1.1.2 电梯的发展
电梯是随着工业技术的发展逐步发展起来的,其间出现了多次技术革新和改良。工业革命和科技的发展,使电梯工业发生了翻天覆地的变化。
电力的发明和应用催生了各种新技术、新发明,促进了经济的进一步发展。第二次工业革命的蓬勃兴起,使人类进入了电气时代,电梯也进入了技术创新和快速发展的新时期。
1900年,交流感应电动机开始用于电梯动力驱动。
1903年,奥的斯电梯公司推出了曳引式电梯。它由交流电动机提供动力,带动曳引轮转动,钢丝绳通过曳引轮绳槽一端固定在轿厢上,另一端固定在对重上,利用钢丝绳与曳引轮之间产生的摩擦力,带动轿厢运动(见图1-3)。
图1-3 曳引式电梯传动示意
轿厢与对重做相对运动,轿厢上升时对重下降,轿厢下降时对重上升。由于曳引式电梯克服了卷筒升降驱动耗用功率大、行程短、安全性差等缺点,突破了提升高度、载重量等方面的限制,弥补了安全运行方面的缺陷,因而得到了广泛的应用,为今天的长行程电梯奠定了基础。从此在电梯的驱动方式上,曳引驱动占据了主导地位,曳引驱动使传动结构体积大大减小,而且使电梯曳引机在结构设计上有效地提高了通用性和安全性。
从20世纪初开始,交流电动机进一步得到完善和发展,开始应用于电梯拖动系统,使电梯拖动系统简化,同时促进了电梯的普及。直至今日,世界上绝大多数速度在2.5m/s以下的电梯均采用交流电动机来拖动。
20世纪30年代,奥的斯电梯公司采用直流发电机—电动机方式在纽约的102层摩天大楼内安装了74台超高速电梯,其最高额定运行速度达到了6m/s。
1937年,西屋电器公司在纽约70层的“洛克菲勒”中心安装了75台电梯,其最高额定运行速度已达到7m/s。
1946年,奥的斯电梯公司设计了群控电梯,首批4~6台群控电梯于1949年在纽约联合国大厦安装使用。
1955年,出现了小型计算机(采用真空管)控制的电梯。
1962年,运行速度达到8m/s的超高速电梯投入市场。
1963年,半导体技术的发展带来了无触点半导体逻辑控制电梯。
1967年,半导体晶闸管应用于电梯,使电梯拖动系统结构更加简化、性能提高,并出现了交流变压(Alternating Current Variable Voltage,ACVV)调速电梯。
1971年,集成电路(Integrated Circuit,IC)被应用于电梯。
1972年,出现了数控电梯。
1976年,微型计算机(微机)开始应用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。
1979年,奥的斯电梯公司开发了第一台基于微处理器的电梯控制系统Elevonic 101,从而使电梯的电气控制进入一个崭新的发展时期。
20世纪80年代初,出现了交流调频、调压电梯,开拓了电梯电力拖动的新领域,打破了直流电梯独占高速电梯领域的局面。
1980年,出现了交流变频变压调速系统,奥的斯电梯公司发布了Otis Plan计算机程序,帮助建筑师为新建或改造建筑物确定电梯的最佳形式、速度以及数量等配置方案。
1984年,日本三菱电机公司推出了用于交流电动机的变压变频(Varible Voltage Varible Frequency,VVVF)调速拖动系统,将变压变频调速拖动系统应用于速度为2m/s以上的电梯。
1989年,奥的斯电梯公司发布了第一台直线电动机电梯。它取消了电梯的机房,对电梯的传统技术做了巨大的革新,使电梯技术进入了新的发展阶段。
1996年,芬兰通力电梯公司发布了革新设计的小机房电梯MiniSpace和无机房电梯,采用Eco-Disk碟式永磁同步电动机,由扁平的永久磁铁电机驱动,电机固定在井道顶部侧面的导轨上,由钢丝绳传动牵引轿厢。同年,三菱电机公司开发出采用永磁同步无齿轮曳引机和双盘式制动系统的双层轿厢高速电梯。迅达电梯公司推出Miconic10目的楼层厅站登记系统。奥的斯电梯公司提出了Odyssey电梯系统概念,一种新的、革命性的电梯概念诞生——垂直与水平交通自由换乘。
1997年,迅达电梯公司在德国慕尼黑展示了Mobile无机房电梯,无须曳引绳和承载井道,自驱动轿厢在自支撑的铝制导轨上垂直运行。
2000年,奥的斯电梯公司开发出Gen2无机房电梯,采用扁平的钢丝绳加固胶带牵引轿厢。
2000年5月,迅达电梯公司发布了Eurolift无机房电梯,采用高强度无钢丝绳芯的合成纤维曳引绳牵引轿厢,替代传统的曳引钢丝绳。
2016年,“上海中心”电梯以20.5m/s的速度被吉尼斯世界纪录认定为当时全球正在运行的最快电梯。
电梯技术飞速发展,在智能化与个性化等方面不断获得新的突破,尤其是物联网技术在电梯全生命周期上的应用,为智能预警、远程监控提供了大数据平台解决方案。同时,电梯群控技术的发展使电梯控制系统更加智能化、人性化,各种监控与故障自诊断、语音引导、信息提示、基站随机设置等特殊功能的模块化配置使电梯控制的各个方面更加先进和完善。
被称为广州“小蛮腰”的广州塔,建立于广州市海珠区赤岗塔附近,距离珠江南岸约125m,与珠江新城、花城广场、海心沙岛隔江相望。广州塔塔身主体高约454m,天线桅杆高约146m,总高度约600m,是我国第一高塔,世界第二高塔,是国家AAAA级旅游景区。
广州塔一共112层,第112层是顶层,在顶层可乘摩天轮,第108层、第107层是E区观光层;乘客可从塔下乘坐电梯直达第107层。广州塔装有6台高速电梯,提升高度为433.2m;其中两台消防电梯速度约为10m/s,两台观光电梯速度约为5m/s,两台乘客电梯速度约为6m/s,从第107层(距地面约428m)直达塔下只需要约95s。