探讨变频调速技术在电梯舒适度改造中的应用

武雪芹

摘 要：现代生活中电梯已经逐渐成为人们日常生活中不可或缺的用具，而电梯的舒适程度也愈加受到人们的关注。本文将从人机工程学的角度对影响电梯舒适程度的因素进行探讨，对相关问题提出改进对策。尤其对电梯调速系统加以介绍，讨论使用变频器作为调速系统的电梯舒适程度是否有所改善。

关键词：变频调速技术；电梯；舒适程度

现代社会城市建设的发展飞速，高层建筑物也随之雨后春笋般的不断涌现。高层建筑物中主要使用的交通用具就是电梯，伴随高层建筑的不断增加，电梯的数量也在不断增加着。电梯给人们日常生活带来了很多便利，这种形势下消费者们对电梯的性能以及服务品质提出了更高的要求。电梯能否舒适快捷和方便安全，是决定企业市场竞争力的关键因素。

1 影响电梯舒适程度的原因

1.1 噪音和振动

因为电梯是机电化的系统，主要是悬挂结构为主，其中弹性环节也比较多。这样的构造产生噪音以及振动的原因一方面是因为机械原因，因为悬挂装置、轿厢等构造的设计出现问题，或者使用的构建存在质量问题产生；第二方面是电气原因，因为电动机和控制系统不能很好的配合工作产生的。当这两种原因产生的噪音以及振动传到轿厢中，而电梯轿厢中的原有构造和噪音和振动的频率相近，则可能出现共振现象，这样会使原有的噪音以及振动更加严重。在电梯运行的越快，距离越远时，这种现象就会愈加明显。

1.2 钢丝绳松紧对电梯的影响

钢丝绳的松紧程度如果不均匀，会导致其受力不均，这样会加快曳引轮使用的滑轮损耗，从而出现节径差，造成很多构件运行的异常。

1.3 人机交互方面

这里的人机交互指的是乘梯者和电梯能够产生接触的部分，需要重点注意的是乘梯者的视觉和身体上的双重感受。因为电梯不论是启动还是制动的时间，都是十分短暂的，这样会使得人在乘梯时的心理感觉会产生很快的变化。在电梯加速上升的过程中人是处在失重的状态，而反之在加速下降的时候是超重的。因此电梯在加速变化的时候，人体一定会产生下沉或者受重压的感觉，而在减速变化的时候会使人感觉上浮。这些感觉都会使人身体上和心理上产生不适感，甚至会影响人体健康。

上述影响电梯舒适程度的原因大都随着技艺的改进，减少了对乘梯者的影响。目前对舒适度影响最大的就是控制系统，控制系统主要由调速控制系统操纵，因此，提高电梯舒适程度的核心问题是对电梯的调速系统进行优化。

2 变频调速系统

对电机加以调速的方式有很多种，变极调速和变转差率调速都是比较常用的办法，这两种方式工作效率很低，会带来很大的能量损耗，不能准确控制速度，也会在一定程度上对电机造成冲击，也就会在电梯变速的时候冲击轿厢。还有一种方式就是变频调速，这种方式使用的原理是利用定子电源的频率改变而对电机进行调速。在调速时从高速转到低速能够保持固定的转差率，这样的性质使工作效率明显提高，有更广阔的的调速范围，也能更好的对速度进行控制。在经济节能的同时也会在很大程度上避免振动以及噪声这些影响因素，会使乘梯者有更舒适的乘梯享受。能够完成变频调速工作的装置是变频器，组成部分有整流器、滤波器各种电路和控制器。

3 在改造电梯舒适程度中变频调速系统的应用

通常情况下，电梯都是使用变频器调速的，利用对定子的电源频率进行调节来实现电动机速度的改变。对电动机速度的调节过程中，应该注意保证变频器中有正常稳定的压频比，这样才能更好的保证电动机有正常的转矩。

一般情况下经常使用的变频器有交交变频器以及交直交变频器两种，对电梯进行调速的多是交直交变频器。而这种变频器又分为两种类型，一是电流变频器，二是电压变频器。后者经常使用在电梯改造中。变频变压器实质的工作系统是利用交流异步的电动机驱动完成工作的。使用三相交流电完成全波整流的目的，这种跟直流式电源比较相似的电压值是利用电路滤波获得的，最后经过逆变器来实现可变电压的形成，用这种方式完成对电动机发电工作的推动。并选择脉宽调制对电动机进行控制，可以在一定程度上使电流输出工作得到控制，能有效的减少噪音，减少电动机的能量流失，更好的保证电梯顺畅安全的运行。

3.1 变频调速系统

生活中使用的电梯多是由十六位或者三十二位的微处理器进行系统的控制，变频调速器中有控制和驱动两部分分工。编程控制器通常使用外部控制部分，对电梯的启动、停止、加速和减速进行控制。除此之外，在计算矢量控制的时候，需要结合参照电机自身的相关参数这样来使得变频器能够进行自动检测。另外一点，使用这种变频器还有其他好处，比如可以过载、过流、欠压过压或者超速失速等等，还能时刻为电梯提供零速信号的提醒，停止信号的提醒以及准备启动信号和达到速度信号的通知，使用这种编程控制器和变频器相互结合的方法，向外部发射信号，能更好的对电梯调速加以控制，能更好的掌握外部设备的情况，也能在平层中实现加速和减速。

3.2 有关电梯编程控制器的改造

使用编程控制器对原来的继电器进行控制，不仅能减少电梯的噪声情况，还能提升电梯的运行速度，在一定程度上达到隔音的作用。使用编程控制器中的软触点，对原来的继电器的硬触点加以替代。这样能让电梯系统的回路运行更加通畅，更加安全可靠。

4 结语

现代生活中电梯已经逐渐成为人们日常生活中不可或缺的用具，电梯的舒适程度由很多因素造成，但是也是可以通过很多对策来进行改善的。要在最大程度上保证乘梯者乘坐的舒适，一定要深刻认识了解影响电梯舒适感的因素，这样才能对症下药找到最合适的对策，使电梯更加个性化、人性化、温馨舒适。

参考文献

[1]冯杰，罗云，曾珠，等.特种设备安全绩效与安全监管能力相关性研究[J].中国安全科学学报，2012，22（2）：170-176.

[2]张广明，邱春玲，钱夏夷，等.模糊层次分析法和人工神经网络模型在电梯风险评估中的应用[J].控制理论与应用，2009，26（8）：931-933.

（作者单位：张家口市特种设备监督检验所）