摘要：电梯已经成为高层建筑重要而不可或缺的交通工具，电梯的诞生距现在已有150多年，这些年间，其科学技术发生了多次更新和演变，电梯制造是在多种的技术的支撑下，使其为人类提供更好的服务。近年来，经济的快速发展和大规模的基础设施建设为中国电梯行业带来了空前的发展机遇。电梯行业实现了前所未有的快速发展。2005-2015年，中国电梯产量年复合增长率高达18.86%。截至2015年年底，中国电梯保有量到达425.96万台，无论是保有量、年产量还是年增长量，均已位居世界第一。我国作为电梯制造大国，要做好电梯研究，就要从与其相关技术入手，逐步强化提高电梯性能，只有这样才能推动电梯技术进一步发展，经过研究，机电一体化技术被应用到电梯制造中，为电梯技术发展、促进电梯运行提供保障。
关键词：机电一体化技术；电梯；高速；节能
一、电梯的电气控制系统
1、电梯系统中的升降机械装置组
在电梯系统中，电梯轿厢连接的钢丝绳通过一系列静、动滑轮组，曳引轮与对重相连接，并分布于曳引轮的两侧，通过轮与钢丝绳间的摩擦力进行升降运动。按其功能不同可以分为：导向系统、曳引系统、轿厢门系统、平衡系统、引导系统等子系统以及机械安全保护装置系统。
2、电梯系统的电气装置组
目前市面上的电梯大多数是电力驱动牵引绳牵引结构的电梯。其电气装置主要由控制柜、曳引电动机、门电机、减速器、制动器及各种限位开关组成。以这种电梯为例，将其电气控制系统可分为：司机操作系统、集选控制系统、下行集选、独立操作系统、特别楼层优选控制系统等分支操作电气系统。接下来，就对这几项系统分别作以简介。
2.1 集选控制系统
集选控制系统是将电梯系统中的轿厢内指令与电梯外召唤等信号集中起来，并进行综合分析处理的高度自动控制系统。通过集选控制系统可以实现停站延时自动关门起动运行、对厅外召唤登记、对同向轿厢运行指令逐一应答、轿厢运行指令等轿厢动作的控制。
2.2 故障检测系统
故障检测系统可以将电梯系统的故障记录储存在微机内存中，通常可存入8至20条故障信息，同时系统可以用数码代号来显示故障性质并对故障进行计数，当故障数量达到一定值时，使电梯可以停止运行，提醒工作人员进行检修。当故障排除后，需清除内存故障记录，使电梯安全运行。
2.3 停电时紧急操作系统
通过设置停电时紧急操作系统，可以使电梯在电网停电时自动开启备用电源，并将电梯运行到指定楼层后待机。
二、机电一体化技术在电梯中的应用
1、曳引、牵引系统。
曳引、牵引系统主要由曳引钢丝绳、拽引机、反绳轮、导向轮组成，主要功能是对电力进行输出和传递，主是电梯安全运行的重要保障。其中曳引钢丝绳是靠曳引轮槽的摩擦力驱动轿厢升降的专用钢丝绳。导向轮实现了增大轿厢（电梯厢）和对重（平衡电梯厢）之间的距离，曳引绳经过曳引轮然后对对重装置进行导向，因此才设置的绳轮。反绳轮就是动滑轮（存在于轿架和对重框架上部），根据建筑物不同的需要，牵引绳经过反绳轮，从而构成不同的曳引比率。
2、控制器实现一体化。
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控制器主要融入了双32位网络化、智能型电梯控制系统，其中所蕴含的机电一体化技术主要表现在机械技术、控制技术、驱动技术以及信息处理技术上。对于机械技术来说，主要用于控制驱动架构，由于属于模块化设计，所以，其装置结构相对来说较为紧凑，接线较少，可靠性更强，且便于操作。而控制技术多指计算机智能控制系统，其中含有停靠技术、记忆技术等，不仅可以准确确定位置，还可以很好的控制速度，这些都为电梯安全运行提供了保障，同时还可以让电梯在运行中更加平稳，乘客在乘坐电梯时也更加满意。对于驱动技术来说，就是在矢量变换技术的作用下，根据旋转编码器来显示运行中的电梯实际情况，不仅有效控制了电梯运行速度，还能够根据人体实际情况选择合适的运行速度。尤其是在PWM补偿技术被应用以后，无论是噪音和损耗都将得以大幅度下降。
3、其他系统设计。
3.1导向和监控方向系统。这一系统主要由导轨，导靴和导轨架组成，可以对对重的活动范围和电梯厢内的情况进行监控，保证其能够正常的沿着导轨方向升降。
3.2开关门控制系统。这一系统主要对电梯厢内的进出口情况进行监控，在电梯门口位置设置了感应器，当有人进出电梯时，电梯门可以根据传感器信号决定电梯门的开关。
3.3电力拖动、运行系统。这一系统为整个电梯的运行提供动力支撑，而且可以有效的控制电梯速度，保证电梯运行平稳性。
3.4电气监督控制系统。这一系统是对电梯的运行情况进行监督和操纵的重要系统，可以很好的预防事故的发生，减少电梯风险。
3.5安全保护系统。该系统主要是由安全钳、限速器、缓冲器等保护装置组成，针对一些突发情况进行设计，从而及时的使乘坐电梯的人员脱离危险，提高电梯的安全性和稳定性。
4、节能环保设计。
随着机电一体化技术在电梯中的应用，节能环保设计也随之进入到电梯设计中，有效节约了能源，减少了浪费。例如，在电梯设计中应用能量再生设备，这些设备和永磁同步电机相同都可以保证电梯系统性能。通常情况下，电梯在上行和下行状态都处于发电状态，这就需要耗费大量的电能，而应用能量回馈装置，这些浪费的能源百分之三十都可以重新收集回来用来重复利用。同时，机电一体化的节能环保设计还体现在软件控制上，之所以要随时监控交通模式，主要是为了用最少的运行次数运送最多乘客，并尽量减少电梯停靠次数。为实现这一目标，还可以借助仿真软件来实现，这样就能快速准确计算出不同楼层间最合适的运行曲线，在保证了乘坐舒适性的同时，还可以节省电能。此外，在机电一体化的应用，电梯照明也不再是问题，只有当人按下呼梯控制器以后，灯光才会亮起，无人时灯则熄灭，由于电能损耗较少，节约能源的同时也延长了照明设备的使用寿命。
三、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。
参考文献：
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[2]王增光.机电一体化技术在电梯中的应用研究与实践 [J].电子技术与软件工程，2016，09：
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[4]朱德文，杨祯山，张筠莉.智能控制电梯控制系统[M].北京：中国电力出版社，2005.
论文作者:李德源
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
标签：电梯论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 机电一体化论文; 曳引论文; 钢丝绳论文; 《电力设备》2019年第6期论文;