探討變頻調速技術在電梯舒適度改造中的應用

武雪芹

摘 要：現代生活中電梯已經逐漸成為人們日常生活中不可或缺的用具，而電梯的舒適程度也愈加受到人們的關注。本文將從人機工程學的角度對影響電梯舒適程度的因素進行探討，對相關問題提出改進對策。尤其對電梯調速系統加以介紹，討論使用變頻器作為調速系統的電梯舒適程度是否有所改善。

關鍵詞：變頻調速技術；電梯；舒適程度

現代社會城市建設的發展飛速，高層建筑物也隨之雨后春筍般的不斷涌現。高層建筑物中主要使用的交通用具就是電梯，伴隨高層建筑的不斷增加，電梯的數量也在不斷增加著。電梯給人們日常生活帶來了很多便利，這種形勢下消費者們對電梯的性能以及服務品質提出了更高的要求。電梯能否舒適快捷和方便安全，是決定企業市場競爭力的關鍵因素。

1 影響電梯舒適程度的原因

1.1 噪音和振動

因為電梯是機電化的系統，主要是懸掛結構為主，其中彈性環節也比較多。這樣的構造產生噪音以及振動的原因一方面是因為機械原因，因為懸掛裝置、轎廂等構造的設計出現問題，或者使用的構建存在質量問題產生；第二方面是電氣原因，因為電動機和控制系統不能很好的配合工作產生的。當這兩種原因產生的噪音以及振動傳到轎廂中，而電梯轎廂中的原有構造和噪音和振動的頻率相近，則可能出現共振現象，這樣會使原有的噪音以及振動更加嚴重。在電梯運行的越快，距離越遠時，這種現象就會愈加明顯。

1.2 鋼絲繩松緊對電梯的影響

鋼絲繩的松緊程度如果不均勻，會導致其受力不均，這樣會加快曳引輪使用的滑輪損耗，從而出現節徑差，造成很多構件運行的異常。

1.3 人機交互方面

這里的人機交互指的是乘梯者和電梯能夠產生接觸的部分，需要重點注意的是乘梯者的視覺和身體上的雙重感受。因為電梯不論是啟動還是制動的時間，都是十分短暫的，這樣會使得人在乘梯時的心理感覺會產生很快的變化。在電梯加速上升的過程中人是處在失重的狀態，而反之在加速下降的時候是超重的。因此電梯在加速變化的時候，人體一定會產生下沉或者受重壓的感覺，而在減速變化的時候會使人感覺上浮。這些感覺都會使人身體上和心理上產生不適感，甚至會影響人體健康。

上述影響電梯舒適程度的原因大都隨著技藝的改進，減少了對乘梯者的影響。目前對舒適度影響最大的就是控制系統，控制系統主要由調速控制系統操縱，因此，提高電梯舒適程度的核心問題是對電梯的調速系統進行優化。

2 變頻調速系統

對電機加以調速的方式有很多種，變極調速和變轉差率調速都是比較常用的辦法，這兩種方式工作效率很低，會帶來很大的能量損耗，不能準確控制速度，也會在一定程度上對電機造成沖擊，也就會在電梯變速的時候沖擊轎廂。還有一種方式就是變頻調速，這種方式使用的原理是利用定子電源的頻率改變而對電機進行調速。在調速時從高速轉到低速能夠保持固定的轉差率，這樣的性質使工作效率明顯提高，有更廣闊的的調速范圍，也能更好的對速度進行控制。在經濟節能的同時也會在很大程度上避免振動以及噪聲這些影響因素，會使乘梯者有更舒適的乘梯享受。能夠完成變頻調速工作的裝置是變頻器，組成部分有整流器、濾波器各種電路和控制器。

3 在改造電梯舒適程度中變頻調速系統的應用

通常情況下，電梯都是使用變頻器調速的，利用對定子的電源頻率進行調節來實現電動機速度的改變。對電動機速度的調節過程中，應該注意保證變頻器中有正常穩定的壓頻比，這樣才能更好的保證電動機有正常的轉矩。

一般情況下經常使用的變頻器有交交變頻器以及交直交變頻器兩種，對電梯進行調速的多是交直交變頻器。而這種變頻器又分為兩種類型，一是電流變頻器，二是電壓變頻器。后者經常使用在電梯改造中。變頻變壓器實質的工作系統是利用交流異步的電動機驅動完成工作的。使用三相交流電完成全波整流的目的，這種跟直流式電源比較相似的電壓值是利用電路濾波獲得的，最后經過逆變器來實現可變電壓的形成，用這種方式完成對電動機發電工作的推動。并選擇脈寬調制對電動機進行控制，可以在一定程度上使電流輸出工作得到控制，能有效的減少噪音，減少電動機的能量流失，更好的保證電梯順暢安全的運行。

3.1 變頻調速系統

生活中使用的電梯多是由十六位或者三十二位的微處理器進行系統的控制，變頻調速器中有控制和驅動兩部分分工。編程控制器通常使用外部控制部分，對電梯的啟動、停止、加速和減速進行控制。除此之外，在計算矢量控制的時候，需要結合參照電機自身的相關參數這樣來使得變頻器能夠進行自動檢測。另外一點，使用這種變頻器還有其他好處，比如可以過載、過流、欠壓過壓或者超速失速等等，還能時刻為電梯提供零速信號的提醒，停止信號的提醒以及準備啟動信號和達到速度信號的通知，使用這種編程控制器和變頻器相互結合的方法，向外部發射信號，能更好的對電梯調速加以控制，能更好的掌握外部設備的情況，也能在平層中實現加速和減速。

3.2 有關電梯編程控制器的改造

使用編程控制器對原來的繼電器進行控制，不僅能減少電梯的噪聲情況，還能提升電梯的運行速度，在一定程度上達到隔音的作用。使用編程控制器中的軟觸點，對原來的繼電器的硬觸點加以替代。這樣能讓電梯系統的回路運行更加通暢，更加安全可靠。

4 結語

現代生活中電梯已經逐漸成為人們日常生活中不可或缺的用具，電梯的舒適程度由很多因素造成，但是也是可以通過很多對策來進行改善的。要在最大程度上保證乘梯者乘坐的舒適，一定要深刻認識了解影響電梯舒適感的因素，這樣才能對癥下藥找到最合適的對策，使電梯更加個性化、人性化、溫馨舒適。

參考文獻

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（作者單位：張家口市特種設備監督檢驗所）