一、引言

隨著我國經濟的迅速發展，電梯市場異常繁榮，年需求4萬多臺，成為全世界最為活躍的市場。由于我國電梯受日本產品的影響較大，人們對于電梯舒適感的要求越來越高。如何提高電梯運行的舒適感成為各個電梯廠家關注的一個重要問題。

二、 選用品質優良、穩定的曳引機

電梯控制系統首先應該說是一個機械系統。電梯運行就是轎箱在導軌上的往復機械運動，由于其載人功能，對其可靠性、振動噪音和舒適感提出了較為苛刻的要求。電梯機械的可靠性由機械設計和材料的選型可以完全保證。轎箱在X、Y方向的機械振動完全靠導軌的安裝和導靴的加工精度和質量來保證，而Z方向的機械振動與曳引機及其驅動電機、變頻調速器息息相關。

曳引機是電梯運行的驅動裝置，其性能直接關系到電梯運行的舒適感。曳引機的機械間隙對電梯的影響主要體現在電梯在加減速過程中，在電機速率發生變化時，電動運行和發電運行狀態將發生切換，造成電梯的振動，極大地影響了電梯的舒適感。在電梯S曲線加減速過程中，一般各有一兩次明顯失重或者超重感覺，并伴隨曳引機發出異響。另外，對于一些改造的雙速舊梯用曳引機，由于多次高低速切換的巨大沖擊，造成連接套軸中的橡膠墊片嚴重磨損，也會造成上述現象。因此，電梯廠家必須對新選型的曳引機的間隙必須提出明確的要求，并在維保時定期檢查連接軸的磨損情況。

另外，曳引機內部齒輪或者渦輪渦桿的加工、安裝精度差、動平衡調節不好，也會造成電梯在高速時產生振動和噪音。筆者曾經在某個廠家，發現電梯運行的垂直振動特別大，采用了一切辦法均無效的情況下，懷疑為曳引機問題，廠家不相信，更換市場上所有品牌變頻器，均無改善，更換曳引機，問題得到解決。結果問題是該曳引機生產廠家規模小，檢測手段落后，生產的曳引機，一致性難以保證，給電梯廠造成重大直接和間接的損失。因此，曳引機的選擇，不能貪圖便宜，必須選擇技術實力雄厚，檢測手段齊全，質量保證體系健全的廠家。還有一點要強調的是，在同樣梯速情況下，以選擇曳引機減速比大的曳引機為好。因為減速比大，造成的倒溜現象就小，啟動舒適感就容易調整。實踐證明，同樣梯速下，采用6極電機曳引機比采用4極電機的啟動舒適感差。本質原因是6極電機比4極電機的啟動轉矩并沒有大1.5倍以上。

三、選用品質優良的驅動電機

在保證曳引機質量的前提下，與曳引機配套的電機的性能也直接關系到電梯的起制動過程的性能，問題主要表現為啟動舒適感的好壞。如果電機的啟動轉矩大，在電梯松閘的時刻產生的倒溜就會很小。目前，在許多變頻器的手冊中，有嚴重誤導用戶的說法。變頻器可以達到200%甚至300%以上的啟動轉矩，實際上都是沒有實際意義的。如果一個電機的設計啟動轉矩Mst 和最大轉矩Mmax 小，變頻器再好，也不會產生大的輸出轉矩，而且還容易產生速度的波動，造成振蕩。

根據異步電機的基本知識，電機的M-N曲線如圖1（a）所示，圖中A點為最初啟動轉矩點，B點為最大轉矩點，C點為額定工作點。其中電機的啟動轉矩Mst 與電機的轉差率s有關，轉差大，初始啟動轉矩大，要提高轉差，要求轉子電阻Rr 大，轉子電感小，圖1（b）示出了轉子電阻不同情況下的機械特性曲線。從圖上還可以看出，隨著轉子電阻增大，最大轉矩Mmax 未發生變化，但是其對應的最大轉差Sm 增大，在同等負載下，轉差也增大。這就是進口品牌電梯采用高轉差電機的原因。可是目前許多進口品牌曳引機為了降低成本，均配備國產低轉差電機，轉差頻率一般小于2.5Hz，其啟動性能大打折扣。因此在選擇曳引機品牌時，其配套電機的品牌和性能的選擇也同等重要。

圖1 異步電機機械特性
四、 選用性能優良的變頻器

異步電機矢量控制是完全基于電機參數的矢量控制，因此電機參數必須能夠進行自動學習。否則，取得不了優越的性能。因此，首先必須選用能夠進行電機參數自學習的變頻器。其次，變頻器必須具有零速150%以上的轉矩輸出，可以保證良好的啟動和停車舒適感。另外，需要非常好的過載能力，110%的額定負載，必須連續運行，特別對于高層電梯，需要滿載運行超過30S以上的，更要考慮這一點。一些國外廠家的變頻器，100%額定負載，不能夠連續運行60S，因此，在用于高層電梯控制的時候，均建議放大一檔使用，給用戶造成了不必要的經濟損失。

選定好變頻器后，要做到比較好的舒適感，關鍵還要調試好變頻器的性能及運行曲線。電梯在啟動的時候，由于機械導靴有比較大的靜摩擦力，可以通過調節啟動速度和啟動速度保持時間來消除。另外，一般變頻器均有速度環PI參數調整功能，通過速度環PI參數調整，可以有效調整變頻器的動態響應速度和穩速精度，可提高電梯的啟動和穩態運行的舒適感。啟動性能與低頻PI參數有關，可以先將低頻I設定為零或者比較大的值，不考慮平層精度情況下調節KP，增大KP，低頻動態響應加快，啟動轉矩大，但是KP過大，容易引起振蕩，啟動和停車爬行的舒適感會變差。因此，必須增大KP到電梯在滿載、空載情況下，不振蕩為臨界，然后可以逐步減小I參數，達到啟動，爬行均滿意的效果。高頻PI參數調整原則是，保證啟動加速和停車減速過程的超調最小，一般小于2%額定速度，又要保證穩速情況下的速度精度，一般不超過0.001m/s。先將高頻I設定為零或者比較大的值，調節K，使參數小于電梯在高頻穩態產生振蕩的臨界參數，然后逐步減小I，使得超調達到要求的指標。對于采用相同曳引機和機械的場合，可以在調好一臺電梯情況下，通過鍵盤參數拷貝來實現復制。上述中，積分時間常數I的單位為時間單位S。特別提醒的是，目前市場上的絕大多數變頻器PI參數采用獨立的兩個數來調整，沒有實際物理量概念，此時的I越大，相當于時間常數越小。

對于加減速過程中的舒適感，要通過S曲線調整來解決。一般是加速度和減速度在0.5~1m/s2 之間，開始段急加速和結束段急減速可以調整為0.25~0.5m/s3，結束段急加速和開始段急減速可以在0.5~0.9m/s3 之間。S曲線的調整還與電梯的場所有關，對于醫院、療養院等對舒適感要求很高的場合，需要減小相應參數，對于辦公寫字摟等需要高效率的場合，可以適當增大相應參數。結束段急加速和開始段急減速的增大，有利于克服間隙造成的加減速過程的抖動。

五、 采用最佳控制時序