督系统
        电气控制监督系统负责控制、操控、监督电梯厢的运行情况，该系统的机电一体化技术可以应用在监控电梯运行速度上，如果电梯厢的运行速度突然剧烈变化，应该电气控制监督系统接管对电梯厢控制。
        2.2.8安全保护措施系统
        安全保护措施系统与电气控制监督系统联系紧密，当电气控制监督系统监测到电梯厢运行异常时，由安全保护措施系统对电梯厢进行控制。例如电梯厢的曳引钢丝绳断裂导致电梯厢坠落，电气控制监督系统检测到运行故障，由安全保护措施操控电梯厢完成紧急制动。安全保护措施系统由安全钳、限速器以及缓冲器等装置组成，有效地控制住失速电梯的运行，机电一体化技术提高了安全保护系统的效率。
        结论：综上所述，机电一体化技术可以应用在电梯的动力系统、控制系统、传输系统、电气系统中，电梯的各控制系统朝智能化、自动化的方向发展，电梯中应用机电一体化技术应该保证电梯的运行更加稳定、故障处理更加灵敏，降低电梯运行中潜在的安全风险。
参考文献：
[1]安素云.分析机电一体化技术在电梯中的应用[J].科技风,2019(27):104.
[2]罗科桥.机电一体化技术在电梯中的应用[J].中国新技术新产品,2019(12):47-48.