电梯控制系统设计文献综述

燕山大学

毕业设计 (论文)文献综述

院（系）：电气工程系

专业班级：09过控2班

综述题目：电梯控制系统的研究

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指导教师

电梯控制系统设计文献综述

一．电梯的起源及历史回眸

电梯的起源

电梯起源于公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力。1203年，法国的二修道院安装了一台起重机。所不同的是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到现在，直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才利用起重机把矿井中的煤输送上来。

数百年来人们制造过各种各样的升降机，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降机便急速地坠落到底层。

前两代无机房电梯在欧洲已经淘汰，淘汰的原因是安全隐患严重，所以在1997年开始几乎没有欧洲公司再使用该类无机房电梯了。而第三代无机房电梯属于改变前两代的新产品，所以一直受到青睐。但是主机放在轿厢顶部的安全问题及噪音十分不受欢迎，所以在欧洲也没得到发展。在带三代无机房电梯受到发展的只有通力的电梯。

但是通力的产品虽然比前两代有了技术方面的突破，特别是主机的突破应该说对无机房技术的普遍应用提供了十分好的契机，不过公振共鸣问题没有侧地解决是一个重要的技术设计缺陷。同时该种技术限制了速度与高度的提高。

电梯的发展历史

电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。

人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统，这套系统的基本原理至今仍无变化；即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后，威廉。汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯。液压的介质是水。在这些升降梯的基础上，一代又一代富有创新精神的工程师门在不断改进升降梯的技术。然而，一个关键的安全问题始终没有得到解决，那就是一旦升降梯拉升绳缆发生断裂时，负载平台就一定会发生坠毁事故。

生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。150年来，电梯的材质由黑白道彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控等等，双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大着名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉，人们的生活因此变得更加美好。

我国电梯事业的发展现状

大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广阔的市场，2001年我国电梯产量达万台，创造了行业发展史上的一个新的高峰，被业内人士称为“第三次浪潮”。目前，中国经济建设需求的各类电梯、几乎全部可以在中国生产。据统计，全世界平均1000人有1台电梯。我国如果要达到这个水准，还需要新装80万台。到那时候，每年仅报废更新就需要6万台。目前房屋建设势头仍然很好，电梯市场供需两旺，前景一片光明。

二．电梯技术发展趋势展望

电梯的普及给人们的生活带来了极大的优越性，而电梯技术也只有不断的发展才能更好地满足高层建筑及其群体的需要。展望未来，电梯的发展趋势应包括以下几点：降低能耗

减少电梯能耗的措施是多方面的。主要包括：选择高效的驱动系统；减少电梯机械系统的惯性和摩擦阻力；合理运用对重和平衡力。

1.驱动系统采用永磁同步无齿轮曳引机。由它的工作原理可知其励磁是由永磁铁来

实现的，不需要定子额外提供励磁电流，因而电机的工作因数可以达到很高。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题。由于没有效率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副，能耗进一步降低。

2.在停站较少的群梯布置中，一个主机驱动两个轿厢分别上下运行是一种节能的方

案。而减少能耗的另一种途径是电梯运行过程的能耗控制。利用电梯空载上行、满载下行时电机处以发电状态的特性，将再生能量反馈给电网，这种节能措施在高速梯上效果显着。

3.还有一种节能方案将在软件控制中得以实现。如建立实时控制的交通模式，尽量

以较少的运行次数来运载较多的乘客，使电梯的停站次数减至最少。电梯召唤与轿厢指令合一的楼层入口乘客登记方案使原来层站上乘客未知的目的层变得一目了然。

4.而另一措施是将电梯运行中的加减速度模式设置成变参数，即电梯控制系统中运

行的速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化，也随轿厢负载变化。

5.利用电梯机房在楼顶的优势，充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的研

究课题。

绿色化

绿色电梯的研究主要在电梯制造、配置及安装、使用过程中节能和减少环境污染等方面。节能主要体现在以下几个方面：原材料的充分利用；电梯数量与参数的优化配置；高效的驱动系统；减少机械系统的惯性和摩擦阻力；选用节能照明；客货流量规划等方面。减小对环境的污染主要体现在两方面：油污染降至最低；电梯的电磁兼容性问题。由于电梯是在大厦中频繁启动的大容量电器，由此产生的电磁辐射将对大楼的办公设备构成严重干扰。

远程监控系统

远程监控系统的应用，使得电梯状态监控的智能可以在监控中心就可以监测到电梯的运行状态，监控中心随时可以监控电梯发生的故障，并且可以诊断出故障的类型和发生的位置，使电梯维护更加安全、方便。

蓝牙技术的应用

1.蓝牙技术在电梯安装过程的应用。安装过电梯的人都知道放线、对线是费时、费力、极容易错的工作。而应用蓝牙技术，安装期将减少30%以上，其直接好处是降低安装成本，客户也因从订梯到使用电梯周期费用减少和提高现金周转率。

2.旧梯改造更加容易，所需时间，费用将会减少。据统计每年将有5万台旧梯进入更新改造市场，该技术使用将会产生巨大社会效益和企业效益。

3.很好地解决了电梯控制与外围设备的兼容和联系。

如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤，将会是电梯控制的另一场革命，同时为我们带来巨大好处。

智能化