機(jī)電一體化技術(shù)在電梯中的應(yīng)用探討

張 躍 呂祥群

1.華能沁北發(fā)電有限責(zé)任公司 河南 濟(jì)源 459012;2.濟(jì)源市順達(dá)機(jī)電設(shè)備有限公司 河南 濟(jì)源 459000

引言:城市的發(fā)展,使人們的居住環(huán)境產(chǎn)生了較大的改變,現(xiàn)代人們居住的大部分都是樓房,在樓房中會(huì)使用到電梯,電梯的安全情況以及運(yùn)作情況關(guān)系著業(yè)主的聲明以及財(cái)產(chǎn)安全,所以人們對(duì)于電梯中使用的技術(shù)也越來(lái)越關(guān)注。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,該技術(shù)的使用范圍也越來(lái)越廣,該技術(shù)也逐漸在電梯中使用。本文將對(duì)機(jī)電一體化在電梯中的使用情況進(jìn)行分析,并且對(duì)機(jī)電一體化在電梯中的實(shí)踐進(jìn)行研究,希望能使機(jī)電一體化技術(shù)在電梯中的應(yīng)用更加廣泛。

1 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中實(shí)用性最強(qiáng)的技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也在不斷完善與升級(jí),目前,已經(jīng)被運(yùn)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中[1]。機(jī)電一體化技術(shù)是各種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)一種更高效、更方便的機(jī)械設(shè)備操作方式。中國(guó)的經(jīng)濟(jì)全球化帶動(dòng)了各種技術(shù)的快速發(fā)展。其中,計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合,形成了多項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)就是其中之一。該技術(shù)的組成包括當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)內(nèi)容,如信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和機(jī)械設(shè)備技術(shù)等。通過(guò)整合各種技術(shù),充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。其本身固有的結(jié)構(gòu)要素,即由工具和工具組成的機(jī)械系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。該工具的結(jié)構(gòu)包括主體、支撐結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)、連接結(jié)構(gòu)和基本框架。機(jī)電一體化所依托的設(shè)備是集成電路,通過(guò)半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,壓縮了設(shè)備的體積,具有相對(duì)輕的重量,在占地較少的條件下也能保證設(shè)備的性能和控制效率。該技術(shù)的運(yùn)用主要是構(gòu)建單片機(jī)為控制器,在于專(zhuān)用芯片和模板機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是以建立單片機(jī)為控制機(jī)器,結(jié)合專(zhuān)用芯片和模板,相結(jié)合,構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定性。半導(dǎo)體技術(shù),濃縮了設(shè)備的體積,具有相對(duì)輕的重量,還可以在占地少的條件下保證設(shè)備的性能和控制效率。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在電梯行業(yè)的不斷發(fā)展,許多新技術(shù)被集成,進(jìn)一步提高了機(jī)電一體化的智能控制水平。該技術(shù)是將以往的機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)融合到計(jì)算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù)等方面的技術(shù)。它希望發(fā)展成為一項(xiàng)可以廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的綜合性智能技術(shù)。其具有很高的安全性。電梯雖然可以為人們帶來(lái)很大的便捷,然而由于電梯質(zhì)量很大,而且在長(zhǎng)期運(yùn)行的情況下,對(duì)機(jī)體本身的負(fù)擔(dān)很重,若沒(méi)有技術(shù)手段的支撐,勢(shì)必會(huì)給安全性帶來(lái)很大的影響。機(jī)電一體化技術(shù)就可以有效解決該類(lèi)問(wèn)題,在安全防護(hù)問(wèn)題行,其解決方式以及預(yù)警方式有多種,可以有效滿足現(xiàn)代建筑的實(shí)際需求,其中報(bào)警、監(jiān)控、自行診斷等技術(shù),可以有效確保電梯運(yùn)行的可靠性,最終給人們的人身安全帶來(lái)保障。

2 構(gòu)成電梯的基本結(jié)構(gòu)

電梯是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾ぞ摺＞哂欣寐矢?、能耗高的特點(diǎn)。隨著人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的需求不斷增加,人們對(duì)電梯節(jié)能環(huán)保的認(rèn)識(shí)也逐漸提高。電梯可以充分引進(jìn)電梯的機(jī)電一體化技術(shù)。由于機(jī)電設(shè)備的復(fù)雜性,電梯的機(jī)械部分可以比人體好,而機(jī)電系統(tǒng)可以比電梯的大腦好。另外,隨著信息和電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,電梯的舒適性和便捷性得到了提高,有效地節(jié)約了能源,保護(hù)了環(huán)境。電梯整體結(jié)構(gòu)為矩形垂直空間。它是一種機(jī)電一體化的大型復(fù)雜機(jī)械,隨著電子信息技術(shù)不斷發(fā)展,電梯也在迅速的發(fā)展,其便捷性、安全性以及舒適性也在逐步提升[2]。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在電梯中的應(yīng)用

3.1 在曳引系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電梯結(jié)構(gòu)中,曳引機(jī)的質(zhì)量直接影響到電梯的可靠性、正常運(yùn)行速度、啟動(dòng)和制動(dòng)。它的性能直接影響到電梯的加速度、起動(dòng)和制動(dòng)指標(biāo),以及運(yùn)行的安全性和可靠性[3]。與交流異步電機(jī)相比,永磁同步曳引機(jī)因其節(jié)能環(huán)保、維護(hù)頻率低而受到市場(chǎng)的廣泛青睞。曳引系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠性高。主要體現(xiàn)在曳引機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的低振動(dòng)、低噪聲。同時(shí)也體現(xiàn)在其快速響應(yīng)能力上,永磁同步無(wú)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)能夠保持恒定的轉(zhuǎn)矩。雖然在低速低電壓下能保證足夠的扭矩,但滿足電梯運(yùn)行安全穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)要求,降低了事故發(fā)生的概率,降低了電梯維修成本。

3.2 電梯廂系統(tǒng)

通常電梯需要依靠廂體來(lái)實(shí)行運(yùn)送功能,不管是運(yùn)送貨物還是乘客,都是運(yùn)用電梯廂進(jìn)行上下傳動(dòng),因此,電梯廂不但需要確保其穩(wěn)定性,同時(shí)還要確保其舒適性,這樣才可以有效發(fā)揮電梯的工作價(jià)值。電梯廂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是由轎廂、轎門(mén)和操縱廂構(gòu)成,轎廂則能夠載運(yùn)乘客與貨物,通過(guò)導(dǎo)靴沿著導(dǎo)軌上下垂直運(yùn)動(dòng),轎門(mén)則是貨物與乘客的入口與出口,不但電梯轎廂設(shè)有出口與入口,而且在每一層電梯停留的地方都需要設(shè)置轎門(mén),當(dāng)電梯到達(dá)該層次的時(shí)候,轎門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟,而電梯在運(yùn)行的過(guò)程中,轎門(mén)是出于緊閉狀態(tài)的。在電梯運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)對(duì)操縱箱進(jìn)行操縱,可以實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)動(dòng),當(dāng)遇到危險(xiǎn)的時(shí)候,實(shí)行預(yù)警功能,操縱箱通常設(shè)置在電梯左右的其中一側(cè)[4]。

3.3 控制開(kāi)關(guān)門(mén)系統(tǒng)

在電梯控制系統(tǒng)中,通常分為兩部分:速度控制和邏輯控制。在電梯中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù),大量技術(shù)集成到控制系統(tǒng)中進(jìn)而有效提升其性能,這樣不但可以確保電梯的安全性與便捷性,與此同時(shí),還可以確保電梯在運(yùn)行的過(guò)程中確保其穩(wěn)定,并且還可以在一定程度上節(jié)省能源的消耗。

3.4 監(jiān)控系統(tǒng)

在電梯運(yùn)用中監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)電梯廂本身活動(dòng)的范圍實(shí)行監(jiān)控與保護(hù),其作用就是監(jiān)督控制電梯的穩(wěn)定運(yùn)行,不會(huì)由于偏離正常運(yùn)行范圍進(jìn)而導(dǎo)致不必要的損失,降低電梯事故的發(fā)生,進(jìn)而緩解電梯維修人員的負(fù)擔(dān),給居民的日常出行帶來(lái)便捷。

3.5 電氣控制系統(tǒng)

（1）超高速串行通信。電氣控制具有一定的相關(guān)性,因此在不同類(lèi)型的電梯使用過(guò)程中,針對(duì)電梯控制系統(tǒng)來(lái)講,其本身的組成是具有一定的復(fù)雜性的。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)需接受數(shù)個(gè)信號(hào)的時(shí)候,還需要運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行逐一處理。不管有無(wú)論有多少控制器,在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?也僅僅使用一對(duì)雙絞線進(jìn)行連接,這樣才可以確保信號(hào)線的數(shù)量能夠控制在最佳狀態(tài)。尤其是在高層建筑中,只需要加入對(duì)應(yīng)的數(shù)目呼梯控制器就能滿足不同樓層的需求,系統(tǒng)的擴(kuò)展以及升級(jí)更加靈活與便捷。（2）高集成控制器。現(xiàn)代電梯的關(guān)鍵標(biāo)志就是首先控制器的一體化[5]。①機(jī)械控制技術(shù)。針對(duì)高集成控制當(dāng)中,運(yùn)用了雙32位網(wǎng)絡(luò)化以及智能化電梯控制系統(tǒng),進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。②信息處理技術(shù)。依照電梯實(shí)際負(fù)荷,電梯在上下運(yùn)行速度,調(diào)整電流大小,進(jìn)而增加對(duì)曳引機(jī)靈活性的控制,有效確保電梯在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性。③控制技術(shù)。全電腦進(jìn)行智能化控制,32位雙CPU通過(guò)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換,通過(guò)并行通信實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行,進(jìn)而確保電梯停站的準(zhǔn)確性以及安全性。

3.6 節(jié)能環(huán)保技術(shù)

在電梯設(shè)計(jì)中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要表現(xiàn)如下:首先就是電梯照明。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度,分析電子集成技術(shù)在電梯節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,從而提高節(jié)能環(huán)保的性能。電梯是一個(gè)封閉的空間,因此對(duì)照明的要求非常高,但是如果投影儀在機(jī)器上運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間,就會(huì)造成資源和時(shí)間的浪費(fèi)。因此,機(jī)電技術(shù)可以控制照明控制,實(shí)現(xiàn)照明自動(dòng)化。其次,機(jī)電一體化技術(shù)可以回收照明設(shè)備產(chǎn)生的剩余電能,節(jié)約存儲(chǔ)資源。通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的仿真,對(duì)電梯照明進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅可以節(jié)約資源,還可以提高人們使用電梯的舒適度[6]。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化體現(xiàn)為不同技術(shù)的滲透和融合。作為一種新興技術(shù),它將促進(jìn)其他技術(shù)的發(fā)展。隨著微機(jī)控制的發(fā)展,該種技術(shù)也被應(yīng)用在電梯控制上,并且將成為未來(lái)電梯發(fā)展的主流。串行通信以其優(yōu)點(diǎn)被廣泛地使用在電梯控制系統(tǒng)中。伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,電梯的控制系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展,使電梯在給人們提供服務(wù)時(shí)變得更加人性化,人們?cè)诔俗娞輹r(shí)也越來(lái)越安全、舒適。