浅淡仿真设备在电梯教学中的应用

刘志鹏

（武汉市石牌岭高级职业中学，武汉 430000）

随着城市化进程的加速，电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具，各大中职院校相继投入到电梯专业的教学进程中。传统的电梯教学需要引进巨额的实训电梯，少则几十万，多则上百万，大部分院校难以承担电梯设备的购置费用和日常养护费用，导致“一机多人”的紧张教学问题。同时，实体电梯教学存在不少的安全隐患，增加了教学负担。在传统电梯教学的基础上，引入电梯仿真设备可以避免传统教学的缺点，通过模拟操作和仿真软件交互使用这一教学方法，促进学生学习的兴趣和动力，保证教学任务的完成。

1 设备概述

电梯仿真设备分为仿真电梯模型和电梯仿真软件两大类。仿真电梯模型以亚龙YL-777型电梯为例。亚龙YL-777型电梯是根据真实电梯的维护和保养要求开发的一种电梯实训平台。其适合于各类职业院校和技工学校建筑设备安装与调试专业、楼宇自动化设备安装与调试专业、机电设备安装与调试及电气技术应用的电梯安装与维修专业。

整个装置采用真实的部件组成，导轨、轿厢、厅门、轿厢门、限速器、对重装置等都采用真实的部件或配套的机构。控制部分采用全数字化的微机控制系统（VVVF），曳引机采用目前主流的永磁同步电动机驱动，同时配套相应的故障点设置，学生可通过故障现象在装置上检测查找故障点的位置，并将其修复。学生也可根据电梯定期检查的要求对电梯的相应部位进行检测和修护。在装置上实训，学生能够真正学习和掌握电梯的维保技术及技能，特别设计的井架为教师教学提供了方便。

1.1 结构的真实性

该设备完全采用真实电梯的机构及部件，由曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统及安全保护系统组成。

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮、反绳轮等组成。曳引机由永磁同步电动机、制动器、减速箱等组成，为电梯的运行提供动力。曳引钢丝绳连接轿厢和对重，驱动轿厢升降。导向系统主要由导轨、导靴、导轨支架等组成，导靴安装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和导轨运动于导轨上，导轨架主要起支撑导轨的作用。

轿厢系统由轿厢架与轿厢体（轿壁、轿顶、轿底及操纵箱等）构成。门系统由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等组成。重量平衡系统由对重和对重块装置等组成。电力拖动系统由供电系统、曳引电动机、速度反馈装置、调速装置等组成，为电梯提供动力，实现调速控制。电气控制系统由操纵装置、位置显示装置、控制柜、平层装置、选层器等组成。安全保护系统主要由限速器、安全钳、缓冲器、端站保护装置等组成，保证电梯安全使用，防止事故发生。

1.2 实训的便捷性

人们可以运用钢结构的井道、真实的机构及部件，模拟电梯真实的工作环境。立足源于真实、高于真实的设计理念，公开、透明的设计思路，中职院校可以为相关教学提供了真实、便捷的实训平台。

1.3 教学的全面性

传统教学实训设备只是纯粹完成实训而刻意设计制造的产品，造成教学和实际相脱节。本产品选用目前主流的永磁同步电动机驱动，控制部分采用全数字化的微机控制系统（VVVF）。导轨、轿厢、厅门、轿厢门、限速器、对重装置等都采用真实的部件或配套的机构，采用主流的一体化控制系统、紧凑的机械机构、多重的安全保护、开放式教学平台，采用真实、便捷的实训平台，符合现场化工作的标准。

1.4 产品的安全性

开放式教学主要目的是提高学生的实际动手能力。为了保证学生的安全，本设备设有制动器、限速器-安全钳、上下极限开关、门联锁机械-电气联动、急停开关、检修开关、缓冲器、防护栏、断相、错相等多重安全保护措施。

2 电梯仿真软件

2.1 设备概述

本软件以德国蒂森-克虏伯立式电梯为实物模型，就其安装与典型故障排除进行仿真训练，内容包含施工准备、样板架放线、导轨安装、限速器安装、控制柜安装、层门安装、外呼板安装、拽引机安装、缓冲器安装、对重安装、轿厢安装、轿门安装、钢丝绳安装以及故障检修1、2、3等共16个仿真实训项目。每个实训单元含有若干个实训项目，每个实训项目包含若干个典型的实训步骤。

软件以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练。强调职场的工作环境，训练全部在三维场景下进行。重视教学设计，不同的知识单元必须含有安装必读、技术规范、安全交底、相关资料、教学资源、项目进程和施工准备等实训模块。

2.2 软件仿真度高

软件采用三维可视化控制与数据库技术制作，具有很强的技术性、职业性、情景性、过程性与互动性。软件设有操作提示，可供学习者自行仿真训练。

2.3 信息化教学

软件集情景教学、互动实训功能于一体，发挥“信息技术对教育发展具有革命性影响”的作用，实现电机电器装配与维修教学与实践教学的信息化、现代化，解决电梯的装配与维修等专业实习中存在的诸多难题。同时，让学生在实训操作过程中熟悉整个安装流程，避免因操作失误造成的人身危害和机器损坏。通过信息化交互平台，每一个学生都能在有限的实训时间内进行学习和操作，指导教师可以观看每一个学生操作软件的过程，发现问题及时纠正。

3 结语

将电梯仿真设备（仿真模拟电梯、电梯仿真软件）应用到电梯实训教学中，有效解决了电梯教学危险性大、电梯数量少、学生多的紧张教学环境，充分利用信息化的优势，让实训环节由浅到深、由易到难，逐步激发学生学习电梯的兴趣，加深对理论课程的理解。