浙江省特种设备检验研究院 浙江 杭州 310000
摘要:在科技快速发展的过程中,电梯控制技术的发展也极为迅速,而且,也逐渐向着智能化、自动化的方向发展,对电梯行业的发展起到促进的作用,尤其是近些年对电梯控制技术的深入研究,其技术的运行水平也有所提升,无论从稳定性、效率性、节能性还是安全性上,都是传统电梯控制技术无法比拟的。
关键词:电梯;控制技术;变频调速技术;曳引技术
前言
电梯的电气控制主要是对各种指令信号、位置信号、速度信号和安全信号进行管理,使电梯正常运行或处于保护状态,发出各种显示信号。电梯的电气控制,过去采用继电器逻辑线路,一般称继电器控制。这种硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点。但通用性差,逻辑系统由许多触点组成,接线复杂、故障率高、设备庞大,国家已规定淘汰,由先进的、可靠性高的微型计算机或可编程控制器代替。
1 电梯控制技术的发展
1.1 变频调速技术的发展
交流变压变频调速技术,简称VVVF,即通过改变正弦调制波的角频率来改变输出等效正弦波的频率,达到变频变压的目的。该技术使电梯运行平稳,速度快,效率高,又节能,是电梯理想的调速技术。通过增设了各种故障显示装置,运行更加安全可靠,用户更加方便舒心。
1.2 曳引技术的发展
曳引技术是电梯控制技术的重要组成技术,而且,在电梯控制中的运用也极为广泛,为电梯行业的发展以及提升电梯控制水平有着极大的效果,结合当前曳引技术运营的情况来看,主要可分为直线电机技术、永磁同步曳引机技术等,曳引技术的发展主要如下。
1.2.1 直线电机技术
直线电机技术是曳引技术发展的重要组成部分,直线电机技术主要是直线电动机直接驱动的方式,是将电能直接转换成机械能的过程,其中不需要其他转换机构的传动装置,在大量的实践中发现,直线电机技术运行过程中具有启动的推力大、动态相应的定位快、传动的刚度较高、行程的长度也不会受到限制、具有高精度的定位等优势是电梯发展中必不可少的重要组成部分。直线电机技术在运用的过程中,由于没有离心力的作用,因此,直线电机的直线移动速度也不会受到限制,而且,通过大量的实践证明,直线电机技术能够在起到较短的时间内达到高速,其加速度是非常大的,而且,在高速运行的瞬间也能够准确的停止,将其应用到电梯的控制中,对提高电梯的运行效率有着极大的作用,而且,对提升电梯的控制性能以及运行效率有着一定的作用,更是未来电梯发展的重点方向。
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1.2.2 永磁同步曳引机
永磁同步曳引机技术是曳引技术的重要组成部分,其中曳引机的定子绕组主要采用的是永磁材料励磁磁场,在运行的过程中,并不会需要励磁电流,也就是所永磁同步曳引机运行的过程中,并不会出现励磁损耗。另外,永磁同步曳引机内安装了转子永磁磁体磁极检测器,主要是用来检测磁极的位置,实现对电枢电流进行有效的控制,从而有效的实现磁极控制的效果。现阶段电梯控制技术中应用的无齿轮永磁同步曳引机较为广泛,而且,主要应用的结构形式有轴向磁场结构、径向磁场结构等,轴向磁场结构也可以将其称为盘式结构,在不同场合内应用的曳引机结构形式也有所不同,而且,磁场的分布形式也有所不同,而径向磁场结构在运用的过程中定子与转子的位置相对不同,根据此主要可以分为外转子结构和内转子结构等。随着电梯行业的迅速发展,其控制技术的发展也非常迅速,无齿轮永磁同步曳引机技术的开发和利用也逐渐走向市场,逐渐在电梯市场的发展中占有主导的地位,引导电梯产业的发展和进步,更为电梯的发展取得了先机,从而确保电梯控制技术的稳固发展。
1.3 电梯交流调速技术的发展
电梯交流调速技术于70年代发展,是交流双速电梯发展的重要标志之一,而且,从电梯交流调速技术的实践来分析,具备价格低廉、结构简单、维护方便等优势,当然,也会存在舒适性较差、调速平滑度不足等问题[4]。在经过几十年的发展,电梯交流调速技术也取得了一定的成绩,如,VVVF电梯的研发和使用,其独特的先进技术以及性能可以实现快速、节能、平层准确、安全、舒适、低噪声等运行目标,从而有效的提高电梯运行调速性能,更能达到节能的效果,为使用者营造一个良好的舒适环境,更是电梯行业未来发展中主流的发展市场,对电梯行业的发展起到一定的促进作用。
2 电梯控制技术发展过程中需要注意的问题
2.1 需要注意控制技术的效率问题
在电梯行业发展的过程中,电梯控制技术也不断进步,并且电梯控制技术被灵活的运用到了电梯的实际运营当中。电梯是一种位能性的载重交通工具,在运营的过程中需要不断的升降,电梯控制技术应当时刻注意电梯的运行效率,在保证电梯安全运营的情况下对电梯进行效率改良,提高运行效率。
2.2 需要注意控制技术的节能问题
电梯被广泛运用到建筑物内部的交通运营当中,例如自动扶梯、直行电梯、货载电梯等等。在电梯行业发展的同时,人们对能源的使用是否合理越来越重视,电梯在运行过程中会消耗大量的能源,节能环保是电梯控制技术首先需要解决的问题之一。在电梯控制技术领域,不仅仅要考虑电梯运营的速度与乘坐舒适度,更要从多个角度多方考虑,不断提高电梯的节能环保性能,完全发挥出电能源的效果,实现能源使用效率最大化。
2.3 电梯控制技术的控制器性价比问题
当前我国电梯企业大部分使用的电梯控制设备都是从外国进口,并且其设备制造的核心技术都为国外企业所有。我国自行开发的电梯技术核心设备却存在成本高,周期长等问题。虽然我国大部分使用的是VVVF电梯专用变频器,此类变频器虽然使用方便快捷,但是成本确实普通变频器的2倍左右,使电梯的运营成本大大提高。若想电梯技术得到良好的发展,就应该加大资金投入,积极研发电梯控制技术核心设备,降低核心设备的制造成本,才能有效的解决电梯控制器性价比的问题。
结束语
综上所述,在近些年来,电梯控制技术的发展极为迅速,例如,电梯曳引技术、控制技术、变频调速技术等,对电梯行业的发展起到了一定的促进作用,同时,在发展中也需要注意一些经常存在的问题,否则将会对电梯行业的发展产生负面的影响。通过文章对电梯控制技术发展及存在问题的分析,作者结合自身多年的工作经验,主要对变频调速技术的发展、曳引技术的发展、电梯交流调速技术的发展等内容进行分析,同时也提出了电梯控制技术发展中应需要注意效率问题以及节能问题等,希望通过文章的分析,对促进电梯行业的发展给一定的启发。
参考文献
[1]曹荣敏,苏昂.基于LabVIEW监控的直线伺服刀具进给系统的自抗扰控制[J].中南大学学报(自然科学版),2013(S1).
[2]李卫超,胡安,马伟明,等.新型长定子直线感应电机闭环控制策略[J].中国电机工程学报,2013(S1).
[3]刘爱民,林莘.断路器操动机构用圆筒型直线感应电动机控制系统研究[J].中国电机工程学报,2014(27).
论文作者:汪剑
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/14
标签:电梯论文; 技术论文; 永磁论文; 曳引机论文; 直线论文; 过程中论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第13期论文;