分析机电一体化技术在电梯中的应用乔丹--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

分析机电一体化技术在电梯中的应用乔丹

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：乔丹

[导读] 随着经济现代化的发展，城市建设在我国的重要性日益提高。目前，我国大部分建筑为高层建筑，城市化趋势已经出现。

广东省特种设备检测研究院乔丹

摘要：随着经济现代化的发展，城市建设在我国的重要性日益提高。目前，我国大部分建筑为高层建筑，城市化趋势已经出现。电梯作为一种垂直运行的交通工具，在居民的日常出行和生活中发挥着难以形容的作用，给居民的生活带来了极大的便利。其运行效率、安全性、运行速度等特点，使电梯这种运输方式深受人们的喜爱。电梯技术有了很大的发展，越来越多的国家投入电梯技术的研发。因此，电梯在机电一体化技术中的地位和前景是无限的。
关键词：机电一体化技术；电梯应用；应对措施
        引言：虽然与船舶和汽车相比，电梯的发展历史悠久，但其在人们生活中的作用却不能简单地用语言来形容。随着科学技术的发展，技术在电梯设计中更有价值。我国电梯技术的发展取得了巨大的成就。作为电梯大国，要研究相关技术，寻找突破口，不断深化电梯技术改造，优化电梯性能，大力推动电梯技术发展。如今，机电一体化技术应用于电梯的机会越来越多，并取得了良好的效果。
        一、机电一体化应用下电梯的工作原理
        电梯的基本结构是：在一个垂直的长方体建筑（一个建筑可以有多部电梯）中，放置一个可以上下移动的电梯轿厢。电梯井道壁上有导轨，导轨在轿厢上，可以限制轿厢的移动。电梯的举升和支撑方式有两种：一种是牵引式：借助多根钢缆，将电梯轿厢通过“内楼”顶部的曳引轮悬挂在顶层。根据动滑轮原理，轿厢一旦移动，配重就会向相反方向移动。为了有效防止打滑和向后打滑，必须经常更换旧钢丝绳和牵引轮，以免发生事故。电动机提供动力以驱动牵引轮以降低和升高车辆。此外，电机可以是交流或直流。一些电机由齿轮驱动以转动牵引轮。在新技术的支持下，无齿轮传动可以让电梯更快。高层建筑中的牵引电梯大多具有完整的重量补偿功能：在电梯轿厢和对重下方设置链条，与整个建筑的底部相连。因此，曳引电梯必须具备各种安全装置，以防止因钢丝绳断裂或制动系统失灵导致电梯轿厢坠落或失控。换句话说，当加速到一定速度时，电梯会自动“抓住”电梯轨道并“制动”电梯轿厢或对重。在安装电梯的建筑物底部，有一定的缓冲，作为电梯安全系统的终极保护。第二种是液压式：轿厢由底部柱塞提升支撑，由液压驱动。柱塞还具有伸缩折叠功能，从而达到减少所需地深的目的。并且由于建筑师考虑到柱塞的缺点，高层建筑（一般2～5层，一般不超过20米）不会使用液压电梯。液压电梯具有占地面积大、空间小、可任意位置安装、结构简单、施工方便等优点，但缺点是耗电大、速度慢（小于1米/秒）。
        二、机电一体化技术在电梯中的应用研究与实践
        电梯正常运行需要系统工程、电气技术、微处理器技术、机械技术等技术和学科的融合。人们对电梯的要求越来越高。他们希望电梯具有振动小、速度快、舒适安全的特点。他们也希望电梯具有维修方便、占地面积小、效率高、成本低的特点。机电一体化技术主要包括：安全技术、通信技术、智能控制技术、节能技术、变频调速技术等，该技术的应用已成为电梯技术的发展趋势。下面介绍机电一体化在电梯控制系统和电梯牵引系统中的应用。
        1 电气控制系统
        1.1 高度集成的控制器
        下面将介绍与da7000系列电梯集成的驱动控制。系统主要采用智能串口通讯、32位网络等专用控制系统。其中，所采用的机电一体化技术包括：一是控制技术。电梯采用计算机控制系统。 32位双CPU可以通过相应的通讯快速交换数据，可以利用轿厢位移记忆技术和直接停车技术更准确地控制电梯。同时，它还对电梯的速度进行控制，以保证电梯的楼层安全功能和电梯停止时提前开门的功能，从而更有效地控制电梯，保证电梯运行的稳定性。二是驾驶技术。采用先进的矢量变换技术，旋转编码器响应电梯运行，可根据人的舒适度来控制电梯的速度。将PWM死区补偿技术融入电梯技术，大大降低了电机的损耗，同时降低了电机的噪音。三是信息处理技术。它是一个快速的信息处理系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

根据电梯轿厢运行速度和负载情况，适当调整电流的相位和大小，更准确地控制主机的转矩，保证电梯的平稳运行。四是机械技术。集成控制驱动架构。电梯采用模块化结构设计，使整个装置紧凑、可靠、操作方便、布线少。
        1.2使用超高速串行通讯
        电梯控制系统比较复杂。系统需要同时接收和处理数百个信号。更先进的电梯系统将采用CAN总线技术，将双绞线与网络拓扑连接起来，将所有信号线的数量从几百条减少到几条。CAN总线技术的应用，加快了数据传输速度，降低了电梯使用时的控制成本，提高了电梯的可靠性。
        2.在电梯牵引系统中的应用
        曳引系统的主要功能是为电梯提供动力，曳引机是曳引系统中的关键作用。曳引机的好坏决定了电梯的运行速度，影响着电梯的启动和制动，以及电梯运行的可靠性。由于永磁同步无齿轮传动牵引技术成本较低，结构也不复杂。与传统曳引机相比，优势十分明显，可替代传统曳引机。新型曳引机应用于电梯后，不仅可以减少电梯运行过程中的环境污染，还可以减少电梯故障发生的频率，从而有效控制电梯的运行成本。与交流异步电动机相比，永磁同步牵引电动机具有以下优点：一是可靠性高、振动频率低、噪声低、对相应指令响应快。在额定转速范围内，永磁同步曳引机可以保持相同的转矩水平，保证电梯运行时的稳定性。因此，电梯启动时，不会因启动速度慢而抖动，乘坐电梯的人也能获得更好的舒适感。其次，永磁同步电机体积比较小，结构比较简单。在相同容量的情况下，永磁同步曳引机比交流异步电动机更小、更轻。它不仅可以在制造过程中使用更少的原材料，缩短生产周期，还可以降低设计难度，实现制造成本的控制。而且，永磁同步电机的维护更简单。第三，永磁同步电机运行时耗能少，运行时不需要励磁电流，无功电流低。因为可以提高功率因数，所以基本没有坏电负载现象。
        3.在电梯节能环保系统中的应用
        一是能量再生回馈装置。在电梯节能装置中，最重要的部分是驱动控制系统，能量回馈技术对提高电梯的节能效果起着重要的作用。电梯在上升过程中空载运行，在下降过程中满载运行。在升降过程中，电梯处于发电状态。电梯在运行过程中，会消耗大量的能量。采用再生回馈技术对电梯进行制动，可回收30%的能耗，从而达到节能的目的。二是软件控制。通过对电梯的实时控制，可以提高电梯的运行效率。随着乘客人数的增加，电梯的速度会降低，电梯停靠的次数也会减少。此外，利用仿真软件模拟电梯的运行，可以确定不同楼层之间最合适的运行曲线，提高电梯轿厢的舒适度，同时降低能耗。最后，电梯照明。采用车内自动照明技术，实现照明的自动控制。无人使用时，自动熄灭，不耗电。同时，在电梯轿厢中安装了直流驱动的LED照明。与同瓦数的普通节能灯相比，LED灯的节能性能提高了80%以上。
        结语
        现阶段，各种科学技术的更新和发展，机电一体化技术已广泛应用于工程机械，对提高工程机械的效率和质量具有重要意义。机电一体化在电梯中的应用，不仅提高了电梯的运行质量，保证了电梯的安全运行，也实现了能源的可持续发展。随着机电一体化在电梯设计中应用的逐步深入，在很大程度上可以节省人力，有效降低操作人员疲劳或机械疲劳引起的安全事故频率。电梯的逐步智能化发展，为楼宇智能化提供了重要保障，保障了人们的生活安全。
参考文献
[1] 杨卫平. 关于机电一体化技术的应用及其发展趋势的探讨[J]. 电子技术与软件工程， 2015（12）： 124.
[2] 尚秀全. 机电一体化数控技术的发展趋势研究[J]. 无线互联科技， 2015（14） : 116-117.
[3] 李鹏. 机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J]. 科技创新与应用， 2016（8）： 148.
[4] 王海静. 机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 教育教学论坛， 2013（13）： 144-145.
[5]刘志勇，王鹏，钟建伟. 浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J]. 山东工业技术， 2017（11）： 195.