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【摘 要】分析影响电梯运行质量的诸多因数中电梯的垂直振动产生的原因，以及电梯振动FFT频谱分析、 原因说明，不同频率范围的振动对人体感觉，根据波形提出减振的策略.
【关键字】电梯；振动；固有频率；减振方法
【Abstract】 Causes analysis of many factors influence the elevator， running quality of vertical vibration ，horizontal vibration of elevator vibration spectrum analysis， and FFT analysis of reasons， feel different frequencies of vibration on the human body， according to the vibration waveform proposed strategy.
【Keywords】 elevator； natural frequency；method to reduce vibration
电梯的振动是电梯乘座舒适性评价的重要指标，人们乘座电梯的时间非常短暂，不会影响健康和安全，当轿厢的振动频率达到一定的值，或为人体的敏感频率，人们会明显感受不舒服，随着人们的生活水平不断提高，电梯乘坐时的舒适性被大家广泛的重视起来视，GB/T10058-2009电梯技术条件中指出（1）乘客电梯轿厢在恒加速区运行时垂直方向和水平方向的振动加速度A95峰值分别不大0.2m/s2 和0.15m/s2 了提高电梯的使用效率，要缩短电梯的启动和制动时间，因此产生了较高的加减速度，急剧变化的加减速度使乘客感受到了超重和失重的感觉，也是电梯性能评判的基准。
1. 电梯振动的原理
1.1 电梯振动模型
电梯的模型可以简化成质量、弹簧和阻尼系统电梯在运行过程中相当于刚性阻尼系统的激励
1.2 电梯振动分析
电梯前后振动，左右振动与导轨安装密切相关，主要产生的原因是导向系统随机入力，包括导轨安装的垂直度，轿厢的静平衡状态，滚轮导靴、滑动导靴的外形，井道空间的形状及气流的产生，轿厢的速度高低.其中导轨的接头处的间隙，平整度，是影响水平振动的主要因素，因此要求导轨安装过程中严格控制导轨断差产生一般要求断差在0.5mm以下。
电梯的垂直方向振动包扩多方面因素，也是影响人们乘坐的主要因素，平稳运行中的垂直振动主要来源于曳引机在旋转过程中的脉动（即曳引轮旋转速度的不均匀量即扭振）是轿厢振动的入力源，下面列举常见的轿厢振动频率。
1.2.1 机械方面原因
①马达本身入力频率 n：马达转速rad/min
②轿厢系统的固有频率
③主机承重系统的固有频率
1.2.2电气方面原因
电动机转子与定子同轴度偏差过大，因偏心产生不平衡单边磁拉力，导致振动；各相回路阻抗不平衡，从而产生负序旋转磁路造成振动，一般出现在绕组重绕修复时因工艺不良、匝数不一致的电动机，拖动和控制系统三相电源电压或调速器输出三相电压不平衡；或者三相电流不平衡大于8%；速度反馈器件线路敷设不合理而受干扰；调速器中调节器P值过大，I值过小；调速器速度调节响应滤波时间选择不合适；调速器给定信号不稳定或受干扰；调速器称重补偿锁定信号不稳定。
2.电梯振动的频率分析
2.1电梯振动波形分析
电梯平稳运行时轿厢是随机振动，水平振动在0.5Hz以下不会引起乘客的注意，而大于30Hz的频率的振动则由轿厢各个部件组成的阻尼系统来衰减，一般不会对乘客的心理造成反映，而垂直方向人的最敏感频率（4-8）Hz，水平方向人的敏感频率（1-2）Hz，而轿厢的垂直振动由于钢丝绳，绳头棒弹簧，或者有橡胶减震的轿底，等组成了一个弹性阻尼系统则实际上测得的频率上限会更低，一般在30Hz以下，下面就实例对轿厢的振动进行分析。
下图为电梯为速度150m/min电梯运行时用EVA测得的电梯的振动曲线图，已知电梯参数如下绕绳比为1：2，曳引轮直径为0.32m，导向方式为滚轮导靴，滚轮导靴直径90mm，通过以上数据可以计算出马达速度n=300rad/min，马达本身频率为5Hz附近，滚轮导靴的频率在8.8Hz附近。
如图1所示为电梯EVA测定电梯振动频率LPX前后方向振动、LPY轿厢左右方向振动、LPZ轿厢上下振动
如图A、B点位置处，导轨连接部分导轨存在断差，滚轮在经过导轨处产生入力产生较大振动对策方法，对轿厢的速度曲线进行积分换算，从波形中找到入力的点轿厢所在位置，对附近导轨进行修理。
2.2电梯振动波形分析（FFT）
如图3，LFP=100Hz显著振动频率4Hz为轿厢固有频率，如图中表明了滚轮导靴的频率=8.8Hz对轿厢系统的影响成分，对轿厢的垂直振动进行分析，如图轿厢的主要振动频率集中在（1-10）Hz附近，其中4Hz为轿厢系统的固有频率，应当尽量避免其它部件与其产生共振影响轿厢的舒适性。
3.电梯振动分析对策
⑴曳引机不平衡质量的旋转是引起曳引系统机械谐振的主振源。对于新装电梯，在设计与制造加工时，已对此进行了考虑，一般不存在此因素；如果在调试现场发现这种情况，就必须进行旋转质量的平衡处理，或予以更换。对于在用电梯，在磨损或更换曳引机的部分配件时，因配件质量及安装工艺等因素很容易引起不平衡。例如某酒店1台电梯因曳引轮磨损进行了更换，由于装配工艺不合理，造成旋转质量不平衡，修理后出现较严重的振动。
⑵蜗轮与蜗杆间隙不合适。此种因素一般发生于在用电梯，由于磨损而造成。
⑶电磁制动器两侧间隙不均匀，造成运行时松紧不均，应调整两侧间隙使其为0.5～0.7mm。
⑷减振措施不当，绳轮转动不灵活，使系统的减振效果没有发挥作用。
⑸导轨连接螺栓松动，轿厢体螺栓松动，曳引机座与承重梁固定螺栓松动，均会引起运行振动或抖动，对相应部位紧固即可。
⑹导轨安装不垂直，轨距在全长范围内误差大，导轨接头不平而形成的台阶较大等。这些需按国际规定进行校正处理。
⑺轿厢倾斜或较重货物放置于轿厢一侧引起轿厢倾斜，均会造成较强烈的抖动。应调整或正确放置，使其倾斜不大于3‰。
⑻曳引钢丝绳受力不均匀，易形成异常抖动，从而带动轿厢抖动，应对其进行调整，使各绳拉力差不大于±5%，如钢丝绳破损应对钢丝绳进行全部更换以保证钢丝绳里的均衡。
⑼安全钳楔块与导轨间隙不均，造成磨轨，应予以调整。
结束语：
电梯的振动造成原因有多种多样，通常水平振动是由轿厢和导轨及相关部件造成，垂直振动和轿厢悬挂系统、曳引机、导靴松紧有关。正确的应用电梯振动频率检测和分析技术，能够快捷地查找振动原因，缩短问题的处理时间，保证电梯设备的良好运行状态。
参考文献：
[1]朱昌明《电梯与自动扶梯：原理结构安装测试》上海交通大学出版社
[2]许本文焦群英《机械振动与模态分析基础》机械工业出版社
[3]《电梯标准法规汇编》中国标准出版社
[4]闻邦椿《振动机械的理论与动态设计方法》机械工业出版社
【关键字】电梯；振动；固有频率；减振方法
【Abstract】 Causes analysis of many factors influence the elevator， running quality of vertical vibration ，horizontal vibration of elevator vibration spectrum analysis， and FFT analysis of reasons， feel different frequencies of vibration on the human body， according to the vibration waveform proposed strategy.
【Keywords】 elevator； natural frequency；method to reduce vibration
电梯的振动是电梯乘座舒适性评价的重要指标，人们乘座电梯的时间非常短暂，不会影响健康和安全，当轿厢的振动频率达到一定的值，或为人体的敏感频率，人们会明显感受不舒服，随着人们的生活水平不断提高，电梯乘坐时的舒适性被大家广泛的重视起来视，GB/T10058-2009电梯技术条件中指出（1）乘客电梯轿厢在恒加速区运行时垂直方向和水平方向的振动加速度A95峰值分别不大0.2m/s2 和0.15m/s2 了提高电梯的使用效率，要缩短电梯的启动和制动时间，因此产生了较高的加减速度，急剧变化的加减速度使乘客感受到了超重和失重的感觉，也是电梯性能评判的基准。
1. 电梯振动的原理
1.1 电梯振动模型
电梯的模型可以简化成质量、弹簧和阻尼系统电梯在运行过程中相当于刚性阻尼系统的激励
1.2 电梯振动分析
电梯前后振动，左右振动与导轨安装密切相关，主要产生的原因是导向系统随机入力，包括导轨安装的垂直度，轿厢的静平衡状态，滚轮导靴、滑动导靴的外形，井道空间的形状及气流的产生，轿厢的速度高低.其中导轨的接头处的间隙，平整度，是影响水平振动的主要因素，因此要求导轨安装过程中严格控制导轨断差产生一般要求断差在0.5mm以下。
电梯的垂直方向振动包扩多方面因素，也是影响人们乘坐的主要因素，平稳运行中的垂直振动主要来源于曳引机在旋转过程中的脉动（即曳引轮旋转速度的不均匀量即扭振）是轿厢振动的入力源，下面列举常见的轿厢振动频率。
1.2.1 机械方面原因
①马达本身入力频率 n：马达转速rad/min
②轿厢系统的固有频率
③主机承重系统的固有频率
1.2.2电气方面原因
电动机转子与定子同轴度偏差过大，因偏心产生不平衡单边磁拉力，导致振动；各相回路阻抗不平衡，从而产生负序旋转磁路造成振动，一般出现在绕组重绕修复时因工艺不良、匝数不一致的电动机，拖动和控制系统三相电源电压或调速器输出三相电压不平衡；或者三相电流不平衡大于8%；速度反馈器件线路敷设不合理而受干扰；调速器中调节器P值过大，I值过小；调速器速度调节响应滤波时间选择不合适；调速器给定信号不稳定或受干扰；调速器称重补偿锁定信号不稳定。
2.电梯振动的频率分析
2.1电梯振动波形分析
电梯平稳运行时轿厢是随机振动，水平振动在0.5Hz以下不会引起乘客的注意，而大于30Hz的频率的振动则由轿厢各个部件组成的阻尼系统来衰减，一般不会对乘客的心理造成反映，而垂直方向人的最敏感频率（4-8）Hz，水平方向人的敏感频率（1-2）Hz，而轿厢的垂直振动由于钢丝绳，绳头棒弹簧，或者有橡胶减震的轿底，等组成了一个弹性阻尼系统则实际上测得的频率上限会更低，一般在30Hz以下，下面就实例对轿厢的振动进行分析。
下图为电梯为速度150m/min电梯运行时用EVA测得的电梯的振动曲线图，已知电梯参数如下绕绳比为1：2，曳引轮直径为0.32m，导向方式为滚轮导靴，滚轮导靴直径90mm，通过以上数据可以计算出马达速度n=300rad/min，马达本身频率为5Hz附近，滚轮导靴的频率在8.8Hz附近。
如图1所示为电梯EVA测定电梯振动频率LPX前后方向振动、LPY轿厢左右方向振动、LPZ轿厢上下振动
如图A、B点位置处，导轨连接部分导轨存在断差，滚轮在经过导轨处产生入力产生较大振动对策方法，对轿厢的速度曲线进行积分换算，从波形中找到入力的点轿厢所在位置，对附近导轨进行修理。
2.2电梯振动波形分析（FFT）
如图3，LFP=100Hz显著振动频率4Hz为轿厢固有频率，如图中表明了滚轮导靴的频率=8.8Hz对轿厢系统的影响成分，对轿厢的垂直振动进行分析，如图轿厢的主要振动频率集中在（1-10）Hz附近，其中4Hz为轿厢系统的固有频率，应当尽量避免其它部件与其产生共振影响轿厢的舒适性。
3.电梯振动分析对策
⑴曳引机不平衡质量的旋转是引起曳引系统机械谐振的主振源。对于新装电梯，在设计与制造加工时，已对此进行了考虑，一般不存在此因素；如果在调试现场发现这种情况，就必须进行旋转质量的平衡处理，或予以更换。对于在用电梯，在磨损或更换曳引机的部分配件时，因配件质量及安装工艺等因素很容易引起不平衡。例如某酒店1台电梯因曳引轮磨损进行了更换，由于装配工艺不合理，造成旋转质量不平衡，修理后出现较严重的振动。
⑵蜗轮与蜗杆间隙不合适。此种因素一般发生于在用电梯，由于磨损而造成。
⑶电磁制动器两侧间隙不均匀，造成运行时松紧不均，应调整两侧间隙使其为0.5～0.7mm。
⑷减振措施不当，绳轮转动不灵活，使系统的减振效果没有发挥作用。
⑸导轨连接螺栓松动，轿厢体螺栓松动，曳引机座与承重梁固定螺栓松动，均会引起运行振动或抖动，对相应部位紧固即可。
⑹导轨安装不垂直，轨距在全长范围内误差大，导轨接头不平而形成的台阶较大等。这些需按国际规定进行校正处理。
⑺轿厢倾斜或较重货物放置于轿厢一侧引起轿厢倾斜，均会造成较强烈的抖动。应调整或正确放置，使其倾斜不大于3‰。
⑻曳引钢丝绳受力不均匀，易形成异常抖动，从而带动轿厢抖动，应对其进行调整，使各绳拉力差不大于±5%，如钢丝绳破损应对钢丝绳进行全部更换以保证钢丝绳里的均衡。
⑼安全钳楔块与导轨间隙不均，造成磨轨，应予以调整。
结束语：
电梯的振动造成原因有多种多样，通常水平振动是由轿厢和导轨及相关部件造成，垂直振动和轿厢悬挂系统、曳引机、导靴松紧有关。正确的应用电梯振动频率检测和分析技术，能够快捷地查找振动原因，缩短问题的处理时间，保证电梯设备的良好运行状态。
参考文献：
[1]朱昌明《电梯与自动扶梯：原理结构安装测试》上海交通大学出版社
[2]许本文焦群英《机械振动与模态分析基础》机械工业出版社
[3]《电梯标准法规汇编》中国标准出版社
[4]闻邦椿《振动机械的理论与动态设计方法》机械工业出版社