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【摘 要】随着人们对电梯不断熟悉，人们对电梯的要求也越来越多，其中对电梯舒适度的要求越来越迫切，这也是电梯设计和制造厂家一直在追求的目标。本文对影响电梯舒适度的因素进行了分析，并利用变频调速技术对电梯的舒适度进行改造，在保证使用效率的前提下，以达到最佳的舒适度。
【关键词】变频；调速技术；PLC；电梯；舒适度；改造
0、引言
在高层建筑不断增加的今天，电梯作为高层建筑中重要的交通工具也得到了快速的发展，这也使电梯成为了第一大特种设备。电梯在设计、制造和使用过程中都要考虑乘客和维护保养人员的生命安全。当前使用的电梯已经具有了很完善的保护措施，因此在保证电梯运行效率的前提下，乘客更加关注电梯的舒适度，在乘坐电梯时不会有眩晕等不适感觉。
电梯的电力拖动系统对电梯的起动、制动、加减速和稳定运行起着控制作用，控制系统的优劣直接影响电梯的起动和制动加减速度、平层精度以及舒适性等指标。电梯常用的拖动系统主要包括交流变极调速系统、交流调压调速系统、变频变压调速系统和直流拖动系统。变频变压调速因其具有调速范围广，能够实现平滑调速，可以实现良好的舒适感和平层精度，并且具有很好的控制精度和很高的节能效果而被广泛应用于各种电梯的控制系统中。
1、 影响电梯舒适度的因素分析
电梯在设计时有其基本的要求，即安全可靠和方便舒适[1]。舒适感主要是人的主观感觉，它与电梯的速度变化和振动有关。电梯运行过程中的速度变化可以用速度曲线进行描述，这也是电梯舒适感的具体表现，其速度曲线如图1所示：
图1中t1为启动加速时段，t2为额定速度运行时段，t3为减速时段。t1和t3时段所有时间越长，则加速度越小，通常而言加速度越小舒适感就越好，但是电梯的运行效率也就越低。从最根本上而言，电梯的舒适感是由加速度的变化率决定的，也即电梯速度曲线t1和t3部分的弧形部分的曲率，只要控制好加速度的变化率，就能得到很好的舒适感。
为得到合适的舒适感，对于乘客电梯的，起动和制动的加减速度最大值不应超过1.5m/s2，其加速度的变化率也越小，舒适感也就越好。但是以额定速度介于1.0m/s到2.0m/s的乘客电梯，为了保证电梯的运行效率，其平均加减速度不应小于0.48m/s2；当额定速度介于2.0m/s到2.5m/s时，其平均加减速度不应小于0.65m/s2。
在保证电梯运行的加减速度变化率的前提下，再对电梯的振动加速度进行控制，就可以得到最佳的舒适感，也即垂直方向的振动加速度不应大于25cm/s2，水平方向的振动加速度不就大于15cm/s2。
2、变频调速技术的原理及其优势
变频调速技术也即在改变电源的频率的同时，也随之改变电源的电压的调速技术。该技术的成熟产品就是变频器，变频器就是把固定频率的交流电变换成连续的频率和电压都可调的交流电，通常被简称为VVVF。
由于变频调速技术具有优异的调速性能和节能功能，世界各国都在对变频调速技术进行研究，目前国内外均已研制出电梯专用变频器。所以电梯拖动调速方式以调频调速为主流，结合PLC的强大控制功能被广泛应用于电梯控制领域。控制系统中，PLC主要完成逻辑控制，变频器主要完成对拖动机构的调速控制，这种控制形式在旧电梯的改造中也得到了广泛的应用[2]。变频变压调速系统是在国际上运用最广的电梯控制技术，这个系统是通过电压、电流、速度的信号反馈，由计算机进行精确的调节控制，提高电梯的运行效率，使运行的性能更加的完善[3]。变频调速技术可以实现电梯运行曲线的平滑度，从而把起制动加速度的变化率控制到最优，最终得到良好的舒适感。
3、变频调整技术在控制电梯舒适度的应用
利用变频调速技术对电梯进行控制，可以实现很好的控制精度和舒适感。变频调速技术通常是与PLC技术共同运用的。也即PLC-变频器控制。电梯的电气控制系统由拖动调速部分和逻辑控制部分。电梯专用变频器主要是对拖动机械进行调速； PLC作为控制系统的处理器，实现逻辑控制功能。由于PLC具有接线简单、编程容易、可靠性高、维护方便等特点，所以被广泛应用于工业控制领域。对于井道内的信号，可以充分利用变频器的自带的功能，采用直接距离控制，保留电梯平层感应信号、强迫减速信号和极限开关信号，省去井道中的感应器。
电梯所具备的安全信号依次接入到逻辑控制PLC的输入点，这些安全信号通常有制动器信号、门锁信号、超载信号、换速信号、安全回路信号、开关门信号、运行状态信号等，把这些输入信号进行编码并分配PLC输入点后，再对变频调速系统的相关参数进行设置；最后，进行电梯的自学习，当自学完成后，电梯就可以正常的运行。如果在井道自学过程中出现故障，电梯的变频系统会针对所发生的故障进行有效的识别与报告，变频系统保留故障的限度通常设置为最近20次，这样有利于维修人员更快的找出故障点进行修理[4]。
电梯的逻辑控制系统是由PLC作为核心部件的，主要功能是负责电梯运行的逻辑分析与判断， PLC自身具有丰富的指令和功能，尤其是功能指令，可以很好的实现电梯的集选控制。整个逻辑控制系统主要包括内选及外呼信号的记忆与消除、运行方向回路、选层回路、运行方式控制、电梯开关门控制等几个部分。此外，PLC还具有故障检测和显示功能，可以把经常发生的故障编成代码，存储在PLC内部，通过数码管来显示所发生的故障类型及内容，为维修人员排查和修复故障提供便利的信息。
4、总结
本文从影响电梯舒适度的主要因素入手，详细分析了变频调速技术的原理。利用变频调速的电梯，调速平滑，能够使电动机平滑起动，从而获得最优的舒适感。除此之外，在基频以下调速时，其节能效果也是非常明显的，能达到35%左右，因此变频变压调速技术不仅在电梯控制中得到广泛应用，也在其它的相关领域得到广泛的应用。
参考文献：
[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京：学苑出版社，2001.03.
[2]魏孔平，朱蓉.电梯技术[M].北京：化学工业出版社，2006.6.
[3]雷勇利，胡飞.变频技术在双速电梯改造中的应用[J].北京：科技与企业，2013.07.22.
[4]张洪升，李鹏.解析变频技术在双速电梯改造中的应用[J].北京：化工管理，2014.04.16.
【关键词】变频；调速技术；PLC；电梯；舒适度；改造
0、引言
在高层建筑不断增加的今天，电梯作为高层建筑中重要的交通工具也得到了快速的发展，这也使电梯成为了第一大特种设备。电梯在设计、制造和使用过程中都要考虑乘客和维护保养人员的生命安全。当前使用的电梯已经具有了很完善的保护措施，因此在保证电梯运行效率的前提下，乘客更加关注电梯的舒适度，在乘坐电梯时不会有眩晕等不适感觉。
电梯的电力拖动系统对电梯的起动、制动、加减速和稳定运行起着控制作用，控制系统的优劣直接影响电梯的起动和制动加减速度、平层精度以及舒适性等指标。电梯常用的拖动系统主要包括交流变极调速系统、交流调压调速系统、变频变压调速系统和直流拖动系统。变频变压调速因其具有调速范围广，能够实现平滑调速，可以实现良好的舒适感和平层精度，并且具有很好的控制精度和很高的节能效果而被广泛应用于各种电梯的控制系统中。
1、 影响电梯舒适度的因素分析
电梯在设计时有其基本的要求，即安全可靠和方便舒适[1]。舒适感主要是人的主观感觉，它与电梯的速度变化和振动有关。电梯运行过程中的速度变化可以用速度曲线进行描述，这也是电梯舒适感的具体表现，其速度曲线如图1所示：
图1中t1为启动加速时段，t2为额定速度运行时段，t3为减速时段。t1和t3时段所有时间越长，则加速度越小，通常而言加速度越小舒适感就越好，但是电梯的运行效率也就越低。从最根本上而言，电梯的舒适感是由加速度的变化率决定的，也即电梯速度曲线t1和t3部分的弧形部分的曲率，只要控制好加速度的变化率，就能得到很好的舒适感。
为得到合适的舒适感，对于乘客电梯的，起动和制动的加减速度最大值不应超过1.5m/s2，其加速度的变化率也越小，舒适感也就越好。但是以额定速度介于1.0m/s到2.0m/s的乘客电梯，为了保证电梯的运行效率，其平均加减速度不应小于0.48m/s2；当额定速度介于2.0m/s到2.5m/s时，其平均加减速度不应小于0.65m/s2。
在保证电梯运行的加减速度变化率的前提下，再对电梯的振动加速度进行控制，就可以得到最佳的舒适感，也即垂直方向的振动加速度不应大于25cm/s2，水平方向的振动加速度不就大于15cm/s2。
2、变频调速技术的原理及其优势
变频调速技术也即在改变电源的频率的同时，也随之改变电源的电压的调速技术。该技术的成熟产品就是变频器，变频器就是把固定频率的交流电变换成连续的频率和电压都可调的交流电，通常被简称为VVVF。
由于变频调速技术具有优异的调速性能和节能功能，世界各国都在对变频调速技术进行研究，目前国内外均已研制出电梯专用变频器。所以电梯拖动调速方式以调频调速为主流，结合PLC的强大控制功能被广泛应用于电梯控制领域。控制系统中，PLC主要完成逻辑控制，变频器主要完成对拖动机构的调速控制，这种控制形式在旧电梯的改造中也得到了广泛的应用[2]。变频变压调速系统是在国际上运用最广的电梯控制技术，这个系统是通过电压、电流、速度的信号反馈，由计算机进行精确的调节控制，提高电梯的运行效率，使运行的性能更加的完善[3]。变频调速技术可以实现电梯运行曲线的平滑度，从而把起制动加速度的变化率控制到最优，最终得到良好的舒适感。
3、变频调整技术在控制电梯舒适度的应用
利用变频调速技术对电梯进行控制，可以实现很好的控制精度和舒适感。变频调速技术通常是与PLC技术共同运用的。也即PLC-变频器控制。电梯的电气控制系统由拖动调速部分和逻辑控制部分。电梯专用变频器主要是对拖动机械进行调速； PLC作为控制系统的处理器，实现逻辑控制功能。由于PLC具有接线简单、编程容易、可靠性高、维护方便等特点，所以被广泛应用于工业控制领域。对于井道内的信号，可以充分利用变频器的自带的功能，采用直接距离控制，保留电梯平层感应信号、强迫减速信号和极限开关信号，省去井道中的感应器。
电梯所具备的安全信号依次接入到逻辑控制PLC的输入点，这些安全信号通常有制动器信号、门锁信号、超载信号、换速信号、安全回路信号、开关门信号、运行状态信号等，把这些输入信号进行编码并分配PLC输入点后，再对变频调速系统的相关参数进行设置；最后，进行电梯的自学习，当自学完成后，电梯就可以正常的运行。如果在井道自学过程中出现故障，电梯的变频系统会针对所发生的故障进行有效的识别与报告，变频系统保留故障的限度通常设置为最近20次，这样有利于维修人员更快的找出故障点进行修理[4]。
电梯的逻辑控制系统是由PLC作为核心部件的，主要功能是负责电梯运行的逻辑分析与判断， PLC自身具有丰富的指令和功能，尤其是功能指令，可以很好的实现电梯的集选控制。整个逻辑控制系统主要包括内选及外呼信号的记忆与消除、运行方向回路、选层回路、运行方式控制、电梯开关门控制等几个部分。此外，PLC还具有故障检测和显示功能，可以把经常发生的故障编成代码，存储在PLC内部，通过数码管来显示所发生的故障类型及内容，为维修人员排查和修复故障提供便利的信息。
4、总结
本文从影响电梯舒适度的主要因素入手，详细分析了变频调速技术的原理。利用变频调速的电梯，调速平滑，能够使电动机平滑起动，从而获得最优的舒适感。除此之外，在基频以下调速时，其节能效果也是非常明显的，能达到35%左右，因此变频变压调速技术不仅在电梯控制中得到广泛应用，也在其它的相关领域得到广泛的应用。
参考文献：
[1]毛怀新.电梯与自动扶梯技术检验[M].北京：学苑出版社，2001.03.
[2]魏孔平，朱蓉.电梯技术[M].北京：化学工业出版社，2006.6.
[3]雷勇利，胡飞.变频技术在双速电梯改造中的应用[J].北京：科技与企业，2013.07.22.
[4]张洪升，李鹏.解析变频技术在双速电梯改造中的应用[J].北京：化工管理，2014.04.16.