速度问题

许多因素对电梯的运行速度以及它们需要的速度有影响。

今天，建筑物的数量随着人口的增加而增加。 因此，对垂直运输 (VT) 的需求也在增加。 越来越高的建筑物需要更快地满足对 VT 的需求。 与此同时，电梯的速度也变得更高。 那么，高速电梯和低速电梯有什么区别呢？

在我们回答这个问题之前，我们需要解决这个问题，“高速电梯的速度是多少？” 从根本上说，按照标准和规定，没有“高速电梯”这样的概念。 话虽如此，在 TS EN 5.5.6.1-81 标准的第 20 条中指出，当电梯速度超过 3.5 m/s 时，应在补偿装置中使用绳索，并且需要包括张力齿轮。 因此，速度超过 4 m/s 的电梯被认为是高速的。 对于全球电梯公司来说，4 m/s 或更高的速度被认为是高速，它们需要应用不同的模型。

高速电梯和低速电梯在工作原理上没有区别。 然而，在硬件方面，高速电梯包含更多的部件，自然也更重。 这类电梯一般在对重和轿厢之间采用补偿绳。 一根补偿绳缠绕在轴底部的一组滑轮上。 该装置对电梯的平稳运行具有重要作用。 安装在竖井底部的补偿装置自然会增加所需的竖井深度。 因此，特别是当速度超过 2.5 m/s 时，轴底需要更高的尺寸深度。 因此，随着电梯速度的提高，提供电梯舒适性变得越来越困难。 在电梯顶部和底部的井道内被推动和吸入的空气团扰乱了轿厢的稳定运动并导致更高的振动，尤其是水平振动。

最小化振动

为了使振动最小化，采用了几种组件和方法。 其中之一是在汽车底部悬挂重物，这将有助于它保持在中心。 汽车安装完成后放置的不同公斤的混凝土重量给电机带来了额外的压力； 然而，重量也减少了汽车的摇摆。 此外，轿厢导轨成为更复杂的部件。 滑动式导轨很快磨损，这是由于随着速度的升高而增加的摩擦以及摩擦表面积的差异。 这会导致更多的振动，无论是在垂直轴还是水平轴上。

从根本上说，按照标准和规定，没有“高速电梯”这样的概念。

因此，滚柱导轨是优选的。 这种类型的溜冰鞋，根据设计，用三个或六个轮子抓住主轨道，配备有适当刚度的弹簧来吸收摇摆。 随着速度的增加——例如，当速度上升到 7 m/s——车轮和吸收件的特性得到改善。 轮子的直径从 20-30 厘米增加到 10-15 厘米，弹簧被根据电梯的负载和速度定制的橡胶减震器代替。 这些滑板套装的价格从 20,000 美元上涨到 9,000 美元。 超过 10 m/s 的速度，我们可以称之为超高速，生产者甚至可以使用配备有频率阻尼电子元件的电动溜冰鞋。

与汽车一起移动的气团在空气动力学方面也构成了一个重要问题。 因此，另一个设计特点是空气动力学外壳。 这些外壳基本上由安装在汽车上的金属镀层组成，目的是在汽车的顶部和底部形成一个尖顶。 生产商使用它们，特别是在速度超过 6 m/s 的情况下，以允许汽车穿过轴内的空气团。 增加空气流动的数量和速度也会增加由于门和锁定机构过度振动而导致故障的风险。 出于这个原因，可能需要在竖井的顶部、中部和底部建造带有单向套管的排气口。

速度/安全连接

速度的提高导致安全要求的提高和连接的安全组件在尺寸和特征方面都更大。 缓冲冲程随着速度的增加而显着增加，因此需要更深的轴底。 在这种情况下，电梯生产商会使用减速装置来降低电梯的冲击速度，从而防止行程过度增加。 这些减速装置通过通常放置在轨道上的机械触点检测电梯在终端楼层附近时的位置，向电子机构发出信号。 控制装置上的电子机构可在任何危险情况下自动降低电梯的速度。

其他受速度影响的安全装置是汽车制动器和超速调节器。 随着汽车制动器的尺寸越来越大，串联（双）制动器的使用是另一种应用。 调速器尺寸增大，其工作原理也发生了变化。 在调节器中增加了由编码器和绕线管组成的机构提供感应的部件，其中大部分是根据利用弹簧的离心力感应机构从而张紧机构的原理工作的。 电机制动器的尺寸和数量更大。

同样，竖井信息系统组件的数量和质量也会增加。 具有更多扫描构件的标志扫描仪和由速度计在轴上扫描的磁条或条形码条 - 以及改进的编码器系统 - 被添加到硬件中。 需要防止因绳索长度过度拉伸而导致的平整度差异以及轿厢位置检测中的间隙。

电机和悬架系统的变化较小，但需要对硬件进行改进。 虽然通过应用更大和更高效的永磁定子来加强电机，但悬架系统回到 1:1 类型，以防止在超高速时增加电机的速度。 几家公司正在试验复合材料，这种材料更轻但与钢丝绳具有相同的阻力。

复杂的组件

随着速度的增加，控制、软件和电气元件变得更加复杂。 通过不断改变电流的电压和频率来调节电梯速度的逆变器配备了更大的电子开/关元件、容量和其他电力电子设备，以处理更高的电流。 控制参数需要额外的菜单来提供对增加的硬件成员的干预。 由于根据车内负载调整扭矩非常重要，因此控制需要在超高速下更灵敏的负载测量设备。 当这些电梯用于存在复杂交通的塔楼时，它们需要智能并且能够“学习”。 因此，他们通常需要使用流量重定向和监控设备进行操作，或者拥有提供远程干预的设备。

随着电梯速度的提高，现代技术继续允许执行许多以前以机械方式执行的操作，但现在可以通过更少的材料和更多的电子监督来实现。 PESSRAL 和新发现的材料等系统肯定会在未来出现新的硬件。