机电一体化技术在电梯应用中的研究与探讨

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刘朝光

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摘要

电梯起着非常重要的作用,其功能和作用也越来越多。我国很多建筑工程中都运用到了电梯,由于电梯是一种交通工具,所以对其安全性要求比较高。但是在电梯实际运行的过程中,常常会出现一些问题,比如噪音大、安全性能差等。这就需要我们在日常生活中积极研究和探讨机电一体化技术在电梯应用中的研究与探讨。


关键词

机电一体化;电梯;应用

正文


引言:电梯作为一种非常重要的交通工具,在社会建设和人们生活中扮演着非常重要的角色。电梯不仅可以帮助人们上下楼,还可以实现货物运输等功能,为人们日常生活带来了很多便利。机电一体化技术已经被广泛应用到电梯中。本文对机电一体化技术在电梯中的应用进行了分析和探讨,希望能够为我国电梯的安全运行提供一些帮助。

、机电一体化技术概述

1.1 机电一体化技术定义

电一体化即电子和机械的结合,是将现代电子技术、信息技术、自动控制技术和计算机技术有机地结合起来,以获得比传统机电产品更高的性能。其主要特点是:具有自动控制功能的机电设备,一般由电子元器件、传感器、控制器、执行器和通信接口等组成;具有自学习和自适应功能的机电设备,一般由计算机系统组成;具有自诊断功能的机电设备,一般由诊断装置、自诊断模块等组成。

1.2 机电一体化技术的发展历程

机电一体化的发展大致经历了四个阶段:第一阶段是机械电子技术的应用和发展阶段,这一时期电子技术和机械技术基本上没有分离;第二阶段是机电一体化的概念产生,这一时期开始把机械和电子技术结合起来;第三阶段是机电一体化的出现,这一时期人们开始有意识地把机械技术和电子技术结合起来,使两者相得益彰,而不是相互对立;第四阶段是机电一体化的发展,这一时期各种技术相互渗透和融合,使机电一体化技术向智能化、多功能化、集成化和网络化发展。

1.3 机电一体化技术的基本原理

机电一体化的基本原理是把机械技术、电子技术、自动控制技术和计算机技术等进行有机的结合,形成以信息为基础的系统,从而使机器的性能得到提高。它是现代科学技术的一个重要发展领域,涉及机械、电子、计算机等诸多学科。机电一体化是一个比较宽泛的概念,在这里仅从机电一体化中的电子信息技术与机械技术这两个方面来探讨机电一体化技术。是以电子信息技术为基础,机械技术为载体,在其内部进行有机的结合而形成的一种新型产品。主要表现在三个方面:机器性能得到提高;使机器操作更方便;使机器结构更加紧凑。

、机电一体化技术在电梯中的应用

2.1 电梯的基本结构和工作原理

电梯是垂直运输机械,它由井道、轿厢、对重、减速器、轿顶、底坑等部件组成。电梯是一种机电一体化的垂直运输机械,它由三大部分组成:动力部分(包括电动机)、控制部分和曳引机。在运行中,动力部分产生的电磁力将轿厢、对重、减速器等部件推向轿厢的运动导轨上,驱动轿厢上升或下降,而曳引机产生的摩擦力将曳引机带动的曳引轮推向导轨,驱动电梯轿厢运行。当电梯到达某一层楼时,由控制系统发出指令,启动对重对曳引机使曳引轮上的钢丝绳缠绕在曳引轮上,从而产生所需的推力将轿厢推向下一层楼。当电梯到达顶层时,通过电梯门的机械装置打开门,乘客从电梯轿厢中走出。

2.2 机电一体化技术在电梯中的作用

电梯机电一体化技术使得电梯的操作变得更加简单,操作人员只需用手直接操纵电梯的控制装置,就可以实现各种不同的功能,从而大大地提高了工作效率。机电一体化技术使得电梯的维修更加方便快捷,提高了电梯的使用寿命。机电一体化技术使得电梯具有自诊断功能,使维修人员可以在较短时间内找到故障位置并排除故障。机电一体化技术使得电梯可以在无人值班状态下也能可靠地运行,这在很大程度上节省了人力和物力。

、机电一体化技术在电梯中的优势和挑战

3.1 机电一体化技术在电梯中的优势

以微处理器为核心,采用全数字化设计和制造的产品,可靠性高、寿命长、维修方便。多功能、集成化和智能化的新型机电一体化产品,使电梯实现了微机控制、计算机网络和通信技术在电梯中的集成,使电梯成为具有微机控制技术的机电一体化产品。智能化的电控系统和先进的计算机网络技术,使电梯实现了信息处理、故障诊断与自检测功能。智能化的电控系统和先进的计算机网络技术,使电梯实现了信息处理、故障诊断与自检测功能。

3.2 机电一体化技术在电梯中面临的挑战

在电梯运行中,电梯速度的变化是由电梯机械装置的变速比(变速比越大,速度变化越快)决定的,而机电一体化产品的变速比不能超过额定速度越大,变速比越小)。机电一体化产品采用的电机功率有大有小,如果功率过小,则无法带动电梯运行。因此,在选择电梯时要考虑电梯的额定功率是否足够。机电一体化产品通常都有一个启动或停止信号,这个信号一般都由控制系统来发出。但是,现在很多电梯是没有这个信号的,因为传统的机电一体化产品一般都采用继电器控制,继电器动作时产生的能量要浪费很多能量,这样就造成了机电一体化产品能耗很高。

、未来发展方向和趋势

4.1 机电一体化技术在电梯中的发展前景

在电梯的设计和制造中,机电一体化技术的应用越来越广泛。比如,电梯的控制器是通过计算机把逻辑控制、数据处理、计算、通信等多种技术结合起来,对电梯的运行进行实时控制。而在机电一体化中,单片机技术是目前最为广泛和成功应用的技术,它可以完成对电梯的安全控制、自动控制、检测与故障诊断等功能。比如,电梯中的 PLC和触摸屏等都是机电一体化技术在电梯中应用最多的产品。同时,随着人工智能技术、微处理技术等新技术的不断发展,机电一体化产品会越来越智能化,同时也会越来越安全和方便。

4.2 机电一体化技术在电梯中的创新趋势

智能化技术也将在电梯中得到广泛应用。目前,电梯的智能化主要包括了两个方面:第一个方面是智能电梯,就是在电梯中增加智能化的设备,使电梯实现远程监控、自动运行和自动控制;第二个方面是智能电梯,就是在电梯中增加智能化的设备,使电梯实现更加安全、方便和快捷。智能电梯的优点在于:首先,它可以减少乘客等待时间;其次,可以节省能源;第三,可以提高乘客的舒适性;第四,可以提高电梯的安全性。目前,智能电梯的应用范围越来越广泛,未来智能电梯也将会得到更广泛地应用。
五、结语
 机电一体化技术在电梯应用中还存在很多问题,如电子技术、软件技术等不够成熟,系统的可靠性和安全性不够高等。随着电子信息技术、计算机技术的不断发展与成熟,机电一体化技术将得到广泛应用和进一步发展。在未来的电梯中机电一体化技术将得到广泛应用,为人们提供更加舒适、安全、节能、高效的乘坐环境。
参考文献

[1] 刘佳明.机电一体化技术在电梯中的应用研究[J].建筑工程技术与设计.2021,(12).
[2] 裘秋虎,周磊,许波.机电一体化机械系统设计研究[J].建筑工程技术与设计.2021,(22).1986.


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