電梯運行時的減振與降噪

摘 要：文章指出對于電梯運動時的振動抑制，最有效的方法是從振源曳引機著手，使用高質(zhì)量的電動機，提高蝸輪蝸桿的嚙合精度，提高曳引輪、導(dǎo)向輪的制造、安裝精度等措施是抑制電梯垂直振動最為有效的方法。

關(guān)鍵詞：電梯；振動和噪音；解決方案

電梯在運行時產(chǎn)生的振動和噪聲會經(jīng)過建筑物的墻體、樓板以固體傳聲的方式向周圍房間分散，成為一種噪音污染。電梯產(chǎn)生的噪音一般都是中低頻，人耳白天對這些噪音不太敏感，所以很容易被人所忽視。電梯的噪音對人們的健康產(chǎn)生的損害主要表現(xiàn)妨礙學(xué)生學(xué)習(xí)、干擾我們觀賞電視節(jié)目和電話交談，夜間影響電梯井道墻邊住戶正常睡眠休息，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致人出現(xiàn)頭疼、心慌、腦脹等不良反應(yīng)。

1、電梯產(chǎn)生震動與噪音的原因

電梯震動的一個重要來源就是導(dǎo)向系統(tǒng)。導(dǎo)軌接頭的臺階和間隙與導(dǎo)軌的垂直度是電梯水平震動的重要原因，在電梯的運行速度低于5m/s時，電梯導(dǎo)軌的不平度，是電梯水平震動的主要震源。所以，現(xiàn)今針對水平震動的研究，一般是針對導(dǎo)軌的激勵。電梯導(dǎo)軌的擾動模型有：脈沖激勵模式、二角和階躍激勵模式和正弦和階躍激勵模式。在轎廂的水平震動中導(dǎo)靴也是其來源的一種，對于滾動導(dǎo)靴電梯，當(dāng)導(dǎo)輪外緣有干擾或?qū)л喭庑尾灰?guī)則時，都會引發(fā)電梯震動。電梯的震動是電梯質(zhì)量和舒適性好壞的重要的標(biāo)準(zhǔn)，需要對其進行定量的比較。電梯的震動分：起動、制動和電梯的平穩(wěn)運行。本文主要針對電梯的平穩(wěn)運行的過程。評價電梯震動的方法有：加速度均方根、平均值和峰值評價法等三種。轎廂噪音的產(chǎn)生原因有電梯系統(tǒng)自身和轎廂運行中推動空氣產(chǎn)生氣流等。電梯系統(tǒng)自身噪音有：電梯的曳引機的剛性放置而引發(fā)的噪音；電梯的驅(qū)動方式所引發(fā)的噪音；機房內(nèi)的電梯的馬達啟動和停止時，抱閥觸點動作，進而引發(fā)的噪音；電梯的電氣控制柜柜繼電器的觸點動作所引發(fā)的噪聲；電梯轎廂通風(fēng)、開關(guān)門裝置引發(fā)的噪音；軌道與轎廂之間的摩擦所引發(fā)的噪音；播音系統(tǒng)引發(fā)的噪音。風(fēng)噪，是電梯在高速的向下運行的時候，前進方向上的空氣受到轎廂的擠壓，氣體的壓強增大，迫使氣流的上升，進而擠壓井道和轎廂之間的空隙，從而形成了噪音。

2、電梯水平控制的措施

在震動領(lǐng)域中，震動的主動控制是主動控制技術(shù)的一項很重要的應(yīng)用，包括閉環(huán)和開環(huán)兩種類別的控制方式，其中，震動控制的主要閉環(huán)系統(tǒng)是由下面幾個環(huán)節(jié)組成的。作動器：作動器也可以叫做作動機構(gòu)，它是一種可以提供作用力矩或作用力的裝置，作用力矩或者作用力能夠直接的施加在受控對象之上；受控對象；測量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)包括有濾波器、傳感器、放大器以及適調(diào)器等，它們能把受控對象的震動等相關(guān)的信息轉(zhuǎn)換并且傳輸至控制器的輸入端的各個環(huán)節(jié)；控制器：控制器是主動控制系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，它的作用就是實現(xiàn)所需要的控制律；能源：作動器在運行過程中所需要的外界能量就是由它提供的，它與作動器是形式對應(yīng)的關(guān)系，包括有：電源、氣源和油源等。在震動系統(tǒng)中，震動的主動控制技術(shù)主要有：系統(tǒng)的實現(xiàn)、控制器的設(shè)計和系統(tǒng)模型的分析與建立等這幾個方面。同時，相對應(yīng)的，主動控制電梯水平震動主要從下面三個方面對其進行分析和研究。

2.1主動控制模型的建立

主動控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的設(shè)計要從受控對象的模型的建立開始。同時，在此的基礎(chǔ)之上，確立系統(tǒng)對于設(shè)計方面的要求，進而對其進行形式化描述；然后選擇幾種或一種設(shè)計的方法進行對控制系統(tǒng)的設(shè)計，并且進一步的依附于模型或仿真實驗來進行判別設(shè)計的控制系統(tǒng)是不是符合性能的要求。該設(shè)計的模型，最主要的指的是數(shù)學(xué)模型，就目前而言，現(xiàn)有的電梯水平震動模型，具有過于復(fù)雜或精度不夠的缺陷。所以，進行震動主動控制的必要前提是建立比較系統(tǒng)的模型。

2.2配置傳感器和作動器

傳感器和作動器在控制器和受控對象之間建立了相關(guān)聯(lián)系，它們的配置、制造以及設(shè)計對于控制系統(tǒng)而言，具有著非常重要的意義。通常用到的作動器有壓電式、伺服液壓式、電動式、伺服氣動式、電流變流體和電磁式等等。傳感器是用來從系統(tǒng)中提起受控對象相關(guān)的震動信息和檢測系統(tǒng)信號等；在進行配置的時候，可以依據(jù)實際不同的需要選擇比較合適類的傳感器。此外，實現(xiàn)作動器和傳感器的合理配置，舍得作動器和傳感器的位置和數(shù)目在消耗量最小的條件之下，獲得最好的控制效果，也是主動控制系統(tǒng)的一個比較重要的研究內(nèi)容。當(dāng)前，已經(jīng)出現(xiàn)了許多種優(yōu)化準(zhǔn)則，比如最大化的主動阻尼耗能原則等。作為主動控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，作動器在震動主動控制系統(tǒng)中，是一個非常重要的部件。所以，開發(fā)出一種新型的具有高可靠性、實用性強和高精準(zhǔn)度的作動器也是主動控制系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容。

2.3設(shè)計控制策略

在震動主動控制系統(tǒng)中，其的核心問題就是控制策略的設(shè)計。它需要依據(jù)實際中控制對象的具體情形采取不同的控制策略。我國當(dāng)前所建立的電梯的水平震動模型，全是將電梯系統(tǒng)當(dāng)做線性系統(tǒng)?；诖耍谶M行設(shè)計控制策略之時，不應(yīng)過多的借助那些經(jīng)典的控制理論。因為，根據(jù)電梯的震動的實際情況分析，電梯轎廂所產(chǎn)生的水平震動，是由許多因素共同作用而造成的。電梯系統(tǒng)是存在著非線形特性的隨時變化的系統(tǒng)，所以，經(jīng)典的控制理論在實際的應(yīng)用之中具有很大的局限性。最優(yōu)化的預(yù)測控制和控制等較。為先進的控制理論以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等智能化的控制理論，在實現(xiàn)實際中電梯水平震動的主動控制中，提供了更為有效的控制途徑。

3、結(jié)束語

電梯的震動和噪音是影響電梯乘坐舒適性的主要原因。在實際的應(yīng)用中，造成電梯震動和噪音的因素有很多。在對震動和噪音進行控制的時候，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的情況，依據(jù)科學(xué)的方法，采取合理的方式進行控制和降低。同時，還需要我們不斷的研究與創(chuàng)新，為廣大乘客提供一個舒適良好的電梯乘坐環(huán)境。

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