我國電梯電氣控制的發(fā)展及存在問題分析

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    自從電梯發(fā)明以后，電梯電氣控制技術(shù)越來越收到人們的重視。電梯電氣控制技術(shù)主要體現(xiàn)在電梯電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計上。電梯的電氣控制主要是對各種指令信號、位置信號、速度信號和安全信號進行管理，使電梯正常運行或處于保護狀態(tài)，發(fā)出各種顯示信號。電梯的電氣控制，過去采用繼電器邏輯線路，一般稱繼電器控制。這種硬布線的邏輯控制方式具有原理簡單、直觀等特點。但通用性差，邏輯系統(tǒng)由許多觸點組成，接線復雜、故障率高、設(shè)備龐大，國家已規(guī)定淘汰。目前我國電梯主要由先進的、可靠性高的微型計算機或可編程控制器（PLC）控制。本文對我國電梯控制技術(shù)和方法的發(fā)展狀況進行研究，總結(jié)現(xiàn)有電梯主要控制方法，并對我國電梯將來控制技術(shù)和方法做出預(yù)測，這項工作能夠起到繼往開來的作用，對我國電梯行業(yè)發(fā)展具有積極意義。
　　電梯交流調(diào)速方法的發(fā)展
　　交流電梯調(diào)速方法經(jīng)經(jīng)歷了由簡單到復雜、由低級到高級的發(fā)展歷程。分析這些方法，可以大致將電梯交流調(diào)速的發(fā)展歷史劃分為如下三個階段。
　　第一個階段主要在上世紀70年代，其主要標志是交流雙速電梯，該方法采用改變牽引電機極對數(shù)來實現(xiàn)調(diào)速。這種電梯結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用和維護都很方便，但調(diào)速不夠平滑、舒適感較差。
　　第二個階段主要在上世紀80年代，主要使用交流調(diào)壓調(diào)速方法，其性能優(yōu)越于交流雙速電梯。調(diào)壓調(diào)速的方法是通過改變?nèi)�相異步電機定子端的供電電壓實現(xiàn)電機的調(diào)速，其制動多采用能耗制動。
　　第三個階段開始于上世紀90年代，變壓變頻調(diào)速電梯（VVVF電梯）開始占據(jù)了世界電梯的市場。VVVF電梯通過調(diào)節(jié)電機定子繞組供電電壓的幅值和頻率來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。由于變壓變頻調(diào)速（VVVF）的良好特點，目前新制造的電梯都實現(xiàn)了調(diào)壓調(diào)頻調(diào)速控制。VVVF電梯以其獨特的先進技術(shù)和性能，實現(xiàn)了節(jié)能、快速、舒適、平層準確、低噪音、安全等目標。由于其優(yōu)越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)能效果，在很多應(yīng)用場合已取代交流調(diào)壓調(diào)速電梯而成為現(xiàn)在電梯市場的主流。
　 我國電梯電氣控制目前存在的主要問題
　　電梯作為現(xiàn)代建筑中的重要交通工具，它與一般的交通工具有著較大的差別。良好的電梯控制技術(shù)是電梯高質(zhì)量運行的重要保障，電梯運行安全舒適、高效、節(jié)能控制器的性價比等都是電梯技術(shù)發(fā)展面臨的重大問題。
　　節(jié)能問題越來越多的電梯進入高層建筑，電梯的節(jié)能運行是電梯開發(fā)和使用的關(guān)鍵。從控制的角度來看，有效地改善供電電能的質(zhì)量、充分地利用電能是一個良好的舉措。
　　效率電梯作為一種位能型負載，運行過程中需要作頻繁地升降運動，研究一種或多種電梯速度給定曲線，合理地選擇運行速度曲線，是提高運行效率至關(guān)重要的一環(huán)，而目前國內(nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)電梯存在著給定速度曲線實現(xiàn)困難、資源耗用率高等系列不足等問題，極大地限制了電梯高效地運行。
　　控制器性價比低目前國內(nèi)的電梯廠家采用的電梯控制核心設(shè)備大部分都是國外進口產(chǎn)品，核心技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)為國外大公司所有。而少數(shù)自己開發(fā)的控制器也有開發(fā)周期長，開發(fā)成本高等缺點。另外國內(nèi)的絕大部分VVVF電梯采用的變頻器都是電梯用專用變頻器，這種變頻器雖然使用起來很方便，但其價格卻是同類通用變頻器的1.5到2陪，使整個控制系統(tǒng)的性價比大大下降。
　　電梯電氣控制技術(shù)是一個綜合性的系統(tǒng)技術(shù)，包括控制器、傳感器和調(diào)速方法等多種技術(shù)。本文系統(tǒng)分析了這些技術(shù)方法的發(fā)展歷史并對它們進行了分類總結(jié)。通過分析可知，在電梯電氣控制節(jié)能、效率以及控制器性價比等方面還存在許多不足，須要進一步研究探討。