浅议可变速电梯系统的设计

摘 要：随着人们一直在追求电梯“等待时间和乘坐时间”的改善，如今正通过提高电梯额定速度的和增加台数来改善等待时间和乘坐时间。但由于空间和能源有限，要想实现效率化是有一定极限的。因此，探讨开发了通过利用轿厢和对重的平衡来最大程度地发挥曳引机能力的可变速驱动技术。通过使用该技术来实现可改变最高速度的可变速驱动，以改善等待时间和乘坐时间。

关键词：可变速；电梯；速度；安全性能

Abstract：As people have been in the pursuit of the elevator "waiting time and travel time" improvement， now through the increase speed of elevator and number to improve the waiting time and travel time. But because of the space and energy is limited， in order to achieve efficiency is a certain limit. Therefore， the development of the use of the car and counterweight balance to maximize the variable speed drive technology of traction machine capacity. Through the use of this technology to realize the change the maximum speed of the variable speed drive， in order to improve the waiting time and travel time.

Keywords：Variable； elevator； speed； safety performance

1.可变速方式电梯的功能构成

1.1功能概要

（1）根据轿厢载重量，灵活运用曳引机余力，从而按额定速度以上的速度行驶。因此，也可以用在电动机、变频器、电源设备容量（断路器）等在额定载重时可按额定速度行驶的机器上（与以往的方式相同）。

（2）速度增加量在额定载重情况下，以中间负载额定速度行驶时，驱动机器的能力以及电源设备容量限制的范围内。

（3）虽然使用称量装置检测出载重量，但也进行了运行控制以保证当称量装置出现故障时也不会使驱动装置出现超载荷。

（4）安全装置（限速器、安全钳、缓冲器）以及井道空间（顶部间隙、底坑深度）配合中间负载额定速度适用。

2.可变速度的设想

（1）可变速度方式，根据电梯启动时轿厢载重量，将一定速度行驶时的速度设定在额定速度以上、中间负载额定速度以下的范围内。

（2）轿厢和对重接近于平衡状态时曳引机的余力增大，因此可设定较高的速度增加率。

3.可变速方式的基本动作

（1）可变速方式电梯的动作流程。

①电梯启动时通过载重检测器（称量装置）检测出轿厢载重量。

②根据各个步骤测出的轿厢载重量，在驱动机器额定范围内的设定一定速度行驶时的行驶速度及加减速度。这些在行驶开始之前决定。

③按照设定好的速度和加减速度运行电梯。

（2）按照标准预先设定好对应轿厢载重量的中间负载额定速度。

（3）按照设计图纸上所记载的载重量所设定的额定速度以及中间负载额定速度，是以该载重量为中间值，相当于额定载重量的±10%的载重范围内的载重量作用于轿厢时的速度。这是因为认为称量装置的检测误差，在额定载重量的±10%之内。

4.中间负载额定速度的设定标准

与载重量相对应的中间负载额定速度设定在不超过驱动机器能力的范围之内。按一定速度行驶时的电动机的输出功率，设定范围为额定载重量且按额定速度以一定速度行驶时的输出功率以下。

（1）安全装置

如下所示采用与最高速度相适应的安全机器，动作速度也对应中间负载额定速度来设定。在轿厢速度以额定速度运行时，限速器设定为可自动切断动力。轿厢下降速度为额定速度时，限速器启动安全钳装置。安全钳和缓冲器及制动器适用于适应最高速度的机器。

（2）牵引力及钢丝绳安全率，牵引力和钢丝绳安全率是根据GB7588 Appendix M，N来设计最高速度的。

（3）轿厢载重量/轿厢速度监控功能（GB7588标准中无规定）

与轿厢载重量相适应的可变速方式电梯设有监控接下来的轿厢载重量及轿厢速度（速度命令值和实际速度）的功能，一直可选择与适合轿厢载重量的轿厢速度。

①轿厢载重量监控功能

轿厢开始行驶前由称量装置检测出的轿厢载重量显示为异常数据时，轿厢不起动。另外，在轿厢行驶时，将由称量装置检测出的轿厢载重量与根据电动机电流检测值计算出的轿厢载重量相比较，检查轿厢载重量的匹配性，如不匹配则立刻将轿厢速度减速到额定速度运转电梯。该功能为可变速电梯特有的功能。

②速度命令值监控功能

将由控制装置所运算的速度命令值与按速度命令值监控功能所设定的速度命令值的上限值相比较，限制运算得出的速度命令值不要超过上限值。由此，即使在速度命令值不能正常进行的情况下，也要限制速度命令值不能超过被选择的速度。而且，虽然以往方式的电梯也有相当于本功能的功能，针对额定速度设定速度命令值的上限值，但本功能扩展到设定与所选择速度相对应上限值。

根据对应轿厢载重量设定的速度等，在轿厢行驶时演算轿厢的速度命令值。另外，通过控制轿厢行驶的速度与速度命令值相一致来进行行驶。

③轿厢速度监控功能

监控行驶中的轿厢速度（电动机旋转速度检测值），如检测出超速则紧急制动电梯。由此可在到达终端层附近时迅速检测出增速并制动。另外，以往方式的电梯也有相当于本功能的功能，设定有相对于额定速度的超速检测水准，但本功能扩大到可设定与所选择速度相对应的超速检测水准。

5.可变速电梯的安全性能

变速器、安全钳、缓冲器、制动器、井道空间适用于本可变速电梯的安全装置，能确保电梯行驶时对应最高速度的装置和空间，通过对此二者的控制来确保电梯异常时的安全性。也就是说，通过适当的安全装置的设置和保证一定的空间（安装该安全装置所需要的尺寸及异常时安全装置工作所必要的空间）以此来确保电梯安全性。因此，在所规定的一系列空间以及安全装置适用基准中，也对变速器的超速开关以及安全钳装置应该动作速度的上限值和最高速度的一定比例进行规定。

综述

近年来随着技术的进步，可变速方式电梯的安全性如上所述，这可以认为是沿袭了对以往方式的电梯的相关设想，确保了电梯应有的安全性能。即可变速电梯的安全装置适用于与最高速度相配合的机器（限速器、缓冲器、安全钳、制动器），起动速度也是根据最高速度进行的设定。此时，为在发生异常时安全装置起动，对所发生的事件确保安全性能，确保了与最高速度相适应的空间。另外，控制装置通过轿厢载重量监控功能监控轿厢负载的整合性，并利用对应轿厢负载的速度而起动的安全机能，从而在控制异常时确保安全性。通过以上应对方式，可变速方式电梯可以和以最高速度为额定速度的以往方式的电梯一样，确保安全性能。

此时，超速开关、安全钳的起动速度是将额定速度换读为最高速度，分别设定最高速度为以往电梯的额定速度。通过上述的对应最高速度的空间和安全装置的应用，以及控制装置安全功能，正确设定与最高速度对应的超速开关及安全钳的动作速度，以此来确保安全性能，不会发生故障。