電梯運行時的減振與降噪

摘 要：文章指出對于電梯運動時的振動抑制，最有效的方法是從振源曳引機著手，使用高質量的電動機，提高蝸輪蝸桿的嚙合精度，提高曳引輪、導向輪的制造、安裝精度等措施是抑制電梯垂直振動最為有效的方法。

關鍵詞：電梯；振動和噪音；解決方案

電梯在運行時產生的振動和噪聲會經過建筑物的墻體、樓板以固體傳聲的方式向周圍房間分散，成為一種噪音污染。電梯產生的噪音一般都是中低頻，人耳白天對這些噪音不太敏感，所以很容易被人所忽視。電梯的噪音對人們的健康產生的損害主要表現妨礙學生學習、干擾我們觀賞電視節目和電話交談，夜間影響電梯井道墻邊住戶正常睡眠休息，嚴重的還會導致人出現頭疼、心慌、腦脹等不良反應。

1、電梯產生震動與噪音的原因

電梯震動的一個重要來源就是導向系統。導軌接頭的臺階和間隙與導軌的垂直度是電梯水平震動的重要原因，在電梯的運行速度低于5m/s時，電梯導軌的不平度，是電梯水平震動的主要震源。所以，現今針對水平震動的研究，一般是針對導軌的激勵。電梯導軌的擾動模型有：脈沖激勵模式、二角和階躍激勵模式和正弦和階躍激勵模式。在轎廂的水平震動中導靴也是其來源的一種，對于滾動導靴電梯，當導輪外緣有干擾或導輪外形不規則時，都會引發電梯震動。電梯的震動是電梯質量和舒適性好壞的重要的標準，需要對其進行定量的比較。電梯的震動分：起動、制動和電梯的平穩運行。本文主要針對電梯的平穩運行的過程。評價電梯震動的方法有：加速度均方根、平均值和峰值評價法等三種。轎廂噪音的產生原因有電梯系統自身和轎廂運行中推動空氣產生氣流等。電梯系統自身噪音有：電梯的曳引機的剛性放置而引發的噪音；電梯的驅動方式所引發的噪音；機房內的電梯的馬達啟動和停止時，抱閥觸點動作，進而引發的噪音；電梯的電氣控制柜柜繼電器的觸點動作所引發的噪聲；電梯轎廂通風、開關門裝置引發的噪音；軌道與轎廂之間的摩擦所引發的噪音；播音系統引發的噪音。風噪，是電梯在高速的向下運行的時候，前進方向上的空氣受到轎廂的擠壓，氣體的壓強增大，迫使氣流的上升，進而擠壓井道和轎廂之間的空隙，從而形成了噪音。

2、電梯水平控制的措施

在震動領域中，震動的主動控制是主動控制技術的一項很重要的應用，包括閉環和開環兩種類別的控制方式，其中，震動控制的主要閉環系統是由下面幾個環節組成的。作動器：作動器也可以叫做作動機構，它是一種可以提供作用力矩或作用力的裝置，作用力矩或者作用力能夠直接的施加在受控對象之上；受控對象；測量系統：測量系統包括有濾波器、傳感器、放大器以及適調器等，它們能把受控對象的震動等相關的信息轉換并且傳輸至控制器的輸入端的各個環節；控制器：控制器是主動控制系統的核心環節，它的作用就是實現所需要的控制律；能源：作動器在運行過程中所需要的外界能量就是由它提供的，它與作動器是形式對應的關系，包括有：電源、氣源和油源等。在震動系統中，震動的主動控制技術主要有：系統的實現、控制器的設計和系統模型的分析與建立等這幾個方面。同時，相對應的，主動控制電梯水平震動主要從下面三個方面對其進行分析和研究。

2.1主動控制模型的建立

主動控制系統中，系統的設計要從受控對象的模型的建立開始。同時，在此的基礎之上，確立系統對于設計方面的要求，進而對其進行形式化描述；然后選擇幾種或一種設計的方法進行對控制系統的設計，并且進一步的依附于模型或仿真實驗來進行判別設計的控制系統是不是符合性能的要求。該設計的模型，最主要的指的是數學模型，就目前而言，現有的電梯水平震動模型，具有過于復雜或精度不夠的缺陷。所以，進行震動主動控制的必要前提是建立比較系統的模型。

2.2配置傳感器和作動器

傳感器和作動器在控制器和受控對象之間建立了相關聯系，它們的配置、制造以及設計對于控制系統而言，具有著非常重要的意義。通常用到的作動器有壓電式、伺服液壓式、電動式、伺服氣動式、電流變流體和電磁式等等。傳感器是用來從系統中提起受控對象相關的震動信息和檢測系統信號等；在進行配置的時候，可以依據實際不同的需要選擇比較合適類的傳感器。此外，實現作動器和傳感器的合理配置，舍得作動器和傳感器的位置和數目在消耗量最小的條件之下，獲得最好的控制效果，也是主動控制系統的一個比較重要的研究內容。當前，已經出現了許多種優化準則，比如最大化的主動阻尼耗能原則等。作為主動控制系統的執行機構，作動器在震動主動控制系統中，是一個非常重要的部件。所以，開發出一種新型的具有高可靠性、實用性強和高精準度的作動器也是主動控制系統的重要研究內容。

2.3設計控制策略

在震動主動控制系統中，其的核心問題就是控制策略的設計。它需要依據實際中控制對象的具體情形采取不同的控制策略。我國當前所建立的電梯的水平震動模型，全是將電梯系統當做線性系統。基于此，在進行設計控制策略之時，不應過多的借助那些經典的控制理論。因為，根據電梯的震動的實際情況分析，電梯轎廂所產生的水平震動，是由許多因素共同作用而造成的。電梯系統是存在著非線形特性的隨時變化的系統，所以，經典的控制理論在實際的應用之中具有很大的局限性。最優化的預測控制和控制等較。為先進的控制理論以及神經網絡控制、模糊控制等智能化的控制理論，在實現實際中電梯水平震動的主動控制中，提供了更為有效的控制途徑。

3、結束語

電梯的震動和噪音是影響電梯乘坐舒適性的主要原因。在實際的應用中，造成電梯震動和噪音的因素有很多。在對震動和噪音進行控制的時候，應當根據具體的情況，依據科學的方法，采取合理的方式進行控制和降低。同時，還需要我們不斷的研究與創新，為廣大乘客提供一個舒適良好的電梯乘坐環境。

參考文獻：

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