机电一体化技术在电梯中的应用

王元文

（山西省忻州市质量技术检验局，山西 忻州 034000）

机电一体化技术在电梯中的应用

王元文

（山西省忻州市质量技术检验局，山西 忻州 034000）

在对机电一体化技术进行简单阐述的基础上，对电梯接头进行基本的阐述，分析电梯之中机电一体化技术的应用。

电梯；机电一体化技术；结构

城市建设的发展，高层建筑的出现，电梯作为垂直运行工具，其发挥的作用越来越明显，而电梯的安全可靠、舒适节能以及高效高速就成为永恒的主题。通过150多年的发展，电梯技术含量也在不断提高。我国制造的电梯在全球范围内占据60%以上的比例，所以，研究电梯技术，改善电梯性能，拥有极为广阔的前景。

1 机械、电子(机电)一体化技术

机械电子一体化技术，就是将机械技术与电子技术相互的融合。在现今社会下，科学技术的发展，也推动计算机技术不断的发展，同时其应用也呈现出逐渐广泛的趋势，这给机电一体化技术的发展提供了机遇，使得其拥有广阔的应用空间。现阶段，机电一体化技术成为将自动化控制技术、计算机技术、伺服传动技术、信息技术以及机械技术彼此融合的交叉技术，也是一门科学性、系统性的新学科。目前，机械一体化技术已经朝着光机电的方向发展，属于机械技术、激光技术、计算机技术以及信息技术相互融合的综合性技术。

2 电梯的基本结构

电梯的基本结构主要由：拖动系统、曳引系统、电梯导向系统、安全保护措施系统、电器监督控制系统等结构组成，其结构如图1所示。

3 机电一体化技术在电梯中的应用

本文节主要研究曳引系统和电气控制两个方面。同时，对环保节能技术也作出简单的分析。

图1 电梯结构

3.1 曳引系统

在电梯之中，曳引系统主要是为了电梯运输动力的提供。在曳引系统之中，曳引机是其最重要的组成部分，曳引机的性能会直接对电梯的加速度、本身速度、运行可靠性以及起制动灯指标产生直接的影响，因此，也被人们称之为电梯的“心脏”。同时，随着结构简单、成本低廉的永磁同步无齿轮传动曳引机技术的发展，原本传统的技术已经被淘汰。这一技术的应用不但满足现代环保理念的要求，可以减少对环境的污染，同时，电梯的维修频率和事故率都得到大幅度的降低，避免过高费用的投入。

永磁同步曳引机相比交流异步电动机，拥有交流异步电机无法达到的优势，其拥有的特征如下：

第一，运用可靠性较高，噪声小，低振动，能够实现快速的响应。在额定转速下，永磁同步电机能够保持恒转矩，才能满足电梯运行稳定性的要求，同时，在低速、低频以及低压状态下，也可以保持足够的转矩，避免在启动缓速过程中出现电梯抖动的现象，进而让电梯之中的乘客拥有舒适感。

第二，结构简单，体积小。永磁同步电机本身没有任何笨重的机械传动装置，对结构实现了进一步的精简，相比同容量异步电机，重量更轻、体积更小，在设计难度降低、生产周期减小以及制造材料减少的同时，还能够帮助其提升竞争力，也方便后续的保养与维修处理。

第三，工作能力强，不会出现过大的损耗。这一类型的电机不需要励磁电流应用的帮助，同时，也可以避免出现无功电流，对于功率因素强化等起到了重要的作用。另外，也可以有效的避免出现电负荷等不良现象。

3.2 电气控制

在电梯控制系统之中，主要包含了调速控制和逻辑控制两个关键部分。在电梯之中应用机电一体化技术之后，其控制系统之中也融入了多项技术，大幅度提升其使用性能，并且在电梯行业之中也逐渐成为领军技术，使得电梯系统结构也变得更加的紧凑，这样不但安全方便，同时也可以节约大量的时间，最关键一点是在运行过程中电梯能够更加的稳定与安全，还可以节约大量的能源消耗。

第一，控制器的一体化。在现代电梯行业发展中，控制器一体化技术已经成为一种标志。在控制器之中融入了智能型电梯控制系统和双32位网络化系统，其中蕴含的机电一体化技术包含了驱动技术、机械技术、控制技术以及信息处理技术。就机械技术而言，主要是对驱动架构的控制，因为其本身属于模块化的设计，所以，装置结构本身的接线很少，结构紧凑，拥有较高的可靠性，并且也方便操作。控制技术则指的是计算机智能控制系统，主要包含了记忆技术、停靠技术等，这样不但可以将位置确定，同时也可以更好的控制速度，为电梯的安全运行提供技术方面的保障。同时，在运行之中，电梯也能更加的平稳，在乘坐电梯时，也能满足乘客的要求。驱动技术是基于矢量变换技术的作用，按照电梯实际运行之中利用旋转编码器显示其状态，这样不但可以对电梯的运行速度加以控制，同时也可以根据乘客的实际情况来选择运行速度。特别是在应用了PWM补偿技术之后，无论是损耗。还是噪声都得到大幅度的降低。

第二，拥有极快的通讯速度。就电梯控制系统而言，其本身的构成很复杂，一个系统需要同时接收很多个信号，并且还需要利用技术将信息一一处理。在电梯控制系统之中应用机电一体化技术，也应用了CAN总线，无论有多少控制器，在网络拓扑结构之中，只需要利用一对双绞线，就可以实现连接，这样也可以将信号线数量控制在一个最佳的状态下。另外，在应用CAN总线之后，明显地提高了数据的传输能力，在电梯控制成本降低的同时，也能够提高电梯运行的安全性和可靠性。考虑到楼层层数的不同，只需要将呼梯控制设备添加进去即可，而不需要作出任何主控设备的调整。另外，系统的适当升级，也是电梯安全运行的保障条件之一。

3.3 节能环保设计

随着电梯之中机电一体化技术的应用，节能环保设计也在电梯设计中得到广泛的应用。节能环保设计的应用，不但可以节约能源，同时也可以避免浪费的出现。如能量再生设备的应用，就可以帮助电梯系统提升其性能。

4 结语

目前，在电梯行业的发展中，机电一体化技术已经成为主流，而更安全、更高效、更智能就成为电梯行业发展的主攻方向。当然，在电梯行业发展中，绿色环保和经济节能也是需要考虑的问题。所以，在电梯行业之中应用机电一体化技术，不但是时代发展的必然，同时也是电梯行业想要可持续发展下去的必然。

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TU857

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1671-0711（2017）01（下）-0116-02