纪兆法

【摘 要】随着科技发展，电梯制造技术在不断提高， 电梯总体质量在近几年呈直线上升势头。为了延长其使用寿命，确保其安全性及运行质量，人们将对电梯投入使用后进行一系列诸如维护、修理和改造服务。本文主要阐述电梯改造的内容及过程中存在的常见问题预防措施。

【关键词】改造；问题；预防措施；PLC 控制

现在人们对电梯安全使用的可靠性、舒适性、平稳性的要求越来越高，以前所生产、销售的老式电梯产品已无法满足用户的需求，经过改造后的电梯由于普遍采用了PLC、变频器等先进技术，使原电梯的控制设备大为简化，消除了不少电梯故障的根源，可靠性大大提高，运行舒适感明显好转，改造后收到的社会效益和经济效益也十分明显，因此电梯改造的发展势头很猛。

1. 电梯改造的定义

由中国电梯协会维修专业委员会主任、副主任等单位共同起草的《电梯维修安全规范》对电梯的改装作了如下定义：改装（modification），在电梯交付使用后，由于某种原因对电梯及其部件进行一系列操作，这些操作对电梯的特性会产生影响，如改变额定速度、额定载重量、轿厢质量、更换曳引机、轿厢、控制系统、导轨及导轨类型等。采用新技术、新材料全面地改进在用电梯的功能、性能、可靠性、安全性和装潢的这类改造属于改装范畴。

2. 电梯技术改造的内容和关键部件技术

以往电梯故障多，质量水平不高，主要反映在电梯的电气控制部分。交流双速电梯采用继电器控制，器件多，控制结构复杂，接触式的触点可靠性差；交流调速电梯早期多为分立元件控制，国产的可控硅等电子器件制造质量也不稳定；直流调速电梯基本上都是发电机组拖动，分立元件加上继电器控制。电梯的控制和调速技术落后，器件老化，是造成电梯质量差的主要原因。因此，对电梯进行技术改造主要还是围绕电梯的电气部分来进行。

2.1 PLC 改造电气控制系统

电梯电气控制系统分为调速控制部分和逻辑控制部分。调速性能的好坏影响电梯运行中的舒适感，逻辑控制是保证电梯安全运行的关键，需改造和电梯其控制方案必须满足上述两方面的要求。

2.1.1 电梯拖动控制系统的设计方案

老型号电梯多数拖动的电动机为交流双速电动机，电动机在起动、换速、制动时采用电抗器切换方法，无论如何调节，都有明显的“台阶”感，其舒适感和平层精度都难以满足目前电梯标准对电梯运行性能的要求。因此在改造中换掉原有曳引电动机功率相匹配的变频器，即可对电机的运行、调速进行理想的速度控制。

因为电梯运行属于位能性负载，电动机将作四象限运行，变频器的选择采用电流源型变频器（M ICOV ERT2000）是比较合理的，这样就可以防止泵升电压过高的损坏变频器，保证拖动系统的安全稳定运行。

变频器中的编程参数是根据电梯的速度运行曲线参数来确定的，至于电梯何时起动、换速以及电梯的运行方向是由外招信号、内选信号、减速信号等外感信号作出决策的。 PLC 控制装置接收到控制信号后，向变制器发出指令，变频器就按速度运行曲线运行。经过改造后的电梯其电力拖動系统便成 VVVF 拖动方式。

2.1.2 电梯逻辑控制系统的设计方案

原有电梯采用继电器控制，线路复杂、故障率高、改用、进行控制，具有接线少、工作可靠、维修方便的特点。根据改造电梯的层站数可确定 PLC 的输入、输出点数，选择与之相符要求的 PLC 型号（Fx2—64MR）、扩展模块（Fx—64 EYR）、功能单元（Fx2—40AW）。

2.2 门机控制一体化与永磁同步电动机在电梯改造中的应用

2.2.1 永磁同步电动机是电梯门机控制的趋势

永磁同步电动机的转子采用稀土永磁材料，相比三相异步电动机而言，其电动机起动力矩和过载能力都有明显优势，特别是最大起动力矩与额定力矩之比可达近4倍，而一般异步电动机仅有 1.6 倍左右。由于电动机原理的不同，其具有如下特点：

（1）电动机无滑差，转子上无基波铁、铜耗。

（2）稀土永磁同步电动机功率因数可达到或接近于1.0 ，功率因数的提高，一方面节约了无功功率，另一方面也使定子电流下降，定子铜耗减少，效率提高。

（3）一般应用不需要减速装置，容易实现静音效果、节电明显。因此相对于三相异步电动机而言，永磁同步电动机具有运行效率高、节能效果明显的优势，具有广阔的应用前景。

2.2.2 门机一体化控制器的使用

门机一体化产品是目前市场上针对电梯门系统而设计的驱动控制器，它集成了开关门逻辑控制与电机驱动控制，外部系统只需给出开关门指令，即可实现对整个门系统的控制。

该类产品可以驱动交流异步电机与交流同步电机，并支持速度控制模式与距离控制两种模式，极大的提高了产品应用范围，使得该产品几乎可以满足绝大部分门系统的控制驱动需求。 该类产品的特点有：

第一，一体化。

同步电机驱动、异步电机驱动一体化；电机驱动与逻辑控制一体化。

第二，技术领先。

支持普通增量编码器永磁同步电机闭环矢量控制；永磁同步电机位置补偿角可脱载或带载辨识；准确科学的遇阻判断，实现遇阻自动开发，保证使用安全。

第三，超薄结构设计，安装简便。

采用流线型外观设计，美观大方；采用无螺钉的卡扣壳体设计，方便拆卸；超薄扁平结构：197mm*147mm*66mm，方便安装，节省空间；采用行程按键加贴膜方式，按键手感好，可靠性高；防护等级 IP21，防滴水设计。

3.在用电梯改造应注意的几个问题

电梯改造与电梯制造有所不同，它所面向的是各种各样的电梯。同一种类型电梯，电梯的状况也是千差万别的。比如讲，有的电梯维修保养状况比较好，使用年限比较短，电梯改造的内容要少一些。有的电梯由于状况较差，需改造的内容会成倍增加。缺乏电梯改造标准，在确定电梯改造方案时，往往会跟着感觉走，不能在电梯改造中做到面面俱到，缺项、漏项很难避免，处理不当达不到预期效果。以下是针对一些问题的解决方案：

3.1 电梯改造应遵循 GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》进行再设计

电梯改造区别于电梯修理，其工作内涵不是简单地对零部件进行修复，或更换就可以解决的，其主要特征是需对在用电梯按 GB7588-2003 电梯安全规范对旧梯进行一次再设计。如对于改变电梯主参数速度，那么驱动曳引机更换是必不可少的。对曳引机除了应计算电机功率，进行传动设计外，还需进行曳引能力的设计计算，曳引绳在曳引轮槽的比压计算等，以确定所选的新的曳引机是否满足 GB7588-2003中曳引驱动电梯的曳引条件及曳引绳的比压，是否满足速度、紧急操作、及制动系统的各项要求。同时对限速器、安全钳、缓冲器装置也应按新的速度参数进行设计配置并分别满足 GB7588-2003 中相关的各项要求。

3.2 对在用电梯的改造应按 GB7588-2003 全 部要求进行验收

社会上目前对在用电梯进行改造普遍存在头痛医头脚痛治脚的现象，并不解决实质性问题。作者认为对在用电梯既然花资金、精力进行改选，就应改造彻底使得旧梯符合 GB7588-2003 安全规范的全部要求。

【参考文献】

[1]GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》.

[2]GB/T10058-2009《电梯技术条件》.