电梯文献综述

文献综述

题目三层电梯控制系统设计

学生姓名

专业班级电气工程及其自动化06级1班三层电梯控制系统设计

1 电梯的由来

电梯在汉语词典中的解释为：建筑物中用电作动力的升降机,代替步行上下的楼梯。

说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。到了1203年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。

数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层。

前两代无机房电梯目前在欧洲已经淘汰，淘汰的原因是安全隐患严重，所以在1997年开始几乎没有欧洲公司再使用该类无机房电梯了。而第三代无机房电梯属于改变前两代无机房电梯的新产品，所以一时受到青睐。但是主机放在轿厢顶部的安全问题及噪音十分不受欢迎，所以在欧洲也没有得到发展。在第三代无机房电梯受到发展的只有通力的电梯。

但是通力的产品虽然比前两代有了技术方面的突破，特别是主机的突破应该说对无机房技术的普遍应用提供了十分好的契机；不过共振共鸣问题没有彻底解决是一个重要的技术设计缺陷。同时该种技术限制了速度及提升高度的提高。

2 电梯的历史发展

电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。

人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统，这套系统的基本原理至今仍无变化：即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后，威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯，液压的介质是水。在这些升降梯的基础上，一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。然而，一个关键的安全问题始终没有得到解决，

那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时，负载平台就一定会发生坠毁事故。

生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。150年来，电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉，人们的生活因此变得更加美好。

3 今后一段时间内电梯技术发展趋势是什么?

3.1 绿色化

从减少环境污染的角度讲,“绿色”新概念将成为21世纪的主流色调,一个全球性的绿色市场为提供了广阔的空间,21世纪谁先推出绿色产品,抢占绿色营销市场,谁就能掌企业的发展握竞争的主动权。绿色理念是电梯发展总趋势。发展趋势主要有如下:

不断改进产品的设计,生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳,钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无(少)环境污染材料,电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术,安装电梯将无需安装脚手架,电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响(如刹车皮一定不能使用石棉)并且材料是可以回收的。

3.2 降低能耗

减少电梯能耗的措施是多方面的。主要包括:选择高效的驱动系统;减小电梯机械系统的惯性和磨擦阻力;合理运用对重和平衡重。

1、驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机,从永磁同步电机工作原理可知其励磁是

由永磁铁来实现的,不需要定子额外提供励磁电流,因而电机的功率因数可以达到很高(理论上可以达到1)。同时永磁同步电机的转子无电流通过,不存在转子耗损问题,一般比异步电机降低45%～60%耗损。由于没有效率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副,能耗进一步降低。

2、在停站较少的群梯布置中,一个主机驱动两个轿厢分别上下运行是一种节能的方案。而减少能耗的另一途径是电梯运行过程的能耗控制。利用电梯空载上行、满载下行时电机处以发电状态的特性,将再生能量反馈给电网,这种节能措施在高速梯上效果显著。

3、还有一种节能方案将在软件控制中得以实现。如建立实时控制的交通模式,尽量以较少的运行次数来运载较多的乘客,使电梯的停站次数减至最少。电梯召唤与轿厢指令合一的楼层入口乘客登记方案是电梯控制方式的一项革命性技术,使原来层站上乘客未知的目的层变得一目了然,从而使控制系统的派梯效率

达到最高。

4、减少运行过程能耗的另一措施是将电梯运行中的加减速度模式设置成变参数,即电梯控制系统中运行的速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化,也随轿厢负载变化。通过仿真软件模拟,确定出不同楼层之间的最佳运行曲线。

5、利用电梯机房在楼顶的优势,充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的研究课题。

3.3 智能化

随着计算机技术,通讯技术与控制技术的发展使大厦的智能化成为现实,而电梯是智能建筑中的重要交通工具,其技术发展及智能化程度也倍受世人关注。智能化的电梯首先要与智能大厦中所有自动化系统联网,如与楼宇控制系统、消防系统、保安监控系统等交互联系,使电梯成为高效优质、安全舒适的服务工具。串行通讯以其布线简单,传输信息量大等优点,在电梯控制系统中应用日益增多。由于去掉了微机接口板上大量输入和输出电路,减少了井道、机房中的布线数量,可靠性大大提高。

随着大楼智能化的提高,现场总线技术现已开始应用于电梯控制系统与大楼的BAS,FAS,SAS中。从电梯运行的控制智能化角度讲,要求电梯有优质的服务质量。控制程序中应采用先进的调度规则,使群控管理有最佳的派梯模式。现在的