探討變頻調(diào)速技術(shù)在電梯舒適度改造中的應(yīng)用

武雪芹

摘 要：現(xiàn)代生活中電梯已經(jīng)逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡挠镁?，而電梯的舒適程度也愈加受到人們的關(guān)注。本文將從人機(jī)工程學(xué)的角度對影響電梯舒適程度的因素進(jìn)行探討，對相關(guān)問題提出改進(jìn)對策。尤其對電梯調(diào)速系統(tǒng)加以介紹，討論使用變頻器作為調(diào)速系統(tǒng)的電梯舒適程度是否有所改善。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù)；電梯；舒適程度

現(xiàn)代社會城市建設(shè)的發(fā)展飛速，高層建筑物也隨之雨后春筍般的不斷涌現(xiàn)。高層建筑物中主要使用的交通用具就是電梯，伴隨高層建筑的不斷增加，電梯的數(shù)量也在不斷增加著。電梯給人們?nèi)粘Ｉ顜砹撕芏啾憷?，這種形勢下消費(fèi)者們對電梯的性能以及服務(wù)品質(zhì)提出了更高的要求。電梯能否舒適快捷和方便安全，是決定企業(yè)市場競爭力的關(guān)鍵因素。

1 影響電梯舒適程度的原因

1.1 噪音和振動

因為電梯是機(jī)電化的系統(tǒng)，主要是懸掛結(jié)構(gòu)為主，其中彈性環(huán)節(jié)也比較多。這樣的構(gòu)造產(chǎn)生噪音以及振動的原因一方面是因為機(jī)械原因，因為懸掛裝置、轎廂等構(gòu)造的設(shè)計出現(xiàn)問題，或者使用的構(gòu)建存在質(zhì)量問題產(chǎn)生；第二方面是電氣原因，因為電動機(jī)和控制系統(tǒng)不能很好的配合工作產(chǎn)生的。當(dāng)這兩種原因產(chǎn)生的噪音以及振動傳到轎廂中，而電梯轎廂中的原有構(gòu)造和噪音和振動的頻率相近，則可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，這樣會使原有的噪音以及振動更加嚴(yán)重。在電梯運(yùn)行的越快，距離越遠(yuǎn)時，這種現(xiàn)象就會愈加明顯。

1.2 鋼絲繩松緊對電梯的影響

鋼絲繩的松緊程度如果不均勻，會導(dǎo)致其受力不均，這樣會加快曳引輪使用的滑輪損耗，從而出現(xiàn)節(jié)徑差，造成很多構(gòu)件運(yùn)行的異常。

1.3 人機(jī)交互方面

這里的人機(jī)交互指的是乘梯者和電梯能夠產(chǎn)生接觸的部分，需要重點(diǎn)注意的是乘梯者的視覺和身體上的雙重感受。因為電梯不論是啟動還是制動的時間，都是十分短暫的，這樣會使得人在乘梯時的心理感覺會產(chǎn)生很快的變化。在電梯加速上升的過程中人是處在失重的狀態(tài)，而反之在加速下降的時候是超重的。因此電梯在加速變化的時候，人體一定會產(chǎn)生下沉或者受重壓的感覺，而在減速變化的時候會使人感覺上浮。這些感覺都會使人身體上和心理上產(chǎn)生不適感，甚至?xí)绊懭梭w健康。

上述影響電梯舒適程度的原因大都隨著技藝的改進(jìn)，減少了對乘梯者的影響。目前對舒適度影響最大的就是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要由調(diào)速控制系統(tǒng)操縱，因此，提高電梯舒適程度的核心問題是對電梯的調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

2 變頻調(diào)速系統(tǒng)

對電機(jī)加以調(diào)速的方式有很多種，變極調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速都是比較常用的辦法，這兩種方式工作效率很低，會帶來很大的能量損耗，不能準(zhǔn)確控制速度，也會在一定程度上對電機(jī)造成沖擊，也就會在電梯變速的時候沖擊轎廂。還有一種方式就是變頻調(diào)速，這種方式使用的原理是利用定子電源的頻率改變而對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。在調(diào)速時從高速轉(zhuǎn)到低速能夠保持固定的轉(zhuǎn)差率，這樣的性質(zhì)使工作效率明顯提高，有更廣闊的的調(diào)速范圍，也能更好的對速度進(jìn)行控制。在經(jīng)濟(jì)節(jié)能的同時也會在很大程度上避免振動以及噪聲這些影響因素，會使乘梯者有更舒適的乘梯享受。能夠完成變頻調(diào)速工作的裝置是變頻器，組成部分有整流器、濾波器各種電路和控制器。

3 在改造電梯舒適程度中變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用

通常情況下，電梯都是使用變頻器調(diào)速的，利用對定子的電源頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)來實現(xiàn)電動機(jī)速度的改變。對電動機(jī)速度的調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)該注意保證變頻器中有正常穩(wěn)定的壓頻比，這樣才能更好的保證電動機(jī)有正常的轉(zhuǎn)矩。

一般情況下經(jīng)常使用的變頻器有交交變頻器以及交直交變頻器兩種，對電梯進(jìn)行調(diào)速的多是交直交變頻器。而這種變頻器又分為兩種類型，一是電流變頻器，二是電壓變頻器。后者經(jīng)常使用在電梯改造中。變頻變壓器實質(zhì)的工作系統(tǒng)是利用交流異步的電動機(jī)驅(qū)動完成工作的。使用三相交流電完成全波整流的目的，這種跟直流式電源比較相似的電壓值是利用電路濾波獲得的，最后經(jīng)過逆變器來實現(xiàn)可變電壓的形成，用這種方式完成對電動機(jī)發(fā)電工作的推動。并選擇脈寬調(diào)制對電動機(jī)進(jìn)行控制，可以在一定程度上使電流輸出工作得到控制，能有效的減少噪音，減少電動機(jī)的能量流失，更好的保證電梯順暢安全的運(yùn)行。

3.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)

生活中使用的電梯多是由十六位或者三十二位的微處理器進(jìn)行系統(tǒng)的控制，變頻調(diào)速器中有控制和驅(qū)動兩部分分工。編程控制器通常使用外部控制部分，對電梯的啟動、停止、加速和減速進(jìn)行控制。除此之外，在計算矢量控制的時候，需要結(jié)合參照電機(jī)自身的相關(guān)參數(shù)這樣來使得變頻器能夠進(jìn)行自動檢測。另外一點(diǎn)，使用這種變頻器還有其他好處，比如可以過載、過流、欠壓過壓或者超速失速等等，還能時刻為電梯提供零速信號的提醒，停止信號的提醒以及準(zhǔn)備啟動信號和達(dá)到速度信號的通知，使用這種編程控制器和變頻器相互結(jié)合的方法，向外部發(fā)射信號，能更好的對電梯調(diào)速加以控制，能更好的掌握外部設(shè)備的情況，也能在平層中實現(xiàn)加速和減速。

3.2 有關(guān)電梯編程控制器的改造

使用編程控制器對原來的繼電器進(jìn)行控制，不僅能減少電梯的噪聲情況，還能提升電梯的運(yùn)行速度，在一定程度上達(dá)到隔音的作用。使用編程控制器中的軟觸點(diǎn)，對原來的繼電器的硬觸點(diǎn)加以替代。這樣能讓電梯系統(tǒng)的回路運(yùn)行更加通暢，更加安全可靠。

4 結(jié)語

現(xiàn)代生活中電梯已經(jīng)逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡挠镁撸娞莸氖孢m程度由很多因素造成，但是也是可以通過很多對策來進(jìn)行改善的。要在最大程度上保證乘梯者乘坐的舒適，一定要深刻認(rèn)識了解影響電梯舒適感的因素，這樣才能對癥下藥找到最合適的對策，使電梯更加個性化、人性化、溫馨舒適。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：張家口市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所）