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探討變頻調(diào)速技術(shù)在電梯舒適度改造中的應(yīng)用

2016-05-30 17:06:33武雪芹
科技尚品 2016年8期
關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速技術(shù)電梯

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(huì)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(dòng)

因?yàn)殡娞菔菣C(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(dòng)的原因一方面是因?yàn)闄C(jī)械原因,因?yàn)閼覓煅b置、轎廂等構(gòu)造的設(shè)計(jì)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?yàn)殡妱?dòng)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(dòng)傳到轎廂中,而電梯轎廂中的原有構(gòu)造和噪音和振動(dòng)的頻率相近,則可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象,這樣會(huì)使原有的噪音以及振動(dòng)更加嚴(yán)重。在電梯運(yùn)行的越快,距離越遠(yuǎn)時(shí),這種現(xiàn)象就會(huì)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(huì)導(dǎo)致其受力不均,這樣會(huì)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?yàn)殡娞莶徽撌菃?dòng)還是制動(dòng)的時(shí)間,都是十分短暫的,這樣會(huì)使得人在乘梯時(shí)的心理感覺會(huì)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(shí)候是超重的。因此電梯在加速變化的時(shí)候,人體一定會(huì)產(chǎn)生下沉或者受重壓的感覺,而在減速變化的時(shí)候會(huì)使人感覺上浮。這些感覺都會(huì)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(huì)帶來很大的能量損耗,不能準(zhǔn)確控制速度,也會(huì)在一定程度上對電機(jī)造成沖擊,也就會(huì)在電梯變速的時(shí)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(shí)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(shí)也會(huì)在很大程度上避免振動(dòng)以及噪聲這些影響因素,會(huì)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(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)速度的改變。對電動(dòng)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(dòng)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(shí)質(zhì)的工作系統(tǒng)是利用交流異步的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)可變電壓的形成,用這種方式完成對電動(dòng)機(jī)發(fā)電工作的推動(dòng)。并選擇脈寬調(diào)制對電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)、停止、加速和減速進(jìn)行控制。除此之外,在計(jì)算矢量控制的時(shí)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(dòng)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(shí)刻為電梯提供零速信號(hào)的提醒,停止信號(hào)的提醒以及準(zhǔn)備啟動(dòng)信號(hào)和達(dá)到速度信號(hào)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(hào),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(shí)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?,電梯的舒適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(shí)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(gè)性化、人性化、溫馨舒適。

參考文獻(xiàn)

[1]馮杰,羅云,曾珠,等.特種設(shè)備安全績效與安全監(jiān)管能力相關(guān)性研究[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào),2012,22(2):170-176.

[2]張廣明,邱春玲,錢夏夷,等.模糊層次分析法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在電梯風(fēng)險(xiǎn)評估中的應(yīng)用[J].控制理論與應(yīng)用,2009,26(8):931-933.

(作者單位:張家口市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所)

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