GPM产品简介

GPM系列电梯产品简介

GPM系列电梯是日本三菱电机研发的高性能电梯，适用于速度在2m/s以上的中高速电梯，整个系统采用PM永磁同步电机及无齿轮曳引机驱动、VVVF驱动控制，通过高智能化的AI群控系统及数据网络结构使电梯性能达到最佳。其特点如下：

一．为更好地适应中国市场，采用400V制的系统，与以前200V 制系统相比，无需降压变压器，节省了机房空间，降低了损耗。

二．采用PM永磁同步电动机及新型无齿轮曳引机

PM永磁同步电动机+新型无齿轮曳引机结合了当前最前沿的技术，当其它电梯厂家的中高速电梯驱动系统还停留在用直流电动机+无齿轮曳引机或普通感应电动机+无齿轮曳引机时，日本三菱电机公司已首先将此最前沿的技术应用于中高速梯中，实现了高效率、低噪声。由于直流电动机存在体积大、能量损耗大、维修不便等缺点，现已很少采用，下面以PM电动机+无齿轮曳引机与普通三相异步感应电动机+无齿轮曳引机进行对比，进一步说明PM无齿轮曳引机的优点：

三．采用全数字化交流变压变频（VVVF）驱动控制，三菱电机率先成功地将VVVF控制技术应用于电梯驱动，本产品更融合了最新的技术发展，使电梯的运行性能获得了更进一步的提高，其特点如下：

1．逆变器采用了最新技术研制开发的IGBT模块，其体积缩小，性能提高。IGBT的开关频率达到10KHZ以上，可获得完美的电压波形，提高了电机运行的精确性。

2. 整流及逆变回路均采用大功率IGBT模块控制，提高了电动机的运行效率，同时使电梯在制动状态下（如减速运行、满载下行及空载上行等情况）时，能将多余的能量回馈给电网并供其它电气设备使用，大大地节约了电能，与同规格的交流调压调速电梯相比，可节能50%以上；并且由于采用了相应的抗干扰措施，减少了电梯运行时高

次谐波对电网的影响；

3．运用矢量变换控制技术，按照人体生理适应要求，利用经验数据和电脑优化设计而成理想运行速度曲线，通过变压变频技术根据理想速度曲线精确地进行调速控制，从而使运行极其平稳，而无任何人体不舒适的感觉。

4．采用全数字化驱动控制，提高了控制可靠性和精确性，同时硬件设计更紧凑（驱动印板仅为GPM-M的54%）。

5．采用专用变频器，相比较通用变频器，主要优点如下：

①专用变频器品质较高，在设计、制造过程中充分考虑电梯的实际工作情况和工作环境。

②驱动系统和电梯控制系统整体开发，对电梯运行控制考虑的更加全面，两者结合的更加紧密。

四．电气控制系统高度集成化设计，大规模采用的表面贴装技术（SMT）及大规模集成电路（LSI）专用芯片，其制造技术提高，集成度更高，因此大大缩小了控制驱动等电路的印板面积，减少了功耗，延长了使用寿命。部分硬件线路印板化、模块化设计，使控制屏尺寸大为减小（体积仅为GPM-M的49%），同时也减少了机房空间。

五．采用32位CPU+系统专用集成电路（ASIC）LSI构成分散电脑控制，处理能力强、运算精度高、速度快。

六．采用最新的AML（ASIC）模块进行驱动和控制处理，其内嵌2个CPU（时钟频率达40MHZ）及集成了十几万门数字逻辑门电路，负责电流、速度的检测及反馈处理以及轿厢位移计算、发出驱动指令、PWM脉宽调制及I/O接口等，比以前产品的ML（ASIC）模块（时钟频率为29.4912MHZ，不含内嵌CPU）处理速度更快，功能更强大，对电机控制精度提高，从而提高了乘坐的舒适感。

七．控制印板采用FLASH ROM（快速存储器），使控制程序的运算速度大大提高，同时便于用便携式电脑或维修电脑对电梯进行维

护及修改程序和参数。

八．采用称重起动，提高了乘坐的舒适感和平稳性。

称重起动，即起动时根据轿厢的实际重量对电机预加起动力矩，使起动冲击减到最小。具体地说，如果未对电机预加起动力矩，当轿厢轻载上行时，对重侧（重量为轿厢自重+50%额定载重）比轿厢侧重，当电动机抱闸放开时，轿厢会突然上提；相对应地当轿厢重载上行时，轿厢侧比对重侧重，当电动机抱闸放开时，轿厢会突然下沉，其它情况亦然。一般电梯闭环控制系统，当出现上述情况时才施加力矩加以控制，乘坐的舒适感和平稳性较差。即使以前的SP-VF系列电梯也只能根据轿厢重量分三段（非连续线性关系）预加起动力矩，但本系列电梯起动时根据轿顶上的差动变压器检测到的轿厢实际重量，对电机按连续线性关系预加起动力矩，使起动冲击减到最小，避免了上述不良情况的发生，提高了电梯起动时乘坐的舒适感和平稳性。

九．采用智能化门系统，实现电梯开、关门的轻缓、平稳和安全。其特点如下：

1．门机控制与驱动CPU采用32位RISC单片微处理器；

2．采用VVVF变压变频技术驱动门机系统。主回路用6只MOSFET驱动，控制MOSFET的PWM信号由CPU发出，速度和电流均为数字控制；

3．传动装置为无连杆的同步带方式，相比有连杆门机结构，具有更高的可靠性和更低的故障率。

4. 可精确监控开关门时的力矩，如关门时遇到异常的阻力，可自动反向开门，有效防止危险事故的发生。

5．采用智能化门机系统。这一智能化系统可根据检测每一层站层门的运行条件（如门重量等）自动调整门的运行速度图形和力矩，从而使门的开启和关闭具有更高的稳定性和灵敏度，所谓智能化门系统可通过与以前的GPS-II系列产品的对比取得更深刻的认识（见下表）：

6．与GPM-M系列相比，扩大了印板表面贴装技术，缩小了印板面积，提高了电子线路的可靠性

7．与GPM-M系列相比，取消了LCM继电器，采用有源触点取代无源触点，提高了使用寿命，实现全部电子化。

十．采用数据网络系统，

此数据网络把微机分散在电梯机房控制屏、轿顶站、轿厢内、各个层站等部位，各台微机之间的通讯以计算机串行通讯方式连接成一个网络，从而实现大规模、高可靠性的数据传送。并且每台微处理器都是为特定的要求而专门设计的，保证了整个系统的高效、可靠运行。与以前（SP-VF系列）的传送系统相比，其具有优点如下：

1.所用电线数量减少（减少约40%），在与层站的通讯中，用于数据

通讯的线路仅二根，其余均为电源线和接地线。在与轿厢通讯中，因为与轿厢侧有关的大部分信号都由轿顶站内的CPU及时处理，通过串行通讯方式与控制屏中的CPU交换数据，因此电缆芯数大大减少。

2.在线路减少的情况下，功能反而有所扩展。由于分布在电梯各部

分的局部CPU功能强大，使得控制屏内的主控CPU只需利用通讯协议发送指令，通知局部CPU做什么，而具体如何做可由局部CPU实时处理。因此尽管功能可以不断增加，配置可以不断扩展，而线路数量却能保持不变，系统功能和操作的调整简便易行，随时迎合乘客不断变化的需求。

3.数据传送速率提高。

4.故障率低。在以前的传送系统中，如线路有一个断点，系统还能

带故障运行，若线路有两个断点，则在两个断点之间的召唤都不能工作，即使这些召唤都是完好的，某些情况下，一个有故障的召唤会引起整个召唤系统不能正常工作。而在数据网络系统中，如某个召唤损坏，则仅仅是该召唤不能工作，其余的都能正常运行，且能从控制屏中找出哪个层站的电梯召唤发生故障。这样，在电梯的故障率大大降低的同时也降低了维修保养的工作强度，提高了工作效率。

十一．群管理系统

采用人工智能型的AI-21群管理方式（2~4台）或ΣAI-2200群管理方式（3~8台）管理群控电梯，以适应各种类型建筑物需要。

㈠AI-21群控系统：

适用于对2-4台群控电梯进行管理，采用了先进的专家系统技术，既利用实践知识和电梯群控专家经验组成的智能型专家系统，信息被存储于该系统存储器内，作为知识数据库，采用一些判定规则，监督和分析电梯的各种交通状况，并取用数据库中的经验内容，以决定电梯的派遣，从而最大限度地发挥各台电梯运行效率。另外，还采用了先进的模糊逻辑技术，使电梯利用片断和模糊逻辑的智能概念作出判定，如判定可能的电梯派遣是否会导致近期内召唤分配后产生较长时间的候梯或电梯拥挤现象，评估结果用于决定轿厢的派遣，以便提高整体服务水准。

㈡ΣAI-2200群控系统：

适用于对3-8台群控电梯进行管理。它是三菱在以前的AI-2100N 系统基础上最新研制开发的群控系统，它代表了三菱AI技术的总成，与原系统相比，在相同电梯规格配置情况下，平均等待时间和长时间等待率大大降低，如下表所示：

ΣAI-2200的主要特点如下：

1.专家系统和模糊逻辑

专家系统即利用电梯群控专家的实践知识与经验，将这些信息存储在系统的存储器中成为一种知识数据库，从这个数据库中可以抽取出各种客流情况并加以监控与分析，然后利用“如果—那么”决策规则使梯群中的每台运行达到最优化。

模糊逻辑的应用使得群控系统能够利用片断的和模糊逻辑的智能概念来作出决策。例如：利用它的“智能”和“常识”，系统能够判定分派去应答的电梯会不会造成此后侯梯时间过长或造成电梯的拥挤。这个评估的结论将被应用到电梯分派的决策中去，以便改进总的服务。

2．心理学候梯时间评估

这种评估方法是三菱电梯群控系统采用的一种特有技术，它来源与乘客等候电梯时所具有的一种心理学上的思维模式，即乘客在等候电梯时产生的烦躁心情与侯梯时间的平方成正比。以这种心理学评估的结果为依据，分派电梯去应答层站召唤。

3．总体战略分配方式

该方式考虑整个大楼中的客流情况，预测什么地方最需要服务，然后根据这些预测相应地分派电梯，这样可以大大降低总体的平均侯梯时间，能使整个大楼中所有的乘客获得相对最短的侯梯时间。

4．轿厢运行时间评估

对于层站召唤的应答，该系统在分配各台轿厢任务时，会考虑到已登记的轿厢指令信号数（这时评估因素之一），这样可把轿厢收到分配指令后运行前往需要的时间缩短到最少。

5．运用神经网络区别客流量

运用神经网络，可对大楼中出现的千差万别的客流量实时加以精确识别，从而对运行方式（如上行高峰服务、下行高峰服务、午餐时间服务等等）的选择和取消实现优化，，从而极大地改善电梯群控性能。

6．轿厢分派调整

该系统所采用的算法，可以改善客流高峰期内大楼中每一楼层的

平均侯梯时间，它可对电梯轿厢实行调配，从而在大楼客流高峰期间以及中午客流高峰时间向乘客拥挤的楼层增派轿厢或预停轿厢以运送乘客。

7．直接预测功能（选配）

此为该系统的一大特色功能。一旦乘客按下了层站召唤按钮后，该层站的电子音钟立即鸣响（一次）、方向灯立即点亮，通知乘客表明响应这个层站召唤的最合适的电梯已被选定。在电梯到达之前，该层站的方向灯开始闪烁，而电子钟声鸣响两次，提醒乘客电梯已到达。该功能可为乘客提供非常可靠的轿厢到达的预测，并使乘客的烦躁心情得以缓解。

8．动态规则优化

系统运用神经网络技术预测几分钟后的电梯客流量，根据预测的客流量，通过一个高速RISC CPU（速度比以前快10倍）运算进行实时仿真和选择最佳规则，然后系统按最理想的规则进行电梯轿厢分派调整。这个理想的规则将根据大楼的交通情况每几分钟按上述方法重新选择。

9．目的层预分配系统（选配）

当乘客按下安装在大厅和其它繁忙楼层的新型层站操作屏的目的层层站召唤按钮时，被选定的服务梯的代码字母立即显示在目的层层站召唤按钮的旁边，乘客一望便知该乘哪一部电梯。因为目的层预分配系统能汇总拥挤层乘客的目的层，通过分析并合理调配电梯，能够减少乘客乘行时间和减少拥挤，因此该系统在高峰时间非常显著地提高了运行效率，另外，由于乘客目的层已被自动登记，因此在进入电梯后不需再按轿内操纵箱指令按钮（注：轿厢内仍配有操纵箱，乘客也可通过轿厢操纵箱改变目的层）。

10．马达驱动复合系统（选配）

根据轿厢载重和交通情况，电梯可通过改变运行加减速度提高驱动系统效率，减少拥挤时段的乘客等待时间。

十二．人性化设计

GPM-III系列电梯增加了许多人性化的功能设计，例如：

1．PORL（上电再平层）功能，即如果轿厢由于断电而停止在开门区域，当电源恢复后轿厢将会重新平层至正常运行平层精度并把门开启，减少了乘客出入轿厢的不方便性，而以前的SFL功能只能在上电后平层至门区。

2．FHC-P（层门错误召唤人工消除）功能，即如果按错层站召唤钮，可以通过连续按两次同一按钮来清除，从而提高了系统运行效率。

十三．全新的轿厢装潢和层站装潢使电梯更富美感

1．装潢件：有多达20种的轿顶设计可供选择，并且每种款式都是全新设计并适合于任何类型的建筑物，另外还有多种轿厢、层门及门套设计方案可供选择，更可按建筑设计师的设计图案度身定做，与大楼环境相映呈辉，彰显高贵的气派。

2．轿厢操纵箱：显示部分与按钮部分一体化，采用轻触式微动按钮。操纵箱型号达到11种，并且还增加了一些可显示提示信息的轿厢操纵箱。

3．层门指示器：新型的PIM-A（无盒）层门指示器，，可直接安装在墙壁表面，因为其后的盒子被取消，因此只需开一个Φ30mm的墙孔即可安装。

4．层站召唤按钮：采用新型的轻触式微动层站召唤按钮。

十四．维护方便。

采用现代化科学的模块化设计，使控制系统、管理系统和电力拖动系统具有先进的模块结构，电梯运行或故障状态均有明显的代码显示。因此，一旦出现故障，可按显示代码，迅速查找到故障产生的原因，以利于及时进行维护，保证电梯的正常运行。另外，控制屏采用了单面维护设计，增加了维修的便利性。