电梯平层稳停技术的研究

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摘要:随着城市化建设的快速发展,高层建筑日益增多,作为主要垂直运输工具的电梯得到了越来越广泛的应用"作为一种公共交通工具,最重要的是保证安全运行,只有这样,才能使乘客对乘坐电梯产生一种信任感。同时,人们对电梯舒适性也提出了越来越高的要求,电梯舒适性对人们生活的影响越来越显著,因此,必须努力提高电梯系统的性能保证电梯的运行既要安全可靠,又要高效舒适。

关键词：舒适；制动；安全；平层稳定技术

中图分类号：TU857文献标识码： A

1.电梯的性能要求

随着城市化建设的快速发展,高层建筑越来越多,对电梯运行性能的要求也

越来越高,主要是要满足安全性!快速性和舒适性等提出了要求，

a、安全性.电梯是一种以人为主要乘载对象,涉及人们生命安全,危险性比较大的,容易造成人身伤害的机电类特种设备。因此,保证乘客基本人身安全是最基本,也是最主要的要求；b、快速性,电梯的快速性,主要是指从乘客走进电梯至到达目的楼层走出电梯这段时间的长短"时间越短,说明电梯的运行效率越高,即电梯的快速性越好"因此,提高电梯的运行速度,缩短电梯的运行时间,可提高电梯的快速性；c、舒适性，电梯的舒适性主要是体现在电梯加速起动和减速制动两个过程中,电梯轿厢在加速下降或减速上升时会产生失重感,而在加速上升或减速下降时会产生超重感,这都会使乘客感觉不舒适,直接反应如头晕目眩!恶心或心脏剧烈跳动等等。加、减速度越大,反应越强烈"因此,国家标准中对电梯的加速度及加速度变化率都作了严格限制:l)加速度要求:GB/T10058一1997第3.3.2条规定“乘客电梯起动加速度和制动减速度不应大于1.5m/ss”,第3.3.3条规定“当电梯额定速度为1.0m/s到2.Om/s时,其平均加、减速度不应小于0.48m/ss”.;当电梯额定速度为2.Om/s-2.5m/s时,其平均加、减速度不应小于0.65m/ss)加速度变化率要求:加速度变化率较大时,人的大脑会感到晕眩!痛苦,其影响比加速度还大,电梯行业一般限制加速度变化率系数不超过1.3m/ss。

总之,在设计或选择电梯的运行速度及其变化率时,要在保证安全性和舒适性的前提下,缩短电梯运行时间,提高电梯的运行效率，

2.电梯性能与理论运行速度曲线的关系

电梯在起动和制动过程中,速度变化的选择是十分重要的"选择得适当,不但可以使电梯运行平稳!乘坐舒适,同时还能提高电梯的运行效率"在高速的升降运动中,人体周围的气压的迅速变化会对人的器官产生影响。电梯轿厢加速上升或减速下降时,全身会有超重感,这是由于人体内脏的质量向下压迫骨盘的缘故"当轿厢加速下降或减速上升时,会有失重感,会使内脏提升并压迫胸肺!心脏等,造成不适,甚至头晕目眩"因此加速下降或减速上升所造成的失重感比加速上升或减速下降所造成的超重感会使乘客更感不适，

为了使电梯的运行速度最佳且运行效率最高,首先应了解人的感觉与速度的关系、加速度及其变化率的选定与最佳的组合是一个与生理有关的问题,是一个需要通过对不同年龄、性别、体质的人做大量实验才能确定的问题。试验证明,乘客的感觉与电梯的运行速度的快慢关系不大,而与加速度及加速度的变化率有关,过大的加速度或加速度变化率会造成乘客的不适感"同时,为保证电梯的运行效率,加速度或加速度变化率的值不宜过小。但是在一定范围内,加速度的变化率产生的影响比加速度所产生的影响要大得多。

3.常用电梯理想速度曲线

要保证电梯有良好的舒适性,设计的电梯运行速度曲线必须是平滑的。只有这样,加速度曲线才是连续、没有突变的,加速度变化率才是有限值,不会出现无穷大。适当限制加速度和加速度变化率的数值,使其符合标准要求(既符合舒适性要求,又符合快速性要求)。因此,目前常用的电梯运行速度曲线主要有抛物线一直线形和正弦一直线形两种电梯性能应兼顾乘坐舒适感!运行效率和节约运行费用等方面的要求。研究电梯理想速度曲线,合理选择速度曲线,对提高电梯运行品质是至关重要的。根据电梯的运行状态和运行曲线,可以计算速度、加速度、加速度变化率、运行时间和距离等参数,并对各个参数间的关系进行详细分析。所有电梯的运行都包括加速起动和减速制动或加速起动、稳速运行和减速制动,因此电梯起动和制动是衡量电梯运行质量的重要指标之一。

4.抛物线一直线形理想速度曲线

抛物线一直线形理想速度曲线是用的最多的一种速度曲线,如图2一7所示,其中的(a)、(b)、(c)分别是对应的速度曲线、加速度曲线和加速度变化率曲线。在速度曲线图中,由开始起动点O到速度转换点A点之间为变加速运行抛物线段,加速度a由零线性地上升,当到达A点时,加速度值达到最大值；此后,进入匀加速线性运行段;到达B点时,速度的变化开始减小;直到C点,电梯开始进入匀速运

行段"从D点到G点为制动减速段,其运行过程与起动加速段对称。

5.电梯平层稳停

5.1按时间原则制动爬行的平稳停靠

在按时间原则制动爬行停靠中,电梯主控制器对轿厢位置进行跟踪检测,当到达EEPROM中存储的减速点时,输出减速信号给变频器"变频器收到减速指令后,根据设定的减速时间和S字特征时间进行减速"它先从稳速运行减速到爬行速度,以爬行速度运行2一3秒钟,当收到平层信号时,输出零速信号,然后释放抱闸,

实现零速停靠"这种制动方式以牺牲电梯运行效率为代价来提高制停舒适感,一

般只限于最高速度不大于Zm/:的快速电梯"平层准确度取决于零速控制和制动器的配合"爬行停靠除了效率低以外,由于电机处于低速爬行运行,附加损耗增大,因而电机发热比直接停靠更严重"同时低速运行时谐波力矩可能使电机转矩产生脉动,甚至可能出现振动和电机嗡嗡作响现象,因而平层速度不宜过低"由于系统

在电梯减速过程中不能保证准确得到电梯运行的实时绝对位置,不得不保留爬行

段,造成减速制停时间长,应该从控制上尽量避免出现爬行段"

5.2按距离原则制动直接停靠

在按距离原则制动直接停靠中,利用绝对值编码器作为位置传感器,电梯主控制器可以实时计算减速距离和进行零速检测,保证速度和距离两者之间的衔接"当速度为零时使制动器及时动作,实现无爬行而准确平层停靠"这种制动方式制动时间短,效率高,适应运行范围广"本次设计就是采用绝对值编码器作为轿厢位置检测装置,按绝对剩余距离原则制动直接停靠的"

6.结束语

本文通过对电梯运行要求和电梯速度特性分析研究,建立了电梯速度控制系统的度坐标模型,同时在研究分析了常用的电梯理想速度曲线和平层控制技术后,确定了本次设计的电梯速度运行曲线和平层控制技术。

参考文献：

[1]刘剑,文,梁质林.电梯电气设计.中国电力出版社,2013年5月

[2]张汉杰,王锡仲,朱学莉.现代电梯控制技术.哈尔滨工业大学出版社,2009年

[3]孙洋一种新型的电梯轿厢定位系统介绍.上海电梯,2012年第4期.27一29