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【摘 要】小机房电梯与无机房电梯能够减小电梯机房面积甚至取消机房，为建筑节省出更多空间。本文重点从曳引系统，井道结构，节能环保三个方面，对小机房电梯与无机房电梯的优缺点进一步分析和研究，阐述了小机房电梯与无机房电梯的重要性以及未来发展方向。
【关键词】无机房电梯；小机房电梯；绿色电梯
我国电梯行业经过几十年的发展，电梯技术发展十分迅猛，相关制造、安装以及维保的标准和规定也已逐步建立。随着中国绿色建筑成为时代的大发展，打造高性能的绿色环保产品已成为电梯行业的未来发展方向。小机房电梯与无机房电梯由于采用变频控制技术和永磁同步电机技术，改变了传统曳引驱动模式，能够不占用井道以外的空间，而且具有省电、节能、环保等特点。因此，在中国未来电梯市场订单中，小机房电梯与无机房电梯是未来电梯市场的发展趋势。
1.曳引系统
1.1目前，市场上大多数的机房电梯的驱动方式采用交流电感电动机或者具有减速机构驱动的有齿轮曳引机，而小机房电梯与无机房电梯大都采用永磁同步无齿曳引驱动电梯。采用永磁同步电动机作为曳引电动机来驱动电梯具有节能，免维护，环保等优点。
永磁同步电动机无齿轮传动采用正弦波永磁同步电动机（永磁同步电动机的简称），因为取消了变速箱以及齿轮的机械结构，使曳引机的体积和重量都能够大大减小，由曳引电动机直接曳引电梯运行。同步电动机比异步电动机有着更高的承受电压和抗转矩扰动的能力，响应时间大大缩小。当同步电动机当负载转矩变化时，只要电机的攻角做出一定的变化，同时保持相应的转速速度，这样电机转动部分的惯性矩就不会影响电机的快速反应。
电梯的加速、减速、平稳运行中电机的驱动系统都起着重要的作用。永磁同步电动机的损耗小，效率高，相比于异步电动机省去了励磁装置，从而就省去了电刷装置和产生磁场所需要的励磁功率，这样大大的提高了功率因数；由于高性能、高纯度的稀土永磁材料的应用，提高了永磁材料的性能和稳定性，在原有整体性能上使磁能积与内禀矫顽力的综合性能指标提高15%，最大提高达到85%，节约资源和减少能耗在30%或者更多。
1.2由于永磁同步电动机具有在低速状态下实现大功率输出的特点，其调速范围可达1：1000，甚至是更高，能在低频，低压，低速的情况下提供足够大的转矩，得以改变传统曳引驱动模式，甩掉了减速器，由永磁同步曳引电动机的转动部分直接驱动曳引轮，由曳引轮槽里的曳引绳一端牵动轿厢另一端牵动对重上下运行。这样大大减小了曳引机的体积和重量，而且不需要加油和换油，维修方便又环保，能够缩小电梯机房的面积和高度，因此，小机房电梯和无机房电梯大都采用永磁同步电动机作为曳引机。
2井道布置
2.1对于小机房电梯，由于采用永磁同步电动机，电梯机房面积只需要等于井道的横截面积，高度可以不大于2300mm[1]，只要满足维修电梯时能够将曳引机吊到一定高度即可。由于减小了机房面积和高度，因此节省了建造电梯机房的费用。
无机房电梯优点是利用井道空间安装曳引机和控制柜。无机房电梯曳引机与小机房电梯相同，采用永磁同步电动机，目前市场上安装的无机房电梯，曳引机安装位置因制造厂家的不同差别很大，利用井道内部，在轿厢导轨，对重导轨，对重轿厢联合导轨，机械梁，侧壁上都可以安装。
2.2无机房电梯与小机房电梯将反绳轮从原先的轿厢上部，转移设置到轿厢的下部，使反绳轮与轿厢下梁相连，在反绳轮梁下面安装缓冲器撞板，轿厢下行时反绳轮梁下的安装缓冲器撞板与缓冲器相碰。这样，轿顶上方只留上梁，轿顶平面位置大致与顶层高度平齐，轿顶上方的检修空间比有机房电梯大大增大，全面增强了检修工作的操作性和安全性。
2.3控制柜是电梯的电气装置和信号控制中心，可以安装井道侧壁的开孔，使电梯控制柜安装在搭建在侧壁的机械梁上。通常电梯发生故障，其故障原因查找与判断都需要在控制柜内进行，因为汇集数据信息和发送指令都在控制柜中完成，控制柜控制电梯各项运行状态。控制柜如何安装对控制柜的尺寸无特别要求，然而，对建筑物的开孔要求有足够厚度，并要留有检修位置。目前控制柜一般由PLC和变频器组成，控制和管理电梯运行的各种工作电压、回路构成、状态显示等都能在控制柜内进行检查。随着电子科技的发展，电梯控制柜变得更小更薄，功能也更加强大。这样安放最大的好处是，可以增加机房的提升空间，可以选配普通有机房电梯使用的限速器、涨紧装置、安全钳和控制装置，而且安装维修也比较方便。
2.4无机房电梯的缺点：无机房电梯取消机房后，增加了电梯维修操作的难度，而且电梯的限速器和安全钳一旦动作之后复位比较麻烦，一旦发生电梯困人事故解救也比较困难[2]。
对于无机房电梯，虽然井道中省去了建设机房，但根据国标GB7588-2003中6.1.1定义：“电梯驱动主机及其附属设备和滑轮应设置在一个专用房间内，该房间应有实体的墙壁、房顶、门和（或）活板门，只有经过批准的人员（维修、检查和营救人员）才能接近”[3]。显然，这是与国标违背的。
3环保节能
无减速齿轮的啮合，最显著的特点是取消了减速机构，大幅消除了传统蜗轮蜗杆曳引机齿轮啮合所产生的噪音与振动，使其体积小、重量轻、结构紧凑，这也缩小了整机体积，减小了机房空间。没有从带减速机构曳引机齿轮箱里产生的噪声和机械振动，噪声降低，系统稳定性增强。由于没有减速箱作为传动机构，所以没有额外功率消耗，极大地提高了驱动系统的传动效率，电梯起运行时的小电流减少了定子的发热损耗。
无机房电梯与小机房采用永磁同步电动机，甩掉减速器，由永磁同步电动机的转动部分直接驱动曳引轮，由曳引槽里的曳引绳牵引轿厢和对重上行和下行。永磁同步电动机的转子采用钕铁硼等稀土永磁体代替鼠笼，转子里面没有电流，电动机的功率只取决于定子绕组电流的大小，比普通交流感应电动机的VVVF电梯拖动系统节能25%左右。永磁同步电动机能在低频，低速，低压的情况下提供足够大的转矩，使曳引机的体积和重量大大减小，也大大降低了噪音。不需齿轮油，不需要加油和换油，减少油污染。维修方便又环保。
4结束语
小机房电梯可以保留有机房电梯的优点，小机房电梯的使用与维修效果与有机房电梯相同。既可以节约投资，也具有无机房电梯节能的特点，但没有无机房电梯存在的不足，因此很受市场欢迎。无机房电梯较常规电梯贵10%至20%，但对于同样额定载重1吨的电梯，一般普通电梯功率为11千瓦左右，而无机房电梯只有8千瓦。在小高层、旧房改造、别墅、酒店等建筑市场中，无机房电梯的市场空间很大。
参考文献：
[1]陈家盛.电梯结构原理及安装维修[M].机械工业出版社，2013.
[2]张伯虎等.从零开始学电梯维修技术[M].国防工业出版社，2009.
[3]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].
【关键词】无机房电梯；小机房电梯；绿色电梯
我国电梯行业经过几十年的发展，电梯技术发展十分迅猛，相关制造、安装以及维保的标准和规定也已逐步建立。随着中国绿色建筑成为时代的大发展，打造高性能的绿色环保产品已成为电梯行业的未来发展方向。小机房电梯与无机房电梯由于采用变频控制技术和永磁同步电机技术，改变了传统曳引驱动模式，能够不占用井道以外的空间，而且具有省电、节能、环保等特点。因此，在中国未来电梯市场订单中，小机房电梯与无机房电梯是未来电梯市场的发展趋势。
1.曳引系统
1.1目前，市场上大多数的机房电梯的驱动方式采用交流电感电动机或者具有减速机构驱动的有齿轮曳引机，而小机房电梯与无机房电梯大都采用永磁同步无齿曳引驱动电梯。采用永磁同步电动机作为曳引电动机来驱动电梯具有节能，免维护，环保等优点。
永磁同步电动机无齿轮传动采用正弦波永磁同步电动机（永磁同步电动机的简称），因为取消了变速箱以及齿轮的机械结构，使曳引机的体积和重量都能够大大减小，由曳引电动机直接曳引电梯运行。同步电动机比异步电动机有着更高的承受电压和抗转矩扰动的能力，响应时间大大缩小。当同步电动机当负载转矩变化时，只要电机的攻角做出一定的变化，同时保持相应的转速速度，这样电机转动部分的惯性矩就不会影响电机的快速反应。
电梯的加速、减速、平稳运行中电机的驱动系统都起着重要的作用。永磁同步电动机的损耗小，效率高，相比于异步电动机省去了励磁装置，从而就省去了电刷装置和产生磁场所需要的励磁功率，这样大大的提高了功率因数；由于高性能、高纯度的稀土永磁材料的应用，提高了永磁材料的性能和稳定性，在原有整体性能上使磁能积与内禀矫顽力的综合性能指标提高15%，最大提高达到85%，节约资源和减少能耗在30%或者更多。
1.2由于永磁同步电动机具有在低速状态下实现大功率输出的特点，其调速范围可达1：1000，甚至是更高，能在低频，低压，低速的情况下提供足够大的转矩，得以改变传统曳引驱动模式，甩掉了减速器，由永磁同步曳引电动机的转动部分直接驱动曳引轮，由曳引轮槽里的曳引绳一端牵动轿厢另一端牵动对重上下运行。这样大大减小了曳引机的体积和重量，而且不需要加油和换油，维修方便又环保，能够缩小电梯机房的面积和高度，因此，小机房电梯和无机房电梯大都采用永磁同步电动机作为曳引机。
2井道布置
2.1对于小机房电梯，由于采用永磁同步电动机，电梯机房面积只需要等于井道的横截面积，高度可以不大于2300mm[1]，只要满足维修电梯时能够将曳引机吊到一定高度即可。由于减小了机房面积和高度，因此节省了建造电梯机房的费用。
无机房电梯优点是利用井道空间安装曳引机和控制柜。无机房电梯曳引机与小机房电梯相同，采用永磁同步电动机，目前市场上安装的无机房电梯，曳引机安装位置因制造厂家的不同差别很大，利用井道内部，在轿厢导轨，对重导轨，对重轿厢联合导轨，机械梁，侧壁上都可以安装。
2.2无机房电梯与小机房电梯将反绳轮从原先的轿厢上部，转移设置到轿厢的下部，使反绳轮与轿厢下梁相连，在反绳轮梁下面安装缓冲器撞板，轿厢下行时反绳轮梁下的安装缓冲器撞板与缓冲器相碰。这样，轿顶上方只留上梁，轿顶平面位置大致与顶层高度平齐，轿顶上方的检修空间比有机房电梯大大增大，全面增强了检修工作的操作性和安全性。
2.3控制柜是电梯的电气装置和信号控制中心，可以安装井道侧壁的开孔，使电梯控制柜安装在搭建在侧壁的机械梁上。通常电梯发生故障，其故障原因查找与判断都需要在控制柜内进行，因为汇集数据信息和发送指令都在控制柜中完成，控制柜控制电梯各项运行状态。控制柜如何安装对控制柜的尺寸无特别要求，然而，对建筑物的开孔要求有足够厚度，并要留有检修位置。目前控制柜一般由PLC和变频器组成，控制和管理电梯运行的各种工作电压、回路构成、状态显示等都能在控制柜内进行检查。随着电子科技的发展，电梯控制柜变得更小更薄，功能也更加强大。这样安放最大的好处是，可以增加机房的提升空间，可以选配普通有机房电梯使用的限速器、涨紧装置、安全钳和控制装置，而且安装维修也比较方便。
2.4无机房电梯的缺点：无机房电梯取消机房后，增加了电梯维修操作的难度，而且电梯的限速器和安全钳一旦动作之后复位比较麻烦，一旦发生电梯困人事故解救也比较困难[2]。
对于无机房电梯，虽然井道中省去了建设机房，但根据国标GB7588-2003中6.1.1定义：“电梯驱动主机及其附属设备和滑轮应设置在一个专用房间内，该房间应有实体的墙壁、房顶、门和（或）活板门，只有经过批准的人员（维修、检查和营救人员）才能接近”[3]。显然，这是与国标违背的。
3环保节能
无减速齿轮的啮合，最显著的特点是取消了减速机构，大幅消除了传统蜗轮蜗杆曳引机齿轮啮合所产生的噪音与振动，使其体积小、重量轻、结构紧凑，这也缩小了整机体积，减小了机房空间。没有从带减速机构曳引机齿轮箱里产生的噪声和机械振动，噪声降低，系统稳定性增强。由于没有减速箱作为传动机构，所以没有额外功率消耗，极大地提高了驱动系统的传动效率，电梯起运行时的小电流减少了定子的发热损耗。
无机房电梯与小机房采用永磁同步电动机，甩掉减速器，由永磁同步电动机的转动部分直接驱动曳引轮，由曳引槽里的曳引绳牵引轿厢和对重上行和下行。永磁同步电动机的转子采用钕铁硼等稀土永磁体代替鼠笼，转子里面没有电流，电动机的功率只取决于定子绕组电流的大小，比普通交流感应电动机的VVVF电梯拖动系统节能25%左右。永磁同步电动机能在低频，低速，低压的情况下提供足够大的转矩，使曳引机的体积和重量大大减小，也大大降低了噪音。不需齿轮油，不需要加油和换油，减少油污染。维修方便又环保。
4结束语
小机房电梯可以保留有机房电梯的优点，小机房电梯的使用与维修效果与有机房电梯相同。既可以节约投资，也具有无机房电梯节能的特点，但没有无机房电梯存在的不足，因此很受市场欢迎。无机房电梯较常规电梯贵10%至20%，但对于同样额定载重1吨的电梯，一般普通电梯功率为11千瓦左右，而无机房电梯只有8千瓦。在小高层、旧房改造、别墅、酒店等建筑市场中，无机房电梯的市场空间很大。
参考文献：
[1]陈家盛.电梯结构原理及安装维修[M].机械工业出版社，2013.
[2]张伯虎等.从零开始学电梯维修技术[M].国防工业出版社，2009.
[3]GB7588-2003，电梯制造与安装安全规范[S].