电梯设备供应与安装方案

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第一章 项目概述与需求理解

第一节 项目背景

一、深入解析电梯的基本概念及其种类划分

(一)电梯的定义

电动机驱动的垂直升降装置——电梯，其特征为配备有箱形吊舱，专为高层建筑设计，以承载人员或运输相关设备。

一种特殊的电梯类型采用台阶式设计，其踏步板安装于连续运行的履带之上，通称自动电梯。作为固定的楼层服务装置，它配备了一个封闭的轿厢，该轿厢在至少两条垂直或倾斜角度小于15度的刚性导轨之间平稳运行。

电梯的轿厢设计注重乘客进出及设备装卸的便利性，通常将其视为建筑内部垂直交通系统的统称，无论其动力来源如何。

近年来，随着全球环保意识日益提升，业界普遍采纳了粉末涂料作为电梯表面的标准处理手段。这种涂料以无溶剂特性而闻名，相较于传统油漆，它展现出卓越的性能优势，彰显了对环保理念的积极响应。

电梯根据运行速度可分为三个类别：低速电梯（其速度标准为每秒1米以下），快速电梯（运行速度介于1至2米之间），以及高速电梯（其速度超过2米/秒）.

自19世纪中期以来，液压电梯技术逐渐普及，特别是在低层建筑中依然可见其应用。早在1852年，美国的E.G.奥蒂斯便创新性地研发出了以钢丝绳提升为核心的可靠安全升降机。进入80年代，驱动系统的革新尤为显著，例如电动机通过蜗杆传动驱动卷筒缠绕系统，并引入了平衡重设计，提升了运行效率与安全性。

7.19世纪末，采用了摩擦轮传动，大大增加电梯的提升高度。世界速度最快且运行距离最长的电梯：迪拜哈利法塔电梯，速度最高达每秒17.4米。(1050米/分，63.0公里/39.1英里小时)

台北101大楼矗立的电梯，作为全球速度与运行距离之冠，其卓越性能令人瞩目。该电梯的最大速度可达到每秒16.8米，相当于每分钟1010米，或者换算至时速为60.6公里，相当于37.7英里。这样的技术成就体现了中国建筑领域的杰出水平。

(二)电梯的分类

电梯的种类配置依据建筑物的高度、功能及客流量（或物流量）的特性进行差异化设置。以下是电梯的基本分类概要：

1.按用途分类：

(1)乘客电梯，为运送乘客设计的电梯，要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰。载货电梯，主要为运送电梯设备而设计，通常有人伴随的电梯。

(2)医用电梯，为运送病床、担架、医用车而设计的电梯，轿厢具有长而窄的特点。杂物电梯，供图书馆、办公楼、饭店运送图书、文件、食品等设计的电梯。观光电梯，轿厢壁透明，供乘客观光用的电梯。车辆电梯，用作装运车辆的电梯。船舶电梯，船舶上使用的电梯。

专用的建筑施工电梯，专为建筑工程施工与维护设计的应用电梯。

除常规电梯外，本项目还涉及一系列特种用途电梯，包括冷冻库专用电梯、防爆型电梯、专为矿井设计的电梯、电力站专用电梯以及专为消防人员设计的电梯等。

2.按驱动方式分类：

电梯类型：交流感应电动机驱动的电梯，其拖动方式多样，包括交流单速电梯、交流双速电梯、交流调压调速电梯以及交流变压变频调速电梯。

(2)直流电梯，用直流电动机作为驱动力的电梯。这类电梯的额定速度一般在2.00m/s以上。液压电梯，一般利用电动泵驱动液体流动，由柱塞使轿厢升降的电梯。

电梯采用齿轮齿条传动系统设计，其工作原理是将导轨加工制成齿条形，轿厢内部安装能与齿条啮合的齿轮。通过电动机驱动齿轮旋转，实现了电梯的升降运动。

电梯类型：螺杆式，其设计原理是将直顶式电梯的传统柱塞创新地改造为矩形螺纹结构。在电梯系统中，装有一只配备推力轴承的大型螺母，它固定在油缸顶部。动力源自电机，通过减速机（或皮带传动）驱动螺母旋转，进而实现螺杆对轿厢的升降操作。

电梯的动力系统基于直线电机驱动，其核心能源源自直线电机。

自电梯诞生初期，其动力系统历经变迁，曾一度采用蒸汽机及内燃机直接驱动，然而如今这类技术已鲜见于现代电梯设计之中。

3.按速度分类：

(1)电梯无严格的速度分类，我国习惯上按下述方法分类。低速梯，常指低于1.00m/s速度的电梯。中速梯，常指速度在的电梯。高速梯，常指速度大于2.00m/s的电梯。超高速梯，速度超过5.00m/s的电梯。

随着电梯技术的持续进步，其运行速度日益提升，对于高速、中速与低速电梯各自的速度上限标准也随之相应提高。

4.按电梯有无司机分类

电梯配备专业的司乘服务，其运行过程由专职司机操控执行。

乘客步入电梯厢内，通过操控面板选择欲达楼层，随后电梯凭借其自动运行功能直抵目标层，此类电梯通常具备自动集选特性。

这款电梯配备有或无司机模式，其控制电路具备灵活性，通常情况下由乘客自行操作；然而，在客流量高峰期或者特殊情况需求下，可切换至专业司机操作模式。

5.按操纵控制方式分类

电梯运行由手柄开关操控，电梯驾驶员在轿厢内的控制台上操作该手柄，从而实现电梯的启动、提升、下降、精确停靠及停止等动态过程。

电梯操作通过按钮实现：此乃一种基础的自动化电梯控制系统，其特色在于内置的自动楼层感应功能。主要分为两种操控模式，即电梯厅外按钮控制与电梯内部按钮控制.

电梯操作受控于信号系统，这是一款具备高级自动化的有司乘人员电梯。除了具备自动楼层平移和门开启功能，它还具备轿厢指令记录、层站召唤记录、自动停靠层站、同向拦截以及自动方向切换等一系列特性。

电梯的集选控制系统：一种基于信号控制的高级自动化装置，其主要特征在于实现了无需人工操作的全自动运行，相较于传统信号控制具有显著优势。

(5)并联控制电梯，台电梯的控制线路并联起来进行逻辑控制，共用层站外召唤按钮，电梯本身都具有集选功能。

微机掌控的群组电梯，通过集中并联的方式实现由单一控制系统进行调度。其功能包括梯群程序管理与智能化操作模式。

6.其它分类方式

根据机房布局的区分，电梯可以分为三种类型：位于井道顶部的（上机房）电梯，机房设置在井道底部侧面的（下机房）电梯，以及其机房内置在井道内的（无机房）电梯。

按照轿厢尺寸的划分，常用的标签包括'小型'和'超大型'等抽象概念。另外，双层轿厢电梯也是不可或缺的一种电梯设计。

7.特殊电梯

斜行电梯，其轿厢在特制的倾斜井道内沿导向轨流畅运行，兼具观光与运输功能，展现出显著的发展优势，尤其是在地狭人稠地区将住宅迁往山地的背景下，其应用日益普及。

电梯系统适用于立体停车场，可根据停车场类型灵活选择各类电梯配置。

建筑工地专用电梯：一种通过齿轮齿条的啮合机制（涵盖销齿传动、链传动以及钢丝绳提升），驱动吊笼实现垂直或倾斜运动的机械设备，旨在人员和物资的输送，广泛应用于建筑工程施工与维护过程中。此外，它亦适用于仓储设施、港口装卸区域、船舶修造厂、高耸塔楼和高烟囱的长期垂直交通需求。

二、详细解析电梯组件与设计

包括：四大空间，八大设备。

(一)四大空间：

设施构成概述： 1. 机房设备配置 2. 井道与地坑结构设计 3. 轿厢组件详解 4. 层站功能区域划分

(二)八大设备：

以下是电梯系统的各个关键组件： - 曳引装置：驱动电梯运行的核心部件 - 导向装置：确保电梯平稳运行的导向系统 - 轿厢：乘客或货物承载空间 - 门设备：安全进出的电梯门系统 - 重量平衡设备：维持电梯载重均衡的关键技术 - 电力拖动设备：提供动力支持的电机与传动系统 - 电气控制设备：负责电梯智能化操作的控制系统 - 安全保护设备：保障乘梯安全的各项防护设施

(三)功能：

电梯的主体结构主要包括曳引机（绞车）、导向导轨、配置对重的系统、一系列安全保障设备（如限速器、安全钳和缓冲器等）、信号操作设备，以及联动运行的轿厢和厅门组件。

它们分布在建筑物的井道和机房内各自安置。

电梯通常依赖钢丝绳摩擦传动系统运行，钢丝绳缠绕在曳引轮上，两端分别与轿厢和平衡重相连。通过电动机驱动曳引轮，实现轿厢的升降动作。

电梯应具备如下特性：确保安全可靠，追求高效输送，实现精准平层，并注重乘客的乘坐舒适度。其主要技术规格包括但不限于：额定载重量、可容纳乘客数量、设定运行速度、轿厢外部尺寸以及井道设计类型。

电梯操作简易指南（针对紧急状况的应急措施）：当前的载人电梯普遍采用微机控制的智能化自动化系统，无需专业人员驾驶，乘客只需遵循以下步骤进行乘坐与操作。

在楼层电梯出入口，根据您的出行需求，按下对应的方向箭头键，即上行或下行按钮。一旦按钮指示灯亮起，表明您的请求已登记，只需静候电梯响应即可。

电梯抵达后，乘客应先有序步出轿厢，随后呼梯者方可步入电梯内部。

在进入轿厢后，依据您的目的地楼层，轻触电梯内部操控面板上对应的数字键。

当按钮灯亮起时，您无需采取其他行动，因为您的楼层选择已成功记录。只需静候电梯抵达您的目标楼层后自动停靠即可。

当电梯抵达您指定的楼层后，会自动开启门，紧接着，请按照顺序步出，从而顺利完成一次乘梯体验。

电梯系统中的曳引设备担当着核心驱动任务，其主要功能在于产生并传输动力，确保电梯的顺畅运行。

曳引设备的核心组件包括曳引机、曳引钢丝绳，导向轮以及反绳轮。

导向系统的核心职责在于限定轿厢与对重在运行过程中的活动范围，确保其仅能在预设的导轨上实现垂直的升降运动。导向系统主要包括导轨、导靴装置以及导轨支架这三个关键组件。

电梯的承载装置——轿厢，承担着乘客及电梯设备的运输任务，是电梯的核心执行单元。

9.轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

1. 门系统概述：门系统的核心职责在于封闭层站和轿厢入口，其构成包括轿厢门、层门、开门机以及门锁装置，确保安全通行。 2. 重量平衡系统详解：重量平衡设备的核心功能在于通过调控，使轿厢与对重重力保持均衡，限制两者之间的重量差异，确保电梯曳引系统的顺畅运行。

(1)设备主要由对重和重量补偿装置组成。

电梯速度控制的实现依赖于电力拖动设备，其核心功能在于驱动与动力供应。

电力拖动设备主要构成包括曳引电动机、供电设备、速度反馈装置以及电动机调速装置等组件。

电梯运行的操作与控制主要由电气控制设备执行其核心职能。

电气控制系统主要构成元素包括操纵装置、位置指示设备、控制台（屏柜）、平层系统以及选层器等组件。

电梯的安全运行由高效的安全保护设备确保，旨在预防任何可能对人身安全构成威胁的事故的发生。

电梯的安全系统主要由以下组件构成：限速器、高效运作的安全钳、能有效吸收冲击的缓冲器、确保乘客安全的触板式感应装置、严密的层门门锁、专设的电梯安全窗、以及具备超载保护功能的限位开关装置。

电梯的运行机制是基于曳引绳，它的一端连接轿厢，另一端连接对重，这两部分分别缠绕在曳引轮和导向轮上。曳引电动机通过减速器调整转速后驱动曳引轮旋转，借助曳引绳与曳引轮之间的摩擦力，实现了轿厢和对重的升降运动，从而达成运输目标。

导靴，固定于轿厢上，通过与建筑物井道墙体安装的导向轨紧密配合，实现上下往复的平稳运动，确保轿厢在运行过程中的直线轨迹，有效防止其偏离或摇晃。

该装置在电动机运行时自动释放，促使电梯正常运行；在电力中断时，能迅速制动电梯轿厢使其停止升降运动，并确保在预设楼层保持静止，以便利人员进出及电梯设备的维护操作。

箱体部件，即轿厢，承担着乘客及其他载荷的运输任务，其功能之一是通过与对重的协作，实现载荷均衡，从而降低电动机的工作负荷。

该装置旨在通过调节曳引绳在运行过程中的张力与重量波动，确保曳引电动机承受恒定的负载，从而实现电梯精确停车。

电梯的运动控制由电气设备精确执行，其功能包括选层、平层、速度检测以及照明系统的联动控制。

电梯配备实时显示轿厢运动方向及所在楼层位置的指示装置，其安全设施旨在确保运行全程的安全无虞。

三、全球电梯行业历史概述

早在远古时期，人类便已启用原始的升降装置来运输人员和物资。公元前1100年左右，我国先民创造了辘轳这一创新，凭借其卷筒的旋转机制实现了高度的提升，奠定了早期升降技术的基础。

(二)公元前236年，希腊数学家Archimedes设计制作了由绞车和滑轮组构成的起重装置。这些升降工具的驱动力一般是人力或畜力。19世纪初，在欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力。

早在1845年，威廉·汤姆逊便创新性地研发出一款以水为动力源的升降机，采用的是液压驱动技术。尽管在此之前的升降工具经历了诸多工程师的改良，但直至1852年，全球首款具备广泛工业界认可的、注重安全性的升降机方才问世。

1889年，电力驱动引领了升降机的革新，这一时期标志着现代电梯的诞生。其驱动控制技术的演进历程显著，依次经过了直流电机驱动的初期阶段，继而发展到交流单速、双速电机驱动，随后是直流无齿轮与无齿轮调速系统，再后来是交流调压调速和变压变频技术的应用，直至现今的交流永磁同步电机变频调速驱动的高效能阶段。

(五)19世纪末，采用沃德-伦纳德设备驱动控制的直流电梯出现，使电梯的运行性能明显改善。20世纪初，开始出现交流感应电动机驱动的电梯，后来槽轮式（即曳引式）驱动的电梯代替了鼓轮卷筒式驱动的电梯，为长行程和具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。

在二十世纪初期，直流调速系统在中、高速电梯领域占据显著地位。1967年，电梯控制系统引入了晶闸管技术，催生了交流调压调速驱动的新型电梯。1983年，变压变频控制电梯崭露头角，凭借其出色的调速性能、提升的乘坐舒适度以及节能优势，迅速成为了电梯市场的主导产品。

(七)1996年，交流永磁同步无齿轮曳引机驱动的无机房电梯出现，电梯技术又一次革新。由于曳引机和控制柜置于井道中，省去了独立机房，节约了建筑成本，增加了大楼的有效面积，提高了大楼建筑美学的设计自由度。这种电梯还具有节能、无油污染、免维护和安全性高等特点。电梯在操纵控制方式方面的发展经历了手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制等过程，对于多台电梯出现了并联控制、智能群控。

全球电梯业界不断致力于新产品的研发与维护保养体系的优化，以迎合人们对现代建筑交通日益增长的期待。以下是近年来全球电梯行业的进展概述：      '小标题: 近年世界电梯行业的发展动态'      早在2000年5月，瑞士迅达电梯公司推出了创新的Eurolift无机房电梯。这款电梯采用了SchindlerAramid，这是一种高强度且无钢丝绳芯的合成纤维曳引绳，显著减轻了传统设计的重量。驱动系统采用永磁电机无齿轮曳引机，每根曳引绳由30万根细纤维精细编织而成，这不仅降低了重量，还通过内置石墨纤维导体实现了对曳引绳微小磨损的实时监控，确保运行安全与高效性。

在2000年5月，ElevatorWorld的报道记录了Maspero电梯公司于意大利伯尔尼冬季滑雪胜地引进的一台创新性斜行电梯。这种电梯的特点是轿厢沿着倾斜的井道导轨进行移动，作为一种非传统的坡道运输设备。

2000年，奥的斯公司推出了革命性的Gen2无机房电梯。这款电梯的特点在于，其轿厢由强化的扁平钢丝绳胶带牵引，这种胶带（外部包裹聚氨酯材质）展现出卓越的柔韧性。其独特的无齿轮曳引机设计为纤长型，体积紧凑，便于无缝安装于井道顶部侧方的钢梁结构之中。

在2002年4月17日至20日的第五届中国国际电梯博览会上，三菱电机公司呈现了一款创新的展品——高速倾斜段自动扶梯模型。其独特的可伸缩驱动齿条设计允许梯级间距动态调整，进而实现了速度的相应变化。这款扶梯的倾斜段速度达到了出入口水平段的1.5倍，这一设计策略旨在显著减少乘客的乘坐时间，同时提升上下梯体验的平稳性和安全性。

年，正在建设中预计2004年竣工的台北国际金融中心大厦将安装日本东芝电梯公司速度为1010m/min(16.8m/s)的超高速电梯。该电梯连接地下1层和第89层观光层，提升高度为388m。

在二零零三年二月，奥的斯公司推出了创新的NextStep自动扶梯，这款产品引入了 Guarded踏板设计，将梯级踏板与围裙板整合为一个协同工作的单一组件。此举显著提升了自动扶梯的安全性能，标志着自动扶梯技术的又一次重大革新。

四、全球电梯行业的未来发展动态

市场需求的焦点：无机房电梯的崛起 随着行业的前行，开发商的优选倾向日益倾向于无机房电梯，因其成为未来的亮点。值得注意的是，尽管价格保持稳定并有所提升，特别是以安全可靠著称的第四代无机房电梯，其市场需求呈现出显著的热度。同时，电梯制造商间的合作态势有望朝着更为积极和深化的方向发展。

创新设计：WALESS平面观光电梯引领潮流 以往的半圆形和菱形风格已让位于更具现代感的WALESS电梯，其在原价基础上仅增加8000元的平层设计备受欢迎。特别值得一提的是，WALESS的四分之一圆无机房观光电梯凭借其简洁构造，不仅降低了建筑设计与施工的复杂性，成本优势显著，从而成为市场上的热销产品。鉴于此变化，预计未来的观光电梯款式将由原来的两种扩展至5至6种，以满足广大用户的多样化需求，包括对价格敏感的客户以及别墅业主对于观光电梯的个性化选择。”

未来住宅电梯市场的发展趋势显著体现为多元化，其中包括了有机房与无机房电梯的共存、经济型与豪华型电梯的并立，以及普通住宅电梯与住宅观光电梯的互补。开发商在规划过程中，追求经济效益的同时，愈发重视电梯井道的设计、施工优化以及设备采购与安装的整体考量。因此，单纯的价格比较已不足以满足需求，全面的综合成本评估逐渐成为住宅电梯选择的关键要素。

电梯企业的广告投入预计将呈现出增长趋势，其策略将更加注重广告的实际效益与效率。

电梯行业的标准化生产正在部分企业得以实践，其目标在于通过标准化流程削减生产成本，同时提升服务质量与产品质量。这一发展趋势预示着，很可能由中国的先行实践引领全球电梯产业的革新潮流。

未来，安装及售后服务质量的提升将呈现显著趋势，而培养专业安装团队也将作为教育工作的重要议题，备受瞩目。

预测未来，原有的知名电梯品牌将面临新兴科技企业的挑战，中国电梯行业将迎来更为激烈的国际竞争，同时，市场将吸引更多的投资者共同瓜分这一领域的商机。

在未来几年，节能电梯已然确立为电梯行业的核心发展趋势，这一趋势顺应了行业的变迁并引领着采购导向的革新。随着采购需求的不断演变，电梯行业的发展战略将更加契合节能电梯的潮流。毋庸置疑，节能电梯将在未来的市场中占据主导地位，无论在行业进步还是采购趋向上。

五、现代产品技术创新动态

电梯（以电力驱动）的实质性发展始于二十世纪初，历经百年沧桑，其核心构造与关键技术的主要体现如今聚焦于以下几个关键领域。

电力拖动设备一拖动技术

拖动技术从直流拖动到交流变极调速（交流双速），到交流变压调速、到目前应用最为广泛的变频变压(VVVF)调速技术。

电气控制设备一信号控制通讯技术

历经从继电器逻辑的并行通信起步，直至现今模糊逻辑的串行通讯的演进，随着摩天大楼的日益增多，群控电梯的群呼技术（电梯指令响应机制）愈发凸显其重要性，其中奥的斯的RSR（相对系统响应）和迅达的Miconic10厅外楼层呼叫设备尤为典型。随着生活水平的不断提升，客户对电梯服务的需求已超越基本的可用性，他们期待更安全的运行、故障诊断的及时性和故障处理的高效性。顺应这一趋势，电梯远程监控技术应运而生，而奥的斯的EMS（电梯管理系统）和REM（远程监控解决方案）在该领域展现出显著的代表性特征。

曳引导向设备一曳引机制造技术

曳引机从直流电机到交流电机，到无齿永磁马达技术。有齿曳引机从涡轮蜗杆减速到斜齿轮减速，到行星齿轮减速技术。目前由于对环保要求的提高，出现了复合钢带曳引技术、直线电机技术、磁悬浮应用技术等。为节省空间而引发的无机房电梯技术，包括通力的碟式马达、奥的斯的Gen2电机等。

9si门设备一门机制造技术

历经从手动操作的闸门发展到采用电阻箱实现多段调速的门机技术，如今已进步至先进的变频门机。随着安全需求的不断提升，近年来尤其引人注目的屏蔽门技术已在地铁站广泛启用。

除上述四项外，尚包括以下安全设备的技术：安全钳、限速器、缓冲器以及上行超速装置的制造工艺；电梯轿厢方面的技术则涉及隔音减震悬挂技术；而在重量平衡设备方面，特别强调了高层高速电梯的重量补偿技术。

(一)电梯的技术标准化

根据国家标准化管理委员会的指导，电梯制造企业积极响应，与全国电梯标准化技术委员会紧密合作，完成了全面的电梯标准体系审核与整编任务。该体系中共确认了24项技术标准，其中包含2项具有国家强制性的规定，8项为建议性推荐，7项属于行业标准，另有7项相关辅助标准。标准化工作严格遵循国家既定的改革路径，秉持市场经济导向，优先采纳国际领先标准，这一举措有力推动了行业技术创新和产品质量的提升，显著增强了国产电梯在国际市场上的竞争优势。

(二)政府和厂商将共同推行节能技术的应用

电梯作为能源消耗的显著设备，其能耗相当于每台至少十个电梯的电力需求。此外，电梯运行还可能引发电磁辐射和噪音干扰。鉴于此，政府与制造商正积极推动节能技术的采用与实施。

永磁同步电机驱动技术的工作原理，犹如磁浮列车运作原理，依赖磁场效应产生曳引动力，精准操控电梯厢体的升降运动。相较于传统的齿轮驱动方式，它显著减少了能量损耗，无需额外润滑，同时消除了蜗轮蜗杆减速器带来的机房噪音。据数据显示，这一创新技术能提升设备效能超过30%，并显著降低电力消耗。例如，对于一款日常运行16小时，负载平均维持在40%的1050公斤载重量电梯，每年能节省约9000千瓦时电力。据统计，上海三菱电梯已广泛应用这项技术，其产品中已有超过30%采用了永磁同步电机驱动方案。

在安装了‘记忆大脑’的大楼中，多台电梯频繁同步运行，电力消耗显著。如何实现智能节能的电梯管理？三菱电梯的技术人员揭示，‘人工神经元’犹如一个高效的信息处理器和存储库，它以每周为周期，详尽记录电梯这一周的运行数据。基于这些信息，‘人工神经元’自动生成优化的省电运行策略，精确控制大楼内的电梯群组，使它们协同工作，适时抵达指定楼层，既便利了乘客的出行，又有效降低了电梯的启动和运行频率。据统计，通过这种方式，群梯的电能节省可达30%以上。

1.节能原理

随着工业化进程的加速和居民生活品质的提升，电能供需之间的矛盾日益凸显，节能减耗的需求日益迫切。据统计，电动机在驱动负载过程中消耗的电能占据了总能耗的70%以上。因此，电动机及其负载的节能措施不仅具有显著的社会价值，还带来了可观的经济效益。

(2)电动机及其负载节约电能的途径主要有两大类：一是提高电动机或负载的运行效率，如风机，水泵调速是以提高负载运行效率为目标的节能措施，再如电梯驱动用变频器调速取代传统的交流异步电动机调压调速是以提高电动机运行效率为目标的节能措施。二是将电机已转换到负载上的机械能反变换成电能回馈再生利用，使电动机和负载在单位时间内消耗的电网电能下降，从而达到节电的目的。有源能量回馈器即属于第二类节约电能的典型装置。

电动机驱动负载实现旋转运动，固有的机械能得以体现。当电动机承载如电梯、起重机或水库闸门这类能够上下移动的负载时，它们又蕴含着势能。在电机带动负载减速运动，释放机械能的同时，当位能负载向下运动，势能随之减小时，这部分能量同样具有回收再利用的潜力。若能有效转化并回溯利用这两种机械能，其目标是显著节省电能资源。

当电梯采用变频调速方式运行至最高速度，其蕴含的大量机械动能得以显现。在电梯接近目标楼层并逐渐减速直至停止的过程中，这部分动能需有序释放。变频调速器巧妙地将这一过程中转化的机械能转化为电能，储存在变频器的直流环节大电容中，犹如一座暂时储存能量的小型水库。若未能适时排空积累的能量，可能导致电能过剩，类似小水库溢出。同样，若不妥善处理大电容中的电量，可能会触发过压保护。  现有的变频器处理方法是通过制动单元和外部大功率电阻消耗这部分电量，但这无疑造成能源浪费。相比之下，有源能量回馈器技术能将大电容中的能量无损回收再利用，实现了节能目标，同时避免了大功率电阻带来的发热问题，显著优化了设备的工作环境。

电梯作为一种位能负载，其均衡拖动需求促使负载结构由载客轿厢与对重平衡组件构成。当轿厢承载接近满载，例如一吨载客电梯承载约7人的重量时，轿厢与对重达到基本平衡状态。反之，不平衡的质量会导致电梯运行过程中产生机械能损耗。当电梯重型部件上升时，电动机会吸收电网电能，转化为额外的机械能储备。而当重型部件下降时，机械能会减少，这部分能量会在下放过程中经由电动机转化为变频器直流环节中大容量电容的能量储存，随后由有源能量回馈器再将其回收并重新利用。

根据计算与样机实测数据，电梯的运行速度提升和楼层增加，相应地，机械传动消耗减少，可回收的能量也随之增多，其最大回馈电量可占电梯总能耗的46%，显示出高达46%的节能效益。这一结论源自对快速升降设备如电梯及吊车的节能分析。同样，对于电力机车和龙门刨床等频繁启停运行的设备，有源能量回馈器也展现出显著的节能效果。

2.有源能量回馈器工作原理

主电路构造精良的有源能量回馈装置包含IGBT、智能化功率模块IPM、隔离二极管D1与D2，以及滤波电感L1-L3和电容器C1-C3。作为核心组件，IPM模块负责将直流电能高效地转化为与电网同步的三相交流电流，以便向电网回馈。其内置的全面保护机制（包括过压、欠压、过流及过热防护）确保了系统的稳定与安全运行。为了防止反馈能量对变频器造成损害，二极管D1与D2执行关键的隔离功能。而电感和电容组成的滤波网络，作为谐波滤波器，有效抑制了IPM模块高频开关活动产生的高次谐波电流，从而提升整个有源能量回馈器在电磁兼容性（EMC）方面的性能。

该控制系统主要由单片微处理器、可编程逻辑器件以及周边信号采集模块组成。凭借高冗余度的软件设计，控制电路能够智能识别三相交流电网的相序、相位、电压及电流瞬时值，并以此有序地调控IPM切换至脉宽调制（PWM）模式，确保直流电能得以高效地实现回馈再生利用。

控制电路设计配备了一系列状态指示灯，包括用于显示有源能量回馈器工作状况的指示，如错相、过流和能量回馈状态。针对可能由外部强干扰导致的误操作性故障，集成的单片微机具备自动识别与自愈功能，能自动消除此类异常。此外，用户亦可手动通过故障清除键进行干预，从而提升设备运行的稳定性和可靠性。

3.有源能量回馈器的特点

兼容范围广泛，支持与220V、380V及480V电压等级的变频器无缝衔接，适用于功率范围从15千瓦至40千瓦的设备。

(2)节能效果明显，无发热电阻，在电梯中使用可节电。

设备安装简易，即刻投入运作。能量回馈器与系统接口简单，仅需连接5根线路：3根接入交流电源输入端，另外2根与变频器直流端口相连。安装过程无需繁琐调试，即装即用的特性显著提升效率。

设备表现出卓越的可靠性，其谐波产生量处于较低水平。内置了完备的保护功能，同时配备有工作状态接口，以便与变频器无缝对接，全面保障设备的稳定运行。

电梯行业的未来发展日益倾向于采纳创新的先进技术应用

其中包括节能技术，控制技术，安全技术以及新技术材料。上海三菱具有自主知识产权的产品系列已大规模进入市场。上海新时达和沈阳蓝光的控制设备受到整机企业和维修单位的广泛采用，尤其是新时达的电梯专用变频器在通过了建设部组织的评估之后已经批量投产。西子孚信、宁波申菱、常熟通润、宁波欣达等多家企业的永磁同步曳引机逐步形成了一定的规模。塞维拉、蒙特费罗、张家港润发等三家专业公司主导了电梯导轨市场。

迅达公司推出的Miconic10楼层厅站专用登记设备

设备操控面板位于各层楼候梯厅内，其编号与楼层对应。乘客在呼叫电梯时，只需输入目标楼层号，即可明确应选择的电梯组，以便提前至厅门前等待。在乘客进入轿厢后，电梯会自动到达指定楼层，无需额外选层操作。得益于设备的便捷操作和强大的计算机群控技术，乘客的候梯与乘坐时间得以显著缩短。核心挑战在于有效管理新召唤产生的候梯延时，以确保对既有服务调度的影响降至最低。

2.双层轿厢的电梯

该电梯有2层轿厢，一层在另一层之上，同时运行。乘客进入大楼1楼门厅，如果去单数楼层就进下面一层轿厢。如果去双数楼层则先乘1楼和2楼之间的自动扶梯，到达2楼后进入上面一层轿厢。下楼离开时可乘坐任一轿厢，而位于上层轿厢的乘客需停在2楼，然后乘自动扶梯去1楼离开大楼。双层轿厢电梯增加了额定容量，节省了井道空间，提高了输送能力，特别适合超高层建筑往返空中大厅的高速直驶电梯。双层轿厢电梯要求相邻的层高相等，且存在上下层乘客出入轿厢所需时间取最大值的问题。

奥的斯公司推出集成垂直与水平运输功能的综合性运输设备——Odyssey

此设备运用直线电机驱动技术，井道内部配置多台轿厢，由计算机导航系统精确操控，实现各轿厢在预设轨道网络内的路径共享。这种设计显著节省了井道空间，并有效缓解了超高层建筑中钢丝绳和电缆重量过大的难题。特别适用于拥有共同底层的多塔楼结构，专为连接空中大厅的直达电梯需求而优化。

无机房电梯采用先进的交流永磁同步无齿轮曳引机驱动技术

无机房电梯的独特设计，将曳引机和控制柜整合于井道内，显著节省了建筑空间，降低了单独机房的需求，从而减少了建筑成本。这种创新使得大楼可用面积得以增加，同时也提升了建筑设计的灵活性与美学价值。尤其值得一提的是，交流永磁同步无齿轮曳引机的优势在于：

该产品结构精巧，紧凑且轻便，其形态设计极具灵活性与多样性。

通过配备变频控制系统，能够有效地提升节能效率至最大程度。

由于缺失齿轮，得以避免齿轮振动与噪音的产生，同时减少了齿轮效率下降、磨损以及相关的油润滑问题，从而显著降低了维护需求并减少了油污染风险。

在电力中断的情况下，电机因实施发电制动而维持旋转，从而提升了曳引设备的整体安全性能与可靠性。

在市场上，通力公司的MonoSpace无机房电梯凭借EcoDisk扁平碟式电机的独特设计备受青睐，电机巧妙地安装在机房顶部侧面的导轨上，通过钢丝绳驱动轿厢。而奥的斯公司的Gen2无机房电梯则采用了创新的扁平复合钢加固皮带技术，这种皮带包裹着聚氨酯材料，其卓越的柔韧性使得它能轻松缠绕在曳引轮上，从而显著减少了曳引轮的直径，提升了整体效率。

小型曳引轮直接与细长电机的输出轴相连，构建了无齿轮曳引系统。此曳引机因其紧凑体积，易于安置于井道顶部钢梁的侧边。迅达公司的Eurolift无机房电梯采用高强度合成纤维曳引绳，其不含钢丝绳芯，重量较传统钢丝绳减轻四分之三。每根曳引绳由三十万细分纤维编织而成，并嵌入石墨纤维导体，实现了对曳引绳微小磨损和变化的实时监控。

5.彩色大屏幕液晶楼层显示器

这类显示器具备出色的功能，能以高清晰度的彩色平面或三维形式呈现电梯楼层信息，包括楼层位置、运行方向，并实时显示负载状况和故障状态。此外，它还能根据控制中心的配置展示日期、时间、问候语、楼层导航以及商业广告，甚至能够与远程计算机和寻呼系统联动，推送实时天气预报和新闻资讯。部分型号还增设了触屏查询功能。该装置有效地缓解了乘客在狭小空间内可能遇到的尴尬与无聊，减轻了他们在等待电梯时的心理压力。

6.电梯远程监控设备

设备概述：通过调制解调器连接公共电话网络或专用网络，信号处理计算机在电梯控制柜内接收的运行与故障信息被实时传输至远程的专业电梯服务中心的计算机系统。该系统具备可视化界面，使得服务人员能实时监控电梯运行状况，特别是故障情况。设备功能包括故障诊断展示、故障分析、统计与预测，甚至支持远程维护调试和操作，从而加快维修响应速度，简化人工故障排查工作。这样的设计显著缩短了故障处理周期，确保了大楼电梯的安全高效运行。

7.安全技术方面

随着技术升级，电梯安全配备正朝着双向防护装置迈进。与此同时，电梯安全技术的范畴不断扩展，涵盖了诸如IC卡电梯管理系统、生物识别装置如指纹识别设备，以及全方位的小区监控设施。尤其在高端住宅区，三门电梯直接接入住户单元，已成为提升居住体验的新兴趋势。

六、深度剖析我国电梯行业的发展趋势

(一)电梯行业概况

特种设备中的电梯，以其卓越的便利性显著提升了人们的日常生活体验，扩展了生活空间并直接促进生活质量的飞跃。近年来，我国凭借强大的制造业实力，已成为全球电梯生产的主导力量，构建了完善的产业链。随着产业的发展，电梯的产量持续增长，保有量稳步攀升，出口贸易亦呈现逐年增长态势，区域产业聚集体现出明显的优势，并显示出较高的行业集中度。按照应用环境和功能的不同，电梯种类划分如下：

电梯分类方式及产品类型

(二)电梯行业发展现状分析

根据中国电梯工业协会数据：

根据国家统计局的数据，自2012年起，我国电梯（包括自动扶梯）的产量稳步提升，从52.9万台增长至2018年的85万台。而在2019年，这一数字进一步攀升至117.3万台，涵盖了升降机在内的各类电梯产品。

2012-2019年我国电梯产量走势图

据统计，自2012年至2019年间，我国的电梯保有量稳步增长，至2019年底已攀升至709.75万台的水平。

2012-2019年我国电梯保有量走势图

中国电梯消费市场的增长态势近年来持续显现。据统计，2019年通过政府采购平台的记录显示，全年共实施电梯采购项目3011项，总采购金额约为766亿元人民币，尽管相较于2018年有所减少，然而在近五年的全国电梯采购总额中，整体呈现出稳健上升的格局。

2015-2020年Q1全国电梯采购额

在电梯的应用场景中，保障性住房的电梯采购金额占据首位。

2019年中国政府采购电梯项目中，涉及金额高达1000万元的大型项目共有74例。这些项目按细分领域分布如下：保障性住房相关项目占据30个，房地产项目则贡献了17个项目。在总计中，医院电梯项目占11个。值得注意的是，电梯采购的主流项目类别主要集中在保障房和房地产领域，相比之下，学校、医疗机构以及政府机关的电梯采购项目相对较少。

5.从总体采购额来看，保障房占据了21%的比重，其次是医院，占比为16%。政府机关、房地产和学校占比分别为12%、10%、9%。

2019年电梯行业各细分市场采购额占比

(三)电梯行业竞争格局分析

当前，我国电梯市场呈现出外资品牌引领与本土民族品牌迅速崛起的多元化竞争态势，具体可划分为四个梯队：

1.第一梯队为三家合资企业包括奥的斯、上海三菱和广州日立，其中，上海三菱、广州日立的产品主要定位于中高端产品，而奥的斯主要定位中低端产品。

由迅达、蒂森克虏伯、通力以及富士达等外资企业构成的第二阵容占据主导。

中国大型电梯行业的第三梯队，由康力、远大智能及申龙电梯等享有国际显著影响的企业构成。

位于第四梯队的是为数众多的中小型私营企业。

我国电梯产业竞争格局

从企业业务收入来看，2019年上海机电电梯业务（含电梯整机、零部件、维保等，下同)收入为210.13亿元，广日股份电梯业务收入为47.71亿元，康力电梯股份有限公司电梯业务收入为36.25亿元。

比较分析：2018至2019年间中国主要电梯制造商的营业收入演变

(四)电梯行业发展前景分析

随着政府对民生领域的持续加码，涵盖医疗、卫生、体育、文化等在内的各类工程项目相继展开，其配套设施中的电梯购置需求随之凸显。

近年来，政府采购电梯市场显示出显著的增长活力，涵盖了电梯的增设、既有设备的改造与升级，以及维护保养等多元化项目。尽管经济增速放缓及房地产调控对电梯行业的发展造成一定影响，但新型城镇化进程中，包括民用住宅、商业设施配套和公共基础设施建设在内的建设项目，将有力推动电梯行业的新增需求。据此预测，电梯行业在未来仍将维持适度的增长态势。

电梯行业的未来发展展现出广阔的前景，其主要表现在两个关键领域。

首先，随着城镇化进程和人口老龄化的推进，存量建筑面临着电梯更新与增设的需求提升。

新建房屋的配置日益倾向于增设电梯，这是从建筑增量的角度观察得出的显著趋势。

七、电梯行业的现有难题与发展趋势

虽然电梯行业拥有坚实的发展基石和日益成熟的产业链，伴随着企业数量的增长和规模扩增，市场活力不减。然而，具有国际竞争力的企业群体仍显不足。主要问题包括：品牌知名度较低、技术创新能力亟待增强、资本实力有限、内部运营管理需进一步优化、以及企业间合作模式的改进。此外，行业面临愈发激烈的市场竞争、原材料价格波动和劳动力成本上升等多重经济挑战，这考验着所有企业的应对能力和团结协作。

(一)人才短缺延缓发展

在二十一世纪，竞争的核心是以人才驱动。随着电梯市场日趋成熟及产业链的日益完善，电梯行业的专业人才短缺已成为制约部分企业提升与发展的重要瓶颈。然而，那些洞悉人才价值并采取有效策略招聘和挽留人才的企业，往往能收获显著的成功业绩。

人才战略是推动公司快速发展的重要驱动力，我们着重于人才的引进与培育。为此，我们不惜重金聘请了电梯设计、电控及工艺工装领域的资深专家，并致力于提升内部员工的专业技能。这些举措不仅强化了我们的研发与创新能力，而且稳固了实现'百年基业'目标的基础。

构建有序的人才流动体系，旨在维系企业的稳健与持续发展，从而驱动行业繁荣昌盛。

市场需求旺盛的同时，中国电梯市场呈现出供应过剩的态势，竞争尤为激烈，尤其体现在价格战上。然而，单纯依赖价格优势争夺市场份额的策略已渐显疲态。面对原材料价格攀升、劳动力成本提升以及外资巨头加快本土化进程，行业整合进程悄然而至。那些负债高企、营销网络不稳定且缺乏独特竞争优势的企业，面临着被市场淘汰的风险。面对严峻的市场形势，电梯企业并未陷入恐慌，而是采取积极应对措施，以稳健与理性姿态应对挑战。

申龙电梯在长期稳健运营的支持下，凭借广泛的销售网络、丰富的产品阵容和稳健的财务基础，得以有效抵御市场波动。袁强，申龙电梯的执行总裁，提出呼吁，强调电梯行业协会应当积极发挥作用，防止行业内无序的竞争状态，因为中小企业因其较低的抗风险能力，往往首当其冲受到冲击。

埃克森塞弗的执行董事何伦强调，原材料价格的上涨对所有企业构成压力。然而，企业必须寻求自我应对策略，例如通过提升内部管理效能，优化工作流程，减少资源浪费，控制成本，以及对产品结构进行优化以实现成本节省。

未来数年，电梯市场预计将经历显著的结构调整，呈现出强者恒强、弱者淘汰的趋势。鉴于中国民营企业的普遍发展趋势是向规模化与集约化迈进。

面对市场压力，王卫杰强调，关键在于坚持产品质量的卓越把控，实施有效的运营管理，同时强化员工的专业培训，提升产品的市场竞争力。他认为，唯有当企业内部遭遇人才短缺、资金局限或