工控自動化技術文摘：提高電梯運行舒適感的有效途徑

隨著我國經濟的迅速發展，電梯市場異常繁榮，年需求4萬(wan)多(duo)台(tai)，成(cheng)為(wei)全(quan)世(shi)界(jie)最(zui)為(wei)活(huo)躍(yue)的(de)市(shi)場(chang)。由(you)於(yu)我(wo)國(guo)電(dian)梯(ti)受(shou)日(ri)本(ben)產(chan)品(pin)的(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)大(da)，人(ren)們(men)對(dui)於(yu)電(dian)梯(ti)舒(shu)適(shi)感(gan)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)。如(ru)何(he)提(ti)高(gao)電(dian)梯(ti)運(yun)行(xing)的(de)舒(shu)適(shi)感(gan)成(cheng)為(wei)各(ge)個(ge)電(dian)梯(ti)廠(chang)家(jia)關(guan)注(zhu)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)問(wen)題(ti)。

yeyinjishidiantiyunxingdequdongzhuangzhi，qixingnengzhijieguanxidaodiantiyunxingdeshushigan。yeyinjidejixiejianxiduidiantideyingxiangzhuyaotixianzaidiantizaijiajiansuguochengzhong，zaidianjisulvfashengbianhuashi，diandongyunxinghefadianyunxingzhuangtaijiangfashengqiehuan，zaochengdiantidezhendong，jidadiyingxianglediantideshushigan。zaidiantiS曲(qu)線(xian)加(jia)減(jian)速(su)過(guo)程(cheng)中(zhong)，一(yi)般(ban)各(ge)有(you)一(yi)兩(liang)次(ci)明(ming)顯(xian)失(shi)重(zhong)或(huo)者(zhe)超(chao)重(zhong)感(gan)覺(jiao)，並(bing)伴(ban)隨(sui)曳(ye)引(yin)機(ji)發(fa)出(chu)異(yi)響(xiang)。另(ling)外(wai)，對(dui)於(yu)一(yi)些(xie)改(gai)造(zao)的(de)雙(shuang)速(su)舊(jiu)梯(ti)用(yong)曳(ye)引(yin)機(ji)，由(you)於(yu)多(duo)次(ci)高(gao)低(di)速(su)切(qie)換(huan)的(de)巨(ju)大(da)衝(chong)擊(ji)，造(zao)成(cheng)連(lian)接(jie)套(tao)軸(zhou)中(zhong)的(de)橡(xiang)膠(jiao)墊(dian)片(pian)嚴(yan)重(zhong)磨(mo)損(sun)，也(ye)會(hui)造(zao)成(cheng)上(shang)述(shu)現(xian)象(xiang)。因(yin)此(ci)，電(dian)梯(ti)廠(chang)家(jia)必(bi)須(xu)對(dui)新(xin)選(xuan)型(xing)的(de)曳(ye)引(yin)機(ji)的(de)間(jian)隙(xi)必(bi)須(xu)提(ti)出(chu)明(ming)確(que)的(de)要(yao)求(qiu)，並(bing)在(zai)維(wei)保(bao)時(shi)定(ding)期(qi)檢(jian)查(zha)連(lian)接(jie)軸(zhou)的(de)磨(mo)損(sun)情(qing)況(kuang)。

另外，曳引機內部齒輪或者渦輪渦杆的加工、安裝精度差、動dong平ping衡heng調tiao節jie不bu好hao，也ye會hui造zao成cheng電dian梯ti在zai高gao速su時shi產chan生sheng振zhen動dong和he噪zao音yin。筆bi者zhe曾zeng經jing在zai某mou個ge廠chang家jia，發fa現xian電dian梯ti運yun行xing的de垂chui直zhi振zhen動dong特te別bie大da，采cai用yong了le一yi切qie辦ban法fa均jun無wu效xiao的de情qing況kuang下xia，懷huai疑yi為wei曳ye引yin機ji問wen題ti，廠chang家jia不bu相xiang信xin，更geng換huan市shi場chang上shang所suo有you品pin牌pai變bian頻pin器qi，均jun無wu改gai善shan，更geng換huan曳ye引yin機ji，問wen題ti得de到dao解jie決jue。結jie果guo問wen題ti是shi該gai曳ye引yin機ji生sheng產chan廠chang家jia規gui模mo小xiao，檢jian測ce手shou段duan落luo後hou，生sheng產chan的de曳ye引yin機ji，一yi致zhi性xing難nan以yi保bao證zheng，給gei電dian梯ti廠chang造zao成cheng重zhong大da直zhi接jie和he間jian接jie的de損sun失shi。因yin此ci，曳ye引yin機ji的de選xuan擇ze，不bu能neng貪tan圖tu便bian宜yi，必bi須xu選xuan擇ze技ji術shu實shi力li雄xiong厚hou，檢jian測ce手shou段duan齊qi全quan，質zhi量liang保bao證zheng體ti係xi健jian全quan的de廠chang家jia。還hai有you一yi點dian要yao強qiang調tiao的de是shi，在zai同tong樣yang梯ti速su情qing況kuang下xia，以yi選xuan擇ze曳ye引yin機ji減jian速su比bi大da的de曳ye引yin機ji為wei好hao。因yin為wei減jian速su比bi大da，造zao成cheng的de倒dao溜liu現xian象xiang就jiu小xiao，啟qi動dong舒shu適shi感gan就jiu容rong易yi調tiao整zheng。實shi踐jian證zheng明ming，同tong樣yang梯ti速su下xia，采cai用yong6極電機曳引機比采用4極電機的啟動舒適感差。本質原因是6極電機比4極電機的啟動轉矩並沒有大1.5倍以上。

在zai保bao證zheng曳ye引yin機ji質zhi量liang的de前qian提ti下xia，與yu曳ye引yin機ji配pei套tao的de電dian機ji的de性xing能neng也ye直zhi接jie關guan係xi到dao電dian梯ti的de起qi製zhi動dong過guo程cheng的de性xing能neng，問wen題ti主zhu要yao表biao現xian為wei啟qi動dong舒shu適shi感gan的de好hao壞huai。如ru果guo電dian機ji的de啟qi動dong轉zhuan矩ju大da，在zai電dian梯ti鬆song閘zha的de時shi刻ke產chan生sheng的de倒dao溜liu就jiu會hui很hen小xiao。目mu前qian，在zai許xu多duo變bian頻pin器qi的de手shou冊ce中zhong，有you嚴yan重zhong誤wu導dao用yong戶hu的de說shuo法fa。變bian頻pin器qi可ke以yi達da到dao200%甚至300%以上的啟動轉矩，實際上都是沒有實際意義的。如果一個電機的設計啟動轉矩和最大轉矩小，變頻器再好，也不會產生大的輸出轉矩，而且還容易產生速度的波動，造成振蕩。

根據異步電機的基本知識，電機的M-N曲線如圖1（a）所示，圖中A點為最初啟動轉矩點，B點為最大轉矩點，C點為額定工作點。其中電機的啟動轉矩與電機的轉差率s有關，轉差大，初始啟動轉矩大，要提高轉差，要求轉子電阻大，轉子電感小，圖1（b）示出了轉子電阻不同情況下的機械特性曲線。從圖上還可以看出，隨著轉子電阻增大，最大轉矩未發生變化，但是其對應的最大轉差 zengda，zaitongdengfuzaixia，zhuanchayezengda。zhejiushijinkoupinpaidianticaiyonggaozhuanchadianjideyuanyin。keshimuqianxuduojinkoupinpaiyeyinjiweilejiangdichengben，junpeibeiguochandizhuanchadianji，zhuanchapinlvyibanxiaoyu2.5Hz，其啟動性能大打折扣。因此在選擇曳引機品牌時，其配套電機的品牌和性能的選擇也同等重要。

yibudianjishiliangkongzhishiwanquanjiyudianjicanshudeshiliangkongzhi，yincidianjicanshubixunenggoujinxingzidongxuexi。fouze，qudebuleyouyuedexingneng。yinci，shouxianbixuxuanyongnenggoujinxingdianjicanshuzixuexidebianpinqi。qici，bianpinqibixujuyoulingsu150%以上的轉矩輸出，可以保證良好的啟動和停車舒適感。另外，需要非常好的過載能力，110%的額定負載，必須連續運行，特別對於高層電梯，需要滿載運行超過30S以上的，更要考慮這一點。一些國外廠家的變頻器，100%額定負載，不能夠連續運行60S，因此，在用於高層電梯控製的時候，均建議放大一檔使用，給用戶造成了不必要的經濟損失。

選xuan定ding好hao變bian頻pin器qi後hou，要yao做zuo到dao比bi較jiao好hao的de舒shu適shi感gan，關guan鍵jian還hai要yao調tiao試shi好hao變bian頻pin器qi的de性xing能neng及ji運yun行xing曲qu線xian。電dian梯ti在zai啟qi動dong的de時shi候hou，由you於yu機ji械xie導dao靴xue有you比bi較jiao大da的de靜jing摩mo擦ca力li，可ke以yi通tong過guo調tiao節jie啟qi動dong速su度du和he啟qi動dong速su度du保bao持chi時shi間jian來lai消xiao除chu。另ling外wai，一yi般ban變bian頻pin器qi均jun有you速su度du環huanPI參數調整功能，通過速度環PI參數調整，可以有效調整變頻器的動態響應速度和穩速精度，可提高電梯的啟動和穩態運行的舒適感。啟動性能與低頻PI參數有關，可以先將低頻I設定為零或者比較大的值，不考慮平層精度情況下調節KP，增大KP，低頻動態響應加快，啟動轉矩大，但是KP過大，容易引起振蕩，啟動和停車爬行的舒適感會變差。因此，必須增大KP到電梯在滿載、空載情況下，不振蕩為臨界，然後可以逐步減小I參數，達到啟動，爬行均滿意的效果。高頻PI參數調整原則是，保證啟動加速和停車減速過程的超調最小，一般小於2%額定速度，又要保證穩速情況下的速度精度，一般不超過0.001m/s。先將高頻I設定為零或者比較大的值，調節K，使參數小於電梯在高頻穩態產生振蕩的臨界參數，然後逐步減小I，shidechaotiaodadaoyaoqiudezhibiao。duiyucaiyongxiangtongyeyinjihejixiedechanghe，keyizaitiaohaoyitaidiantiqingkuangxia，tongguojianpancanshukaobeilaishixianfuzhi。shangshuzhong，jifenshijianchangshuI的單位為時間單位S。特別提醒的是，目前市場上的絕大多數變頻器PI參數采用獨立的兩個數來調整，沒有實際物理量概念，此時的I越大，相當於時間常數越小。

對於加減速過程中的舒適感，要通過S曲線調整來解決。一般是加速度和減速度在0.5~1 之間，開始段急加速和結束段急減速可以調整為0.25~0.5 ，結束段急加速和開始段急減速可以在0.5~0.9 之間。S曲線的調整還與電梯的場所有關，對於醫院、療(liao)養(yang)院(yuan)等(deng)對(dui)舒(shu)適(shi)感(gan)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)的(de)場(chang)合(he)，需(xu)要(yao)減(jian)小(xiao)相(xiang)應(ying)參(can)數(shu)，對(dui)於(yu)辦(ban)公(gong)寫(xie)字(zi)摟(lou)等(deng)需(xu)要(yao)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)場(chang)合(he)，可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)增(zeng)大(da)相(xiang)應(ying)參(can)數(shu)。結(jie)束(shu)段(duan)急(ji)加(jia)速(su)和(he)開(kai)始(shi)段(duan)急(ji)減(jian)速(su)的(de)增(zeng)大(da)，有(you)利(li)於(yu)克(ke)服(fu)間(jian)隙(xi)造(zao)成(cheng)的(de)加(jia)減(jian)速(su)過(guo)程(cheng)的(de)抖(dou)動(dong)。

最佳的控製時序如圖2所示，變頻器接收到運行命令後，先進入零速運行過程，延時T1，保證電機勵磁達到穩態後打開報閘，同時變頻器開始運行啟動速度的啟動速度保持時間T2後是高速、低速到零速，零速運行T3後，在保證慣性影響為零的情況下，關閉報閘，由於報閘抱緊需要一定時間，因此必須延遲T4後撤消運行命令。按照此時序，可以保證啟動和停車均有理想的舒適感。在艾默生TD3100變頻器中，T1由F7.00設定，T2由F3.01設定，T3由F7.01設定，T4由控製決定，如果控製器延遲時間不夠，TD3100變頻器將自動延長命令保持時間。

對於1.75m/s以下的中低速電梯，由於運行速度較低，基本不需要啟動補償就可以達到比較滿意的程度。對於1.75m/syishangdezhonggaosudianti，ruguoqidongshushiganyaoqiubijiaogaodechanghe，jiubixutianjiachengzhongzhuangzhi，jinxingqidongzhuanjudebuchang。yibanyouliangzhongchengzhongzhuangzhi，kaiguanliangjiancehemoniliangjiancefangshi。duiyukaiguanliangjiancejuyouchengbendi，danzhinenggouzuodaoyouji，yibananzhuang4個開關，可以在空載和滿載之間實現任意4diandezhunquebuchang，danshiyouyushiyoujibuchang，haibunenggouzuodaolixiangdechengdu。moniliangchuanganqikeyishixianwujibuchang，danshicunzaidewentishimoniliangchuanganqiwangwangsuizhediantideshiyong，qishuchuhuifashengpianyi，zaochengbuchangcuowu，xiaoguoyoushihuibibubuchanghaicha，yincixuyaodingqiduibuchangzengyijinxingtiaozheng。aimoshengTD3100電梯專用變頻器啟動轉矩補償原理如圖所示

許(xu)多(duo)電(dian)梯(ti)廠(chang)家(jia)，對(dui)於(yu)減(jian)振(zhen)器(qi)選(xuan)用(yong)非(fei)常(chang)隨(sui)意(yi)。實(shi)際(ji)上(shang)減(jian)振(zhen)器(qi)對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)電(dian)梯(ti)的(de)舒(shu)適(shi)感(gan)有(you)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。減(jian)振(zhen)器(qi)一(yi)般(ban)有(you)曳(ye)引(yin)機(ji)底(di)座(zuo)的(de)橡(xiang)膠(jiao)減(jian)振(zhen)墊(dian)、轎箱底部的減振彈簧或橡膠減振墊、轎箱頂部的鋼絲繩減振器三種。曳引機底座的減振墊質量和減振效果千差萬別，它直接影響到電梯的舒適感，特別是當電梯上行到頂層2至4層啟動、停ting車che時shi，問wen題ti將jiang表biao現xian的de異yi常chang突tu出chu。轎jiao箱xiang底di部bu的de減jian振zhen器qi的de質zhi量liang將jiang直zhi接jie關guan係xi到dao電dian梯ti穩wen態tai運yun行xing的de平ping穩wen性xing，如ru果guo彈dan性xing係xi數shu大da，特te性xing太tai硬ying，將jiang起qi不bu到dao減jian振zhen作zuo用yong，會hui產chan生sheng高gao頻pin振zhen動dong，人ren體ti會hui感gan覺jiao到dao麻ma腳jiao的de感gan覺jiao，嚴yan重zhong時shi，將jiang造zao成cheng轎jiao箱xiang的de高gao頻pin振zhen動dong，產chan生sheng比bi較jiao大da的de噪zao音yin。反fan之zhi，將jiang產chan生sheng低di頻pin振zhen蕩dang，造zao成cheng人ren體ti的de下xia沉chen感gan。因yin此ci必bi須xu合he理li選xuan用yong。鋼gang絲si繩sheng的de減jian振zhen作zuo用yong與yu轎jiao箱xiang底di部bu的de減jian振zhen器qi作zuo用yong相xiang同tong，必bi須xu根gen據ju樓lou層ceng高gao度du，選xuan用yong彈dan性xing係xi數shu合he理li的de鋼gang絲si繩sheng，在zai保bao證zheng滿man載zai情qing況kuang下xia，伸shen縮suo量liang符fu合he要yao求qiu的de情qing況kuang下xia，達da到dao良liang好hao的de減jian振zhen效xiao果guo。另ling外wai在zai高gao層ceng電dian梯ti上shang，由you於yu鋼gang絲si繩sheng較jiao長chang，鬆song緊jin程cheng度du一yi致zhi性xing差cha時shi，容rong易yi造zao成cheng高gao速su運yun行xing時shi鋼gang絲si繩sheng的de擺bai動dong，互hu相xiang撞zhuang擊ji造zao成cheng轎jiao箱xiang的de振zhen動dong。一yi個ge有you效xiao的de方fang法fa就jiu是shi在zai鋼gang絲si繩sheng末mo端duan添tian加jia鋼gang絲si繩sheng減jian振zhen器qi，對dui於yu鋼gang絲si繩sheng的de振zhen動dong波bo產chan生sheng有you效xiao的de吸xi收shou，防fang止zhi反fan射she而er形xing成cheng差cha拍pai現xian象xiang。

編碼器是電梯變頻器閉環的必要器件，其合理選用對電梯的安全、kekaoyunxingchanshengzhongdayingxiang。conganzhuangfangshishang，zhoutaoshigengjiakekao，danjiagexiangduilianzhoushishaogui。muqianxuduocaiyonglianzhoushibianmaqichangjia，youyubiaozhunlianzhouqizaitongzhoudubuhaodeqingkuangxia，henrongyizheduan，kekaoxingfeichangcha，jiuzijicaiyongfeichangjiandandelianjiefangshi，geidiantideyunxingdailaianquanyinhuan。congjiexianfangshishangjiang，youtuiwanshuchudehekailujidianjishuchude，jianyizaibianmaqilianxianchaoguo5m以上時建議選用開路集電極編碼器，以提高抗幹擾能力。

diantikongzhixitongzhong，jiedishiyigeyingxiangkekaoxingdeguanjianwenti。youyuwoguogongdiandebuguifan，daduoshuchangheshisanxiangsixianzhi，erfeisanxiangwuxianzhi，jiediwentibiandegengjiatuchu。zaianzhuangtiaoshishishouxianbixubaozhengkongzhigui、曳ye引yin機ji及ji轎jiao箱xiang可ke靠kao接jie地di或huo零ling，然ran後hou是shi編bian碼ma器qi接jie地di。但dan是shi要yao強qiang調tiao的de是shi，目mu前qian市shi場chang上shang編bian碼ma器qi的de規gui範fan性xing較jiao差cha，有you些xie編bian碼ma器qi自zi身shen的de抗kang幹gan擾rao能neng力li差cha，設she計ji廠chang家jia將jiang編bian碼ma器qi引yin線xian的de屏ping蔽bi層ceng與yu編bian碼ma器qi外wai殼ke連lian接jie，這zhe是shi非fei常chang嚴yan重zhong的de錯cuo誤wu。如ru果guo用yong戶hu將jiang編bian碼ma器qi屏ping蔽bi層ceng與yu變bian頻pin器qi的de地di相xiang接jie時shi，由you於yu兩liang端duan接jie地di，變bian頻pin器qi與yu電dian機ji之zhi間jian存cun在zai電dian位wei差cha，容rong易yi產chan生sheng幹gan擾rao，輕qing者zhe造zao成cheng電dian梯ti的de低di頻pin抖dou動dong和he隨sui機ji的de過guo流liu保bao護hu，重zhong者zhe當dang調tiao試shi現xian場chang曳ye引yin機ji沒mei有you接jie地di或huo者zhe接jie地di不bu良liang時shi，電dian機ji的de漏lou電dian將jiang造zao成cheng變bian頻pin器qi接jie口kou板ban的de嚴yan重zhong損sun壞huai。因yin此ci，建jian議yi選xuan用yong屏ping蔽bi層ceng與yu外wai殼ke不bu連lian接jie的de編bian碼ma器qi，實shi施shi遠yuan端duan一yi點dian接jie地di，可ke以yi大da大da提ti高gao係xi統tong的de可ke靠kao性xing。

製動電阻是用於消耗電梯在發電過程中產生的回饋電能，電阻阻值的選取參考變頻器說明書有關內容以100%製(zhi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)選(xuan)取(qu)，但(dan)是(shi)電(dian)阻(zu)功(gong)率(lv)大(da)小(xiao)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)體(ti)積(ji)和(he)價(jia)格(ge)，許(xu)多(duo)廠(chang)家(jia)不(bu)知(zhi)道(dao)如(ru)何(he)選(xuan)取(qu)，同(tong)等(deng)功(gong)率(lv)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)電(dian)阻(zu)全(quan)部(bu)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)。這(zhe)是(shi)存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)隱(yin)患(huan)的(de)。因(yin)為(wei)電(dian)阻(zu)的(de)功(gong)率(lv)與(yu)樓(lou)層(ceng)的(de)高(gao)度(du)是(shi)有(you)關(guan)的(de)，一(yi)個(ge)6層樓和一個30層大樓，所用變頻器可能均是15KW，但是變頻器發電連續運行的時間相差5倍，其功率也需要相差5倍，才可以保證可靠性，延長電阻的壽命。因此電阻的功率應該先按照連續製動計算，然後根據不同樓層高度相應地調整功率。