运动控制:自由女神像救援电梯
应用更新:在自由女神像，新的快速，高效的救援电梯以平稳的乘坐为特色，由电机驱动，以提高美国雕像和旅游目的地皇冠上的宝石的安全性，紧急通道和疏散。
超级风暴桑迪对基地造成的破坏已经修复，自由女神像于7月4日重新开放。自2012年11月以来一直关闭。
2012年10月，正值自由女神像落成126周年之际，一项耗资3000万美元的自由女神像翻新工程完工，主要用于铜雕像的内部以及混凝土和花岗岩基座。其中包括由国家公园管理局(NPS)进行的“生命和安全升级”，例如三台新电梯，从基座顶部到皇冠的升级楼梯，浴室和消防系统的升级，以及在某些高流量区域用于气候控制的新机电系统。
自由岛是纽约港自由女神像的所在地，每年接待大约350万游客。除了圣诞节，这座雕像每天开放，是世界上最知名的标志之一，它所在的国家公园是真正的美国“遗愿清单”旅游目的地。
第一次，坐轮椅的人或有无障碍需求的人可以参观基座顶部的观景台之一，一般的交通流量和游客设施得到了改善。国民年金有关人士预计，通过此次修葺，每年将增加2.6万名游客。
更多王室访客
每天参观纪念碑的成千上万的人，只有一小部分冒险到皇冠的顶部。预订仅限于每小时10名客人的三组，在8小时的参观日中，总共有240名客人。参观王冠的门票通常会提前几个月售罄，游客需要从基座顶部爬上393级台阶才能到达王冠。
翻新包括升级楼梯扶手和螺旋楼梯上的保护玻璃，螺旋楼梯缠绕在双螺旋结构中，引导客人进出皇冠。一旦纪念碑重新开放，这一升级可能会增加王冠的日常访问。(这座雕像在翻修完成后短暂开放，在岛上的码头和人行道被飓风桑迪(Hurricane Sandy)破坏后再次关闭。截至3月初，重新开放的日期尚未确定。)
雕像内部的另一项重大翻新，对增加每日参观王冠的人数同样重要，是由塔电梯系统公司(TESI)制造的精密救援电梯。TESI是一家位于德克萨斯州奥斯汀的特殊用途，定制设计，齿条和齿轮电梯制造商，安装在矿山，钢厂，发电厂，机场和制造设施中。
救援与维修设计
救援电梯用于应急人员和维修活动，是雕像内部唯一安装的电梯，从基座顶部到皇冠运行。它安装在螺旋楼梯附近，允许应急人员沿着路线的四个间隔到达苦恼的游客。救援电梯的承载能力为三人，提供了一个大大增强的安全功能，允许游客安全地被运送到主电梯，从纪念碑完全出口，而不必导航狭窄和拥挤的楼梯。TESI电梯取代了一台已经使用了30多年的老旧电梯。
TESI总裁Todd Grovatt说:“这个项目的主要挑战之一是雕像内部的空间非常狭小，以及在历史建筑中工作的性质。”“它需要一个高度创新和定制的设计，确保系统与旧电梯连接在完全相同的点上，不修改历史上受保护的内部雕像结构。”我们的齿条和齿轮技术允许电梯的灵活性放置在几乎任何地方，你可以安装升降道齿轮齿条。救援电梯是专门为这种应用和位置定制的。这是世界上唯一的电梯。”
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推动电梯平稳运行
救援电梯的一个组成部分是一个25马力的变频驱动器(VFD)，具有电机控制的专利扭矩控制技术。该驱动器控制驱动电梯的两个10马力电机，并与可编程逻辑控制器(PLC)协同控制整个电梯系统。虽然PLC是电梯的主要控制系统，但它是提供超平稳乘坐的驱动器，通过可编程的速度坡道、扭矩证明和动态制动来管理加速和减速。
电机驱动“是驱动系统的核心和灵魂，”该项目的首席项目工程师Brian Trapani说。“它同时控制两个电机，确保电梯平稳运行。”
激光定位系统向PLC提供信息。一旦乘客选择了上升或下降的命令，PLC就会处理信息并将其传递给驱动器，然后驱动器指示电动机产生足够的扭矩来移动电梯。然后，驱动器将扭矩已达到最低要求水平的验证发送回PLC，然后触发PLC释放制动器。这种“扭矩证明”确保每个电机在线并在指示PLC释放制动器之前产生足够的扭矩。
减速时的平稳行驶主要是通过驱动的动态制动特性实现的。电梯有弹簧设置，电动释放故障安全电机制动器，其在正常运行中更像停车制动器。而不是使用制动器停止电梯，驱动器减慢电机逐渐停止，然后PLC设置制动器使电梯保持在适当的位置。
当电梯上升或下降并接近目的地时，驱动器将电机从以设定的速度移动电梯转换为逐渐制动。这种动态制动是通过将运动动能转换为驱动器内部的电能来实现的。
PLC与驱动器之间的通信不复杂。有三个硬连线速度输入到驱动器，消除了需要一个完整的串行接口。PLC控制位置并为驱动器提供适当的速度参考。
特拉帕尼表示，所选择的先进驱动器“可以在开环控制下运行，没有任何问题，而且控制结构非常紧凑”。“其他驱动器使用闭环控制，在这种情况下，你必须将编码器环路信号反射回来，以便它知道定位，这需要PLC和驱动器之间进行大量的握手。”
少穿
平稳行驶和动态制动的附带好处是，制动器和电梯系统的其他部件具有更长的寿命。电梯的刹车不会因为不断停止而受到压力，机械系统在整个运动周期中都能平稳运行，这是确定系统20到30年预期寿命的关键因素。
Trapani表示:“该系统具有故障安全PLC和故障安全驱动器。“当人们在100英尺的高空时，你要确保刹车工作正常。”
“我们所有的系统都使用变频驱动，”Grovatt说。几年前，TESI转向了这种“其他驱动器不具备的先进技术”。我们现在有四五个系统，”他说，并称其为“真正的主力”。
TESI被新泽西州帕特森的自由电梯公司雇佣来设计和制造救援电梯。Liberty是监督该项目所有电梯安装的分包商。其他的新电梯都在雕像的基座上:一个主要的乘客电梯从底层到基座的顶部，一个轮椅通道从中间层到基座的观景层。
9/11事件让纽约市和整个美国都清醒过来。公共场所，通过这场悲剧，询问是否有可能迅速有效地疏散游客，包括自由女神像网站。通过改造和新的救援电梯，现在可以更有效、更快速地疏散游客。此外，新的设计有助于日常操作和维护人员和游客从基座和顶部到基座和地面之间的任何水平遇到紧急情况。这台电梯在自由女神像成功运行，在安全和使用条件方面产生了关键的影响。
- ABB和塔式电梯系统提供的信息;由CFE Media内容经理Mark T. Hoske编辑，控制工程，设备工程,Consulting-Specifying工程师,mhoske@cfemedia.com．
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