电梯电气驱动技术的研究论文_潘建兵

电梯电气驱动技术的研究论文_潘建兵

(广东升达电梯有限公司 广东佛山 528100)

摘要:近年来,随着我国经济建设的不断发展,科技技术更是取得了突飞猛进的发展。在电气方面,电梯驱动系统的驱动方式各不相同,本文根据大量实践,结合实际,通过对不同的电梯电气驱动技术进行对比,来着重对电梯电气驱动技术进行了研究,提出了很多富有建设性的意见和想法,在我国电梯电气驱动技术的发展道路上做出了有意的探索。

关键词:电梯;电气驱动技术;对比;研究

1、传统电梯驱动方式

电梯的运行过程中,电气驱动系统是整个电梯的运行控制系统,不论是电梯的启动、加速、减速、稳速等运动,还是电梯运行的平稳度和舒适度都受到电气驱动系统的直接控制。在老式的电梯驱动系统中,主要的驱动方式有以下几种:

1.1交流双速驱动系统

这种驱动系统主要是利用三相交流感应电动机定子,采用两个不同极对数的绕组方式。这种交流双速驱动系统的主要特点是线路简单,但是相对来说耗能较大,乘坐的舒适度较差。

1.2交流调压调速系统

这种驱动系统是由晶闸管的交流调压器供电,在调速方面的性能比较好,但是在调控的过程中,对转差功率的消耗较大,相对来说,调速方法的效率比较低。

1.3变频变压调速系统

变频变压调速系统是一种相对来说,与前两种比调速水平更加稳定、高效的调速系统。相比来说驱动控制的设备体积更下,质量更轻。

2、电梯电气驱动技术的创新

2.1交流电梯技术

交流单速和双速电机在实际的使用过程中,不能满足对电梯速度联系性调节的要求,导致乘客的舒适感不强,该项技术仅在不高的电梯系统中被使用。交直流调速电梯自身具有良好的使用性能,电机内部含有能量转换装置,要想促进电机的良好应用,需要确保电机中转子和定子磁场的同步性。在电梯运行中,电机总是处于旋转或直线运动,需要从普遍性的角度来考虑电机中的电流交变情况。供电直流电机在实际的使用过程中,运用直流电源来进行,电子内部的转子和定子在空间上是精致的,受电枢旋转影响,导致电枢中的电流发生交变。为了确保电枢中的电流变成交流,需要充好利用换向装置,在电动状态下形成逆变器,在发电状态下形成机械整流器。在交流变频调速系统中,充分利用电力电子半导体开关组件,展现出电流的逆变和整流功能。但无论是电子变流还是机械变流,其自身的功能具有一致性,电子变流更接近于开关的性能。机械变流装置在实际的使用过程中,通常会被电子变流装置所取代。需要对电气进行多次变流,达到调速目的。

2.2同步电气技术

同步电气技术在电梯电气驱动技术中进行应用,需要加大对永久磁铁同步电机变频调速系统的使用,构建合理的电梯电气驱动方案。

(1)使用永磁材料。永磁材料自身具有良好的使用性能,并且价格相对较便宜,在功率同步电机中使用,受磁铁剩磁强度影响较大。永磁材料自身具有良好的使用性能,并且价格低廉,为永磁材料在同步电机中的应用铺平了道路。

(2)同步电机的控制方法具有方便性。同步电子转子磁场的幅值恒定不需要控制,要想明确磁场位置,通过转子位置检测来实现。确保控制的方便性,促进系统动态性能的提升。电机的气隙磁场分布规律不同,如果呈现正弦波时,称为同步电机;如果呈现矩形波时,称

为直流电机。研究表明,直流电机调速在实际的使用过程中具有便利性,受磁场位置恒定和磁场幅值影响较大。

(3)同步电机的功率因素较高,在实际的运行过程中会产生较大的有效转矩,同步电机中的磁场饱和度较高,为缩小电机体积创造了良好的条件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且同步电机具有良好的转矩过载能力,在实际的使用过程中,需要配合其他技术共同来实现,使电梯实现低速无齿轮驱动。

(4)永磁同步电机在使用过程中,不受无功励磁电流影响,同步电机的功率具有较高的因素,在实际的使用过程中,不会消耗大量的能量,是当前电源利用效率最高的拖动系统之一。

3、电梯电气驱动技术的运用优势与发展前景

将传统的电梯驱动方式与电气驱动技术进行比较可以发现电气驱动技术具有明显优势:

3.1运行效率更高,更加节省能源

电梯电气驱动技术主要采用的是多极低速直接驱动式的永磁同步曳引机作为驱动方式,能够为电梯运行提供强大的传动效率。并且即使在没有庞大传动器的情形中,机械仍然具有较高的运行效率(一般情况下,蜗轮与蜗杆减速齿轮箱的传动效率可达70%)。这就可以使电梯的高效运行不需要从电网中获取无功电流,因为这种驱动方式自身有较高的功率因数,可以保证电梯在实际的运行中,减少激磁损耗以及发热现象。而且由于不使用风扇,也不会产生无风磨耗情况,自身的运行效率较高。

3.2更加平稳舒适

目前我国城市建筑不断向高层化方向发展,电梯在其中的作用十分巨大,可以为人们生活工作提供极大的便利,电梯已经成为城市生活中不可缺少的一部分。人们对电梯的舒适度要求标准逐渐提高,对电梯的使用性能也有更多的关注。要充分发挥电梯的使用性能,必须保证电梯的平稳舒适与低噪环境。而电梯电气驱动技术是从低速直接运行驱动,经32位处理器并结合优化的控制算法,使运行更加平稳可靠,同时蜗杆、涡轮以及风扇等噪声不会出现,把电梯的声音分贝降低5~10dB,从而保证电梯运行的低噪环境与舒适性。

3.3更加节省空间

现在的建筑面积中,电梯成为住宅区域的公摊面积,增加了住宅用户的购房负担,为了减轻建筑销售及业主购房压力,节省电梯的建筑空间,是电梯安装必须解决的重要问题。而随着电梯电气技术的不断发展和完善,减速齿轮箱的体积会逐渐缩小,直至无齿轮曳引机成为主流,电梯的材料以高性能的钕铁硼材料为主,在很大程度上降低了电梯的质量,有助于减小电机体积。

3.4安全性更高

电梯事故的频发使人们对电梯运行的安全性更加关注,并且因为电梯内部涉及的零件数量和种类复杂繁多,一旦其中一个零件出现问题,会严重影响电梯的稳定安全运行。除此之外,电梯有一定的使用寿命,一些使用年限较长的电梯,内部零件会逐渐老化,也会影响电梯运行的安全性。而电梯电气驱动技术能够提高电梯运行的稳定性和安全性,是一种可靠性较强。

3.5维护投入减少

因为电梯电气驱动技术的智能化发展更加成熟,能够有效保证电梯运行的安全性和稳定性,所以,对电梯的后期维护会更加简单,尤其是对比传统电器的维护投入,电气驱动技术使用后的电梯维护环节会更少,并且维护频次也会大大减少,可以有效降低相关的物业管理人员对电梯维护的资金投入。

结束语:

电梯被广泛的应用于人们生活中,加大对电梯电气驱动技术的研究具有必要性。电梯电气驱动技术的研究受到了人们的重视,相关技术人员在传统电梯电气驱动技术的基础上进行创新,对交流电梯技术和同步电气技术进行深入研究,明确这两种电梯电气驱动技术对确保电梯安全稳定运行的优势,并对电梯电气驱动技术的未来发展进行研究,为该技术的发展提供有力借鉴,对促进电梯电气驱动技术发展给予指导性作用。

参考文献:

[1]王宇迪.电梯群控技术的现状与发展方向[J].工程技术研究,2017,(3):39+63.

[2]陈飞.高层建筑电梯的电气设计[J].建筑电气,2013,(1):67-69.

[3]张书,屈省源.专业模型电梯电气控制系统设计[J].机电工程技术,2015,(4):6-9.

论文作者:潘建兵

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/17

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