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摘要：將機電一體化技術融入電梯中，可以有效提升電梯性能，并且滿足人們對電梯舒適、安全性以及高效性的要求。對機電一體化技術進行研究，討論其發展前景廣闊，希望能夠為相關專業提供可以參考的理論依據。

關鍵詞：機電一體化;電梯;系統控制

隨著城市建設快速發展，建筑行業異軍突起，高層與超高層建筑數量日益增加，電梯便成為了我們生活中必不可少的垂直運行交通工具，為我們生活提供了極大便利，電梯的安全、舒適且高效性能成為人們關注的重點。將機電一體化技術應用于電梯制造與運行中，不僅提高了電梯安全性、高效性和舒適性，還提升了電梯技術水平和用戶滿意度。

1機電一體化技術概述

在系統科學理論分析中，機電一體化即是把機械、電子以及信息等相關技術融為一體，在系統運行中實現產品最優化。近年來，電子信息行業飛速發展，計算機技術不斷更新換代，使得機電一體化技術日益進步和成熟。早期，電梯依靠沉重且運行緩慢的齒輪調速箱進行調速，隨著技術發展，輕便的轉置更有助于電梯運行，通過計算機軟件精密計算，可以調整電梯運行速度，保證電梯高效、安全運行。因此，通過機械、電子和軟硬件的相互融合滲透，可以構建出性能和運行效果最優的電梯產品。機電一體化應用于電梯，不僅可以使得電梯結構更為科學合理，還能夠增強系統功能，提高安全性和可靠性，提升用戶滿意度。

2電梯的基本結構

電梯是一款構造極其復雜的大型機械，是機械與電力的高度結合。隨著電子信息技術快速發展，電梯開始向著節能、安全、舒適和智能方向不斷發展。目前我國所使用的電梯在從結構上可分為拖動模塊、曳動模塊、電梯導向模塊、安全保護模塊和電氣監控模塊等部分。

3機電一體化技術在電梯中的應用

隨著社會發展和科技進步，人們對電梯品質提出了更高要求，即更注重安全性、舒適性、高效性、平穩性和人性化，此外還要確保電梯制造低成本、空間占據體積小以及易于維護等性能。機電一體化技術包含了變頻技術、智能控制技術、節能減排技術、通信技術及新材料應用，機電一體化在電梯中的應用已經成為當前發展主流方向。本文將重點介紹機電一體化技術在電梯中不同結構系統中的具體應用情況。3.1曳引模塊。曳引模塊是實現動力輸出及能量傳遞的結構，可使得電梯能夠垂直運行。曳引機又稱為電梯主機，其中永磁同步電動機低速大轉矩的特性，使得不需要再設置單獨減速裝置便可實現低速穩定運行，永磁同步電動機的應用是繼VVVF技術后，電梯行業又一次技術革命。永磁同步無齒輪曳引機能夠有效減少污染，提高電梯安全性，降低電梯的維護頻率，大大減少了電梯成本投入。相較于交流異步電動機中的拖動模塊，永磁同步無齒輪曳引機主要表現出以下幾點明顯的優越性。第一，響應迅速，噪音小。永磁同步無齒輪曳引機應用無齒輪曳引技術，使機械轉矩波動小，轉速平穩，改變了傳統龐大機械傳動系統反應慢的特點，實現了動態精確快速響應。第二，體積減小，重量輕便。由于采用永磁材料，避免了同容量下異步電機在體積和重量上的弊端，更加突出了體積小、重量輕的特點，真正做到了無機房化，建筑面積大大減小，使得維護更為方便。第三，低耗損，效率大大提升。永磁同步電動機由于沒有勵磁電流，減少了無功電流分量，功率因數明顯提高，電負荷也相應減少。3.2電氣工程模塊。在電梯控制方面，電氣工程模塊由拖動模塊的調速控制和選層模塊邏輯控制共同組成。電梯一體化控制模塊促進了驅動系統、電梯管理及控制系統集成，具有結構緊湊、安裝簡便、維護便捷以及節能環保等特點，受到人們廣泛青睞。3.2.1高集成的一體化控制器。以DA7000系列電梯一體化驅動控制集成裝置為例進行分析，該電梯采用雙32位網絡化且智能的串行通訊電梯專用一體化控制系統。相關機電一體化技術包括以下幾點內容。第一，機械化技術。通過控制驅動架構一體化，讓裝置結構更為緊湊，使用更為便捷；第二，控制技術。智能型控制系統將覆蓋于整個電腦，并使用32位雙CPU并行通信，根本目的是提高數據交換速率，使用直接?？考稗I廂位移記憶技術，實現精準快速定位，并且在電梯停站時確?？梢宰龅教崆伴_門與平層安全，讓乘客擁有更優質的乘坐體驗；第三，驅動技術。永磁同步電動機使用變頻電源進行驅動，利用旋轉編碼器及驅動控制單元獲取和調整電梯運行情況，并根據人體舒適感來調節運行速度。新型PWM死區補償技術，讓電機在運行中更為節能環保。第四，信息處理技術。使用高速數字式信號處理系統，能夠靈敏控制曳引機速度，適時調整電流大小和相位，確保電梯能夠平穩運行。3.2.2超高速的串行通訊。電梯控制系統同時接收并處理數百個信號，屬于復雜的邏輯控制系統。新型電梯控制系統使用CAN總線技術，用一對雙絞線網絡拓撲結構連接各個控制器，有效降低了控制器信號線數量。CAN總線用于數據傳輸，可以提升傳輸速率，降低成本，提高可靠性。對于不同樓層，電梯不需要改變主控制器硬件，只需加入相應數目的呼梯控制器即可。3.3節能環保裝置。3.3.1能量再生回饋裝置。永磁同步電機采用能量回饋技術，減少了電梯能源損耗。電梯在空載上行及滿載下行時，都處于發電狀態，采用回饋制動，可將已經消耗掉的30%能量回收并再次使用，真正做到節能環保。3.3.2軟件控制。搭建可以實時控制交通模式，可以增加每一次運載量，同時減少運行次數與電梯停站次數。另外，可以運用仿真軟件，確定電梯在樓層間的最佳運行線路，提升乘客體驗感，同時還能降低能量損耗。3.3.3轎內照明。轎內照明采用自動照明技術，在無人使用狀態下轎內將處于黑暗狀態，節能省電。燈具使用直流驅動的LED照明，較于傳統光源能夠點亮節能將超過80%。

4電梯技術在未來發展趨勢

機電一體化技術應用于電梯已經成為目前電梯技術發展的主流趨勢，智能化、高效性、舒適性及安全性能將成為研究的主要方向。首先，更加智能化。隨著信息技術快速發展，智能化成為電梯企業轉型改革的主要方向。電梯服務更為人性化，通過運用神經網絡、模糊理論、人工智能技術及遺傳算法等技術，讓電梯不再局限于“時間最短”，而成為更優質的服務工具。其次，超高速電梯。電子信息技術的高速發展，使得曳引式超高速電梯朝著高性能微處理器、超大容量電動機、新式滾輪導靴以及減振技術等方向持續加速發展。最后，綠色電梯。環保是人們關注的一大熱點問題，電梯環保性能要滲透到電梯生產制造到安裝使用的各個階段，實現綠色裝潢材料、電梯節能、提升電磁兼容性、降低噪聲以及建筑物協調統一的目的。

5結語

機電一體化在電梯中廣泛應用，使得電梯運行更為平穩、可靠，且節能降損性能更為顯著。隨著機電一體化應用逐步深入，電梯也將逐漸向著更智能化、更節能環保的方向發展，人們乘坐電梯將會更加舒適與安全。

參考文獻

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作者:余靖華 單位:武漢船舶職業技術學院