机电一体化技术在电梯中的应用分析论文

时间:2018-05-12 编辑:阳炎 手机版

  对于机电一体化技术来说,其在电梯中的应用不仅提高了电梯的运行质量,确保了电梯运行安全,更可以实现节能的目标。下面是小编收集整理的机电一体化技术在电梯中的应用分析论文,希望对你有所帮助!

  1、前言

  电梯已经成为高层建筑重要而不可或缺的交通工具,尽管电梯的诞生距现在仅有 150 多年,但在科学技术的影响下,其中却蕴含着多种技术。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。

  2、机电一体化概述

  所谓的机电一体化技术,简单的来说就是机械技术与电子技术的融合体。不断发展的科学技术推动了计算机技术发展,更为机电一体化技术提供了广阔的发展空间。经过多年发展,机电一体化技术已经趋于成熟,且在处于光机电一体化发展阶段,一旦该技术得以实现,它便可以为人类带来更多价值。对于机电一体化而言,就是将存在于计算机上的各种技术融合在一起,并适当的融入其他技术,它的出现为进一步推动电子技术发展奠定基础。由于人们对运行中的电梯有着较高的要求,不仅要保证足够安全,还要舒适快速,且投入成本少等,面对这一系列的要求,就要重视机电一体化技术的研究与应用,将其作为促进电梯技术发展的主要技术。

  3、机电一体化技术在电梯中的应用

  3.1 曳引系统

  对于曳引系统来说,它在电梯中的主要作用就是为电梯运输提供动力。作为曳引系统其中的重要组成部分-曳引机,其性能直接影响电梯的速度、起制动、加减速度、运行的可靠性等指标,因此,也被称为电梯的“心脏”。同时,随着成本较低、结构简单的永磁同步无齿轮传动曳引机技术的发展,以往传统的曳引机已逐渐被淘汰。永磁同步曳引机不仅减少了对环境的污染,符合现代所倡导的环保理念,还能降低了电梯的事故与维修的频率,从而有效地减免了其投入的费用。相对于交流异步电机来说,永磁同步曳引机具有以下几大特征,且都是交流异步电机无法企及的: 首先,运行可靠,低振动、噪声小,能够快速响应。永磁同步电机在额定转速内保持恒转矩,从而保证了电梯的运行稳定性,还有在低频、低压、低速时能提供足够的转矩,避免电梯在启动缓速过程发生抖动现象,以此在轿厢中乘客能获得更好的舒适感。其次,体积小,结构简单。永磁同步电机不仅去除了较为笨重的机械传统装置,精简了结构,与同容量异步电机相比,其体积要小,重量更轻,在减少了制造材料、生产周期、设计难度的同时,不仅能进一步有效的降低与控制成本,提高竞争力,还便于维修与保养。最后,损耗少,工作能力强。该电机并不需要励磁电流的应用,更可以避免无功电流的出现,它对强化功率因数等具有重要作用,更可以防止发生电负荷等不良情况。

  3.2 电气控制

  对于电梯控制系统,主要由两部分构成,一部分是调速控制,另一部分是逻辑控制。在机电一体化被应用到电梯中以后,其控制系统就融入了多项技术,性能也得以大幅度提升,并很快成为电梯行业的领军技术,电梯系统结构也因此变得更加紧凑,不仅方便安全,还可以节省大量时间,最重要的是电梯在运行中更加稳定,还有效节省了大量能源。

  首先,控制器实现一体化。控制器一体化已经成为现代电梯的重要标志,在该控制器中,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。

  其次,通讯速度十分快速。对于电梯控制系统来说,其构成相当复杂,一个系统要同时接收上百个信号,并技术完成信息处理。而在机电一体化技术被应用到电梯控制系统中以后,CAN 总线也被应用进来,无论控制器数量多少,仅需要一对双绞线就可以在网络拓扑结构的作用下完成连接,这样一来就能够大幅度减少信号线数量。同时随着 CAN 总线的应用,数据的传输能力也有利显著上升,在降低了电梯控制成本的同时,也使电梯运行更加可靠、安全。由于楼层不同,只要适当的增加对应的呼梯控制设备即可,而不需要改变主控制设备,此外适时升级该系统,也会为电梯安全运行提供保障。

  3.3 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。如能量再生设备的应用,它与永磁同步电机一样都可以提高电梯系统性能。一般来说,无论电梯是处于上行状态还是下行状态,其电机始终处于发电状态,需要大量能源作为动力,而在能量回馈装置应用其中以后,30% 左右的能源都会被重新收集回来,以备下次使用。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,主要是为了用最好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,只有有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。

  4、结语

  对于机电一体化技术来说,其在电梯中的应用不仅提高了电梯的运行质量,确保了电梯运行安全,更可以实现节能的目标。随着机电一体化在电梯设计中的应用,电梯控制逐渐呈现智能化,为人们所提供的服务也越来越智能化,很多设计都是从人性化角度开始的,因此人们在乘坐电梯时也要比以前放心得多。由此可见,机电一体化在电梯中的应用具有非凡的意义。

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