解析医用电梯机械系统启动自动节能改造的硬件体系

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇解析医用电梯机械系统启动自动节能改造的硬件体系范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：电梯作为目前人们生产和生活中重要的基础设施之一，其在医用领域的应用也非常广泛，医院多数病人比适宜长时间行走，因此，很多医院中都会设置内部较为宽敞的电梯，然后电梯在运行过程的耗能非常巨大，在绿色环保，节能减排的大背景下，如何有效节约就成为了一个重要的问题，医用电梯机械系统启动自动节能改造硬件体系，能够有效缓解电梯耗能问题，并节约了大量的经济成本。文章首先从电梯与节能的问题进行论述，然后又将其具体应用进行了阐述，希望能够为人们提供一些帮助和建议。

关键词：医用电梯机械系统；启动自动节能；硬件体系

引言

在电梯不断普及和发展的形势下，其耗能问题也更加严峻，为了能够实现我国社会的可持续发展，有效缓解电梯耗能问题是非常必要的。在医疗领域中电梯的应用月份非常频发，医用电梯机械系统启动自动节能改造硬件体系的普及，是节约我国医疗电梯好词能够问题的有效途径。科学，合理的对其进行分析，是目前相关工作人员的重点工作内容。

一、电梯与节能

为了符合我国持续发展的要求，在各个领域大力发展节能技术和节能系统已竟成为了一个社会热点问题，如此严峻的形势，医用电梯用于也开始积极进行这方面的研究和分析，并逐渐建立了相关的电梯机械节能系统，具体分析如下：

1.当前我国医用电梯机械系统节能要求

从电梯的运行原理分析来看，其在减速制动时，电机还是保持在工作状态中，这在无形就加大了很多能量消耗。现阶段，所有的电梯就是都是将所产生的能量回馈到直流环节电容中实现储存的，这样一来，另外一个问题就产生了，那就是在电梯运行过程中的过压问题，这样的问题所带来的能源消耗非常大，那么为了能够是这样的问题得到有效缓解，避免因高温对医用电梯机房其他部分组件产生消极影响还需要装空调等散热设备，这会导致能量的二次浪费。随着电力电子技术的发展，能量回馈装置应运而生。目前主要有两种类型的电能回馈装置。一种为适用于普通变频器，即将IGBT模块组成的有源逆变单元直接作为变频器的一个装置，并联到变频器的直流侧，同时取消能耗制动电阻，将再生能量回馈到电网中。该装置成本低、结构简单、可靠性高，但是功率因数低、网侧谐波污染较大。

2.节能效果

节能效果与电梯功率、电梯整个系统、电梯的平衡系统等方面有关，以下几类情况节能效果更好：楼层越高的电梯，制动频繁，节能越多；越新安装使用的电梯，机械惯性大，节能越多；使用时间越久的电梯，摩擦力大，节能越多；速度越快的电梯，制动频繁，节能越多；使用越频繁的电梯，制动频繁，节能越多。

3.医用电梯机械系统启动硬件体系发展现状

医用电梯机械系统启动硬件体系包括轿厢以及其内部负载、对重系统和曳引机机构三个部分。其中对重系统是介于轿厢满载与轿厢空载之间的，根据医用电梯实际应用过程中的载重情况，可以对对重系统的重量进行调整。在医用电梯的实际运行过程中，通过外部电源对曳引机机构进行供电，利用曳引机机构中电机带动轿厢以及负载运行，对重系统可以保证轿厢以及负载上升和下降到某一个位置保持稳定。

二、医用电梯机械系统启动自动节能改造硬件体系的建立

1.系统硬件结构

本文所研究的利用超级电容对医用电梯机械能量通过回馈变换成再生电能进行存储利用的系统。在硬件设计方面集信号采样处理、显示、通讯和控制等功能为一体。在硬件结构中，除了核心DSP芯片和超级电容器组及其均压装置之外。硬件系统中还包括信号采样电路、信号调理电路、电源电路、显示电路、隔离驱动电路和通讯电路等。

2.主要硬件选型

2.1DSP芯片选型

本文采用的TMS320F2812是基于TMS320C2XX内核的64位定点DSP芯片，最新的64位定点DSP芯片可以提供150MIPS，这样既保证了运算精度同时也提升了系统的处理能力。此外，TMS320F2812还包括一系列功能强大的设备。同时本系统利用所选择的DSP芯片中的SCI串口和CAN总线接口进行数据的传输，完成通讯的功能。

2.2DC/DC变换器设计选型

本文所研究的系统中采用双向DC/DC变换器，这样可以保证超级电容与外部电网之间的能量传递。为此，需要双向DC/DC变换器具有较大的功率和高效率。因此在选择双向DC/DC变换器时，功率参数和能耗问题是需要考虑的因素，除此之外，还需要分析选定输入输出电压等参数。

2.3传感器选型

本系统中采用LEM电压传感器，起工作原理基于霍尔电磁效应，该传感器的额定电压可以达到500V以上，对于直流电压信号和交流电压信号都可以进行测量，与其他同类型的电压传感器相比，其具有测量精度高、测量过程线性度好、温漂低、抗干扰能力强以及耗能小等优点。

2.4DC/DC变换器控制

DC/DC变换器是一个周期通断的电压调节装置，当超级电容中的能量达到一定的水平，通过DC/DC变换器对外放电。在控制中，当前常用的软开关电路控制主要有以下三种：准谐振电路、零转换PWM电路和零开关PWM电路。准谐振电路谐振电压峰值较大，要求开关器件必须具有较高的耐压值，谐振电流的有效值也很大，会造成损耗增加。零转换PWM电路产生的损耗较小，而且可以保证开关器件从始至终都保持软开关状态，但是零转换PWM电路有一个很大的缺陷，构成电路所需要的器件多，虽然可以减少器件上面的电压和电流的应力，整体电路构成价格昂贵。本文为此所采用的为零开关PWM电路。

2.5电路模块设计

本系统的硬件电路中，除了核心DSP芯片和超级电容器组以外，还包括实现各个子功能的硬件模块电路，包括电源模块、隔离驱动模块、信号调理模块、CAN总线通讯串口模块、SCI串口通讯模块等。比如本系统硬件电路中，主电路与开关器件之间需要设计一个驱动电路，驱动电路的选择除了需要满足能够精确控制、开关时间短和开关损耗低等要求以外，还需要具有隔离作用，故本文采用具有隔离作用的驱动电路，可以保证驱动作用的同时在主电路与变换器之间形成电气隔离。通常是采用光电器件或者光耦芯片来实现光隔离。

3医用电梯机械系统启动自动节能改造硬件体系的调试定时器中断控制调试在系统软件调试过程中.为了保证系统控制精度，采用定时器中断方式，每1ms产生一次中断，为了检测定时器中断程序的正确性。程序通过电路板上的指示灯来观察，每产生一次中断，调试程序改变一次指示灯的状态。通过示波器测得灯两端的电压状态。调试结果每1ms灯的状态改变一次，定时器中断程序正确。综上所述，我国医疗领域的电梯的耗能问题比较严峻，科学使用电梯机械系统启动自动节能改造的硬件体系在保障了电梯稳定运行的同时，还能够有效降低能源消耗，在资源与环境问题，不断恶化的形势下，实现电梯领域的节能节耗，也是非常必要的。

结束语：

本文对应用电梯机械系统启动自动节能硬件选择体系进行了研究，从几点对其节能原理以及各级系统进行了阐述和分析，从而证明，改系统芯片的强大配置和功能，能够有效的减低医用电梯的能源消耗，并且还能够实现能源的回收再利用，从而促进我国可持续发展事业的顺利进行，实现经济与环境效益的双重丰收。

参考文献：

[1] 常振元. 基于Zigbee技术的电梯远程监控系统实现[J]. 科技创新导报. 2012（03）

[2] 季江龙. 电梯运行噪声的分析[J]. 科技创新导报. 2011（07）

[3] 张小锋. 电梯能量回馈原理及系统控制方案设计[J]. 科技资讯. 2011（10）