电梯新技术及其发展方向

　　随着我国经济的高速发展，高楼大厦鳞次栉比，电梯的发展成为必然趋势，也成为人们关注的焦点。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备，更是一种人们频繁乘用和享受的交通运输设备。从事电梯专业的技术应用和理论教学多年，从电梯技术应用和高职教学的角度谈谈我对电梯技术发展的粗浅认识。

　　我认为未来电梯行业主要在以下几方面得到快速发展：环保技术、节能技术、物联网技术、无线传输技术等。

　　一、环保技术发展。

　　当今世界非常清晰地认识到生存与发展的关系：不环保就无法生存，没有生存根本谈不上发展。绿色理念在全球已经深入人心，绿色理念是电梯发展总趋势。有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场，谁就掌握市场竞争主动权”。发展趋势主要有如下：不断改进产品的设计，生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯。乘客电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式。电梯装璜将采用无环境污染材料。电梯空载上升和满载下行电机再生发电的能量回馈技术。安装电梯将无需安装脚手架。电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响并且材料是可以回收的。

　　二、节能技术发展。

　　1.驱动系统使用永磁同步无齿曳引机。由于永磁同步无齿曳引机与传统的蜗轮、蜗杆传动的曳引机相比具有如下优点：(1)永磁同步无齿曳引机是直接驱动，没有蜗轮、蜗杆传动，永磁同步电机没有异步电机所需的非常占地方的定子线圈，而制作永磁同步电机的主要材料是高能量密度的高剩磁感应和高矫顽力的钕铁硼，其气隙磁密一般达到0.75T以上，所以可以做到体积小和重量轻。(2)传动效率高。由于采用了永磁同步电机直接驱动其传动效率可以提高20%～30%。(3)永磁同步无齿曳引机由于不存在一个异步电机在高速运行时轴承所发生的噪声和不存在蜗轮蜗杆副接触传动时所发生噪声，所以整机噪声可降低5～10db(A)。(4)能耗低。 从永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来实现的，不需要定子额外提供励磁电流，因而电机的功率因数可以达到很高。同时永磁同步电机的转子无电流通过，不存在转子耗损问题。一般比异步电机 降低45%～60% 耗损。由于没有效率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副，能耗进一步降低。(5)永磁同步无齿曳引机由于不存在齿廓磨损问题和不需要定期更换润滑油，因此其使用寿命长，且基本不用维修。在近期如果能尽快解决生产永磁同步电机成本问题，永磁同步无齿曳引机将代替由蜗轮蜗杆传动副异步电机组成的曳引机。当然将来超导电力拖动技术和磁悬浮驱动技术也会在电梯上应用。

　　电梯曳引电动机的额定功率是根据轿厢在满载或空载的工况下曳引电动机输出最大功率而设计的。当轿厢、对重重量一致工况时，曳引电动机在理论上只需克服曳引轮上静压摩擦力，其输出功率未达到满负荷而尚有余量在电动机功率不变的前提下，当轿厢、对重重量一致工况时，可根据乘客人数变化相对提高电梯运行速度。与额定速度运行的传统电梯相比，使用可变速技术可适当提高电梯速度(可将原梯速提速约1.6倍)。这样相对减少了乘客的候梯和乘梯时间，也是对节能环保的贡献。

　　2.能量回馈技术

　　能量回馈技术可将轿厢在轻载上行或满载下行时产生的再生能量和电动机制动产生的动能通过多重整流技术转化为电能并回馈到电网，供同一局域网内其他电气设备使用， 这样既可降低设备的能耗又符合绿色环保。依照此原理，目前已研发出实验型的"混合电力电梯"，可将回馈的电力存储在特制的“蓄电池”内，以供电网内其他电 气设备使用。

　　3.单井道双轿厢运行技术

　　为提高高层建筑内电梯运载效率和井道的利用率，近年来，出现了单井道双轿厢技术。按轿厢位置和运行状况可分为超级双层联体轿厢、可调正双轿厢联动和双轿厢各自独立运行三种类型。

　　单井道双轿厢技术的工作原理是在同一井道内的两个相互独立的轿厢由智能化控制系统通过传感器来监控两个轿厢位置以防止相互碰撞，使其可以独立安全运行并起到增加运载量实现节能的作用。

　　4.目的选层智能技术

　　通过目的层智能化分流方式的高效运营调度可以有效提高电梯运行效率和降低乘客待梯或乘梯时间。

　　目的选层智能技术由群控单元、目的层选层器和楼层指示器等模块组成，基于专家系统、模糊逻辑和神经网络控制技术，具有动态分散待梯、高峰自识别、动态分区服务、可配置服务层、调配策略可选择和及时预报等功能。

　　5.线性电动机技术

　　线性电动机无需通过任何转换装置就可直接将电能转换成直线运动的机械能。1990年在日本东京投入使用的由线性电动机驱动的线性电梯，载重量600kg，速度1.75米/秒，提升高度22.90米。

　　新一代的线性电动机驱动、无曳引钢绳电梯，无需机房、对重和曳引钢绳，具有结构简单、便于维保、无噪声、无污染和节省电能60%的优势。

　　因此，线性电动机驱动的无曳引钢绳电梯有可能成为今后高层建筑中电梯的发展方向。

　　三、物联网技术发展

　　物联网就是在原有互联网的基础上，将固定的物件通过传感器和网络技术连接成一个物物相连的网络，从而达到互联互动的效果。

　　物联网电梯是指电梯运用物联网技术从而达到智能化管理的应用。怎么和物联网技术的结合将会是物联网电梯的核心关键，也将会是未来10年或20年里面电梯行业寻找新的技术突破口，从而得到挖掘更深的细分市场的目的。

　　从电梯制造企业来看，在应用了物联网技术的电梯里面，可以将所有的已出售的电梯建立网络监控平台，24小时对电梯的运转状态进行智能监控。如遇到电梯故障，或有人被困时，电梯应急系统将按照分级响应发出预警，并记录现场语音和视频信息。第一时间便会锁定电梯位置，以及故障状态和等级，从而通知最近的待命维保人员第一时间处理现场，实施救援。通过记录的一些现场信息和录像录音资料，能够对故障现场有个回忆，从而对事故分析有很好的依据，因此，首先对企业形象和品牌有很好提高作用，对用户来说更是提高了服务质量。

　　从电梯监管机构看，物联网技术实现了电梯安全监管智能化，通过电梯安全监管物联网技术，为电梯安装传感器，并与互联网和手机相连，可以在24小时内不间断地向上一级平台传输信息。随着物联网技术日益成熟，监管部门、制造厂家以及用户等对电梯安全的不断重视，将有越来越多的厂商将物联网技术引入到电梯体系中。

　　四、无线传输技术发展。

　　通过无线电力传输和无线信号传输方式，实现电梯轿厢无随行电梯，既可以节省电梯，又可以改善电梯在运行中的负载平衡、信号干扰、安全性能等一系列安全和节能问题。

　　安装过电梯的人都知道放线、对线是费时、费力、极容易错的工作。如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤将会是电梯控制的另一场革命，同时为我们带来巨大好处。

　　1.安装期将减少30%以上，其直接好处是降低安装成本，客户也因从订梯到使用电梯周期费用减少和提高现金周转率。

　　2.在电梯上使用蓝牙技术一定会使电梯控制系统大量使用最新最快微机，这将会进一步提高电梯整机可靠性，故障率大大降低，控制精度也进一步提高，带来的结果是电梯更加舒适，平层更加准确。同时这也为将来通过网络检查电梯状态成为可能，特别是电梯事先维修可以做到更好更全面，也进一步加快企业电梯上网。

　　3.旧梯改造更加容易，所需时间、费用将会减小。根据统计表每年将有5万台旧梯进入更新改造市场，该技术使用将会产生巨大社会效益和企业效益。相信任何企业都不会放弃这个机会。

　　4.很好地解决了乘客电梯控制与外围设备的兼容和联系。特别是可以把电梯和扶梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。

　　总之未来电梯将在环保、节能、物联网技术、无线传输技术应用等方面迅速发展，为电梯制造企业、电梯安装改造企业提供更多机会，为我们日常生活提供更加安全、更加便利的垂直运输工具。

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