電梯選型須注意的幾個技術問題

隨著配備電梯的建筑物越來越多，越來越多的投資者與設計單位會碰到這樣的問題——如何為自己的項目選擇電梯？本文結合電梯的一些技術問題談一些選型配置時應注意的要點。 

1．決定輸送能力的主要參數——電梯數量、承載能力與額定速度 

    電梯應具有適當的輸送能力。輸送能力能滿足5分鐘高峰期的乘梯要求，就可以認為電梯的選用是合理的。 

電梯到達門廳的時間間隔不應太長。一般要求不應超過2-3分鐘。簡單的估算辦法：電梯從底層直達頂層應不超過45~60s。 

候梯時間與乘梯時間應盡量縮短。這是為了滿足乘客的心理要求。比較能接受的限度是：候梯時間不超過30s，乘梯時間不超過90s。 

目前值得注意的是盲目追求電梯速度的傾向。高速電梯不一定會縮短乘梯時間，提高輸送效率。實際上還要考慮樓房高度、停層站數及調度技術，對于不太高且停站數較多的建筑物，高速電梯一般只能在中、低速運行，而高速梯和中速梯停層的開關門時間及乘客出入時間無甚差別。為了提高電梯運行效率，減少乘客乘梯時間，近年來出現了直接?？?、提前開門、快速關門等新技術。直接?？渴窃谶\行曲線中取消了低速平層段，電梯從額定速度按一定減速度減到零速，此時正好是平層位置。如有微小偏差，可用“再平層”的技術予以調整；提前開門是指轎廂還未達到零速即未完全平層的一小段安全距離之內開門機開始動作，待轎廂完全準確平層時門已基本打開；快速關門是指滿足阻止關門力和門動能限制的前提下提高關門平均速度，從而縮短關門時間。這些措施在每個停站的平層及開關門過程中節省的時間看似不多，但許多層站累計起來其效果比單純提高電梯速度要好得多。 

2．需要著重考慮的技術性能——可靠性、先進性與舒適性 

    所謂可靠性是指電梯系統在規定的時間內保持規定功能的能力，是建立在大量統計數據基礎上的概率概念。我們對電梯的可靠性要求，是指在運行時間里故障要盡可能少，并且一旦出現故障要能很容易排除。而影響到人身安全的環節如安全鉗、限速器、安全觸板、光柵門區保護系統等要不能失靈。 

電梯的先進性目前主要體現在拖動與控制技術方面，隨著電力電子技術與計算機技術的發展出現了根本性的進步，矢量控制的調頻調壓調速技術（VVVF）使交流異步電機的調速性能達到了直流電機的水平，使用計算機的邏輯控制系統正在取代繼電器并使電梯的控制功能不斷增加，網絡控制和模糊控制理論的應用又使電梯調度控制向智能化方向發展。 

    舒適感主要指電梯的加速度、振動、噪聲、裝璜、照明等指標，其目的是給乘客提供一個盡量舒適的乘梯環境。早期舒適感要求主要是把超重與失重感、煩噪與焦慮感等控制在乘客能忍受的范圍之內；現代的舒適感則追求使乘客不但在生理上而且在心理上把乘坐電梯當成為“上上下下的享受”。 

在電梯選型時顯然可靠性是重要的指標。國標GB10058中規定：電梯運行6萬次故障少于5次為合格品，少于2次為一等品，少于1次為優等品，并且在附錄B中對故障作了定義。 目前應當引起注意的除對可靠性的忽視傾向之外，還有一個值得重視的傾向是過份追求舒適感。一些項目在電梯選型時刻意體察電梯的輕微振動、噪聲以及裝璜的“美感效果”，對其他技術問題不甚了了，終造成了選型失誤，這種事例可以說屢見不鮮。 

3．拖動控制方式——交流雙速、調壓調速與調頻調速 

    電梯停層時梯速為零。正常運行時以額定速度作勻速直線運動。在零速與額定速度之間則作加速或減速過渡，對這一段時間里電機轉速的控制叫作調速。 

    在轎廂作加速或減速運動時，乘客會出現超重與失重。普通人對超重和失重的承受能力是很有限的，我國國標GB10058規定了a值不得大于1.5m/s2。另外，如果加速度總在疲動，乘客就會有顛簸的感覺，甚至出現眩暈。這就要求加速度變化率盡可能減小。 直流電機具有良好的調速性能，但直流電機用集電環供電，維修工作量較大。交流異步電機結構簡單，工作可靠，隨著計算機與電力電子技術的發展，用不同的調速方式滿足了不同電梯的需要。 低速電梯常采用交流雙速（AC-2）方案，控制環節少，故障概率低。主要缺點是平層準確度和乘坐舒適感很難兩全。 中速電梯多采用調壓調速（ACVV）技術。這種調速方式用改變電壓的方式改變電機的轉矩，通過對電機轉矩與負載力矩之間差值的調整，控制電機正、負角加速度，并用全閉環的控制方式使電梯在受控的速度和加速度下運行，目前已成為國產電梯的主導產品。 

    近十年來出現了調頻調壓調速（VVVF）的新技術。這種調速技術發展很快，其調速性能已完全可與直流電機相媲美。除了具有良好的舒適感之外，平層準確度也大為提高，而且具有明顯的節能效果。 

4．信號控制方式——繼電器、PC機與微電腦 

    乘客乘坐電梯時，首先要在所在的樓層給電梯一個呼梯信號，進入電梯轎廂之后又要登記他要去的樓層信號。這些號會隨機地不斷出現，電梯的信號控制器就要不斷地記錄并對執行次序做出安排，這就是電梯的信號控制或邏輯控制技術。 早期的電梯一般都由司機來處理信號并發出指令，這種控制叫做信號控制。后來用邏輯線路按規定的程序進行應答與執行，電梯可以有司機操作，也可以無司機操作，這種控制叫做集選控制。當電梯廳裝有2-3臺電梯時，可以由共用的呼梯按鈕使這些電梯按規定的順序自動調度，這種控制叫做并聯控制。當有多臺電梯并列安裝時，信號數量大為增加，控制器要根據所有電梯的運行情況快捷地按照既定的調度技術自動調度諸臺電梯分頭應答各層站的呼梯要求，這種控制叫作群控。 

    信號控制和比較簡單的集選控制在較長的一段時間里都是由繼電器來實現的。后來隨著計算機技術的發展，出現了工業通用的可編程序控制器——PC機。在層站數和功能要求較多的情況下，許多電梯公司運用8位、16位甚至32位單片機開發了專用的微機控制系統，還采用串行通訊、微電腦網絡控制等新技術，在調度系統設計中又引入了模糊控制理論，使電梯除增加了許多新功能可靠性和調度效率明顯提高。 

5．應當引起重視的一種機型——液壓電梯 

    液壓電梯轎廂上升時的勻速直線運動是通過油泵以一定的流量向油缸中注入油液使柱塞勻速上升來實現的，下降時的勻速直線運動是通過油缸中的油液以一定的流量排入油箱，轎廂自重使柱塞勻速下降來實現的，也有個調速問題。在轎廂上升時一般有兩種方式，一種是容積調速，或叫做泵控缸調速，另一種是節流調速 ，或叫做閥缸控調速。在轎廂下降時一般均采用節流調速。 

液壓電梯的優點是對機房要求低，有較大的承載能力，安全問題也比較少。缺點是提升高度有限，一般不超過6層樓房；電梯的速度也不能很快，一般不宜超過1m/s。 

貨梯，尤其是大噸位（2t以上）貨梯，應優先選用液壓電梯。舊樓房增設電梯時難以找到合適的機房與井道，此時液壓電梯顯示出明顯的優點。此外，別墅式2-3層住宅如需設置電梯，液壓電梯無疑也是理想的機型。