張靖輝，趙鵬飛

（鄭州市電子信息工程學(xué)校，河南鄭州 450007）

0 引言

近年，隨著電機(jī)不斷發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)也在更新?lián)Q代。伺服電機(jī)控制技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，作用不可小覷。伺服電機(jī)控制技術(shù)不僅可以控制直線運動，也可以對轉(zhuǎn)動進(jìn)行控制，對于復(fù)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(yīng)用到伺服電機(jī)控制技術(shù)。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(jī)控制技術(shù)的要求更加嚴(yán)格，也更加謹(jǐn)慎，伺服電機(jī)控制技術(shù)在其中起到了不可替代的重要作用。

1 伺服電機(jī)控制技術(shù)

伺服電機(jī)就是執(zhí)行電機(jī)，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(zhuǎn)化為軸上的轉(zhuǎn)角或者轉(zhuǎn)速，給控制對象提供動力。輸入控制信號時伺服電機(jī)啟動，控制信號不輸入時伺服電機(jī)保持靜止。

伺服電機(jī)控制技術(shù)主要分為直流伺服控制技術(shù)和交流伺服控制技術(shù)。目前，直流伺服控制技術(shù)是一項發(fā)展比較成熟的技術(shù)，使用范圍也較為廣泛。交流伺服控制技術(shù)克服了直流伺服控制技術(shù)的一些缺點，并且可以應(yīng)用在大功率環(huán)境，也可以應(yīng)用于高速運動?？梢灶A(yù)見，交流伺服控制技術(shù)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(jī)控制技術(shù)。

隨著國內(nèi)電機(jī)行業(yè)不斷發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)也愈發(fā)完善。在伺服電機(jī)控制技術(shù)中有多種算法機(jī)制，每種算法都有其獨特優(yōu)勢與不足，進(jìn)而促進(jìn)伺服控制系統(tǒng)從單向調(diào)節(jié)到可逆調(diào)節(jié)的演化過程。伺服控制系統(tǒng)隨著機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)電機(jī)行業(yè)不斷發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也由簡單向復(fù)雜演化系統(tǒng)也越來越數(shù)字化和智能化。伺服電機(jī)控制系統(tǒng)將電子器件的控制與驅(qū)動合為一體，還具有保護(hù)電子器件的功能，是一項比較優(yōu)越的電機(jī)控制技術(shù)。伺服電機(jī)相比于其他電機(jī)，對相關(guān)操作的響應(yīng)十分迅速，控制操作的準(zhǔn)確度高，過載能力也較強(qiáng)。

2 伺服電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

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

20世紀(jì)70年代，美國首先研發(fā)出直流伺服電機(jī)，廣泛應(yīng)用在美國機(jī)械行業(yè)。隨著研發(fā)進(jìn)程不斷推進(jìn)，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(jī)，也暴露出諸多問題。歸納匯總直流電機(jī)的相關(guān)問題，又研發(fā)出交流伺服電機(jī)。交流伺服電機(jī)克服了直流伺服電機(jī)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(jī)逐漸被交流伺服電機(jī)代替。

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

3 伺服電機(jī)控制技術(shù)在電梯維修中的優(yōu)勢

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

（2）控制精度較高。伺服電機(jī)控制技術(shù)的一大亮點是控制操作精準(zhǔn)，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(jī)控制技術(shù)，伺服電機(jī)控制技術(shù)的精確度較高，操作起來較精準(zhǔn)。

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

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

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

（6）調(diào)速范圍較廣。改變控制電壓可以起到調(diào)節(jié)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的作用。在電梯維修過程中使用伺服電機(jī)控制技術(shù)，可以起到在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)控制技術(shù)在電梯維修中起到的主要作用

電梯的曳引開關(guān)可以采用電機(jī)伺服系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計，這就方便了在電梯維修過程中對于曳引開關(guān)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(jī)控制技術(shù)實現(xiàn)。當(dāng)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(jī)控制技術(shù)檢測電梯信號調(diào)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(jī)控制技術(shù)控制轉(zhuǎn)速與電流，達(dá)到雙閉環(huán)效果。利用伺服電機(jī)控制技術(shù)可以計算出轉(zhuǎn)速反饋值，達(dá)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(yīng)利用伺服電機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行檢測，以便于工作人員能夠根據(jù)電梯電機(jī)使用情況及時進(jìn)行維修?？梢岳盟欧姍C(jī)控制技術(shù)，通過電梯的負(fù)載特性及轉(zhuǎn)子的位置來控制電機(jī)，使電機(jī)處在正轉(zhuǎn)狀態(tài)、反轉(zhuǎn)狀態(tài)或負(fù)載狀態(tài)，使電機(jī)能夠?qū)崿F(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(guān)控制策略，因此在電梯維修過程中，可以利用伺服電機(jī)控制技術(shù)檢驗電梯轎廂在運行狀態(tài)和?？繝顟B(tài)時的電機(jī)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(guān)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(jī)控制技術(shù)對電梯的安全停靠問題進(jìn)行檢修，根據(jù)不同的負(fù)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(jī)在電梯運行中執(zhí)行的相關(guān)任務(wù)都可以利用伺服電機(jī)控制技術(shù)實現(xiàn)。因此在電梯維修過程中，伺服電機(jī)控制技術(shù)起著很重要的作用，利用伺服電機(jī)控制技術(shù)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(guān)功能模塊，發(fā)現(xiàn)電梯運行中存在的問題。再根據(jù)問題制定相關(guān)解決方案，實現(xiàn)電梯維修。對于電梯維修，要謹(jǐn)記只有在完成相關(guān)檢測后，才能針對檢測過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行電梯維修。

5 結(jié)束語

電梯作為一種常見的交通傳輸設(shè)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(jié)合對伺服電機(jī)控制技術(shù)的描述及其在電梯維修中的相關(guān)事項表明，伺服電機(jī)控制技術(shù)在各方面較其他電機(jī)控制技術(shù)有著顯著優(yōu)勢。隨著伺服電機(jī)控制技術(shù)的不斷改進(jìn)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。