淺談電梯技術發展趨勢

崔樂芙

隨著我國經濟的高速發展，高樓大廈鱗次櫛比，電梯的發展成為必然趨勢，也成為人們關注的焦點。電梯已不僅是一種生產環節中的重要設備，更是一種人們頻繁乘用和享受的交通運輸設備。本人從事電梯專業的技術應用和理論教學多年，從電梯技術應用和高職教學的角度談談我對電梯技術發展的粗淺認識。

我認為未來電梯行業主要在以下幾方面得到快速發展：環保技術、節能技術、物聯網技術、無線傳輸技術等。

一、環保技術發展。

當今世界非常清晰地認識到生存與發展的關系：不環保就無法生存，沒有生存根本談不上發展。綠色理念在全球已經深入人心，綠色理念是電梯發展總趨勢。有專家預言“誰最先推出綠色產品并搶占市場，誰就掌握市場競爭主動權”。發展趨勢主要有如下：不斷改進產品的設計，生產環保型低能耗、低噪聲、無漏油、無漏水、無電磁干擾、無井道導軌油漬污染的電梯。乘客電梯曳引采用尼龍合成纖維曳引繩，鋼皮帶等無潤滑油污染曳引方式。電梯裝璜將采用無環境污染材料。電梯空載上升和滿載下行電機再生發電的能量回饋技術。安裝電梯將無需安裝腳手架。電梯零件在生產和使用過程中對環境沒有影響并且材料是可以回收的。

二、節能技術發展。

1.驅動系統使用永磁同步無齒曳引機。由于永磁同步無齒曳引機與傳統的蝸輪、蝸桿傳動的曳引機相比具有如下優點：（1）永磁同步無齒曳引機是直接驅動，沒有蝸輪、蝸桿傳動，永磁同步電機沒有異步電機所需的非常占地方的定子線圈，而制作永磁同步電機的主要材料是高能量密度的高剩磁感應和高矯頑力的釹鐵硼，其氣隙磁密一般達到0.75T以上，所以可以做到體積小和重量輕。（2）傳動效率高。由于采用了永磁同步電機直接驅動其傳動效率可以提高20%～30%。（3）永磁同步無齒曳引機由于不存在一個異步電機在高速運行時軸承所發生的噪聲和不存在蝸輪蝸桿副接觸傳動時所發生噪聲，所以整機噪聲可降低5～10db（A）。（4）能耗低。 從永磁同步電機工作原理可知其勵磁是由永磁鐵來實現的，不需要定子額外提供勵磁電流，因而電機的功率因數可以達到很高。同時永磁同步電機的轉子無電流通過，不存在轉子耗損問題。一般比異步電機 降低45%～60% 耗損。由于沒有效率低、高能耗蝸輪蝸桿傳動副，能耗進一步降低。（5）永磁同步無齒曳引機由于不存在齒廓磨損問題和不需要定期更換潤滑油，因此其使用壽命長，且基本不用維修。在近期如果能盡快解決生產永磁同步電機成本問題，永磁同步無齒曳引機將代替由蝸輪蝸桿傳動副異步電機組成的曳引機。當然將來超導電力拖動技術和磁懸浮驅動技術也會在電梯上應用。

電梯曳引電動機的額定功率是根據轎廂在滿載或空載的工況下曳引電動機輸出最大功率而設計的。當轎廂、對重重量一致工況時，曳引電動機在理論上只需克服曳引輪上靜壓摩擦力，其輸出功率未達到滿負荷而尚有余量在電動機功率不變的前提下，當轎廂、對重重量一致工況時，可根據乘客人數變化相對提高電梯運行速度。與額定速度運行的傳統電梯相比，使用可變速技術可適當提高電梯速度（可將原梯速提速約1.6倍）。這樣相對減少了乘客的候梯和乘梯時間，也是對節能環保的貢獻。

2.能量回饋技術

能量回饋技術可將轎廂在輕載上行或滿載下行時產生的再生能量和電動機制動產生的動能通過多重整流技術轉化為電能并回饋到電網，供同一局域網內其他電氣設備使用， 這樣既可降低設備的能耗又符合綠色環保。依照此原理，目前已研發出實驗型的"混合電力電梯"，可將回饋的電力存儲在特制的“蓄電池”內，以供電網內其他電 氣設備使用。

3.單井道雙轎廂運行技術

為提高高層建筑內電梯運載效率和井道的利用率，近年來，出現了單井道雙轎廂技術。按轎廂位置和運行狀況可分為超級雙層聯體轎廂、可調正雙轎廂聯動和雙轎廂各自獨立運行三種類型。

單井道雙轎廂技術的工作原理是在同一井道內的兩個相互獨立的轎廂由智能化控制系統通過傳感器來監控兩個轎廂位置以防止相互碰撞，使其可以獨立安全運行并起到增加運載量實現節能的作用。

4.目的選層智能技術

通過目的層智能化分流方式的高效運營調度可以有效提高電梯運行效率和降低乘客待梯或乘梯時間。

目的選層智能技術由群控單元、目的層選層器和樓層指示器等模塊組成，基于專家系統、模糊邏輯和神經網絡控制技術，具有動態分散待梯、高峰自識別、動態分區服務、可配置服務層、調配策略可選擇和及時預報等功能。

5.線性電動機技術

線性電動機無需通過任何轉換裝置就可直接將電能轉換成直線運動的機械能。1990年在日本東京投入使用的由線性電動機驅動的線性電梯，載重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。

新一代的線性電動機驅動、無曳引鋼繩電梯，無需機房、對重和曳引鋼繩，具有結構簡單、便于維保、無噪聲、無污染和節省電能60%的優勢。

因此，線性電動機驅動的無曳引鋼繩電梯有可能成為今后高層建筑中電梯的發展方向。

三、物聯網技術發展

物聯網就是在原有互聯網的基礎上，將固定的物件通過傳感器和網絡技術連接成一個物物相連的網絡，從而達到互聯互動的效果。

物聯網電梯是指電梯運用物聯網技術從而達到智能化管理的應用。怎么和物聯網技術的結合將會是物聯網電梯的核心關鍵，也將會是未來10年或20年里面電梯行業尋找新的技術突破口，從而得到挖掘更深的細分市場的目的。

從電梯制造企業來看，在應用了物聯網技術的電梯里面，可以將所有的已出售的電梯建立網絡監控平臺，24小時對電梯的運轉狀態進行智能監控。如遇到電梯故障，或有人被困時，電梯應急系統將按照分級響應發出預警，并記錄現場語音和視頻信息。第一時間便會鎖定電梯位置，以及故障狀態和等級，從而通知最近的待命維保人員第一時間處理現場，實施救援。通過記錄的一些現場信息和錄像錄音資料，能夠對故障現場有個回憶，從而對事故分析有很好的依據，因此，首先對企業形象和品牌有很好提高作用，對用戶來說更是提高了服務質量。

從電梯監管機構看，物聯網技術實現了電梯安全監管智能化，通過電梯安全監管物聯網技術，為電梯安裝傳感器，并與互聯網和手機相連，可以在24小時內不間斷地向上一級平臺傳輸信息。隨著物聯網技術日益成熟，監管部門、制造廠家以及用戶等對電梯安全的不斷重視，將有越來越多的廠商將物聯網技術引入到電梯體系中。

四、無線傳輸技術發展。

通過無線電力傳輸和無線信號傳輸方式，實現電梯轎廂無隨行電纜，既可以節省電纜，又可以改善電梯在運行中的負載平衡、信號干擾、安全性能等一系列安全和節能問題。

安裝過電梯的人都知道放線、對線是費時、費力、極容易錯的工作。如果控制屏與召喚系統通過藍牙技術連接起來實現無線召喚將會是電梯控制的另一場革命，同時為我們帶來巨大好處。

1.安裝期將減少30%以上，其直接好處是降低安裝成本，客戶也因從訂梯到使用電梯周期費用減少和提高現金周轉率。

2.在電梯上使用藍牙技術一定會使電梯控制系統大量使用最新最快微機，這將會進一步提高電梯整機可靠性，故障率大大降低，控制精度也進一步提高，帶來的結果是電梯更加舒適，平層更加準確。同時這也為將來通過網絡檢查電梯狀態成為可能，特別是電梯事先維修可以做到更好更全面，也進一步加快企業電梯上網。

3.舊梯改造更加容易，所需時間、費用將會減小。根據統計表每年將有5萬臺舊梯進入更新改造市場，該技術使用將會產生巨大社會效益和企業效益。相信任何企業都不會放棄這個機會。

4.很好地解決了乘客電梯控制與外圍設備的兼容和聯系。特別是可以把電梯和扶梯歸納到大樓管理系統或智能化管理小區系統中。

總之未來電梯將在環保、節能、物聯網技術、無線傳輸技術應用等方面迅速發展，為電梯制造企業、電梯安裝改造企業提供更多機會，為我們日常生活提供更加安全、更加便利的垂直運輸工具。