电梯选型须注意的几个技术问题

随着配备电梯的建筑物越来越多，越来越多的投资者与设计单位会碰到这样的问题——如何为自己的项目选择电梯？本文结合电梯的一些技术问题谈一些选型配置时应注意的要点。 

1．决定输送能力的主要参数——电梯数量、承载能力与额定速度 

    电梯应具有适当的输送能力。输送能力能满足5分钟高峰期的乘梯要求，就可以认为电梯的选用是合理的。 

电梯到达门厅的时间间隔不应太长。一般要求不应超过2-3分钟。简单的估算办法：电梯从底层直达顶层应不超过45~60s。 

候梯时间与乘梯时间应尽量缩短。这是为了满足乘客的心理要求。比较能接受的限度是：候梯时间不超过30s，乘梯时间不超过90s。 

目前值得注意的是盲目追求电梯速度的倾向。高速电梯不一定会缩短乘梯时间，提高输送效率。实际上还要考虑楼房高度、停层站数及调度技术，对于不太高且停站数较多的建筑物，高速电梯一般只能在中、低速运行，而高速梯和中速梯停层的开关门时间及乘客出入时间无甚差别。为了提高电梯运行效率，减少乘客乘梯时间，近年来出现了直接停靠、提前开门、快速关门等新技术。直接停靠是在运行曲线中取消了低速平层段，电梯从额定速度按一定减速度减到零速，此时正好是平层位置。如有微小偏差，可用“再平层”的技术予以调整；提前开门是指轿厢还未达到零速即未完全平层的一小段安全距离之内开门机开始动作，待轿厢完全准确平层时门已基本打开；快速关门是指满足阻止关门力和门动能限制的前提下提高关门平均速度，从而缩短关门时间。这些措施在每个停站的平层及开关门过程中节省的时间看似不多，但许多层站累计起来其效果比单纯提高电梯速度要好得多。 

2．需要着重考虑的技术性能——可靠性、先进性与舒适性 

    所谓可靠性是指电梯系统在规定的时间内保持规定功能的能力，是建立在大量统计数据基础上的概率概念。我们对电梯的可靠性要求，是指在运行时间里故障要尽可能少，并且一旦出现故障要能很容易排除。而影响到人身安全的环节如安全钳、限速器、安全触板、光栅门区保护系统等要不能失灵。 

电梯的先进性目前主要体现在拖动与控制技术方面，随着电力电子技术与计算机技术的发展出现了根本性的进步，矢量控制的调频调压调速技术（VVVF）使交流异步电机的调速性能达到了直流电机的水平，使用计算机的逻辑控制系统正在取代继电器并使电梯的控制功能不断增加，网络控制和模糊控制理论的应用又使电梯调度控制向智能化方向发展。 

    舒适感主要指电梯的加速度、振动、噪声、装璜、照明等指标，其目的是给乘客提供一个尽量舒适的乘梯环境。早期舒适感要求主要是把超重与失重感、烦噪与焦虑感等控制在乘客能忍受的范围之内；现代的舒适感则追求使乘客不但在生理上而且在心理上把乘坐电梯当成为“上上下下的享受”。 

在电梯选型时显然可靠性是重要的指标。国标GB10058中规定：电梯运行6万次故障少于5次为合格品，少于2次为一等品，少于1次为优等品，并且在附录B中对故障作了定义。 目前应当引起注意的除对可靠性的忽视倾向之外，还有一个值得重视的倾向是过份追求舒适感。一些项目在电梯选型时刻意体察电梯的轻微振动、噪声以及装璜的“美感效果”，对其他技术问题不甚了了，终造成了选型失误，这种事例可以说屡见不鲜。 

3．拖动控制方式——交流双速、调压调速与调频调速 

    电梯停层时梯速为零。正常运行时以额定速度作匀速直线运动。在零速与额定速度之间则作加速或减速过渡，对这一段时间里电机转速的控制叫作调速。 

    在轿厢作加速或减速运动时，乘客会出现超重与失重。普通人对超重和失重的承受能力是很有限的，我国国标GB10058规定了a值不得大于1.5m/s2。另外，如果加速度总在疲动，乘客就会有颠簸的感觉，甚至出现眩晕。这就要求加速度变化率尽可能减小。 直流电机具有良好的调速性能，但直流电机用集电环供电，维修工作量较大。交流异步电机结构简单，工作可靠，随着计算机与电力电子技术的发展，用不同的调速方式满足了不同电梯的需要。 低速电梯常采用交流双速（AC-2）方案，控制环节少，故障概率低。主要缺点是平层准确度和乘坐舒适感很难两全。 中速电梯多采用调压调速（ACVV）技术。这种调速方式用改变电压的方式改变电机的转矩，通过对电机转矩与负载力矩之间差值的调整，控制电机正、负角加速度，并用全闭环的控制方式使电梯在受控的速度和加速度下运行，目前已成为国产电梯的主导产品。 

    近十年来出现了调频调压调速（VVVF）的新技术。这种调速技术发展很快，其调速性能已完全可与直流电机相媲美。除了具有良好的舒适感之外，平层准确度也大为提高，而且具有明显的节能效果。 

4．信号控制方式——继电器、PC机与微电脑 

    乘客乘坐电梯时，首先要在所在的楼层给电梯一个呼梯信号，进入电梯轿厢之后又要登记他要去的楼层信号。这些号会随机地不断出现，电梯的信号控制器就要不断地记录并对执行次序做出安排，这就是电梯的信号控制或逻辑控制技术。 早期的电梯一般都由司机来处理信号并发出指令，这种控制叫做信号控制。后来用逻辑线路按规定的程序进行应答与执行，电梯可以有司机操作，也可以无司机操作，这种控制叫做集选控制。当电梯厅装有2-3台电梯时，可以由共用的呼梯按钮使这些电梯按规定的顺序自动调度，这种控制叫做并联控制。当有多台电梯并列安装时，信号数量大为增加，控制器要根据所有电梯的运行情况快捷地按照既定的调度技术自动调度诸台电梯分头应答各层站的呼梯要求，这种控制叫作群控。 

    信号控制和比较简单的集选控制在较长的一段时间里都是由继电器来实现的。后来随着计算机技术的发展，出现了工业通用的可编程序控制器——PC机。在层站数和功能要求较多的情况下，许多电梯公司运用8位、16位甚至32位单片机开发了专用的微机控制系统，还采用串行通讯、微电脑网络控制等新技术，在调度系统设计中又引入了模糊控制理论，使电梯除增加了许多新功能可靠性和调度效率明显提高。 

5．应当引起重视的一种机型——液压电梯 

    液压电梯轿厢上升时的匀速直线运动是通过油泵以一定的流量向油缸中注入油液使柱塞匀速上升来实现的，下降时的匀速直线运动是通过油缸中的油液以一定的流量排入油箱，轿厢自重使柱塞匀速下降来实现的，也有个调速问题。在轿厢上升时一般有两种方式，一种是容积调速，或叫做泵控缸调速，另一种是节流调速 ，或叫做阀缸控调速。在轿厢下降时一般均采用节流调速。 

液压电梯的优点是对机房要求低，有较大的承载能力，安全问题也比较少。缺点是提升高度有限，一般不超过6层楼房；电梯的速度也不能很快，一般不宜超过1m/s。 

货梯，尤其是大吨位（2t以上）货梯，应优先选用液压电梯。旧楼房增设电梯时难以找到合适的机房与井道，此时液压电梯显示出明显的优点。此外，别墅式2-3层住宅如需设置电梯，液压电梯无疑也是理想的机型。