伺服電機控制技術在電梯維修中的重要性

張靖輝，趙鵬飛

（鄭州市電子信息工程學校，河南鄭州 450007）

0 引言

近年，隨著電機不斷發(fā)展，電機控制技術也在更新?lián)Q代。伺服電機控制技術在機械領域的應用十分廣泛，作用不可小覷。伺服電機控制技術不僅可以控制直線運動，也可以對轉動進行控制，對于復雜的曲線運動也可以實現(xiàn)操控。電梯使用與維修過程中，也應用到伺服電機控制技術。作為目前日常生活中常見的運輸工具，在電梯維修過程中，對于電機控制技術的要求更加嚴格，也更加謹慎，伺服電機控制技術在其中起到了不可替代的重要作用。

1 伺服電機控制技術

伺服電機就是執(zhí)行電機，在控制系統(tǒng)中起著執(zhí)行元件的作用。它的主要功能是將電信號轉化為軸上的轉角或者轉速，給控制對象提供動力。輸入控制信號時伺服電機啟動，控制信號不輸入時伺服電機保持靜止。

伺服電機控制技術主要分為直流伺服控制技術和交流伺服控制技術。目前，直流伺服控制技術是一項發(fā)展比較成熟的技術，使用范圍也較為廣泛。交流伺服控制技術克服了直流伺服控制技術的一些缺點，并且可以應用在大功率環(huán)境，也可以應用于高速運動?？梢灶A見，交流伺服控制技術不久會得到廣泛使用，甚至在很多場合可以取代直流伺服電機控制技術。

隨著國內電機行業(yè)不斷發(fā)展，電機控制技術也愈發(fā)完善。在伺服電機控制技術中有多種算法機制，每種算法都有其獨特優(yōu)勢與不足，進而促進伺服控制系統(tǒng)從單向調節(jié)到可逆調節(jié)的演化過程。伺服控制系統(tǒng)隨著機械領域內電機行業(yè)不斷發(fā)展，系統(tǒng)結構也由簡單向復雜演化系統(tǒng)也越來越數(shù)字化和智能化。伺服電機控制系統(tǒng)將電子器件的控制與驅動合為一體，還具有保護電子器件的功能，是一項比較優(yōu)越的電機控制技術。伺服電機相比于其他電機，對相關操作的響應十分迅速，控制操作的準確度高，過載能力也較強。

2 伺服電機控制技術發(fā)展現(xiàn)狀

伺服電機控制技術有著十分長遠的發(fā)展歷程。作為數(shù)控系統(tǒng)關鍵組成模塊之一，從廣義講，伺服電機控制技術采用計算機系統(tǒng)進行控制，通過相關算法進行軟件操作。伺服控制技術具有穩(wěn)定性強、操作精確、參數(shù)穩(wěn)定的優(yōu)勢，相比于其他控制技術，制作成ASIC電路更加容易。

20世紀70年代，美國首先研發(fā)出直流伺服電機，廣泛應用在美國機械行業(yè)。隨著研發(fā)進程不斷推進，閉環(huán)系統(tǒng)逐漸取代開環(huán)系統(tǒng)。隨著越來越多的行業(yè)使用直流伺服電機，也暴露出諸多問題。歸納匯總直流電機的相關問題，又研發(fā)出交流伺服電機。交流伺服電機克服了直流伺服電機在使用過程中的諸多問題，推廣后得到廣泛使用，直流伺服電機逐漸被交流伺服電機代替。

目前的數(shù)字控制系統(tǒng)，伺服電機控制技術取得了很多突破。例如，直流驅動技術被交流控制技術代替，模擬控制技術被數(shù)字控制技術代替，即用軟件控制技術取代硬件控制技術。隨著電工電子理論與研發(fā)水平不斷增強，伺服電機控制技術也在不斷完善。軟件處理能力的加快使得伺服控制技術不斷加強，其應用效率也顯著提升。除此之外，計算機運算能力以及微電子技術的提升也大大改善了伺服電機控制技術，使其在原有基礎上更加可靠、更加穩(wěn)定、性能更加優(yōu)異、調試更加方便、運行更加流暢。

3 伺服電機控制技術在電梯維修中的優(yōu)勢

（1）響應速度快。這是因為伺服電機轉子慣性較小，可以實現(xiàn)快速啟動和快速停轉。

（2）控制精度較高。伺服電機控制技術的一大亮點是控制操作精準，這在電梯維修中的作用十分顯著。電梯維修不能出現(xiàn)一絲一毫錯誤，必須盡可能保證操作精確。相比其他電機控制技術，伺服電機控制技術的精確度較高，操作起來較精準。

（3）操作性能較穩(wěn)定。步進電機在運行過程中可能出現(xiàn)運轉不穩(wěn)、持續(xù)振動的現(xiàn)象。利用伺服電機控制技術可以大大減少該現(xiàn)象的發(fā)生，采用伺服電機控制技術進行電梯維修，可以保障電機運行平穩(wěn)，達到抑制共振的效果。

（4）矩頻特性較好。步進電機在運行過程中隨著轉速加快，會導致力矩下降，并且隨著電機轉速提高，其力矩會持續(xù)下降，且下降趨勢越來越嚴重，幅度越來越大。而采用伺服電機控制技術，力矩持續(xù)平穩(wěn)輸出。在電梯維修過程中采用伺服電機控制技術可以維持其額定力矩輸出，矩頻特性較好。

（5）過載能力較強。步進電機沒有過載能力，而伺服電機具有較強過載能力，在使用過程中甚至可以使其最大轉矩滿足額定轉矩的3倍多。因此，在電梯維修過程中使用伺服電機控制技術有助于克服電梯啟動瞬間的慣性力矩。

（6）調速范圍較廣。改變控制電壓可以起到調節(jié)伺服電機轉速的作用。在電梯維修過程中使用伺服電機控制技術，可以起到在比較大的范圍內調節(jié)伺服電機轉速的作用，為電梯故障檢測與維修帶來一定便利。

4 伺服電機控制技術在電梯維修中起到的主要作用

電梯的曳引開關可以采用電機伺服系統(tǒng)進行開發(fā)與設計，這就方便了在電梯維修過程中對于曳引開關的檢測與維修。對于電梯電源功能、供電情況的檢測，也可以利用伺服電機控制技術實現(xiàn)。當然，對于電梯電源功能、供電情況的檢測，首先是要求有穩(wěn)定的供電電源。

除了上面兩點之外，還可以利用伺服電機控制技術檢測電梯信號調理電路以及相電流電路。其中，相電流電路的檢測主要利用伺服電機控制技術控制轉速與電流，達到雙閉環(huán)效果。利用伺服電機控制技術可以計算出轉速反饋值，達到檢測相電流電路的目的。在電梯使用、故障檢測與維修過程中，應利用伺服電機控制技術進行檢測，以便于工作人員能夠根據電梯電機使用情況及時進行維修?？梢岳盟欧姍C控制技術，通過電梯的負載特性及轉子的位置來控制電機，使電機處在正轉狀態(tài)、反轉狀態(tài)或負載狀態(tài)，使電機能夠實現(xiàn)4個象限運行。電梯在使用過程中很多都是依靠伺服系統(tǒng)實現(xiàn)相關控制策略，因此在電梯維修過程中，可以利用伺服電機控制技術檢驗電梯轎廂在運行狀態(tài)和?？繝顟B(tài)時的電機問題，以及兩種狀態(tài)切換時的銜接問題，及時發(fā)現(xiàn)故障所在。電梯的安全?？筷P系到電梯運行的安全，是一項值得重視的問題?？梢岳盟欧姍C控制技術對電梯的安全?？繂栴}進行檢修，根據不同的負載情況，制定不同的電梯檢修策略。

總體來說，電梯運行過程中的各項操作、各種狀態(tài)切換，以及電機在電梯運行中執(zhí)行的相關任務都可以利用伺服電機控制技術實現(xiàn)。因此在電梯維修過程中，伺服電機控制技術起著很重要的作用，利用伺服電機控制技術可以實現(xiàn)對電梯運行中大部分功能的檢測，使得電梯檢修人員能夠及時測試相關功能模塊，發(fā)現(xiàn)電梯運行中存在的問題。再根據問題制定相關解決方案，實現(xiàn)電梯維修。對于電梯維修，要謹記只有在完成相關檢測后，才能針對檢測過程中出現(xiàn)的問題進行電梯維修。

5 結束語

電梯作為一種常見的交通傳輸設施，為人們上班、購物、回家提供了許多便利。為了電梯使用性能更上一層樓，電梯的故障檢測與維修必不可少。結合對伺服電機控制技術的描述及其在電梯維修中的相關事項表明，伺服電機控制技術在各方面較其他電機控制技術有著顯著優(yōu)勢。隨著伺服電機控制技術的不斷改進與完善，其在電梯維修中的作用也會越來越大，可以顯著提升工作人員工作效率，為人們使用電梯提供更大便利。