Vous êtes-vous déjà demandé ce qui vous permettait de rester en sécurité et de vous déplacer en douceur à l'intérieur d'un ascenseur ? Dans cet article, nous nous pencherons sur la structure complexe et les principes de fonctionnement des ascenseurs, en explorant leurs principaux composants et systèmes. De la machine de traction aux dispositifs de sécurité, vous découvrirez comment les ascenseurs fonctionnent en toute transparence. Apprenez comment les différents systèmes fonctionnent ensemble pour assurer la sécurité, l'efficacité et le confort. Préparez-vous à mieux comprendre la technologie qui se cache derrière l'une des commodités les plus essentielles des bâtiments modernes.
Les ascenseurs sont généralement divisés en deux catégories : les ascenseurs avec salle des machines et les ascenseurs sans salle des machines.
Comme leur nom l'indique, les ascenseurs sans salle des machines n'ont pas de salle des machines. La machine de traction de ce type d'ascenseur est installée sur le rail de guidage et la poutre porteuse, tandis que l'armoire de commande et les autres équipements sont fixés sur le mur du puits.
Les ascenseurs avec salle des machines, qui comprennent les petits ascenseurs à salle des machines et les ascenseurs à salle des machines normale, ont généralement la salle des machines située en haut, ce qui occupe plus d'espace que les ascenseurs sans salle des machines. Ce qui suit se concentre sur la structure de base des ascenseurs avec salle des machines.
Cette section abrite les composants critiques d'entraînement et de contrôle du système d'ascenseur. Elle comprend généralement la machine de traction (qui fournit la force motrice de l'ascenseur), le régulateur de vitesse (un dispositif de sécurité qui surveille et contrôle la vitesse de l'ascenseur), l'armoire de commande principale (qui contient les systèmes logiques et de contrôle de l'ascenseur), l'armoire de distribution électrique et l'équipement de ventilation pour maintenir des conditions de fonctionnement optimales.
La section de la cabine d'ascenseur englobe l'habitacle et ses mécanismes associés. Cela comprend la cabine elle-même (conçue pour la sécurité et le confort des passagers), l'équipement de sécurité (un système de freinage d'urgence), les dispositifs de sécurité tels que le système de communication d'urgence, le mécanisme d'ouverture des portes, les dispositifs de mise à niveau de précision pour un alignement harmonieux du plancher, et le panneau de commande de la cabine (COP) qui abrite l'interface de commande pour les passagers.
Cette section comprend les composants de chaque palier. Elle comprend les portes du hall (qui donnent accès à l'ascenseur à chaque étage), le linteau de la porte (qui supporte l'ensemble de la porte), les cadres de la porte, les rails de guidage et le matériel associé tel que les glissières et les roulettes pour un fonctionnement en douceur de la porte, et le seuil de la porte (le seuil entre le palier et la cabine de l'ascenseur).
Le puits, également connu sous le nom de cage d'ascenseur, est le passage vertical dans lequel se déplace la cabine d'ascenseur. Elle contient des rails de guidage pour diriger le mouvement de la cabine, des contrepoids pour équilibrer le système, divers câbles (y compris des câbles de suspension, des câbles de compensation et des câbles de déplacement pour l'alimentation électrique et la communication), des systèmes tampons au fond pour la décélération d'urgence, et souvent des capteurs et des interrupteurs de sécurité sur toute sa longueur.
Le système de traction est le principal mécanisme de transmission de puissance d'un ascenseur, responsable de la génération et du transfert de la force nécessaire pour déplacer la cabine. Il comprend principalement la machine de traction (généralement un moteur électrique avec ou sans engrenage), des câbles en acier à haute résistance, une poulie d'entraînement et des poulies de renvoi. L'efficacité et la fiabilité du système sont essentielles au bon fonctionnement de l'ascenseur et à la conservation de l'énergie.
Le système de guidage assure un mouvement vertical précis du chariot et du contrepoids dans le puits de levage. Il se compose de rails de guidage en acier usiné, de patins ou de rouleaux de guidage et de supports de rail. Les systèmes modernes intègrent souvent des guides à rouleaux actifs avec des mécanismes d'amortissement intégrés pour améliorer la qualité de la conduite en minimisant les vibrations et les mouvements latéraux, en particulier dans les ascenseurs à grande vitesse.
Le système de la voiture est la principale interface avec les passagers, conçue pour assurer la sécurité, le confort et la fonctionnalité. Il comprend le cadre de la voiture (élingue), qui supporte les charges structurelles, et l'habitacle. Les voitures de conception avancée intègrent des matériaux légers tels que des alliages d'aluminium pour réduire la consommation d'énergie, et peuvent être dotées d'intérieurs personnalisables, d'un éclairage intelligent et de systèmes de purification de l'air pour améliorer l'expérience du passager.
Le système de porte contrôle l'accès à l'ascenseur et assure la sécurité des passagers pendant le transit. Il comprend les portes de cabine, les portes palières, les opérateurs de porte et les dispositifs de verrouillage. Les systèmes de porte modernes utilisent des entraînements à fréquence variable commandés par microprocesseur pour un fonctionnement souple et silencieux et intègrent des capteurs avancés pour éviter les obstructions et assurer un positionnement précis de la porte.
Ce système optimise l'efficacité énergétique et assure une traction constante en équilibrant le poids de la voiture. Il se compose d'un contrepoids, qui pèse généralement 40 à 50% du poids de la voiture à pleine charge, et d'une chaîne de compensation ou d'un câble pour les immeubles de grande hauteur. Les systèmes avancés peuvent utiliser la gestion active du poids pour ajuster la masse du contrepoids en fonction de la charge de la voiture, ce qui améliore encore l'efficacité énergétique.
Le système d'entraînement électrique alimente et contrôle le mouvement de l'ascenseur. Il comprend l'entraînement principal (souvent un moteur synchrone à aimant permanent pour une meilleure efficacité), le système d'alimentation électrique, un codeur pour un retour précis de la vitesse et de la position, et un entraînement à fréquence variable pour une accélération et une décélération en douceur. Les systèmes modernes intègrent des entraînements régénératifs qui peuvent récupérer et réinjecter de l'énergie dans le réseau électrique du bâtiment pendant la descente ou en cas de faible charge.
Le système de commande est le cerveau de l'ascenseur, qui gère toutes les opérations et garantit des performances optimales. Il comprend le contrôleur principal (souvent un contrôleur logique programmable ou un système de contrôle d'ascenseur dédié), le système de positionnement, le panneau de commande de la cabine et les stations d'appel à l'atterrissage. Les systèmes de contrôle avancés utilisent l'intelligence artificielle et des algorithmes d'apprentissage automatique pour la maintenance prédictive, l'optimisation du trafic et la gestion de l'énergie.
Le système de sécurité est un élément essentiel qui assure la protection des passagers et la conformité à la réglementation. Il comprend le régulateur de survitesse, les équipements de sécurité, les tampons et les freins d'urgence. Les systèmes de sécurité modernes intègrent une surveillance électronique de tous les composants critiques, des alimentations électriques sans interruption pour les opérations d'urgence et des systèmes de communication avancés pour la surveillance à distance et la réponse rapide aux problèmes potentiels. En outre, des capteurs sismiques et des modes de fonctionnement sont intégrés dans les régions sujettes aux tremblements de terre afin de renforcer la sécurité des passagers en cas d'événements sismiques.
Un système d'ascenseur se compose d'une cabine et d'un contrepoids, reliés entre eux par des câbles en acier à haute résistance. Le système de traction, alimenté par une machine de traction de précision, facilite le mouvement vertical de la cabine et du contrepoids le long de rails de guidage spécifiques à l'intérieur de la cage d'ascenseur.
Les patins de guidage, montés stratégiquement sur le châssis de la cabine, sont en interface avec les rails de guidage fixes ancrés dans les murs de la cage du bâtiment. Cette configuration garantit un déplacement vertical fluide tout en empêchant les déviations latérales ou les oscillations pendant le fonctionnement, ce qui améliore la qualité de la conduite et la sécurité des passagers.
Le système de freinage de l'ascenseur utilise un frein de type bloc normalement fermé, appliqué par un ressort ou libéré électriquement. En fonctionnement normal, le frein reste désengagé, ce qui permet à la cabine de se déplacer librement. En cas de perte de puissance ou de signaux d'arrêt d'urgence, le frein s'enclenche instantanément, arrêtant le mouvement de la cabine et la maintenant en toute sécurité au palier le plus proche, facilitant ainsi l'entrée et la sortie des passagers en toute sécurité.
La voiture, une enceinte à la structure renforcée, est le principal élément porteur pour les passagers ou le fret. Le contrepoids, qui pèse généralement environ 40-50% de la capacité nominale de la voiture plus le poids de la voiture, optimise l'efficacité énergétique en réduisant la charge effective sur le système d'entraînement. Un système de chaîne ou de câble de compensation s'ajuste dynamiquement aux variations de poids du câble au fur et à mesure que la voiture se déplace, assurant une traction constante et un nivellement précis du plancher sur toute la plage de déplacement.
Le système de commande électrique de l'ascenseur orchestre tous les aspects du fonctionnement, y compris la sélection de l'étage, la mise à niveau automatique, la régulation de la vitesse et l'éclairage de la cabine. Un système d'indicateur de position intégré fournit des mises à jour en temps réel sur la direction de la cabine et l'emplacement de l'étage. De multiples dispositifs de sécurité redondants, notamment des régulateurs de survitesse, des systèmes tampons et des freins d'urgence, fonctionnent de concert pour garantir un fonctionnement sans faille dans toutes les conditions.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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