賀敏鵬

摘 要：近些年我國(guó)建筑日漸趨向于超高層建筑發(fā)展，在超高層建筑施工中超高速電梯使用則是非常重要的一項(xiàng)配套工程。通過(guò)對(duì)超高速電梯關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，能夠有效提升其產(chǎn)品品質(zhì)和使用安全性?；诖?，本文就超高速電梯的關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以為其整體性能的提升提供借鑒。

關(guān)鍵詞：超高速電梯 關(guān)鍵技術(shù) 應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）10（b）-0122-02

1 超高速電梯定義與使用范圍的界定

根據(jù)電梯的運(yùn)行速度分類，電梯可以分為低速電梯、中速電梯、高速電梯以及超高速電梯這四類。低速電梯一般指運(yùn)行速度小于等于1m/s的電梯；中速電梯的運(yùn)行速度運(yùn)行速度較快，它是運(yùn)行速度大于1m/s小于2.5m/s的電梯；高速電梯是運(yùn)行速度大于等于2.5m/s小于6m/s的電梯；超高速電梯在以6m/s的速度或者快于6m/s速度運(yùn)行的電梯。根據(jù)建筑物樓層高度，可以分為低層建筑、中層建筑、高層建筑以及超高層建筑這四類。超高速電梯一般應(yīng)用于高層和超高層建筑物上。高層建筑指的就是建筑物高度最高為100m，并且建筑物樓層層數(shù)在26～40之間的建筑；超高樓層即是建筑物高度在100m以上，并且樓層層數(shù)在40層以上的建筑。電梯的種類有很多種，在選擇電梯的過(guò)程中，要根據(jù)建筑的樓層高度來(lái)選擇不同的電梯種類。

2 超高速電梯的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)的分析及應(yīng)用

超高速電梯由于速度快運(yùn)行樓層比較高，所以對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求會(huì)相對(duì)嚴(yán)格一些。因此現(xiàn)在超高速電梯使用新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)。其在使用中可以達(dá)到節(jié)能、節(jié)省空間、降低振動(dòng)以及減少噪音污染的效果。相對(duì)于早期人們普遍使用采用直流發(fā)電的電梯驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這樣的發(fā)電機(jī)會(huì)更符合現(xiàn)代人們生活的需要，因?yàn)樵缙诘牟捎弥绷靼l(fā)電的驅(qū)動(dòng)電機(jī)不僅消耗能源，而且振動(dòng)頻率高，造成的噪音較大。永磁式同步電動(dòng)機(jī)就是新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一個(gè)例子。永磁式同步電動(dòng)機(jī)，是一種利用永磁體建立勵(lì)磁磁場(chǎng)的小功率同步電動(dòng)機(jī)。其擁有體積小、重量輕、損失耗能量低，工作效率高以及產(chǎn)生噪音小，在重載情況下可以快速啟動(dòng)的特征，在超高速電梯的使用中得到了快速的發(fā)展。另外，永磁式同步電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng)能夠達(dá)到高精度、高性能的效果，再加上永磁式同步電動(dòng)機(jī)的研究與開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的日趨成熟，使得其向高功能化、微型化以及高效率方向發(fā)展。

2.2 帶能量反饋技術(shù)驅(qū)動(dòng)主機(jī)的開發(fā)及應(yīng)用

帶能量反饋技術(shù)驅(qū)動(dòng)主機(jī)，意思也就是通過(guò)電梯自身發(fā)電與制動(dòng)在正常工作運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生的勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的形式反饋到電網(wǎng)中，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯中的能量反饋。這一項(xiàng)技術(shù)是在永磁式同步電動(dòng)機(jī)在電梯行業(yè)的又一項(xiàng)重大突破。其工作原理也是很容易理解的，當(dāng)電梯上升的時(shí)候負(fù)載較輕或者較快地制動(dòng)時(shí)，電梯的驅(qū)動(dòng)處于發(fā)電狀態(tài)。處于此狀態(tài)是由于電梯系統(tǒng)的配重，處于這個(gè)狀態(tài)可以同時(shí)連接高頻磁芯扼流電抗器來(lái)吸收直流母線電壓與電網(wǎng)線電壓之間的電壓差值，借此來(lái)削減對(duì)電網(wǎng)電壓的影響。隨著能量的釋放，直流母線的電壓恢復(fù)到原始的設(shè)定值，電路會(huì)停止工作。當(dāng)反向傳輸能量的時(shí)候，電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能將會(huì)在變頻器的濾波電容上累積，讓泵升壓，變頻器上的濾波因?yàn)楸蒙龎?，使得直流母線的電壓升高，產(chǎn)生電流，達(dá)到將機(jī)械能狀態(tài)變成電能的效果，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的能量反饋。

2.3 安全鉗最佳材料的研究及應(yīng)用

因?yàn)槌咚匐娞莸倪\(yùn)行速度很快，所以在超高速電梯發(fā)生速度失控時(shí)會(huì)對(duì)電梯的乘客或維保人員產(chǎn)生身體傷害，以及增加對(duì)設(shè)備的損壞程度。那么當(dāng)電梯速度達(dá)到一定的速度時(shí)會(huì)觸及安全鉗，但是傳統(tǒng)的安全鉗材質(zhì)會(huì)因?yàn)榕c軌道嚴(yán)重摩擦產(chǎn)生的熱量而被融化，導(dǎo)致安全鉗的功效失效，造成嚴(yán)重的人員和物力損失。國(guó)外在超高速電梯的研究與開發(fā)中，他們普遍采用耐高溫、耐摩擦的復(fù)合型陶瓷材料。超高速電梯使用的陶瓷材料和航空用的復(fù)合陶瓷材料會(huì)因?yàn)槭褂玫沫h(huán)境不同達(dá)到的效果也不同。那么陶瓷材料的安全鉗在使用過(guò)程中，會(huì)在很大程度上減少與導(dǎo)軌的摩擦程度，使得導(dǎo)軌變形程度得以有效控制，擁有很強(qiáng)的抗撞擊性能。但是如果在強(qiáng)烈撞擊的情況下，會(huì)導(dǎo)致陶瓷材料的破碎，使得安全鉗難以實(shí)現(xiàn)其作用，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。由此可見(jiàn)，開發(fā)出具有抗撞擊性能與鋼鐵特性的材料，是值得開發(fā)的課題。

2.4 轎廂內(nèi)噪音抑制技術(shù)

轎廂內(nèi)的噪音來(lái)源主要是由于電梯高速運(yùn)行使得轎箱與空氣發(fā)生劇烈的摩擦而產(chǎn)生的噪音。根據(jù)有關(guān)材料的說(shuō)明，轎廂內(nèi)的噪音影響因素有轎廂結(jié)構(gòu)、轎壁結(jié)構(gòu)、轎底結(jié)構(gòu)以及其他因素這4種因素。轎廂結(jié)構(gòu)選用圓柱形轎廂，因?yàn)閳A柱形轎廂采用圓柱形的井道，這樣將圓柱形轎廂達(dá)到減小對(duì)工作運(yùn)行時(shí)的風(fēng)向阻力與噪音的效果。轎壁結(jié)構(gòu)一般采用雙層結(jié)構(gòu)，有的情況下會(huì)在夾層加入抽真空的壁板，會(huì)更加有減小空氣阻力和降低摩擦程度。

2.5 電梯運(yùn)行減振技術(shù)

電梯運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)是由多個(gè)因素造成的，比如導(dǎo)軌的質(zhì)量以及動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)控制等。那么電梯運(yùn)行減振的方法有采用電磁或者磁懸浮式的動(dòng)態(tài)控制導(dǎo)靴與自學(xué)習(xí)功能的導(dǎo)靴。其中電磁或者磁懸浮式的動(dòng)態(tài)控制導(dǎo)靴的減振方法其減振效果優(yōu)于只能通過(guò)被動(dòng)地依附導(dǎo)輪彈簧來(lái)達(dá)到減振的效果。自學(xué)習(xí)功能的導(dǎo)靴是可以通過(guò)記錄導(dǎo)軌每一次的實(shí)際運(yùn)行振動(dòng)，自主地為運(yùn)行設(shè)定補(bǔ)償值，大幅度地減少振動(dòng)幅度。

2.6 轎廂內(nèi)氣壓控制技術(shù)

轎廂內(nèi)氣壓的控制是非常重要的一個(gè)因素，因?yàn)闅鈮旱牟环€(wěn)定或者氣壓壓力過(guò)大的話會(huì)對(duì)搭乘人員造成身體上的不適，尤其是在開放狀態(tài)下，氣壓發(fā)生強(qiáng)烈的變化。況且國(guó)家消防法規(guī)也有規(guī)定：規(guī)定電梯必須在一分鐘內(nèi)到達(dá)底層或者頂層，由此可見(jiàn)轎廂內(nèi)氣壓控制技術(shù)是必不可少的。轎廂里邊要安裝排風(fēng)裝置以及控制氣壓的閥門。在轎廂運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)氣壓閥門的控制來(lái)填充或者削減轎廂里的氣壓差值，讓搭乘人員避免因?yàn)闅鈮杭眲∽兓a(chǎn)生的身體不適情況。

2.7 群控技術(shù)開發(fā)

群控技術(shù)，也就是對(duì)一定數(shù)量的電梯來(lái)進(jìn)行的群控管理。一般情況下群控管理一般會(huì)對(duì)8臺(tái)進(jìn)行管理。在其他特殊情況下，超高層建筑中一般都是對(duì)20臺(tái)以上的電梯進(jìn)行控制。在群控管理過(guò)程中一般會(huì)采用分區(qū)調(diào)度技術(shù)，分為靜態(tài)分區(qū)與動(dòng)態(tài)分區(qū)這兩種，由于靜態(tài)分區(qū)有層站呼叫隨機(jī)性的不足，容易導(dǎo)致電梯出現(xiàn)忙閑不均的情況，從而使得效率降低；但是動(dòng)態(tài)分區(qū)就相對(duì)來(lái)說(shuō)有優(yōu)越性，其可以按照電梯的位置和運(yùn)行環(huán)境、方向的變化而變化，可以解決靜態(tài)分區(qū)的不足之處，大幅度提高電梯的運(yùn)行效率。

3 結(jié)語(yǔ)

超高速電梯的應(yīng)用是電梯發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)，也是人民生活品質(zhì)提升的重要表現(xiàn)。在應(yīng)用超高速電梯過(guò)程中需要精準(zhǔn)把控其關(guān)鍵技術(shù)并對(duì)其運(yùn)行過(guò)程中存在的諸多問(wèn)題予以深入研究與探索，對(duì)問(wèn)題予以深入解決，從而促進(jìn)電梯的安全運(yùn)行，保證其可靠性能，讓高速電梯給人們帶來(lái)更高品質(zhì)的生活質(zhì)量。

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