电梯驱动电机工作状态及检验时注意事项王晔辉

电梯驱动电机工作状态及检验时注意事项王晔辉

王晔辉

奥的斯电梯曳引机（中国）有限公司

摘要：伴随着现代科技的不断发展以及社会经济的快速发展，尤其是高层建筑物的快速增长，电梯的使用量越来越多，确保电梯的使用安全逐渐成为了人们关注的热点问题。驱动电机是电梯运行的核心系统之一，其性能优劣备受关注。与传统的电励磁电机相比，永磁同步电机具有体积小；功率因数高；结构简单；动态响应快；高效节能等优点，在电梯行业得到了广泛应用.因此文章就电梯永磁同步电机工作状态及检验时的注意事项展开分析。

关键词：电梯驱动电机；工作状态；检验；注意事项

随着现代建筑的蓬勃发展，日益增多的高层建筑已成为现代都市的重要标志。作为高层建筑的垂直运载工具，电梯也倍受青睐。其需求量越来越大，性能越来越高。永磁同步曳引机具有无减速机构，转配简单、省油、运行平稳、噪音低、易维护而且可以省去上行超速保护装置等优点。永磁同步电动机在低频、低压、低速时可提供足够的转矩，消除电梯起动、低速运行过程中的抖动，改善了电梯起动、低速运行过程的舒适感。因此探究永磁同步电机的检验相关注意事项十分必要。

一、永磁同步曳引驱动电梯的工作原理

曳引机安装在机房内，一般在建筑物顶层之上，是电梯的曳引装置，它的绳轮通过钢丝绳牵引轿厢及对重。曳引机是由锅轮减速箱、绳轮、电机、靠背轮、抱间、底座等组成。永磁同步曳引机主要由永磁同步电动机、曳引轮、制动轮及制动系统组成。它采用高性能永磁材料和特殊的电机结构，具有低速、大转矩特性。曳引轮与制动轮为同轴固定联接，并直接安装在电动机的轴伸端；由制动体、制动轮、制动臂和制动瓦等组成曳引机的制动系统。永磁同步曳引机工作原理是电动机动力由轴伸端通过曳引轮输出扭矩，再通过曳引轮和钢丝绳的摩擦来带动电梯轿厢和对重的运行。当电梯停止运行时则由常闭制动器通过制动瓦刹住制动轮，从而保持轿厢和对重静止不动。永磁同步曳引机控制系统是指永磁同步曳引机所使用电源为具有伺服功能的变频器所提供的三相交流变频电源。变频器使曳引机减速，或阻止曳引机因机械原因增速时，即为制动。制动使能量由曳引机返回变频器。变频器制动曳引机时，变频器可吸收的最大再生电源等于变频器功耗（即损耗）。再生电源可能大于此类损耗时，则变频器直流母线电压增加，所以曳引机控制系统增加了合适的制动电阻。由于曳引机以强电流低速运转时若断幵变频器输出电路，可能造成严重电弧放电。所以在变频器与曳引机之间增加了变频器输出接触器，仅当变频器输出关闭时切换输出接触器。

二、永磁同步电梯电机失磁影响因素

永磁同步电梯电机造成的失磁，其缺损程度是一个随机的过程，其失磁因素主要有：（1）机房内温度太高，电机局部过热产生高温失磁；（2）在曳引机启动、刹车及其它故障时，工作点会向失磁膝点移动，如果磁体的工作点在膝点以下，磁体在动态磁路中发生不可逆失磁；（3）机械震动、去磁励磁电流使永磁同步电机出现失磁现象；（4）过载、失步，大电流出现，导致永磁体失磁；五、机械缺损，结构破坏导致失磁。

三、永磁同步电梯存在的隐患

（1）能耗增大、电机损坏、发电机输出电压降低。电动机扭矩减小，在电梯勉强能继续运行的情况下，只能使曳引机带“病”运行；等到维保人员向电梯制造厂请求技术支持，技术人员经过长途跋涉到达现场，曳引机故障往往已经非常严重了，甚至不得不报废。（2）上行超速保护功能失效：电机失磁，切割永磁同步电机线圈形成反向力不足，在实际使用过程中，上行超速保护功能失效，电梯有冲顶事故隐患。

四、对永磁同步电梯检验方法的补充探讨

（一）基于等效磁路的失磁检验方法

等效磁网络是根据等效磁通原理，把电机中磁通分布较均匀"几何形状又较为规则的部分作为一个单元，计算其等效磁导，各单元之间通过节点连接，利

用磁网络与电网络的相似性，求出各节点的磁位或通过单元的磁通进而求得有关参数，与正常运行的电机进行对比，进而判定失磁故障的发生。检验人员需对不同电梯使用电机型号建立数据库，通过运算，在计算机动态性能仿真，检验时现场测量相关数据，进行数据处理比对。

（二）基于参数辨识的失磁检验方法

电机数学模型的结构和参数是人们对被监测对象的已有知识的集中体现，相应参数的变化能够反映系统的故障信息。待估计参数的正常值是已测定或者计算出来的，其估计任务是确定模型参数与正常值有无偏差。（1）磁通量。电机失磁与否，可以用磁通表检测电机的气隙磁场。（2）电压。通过空载反电动势来判定电机的失磁状况，其方法为：电机在额定电压，额定频率下空载运行达到稳定，调节电机的电压，使其电流最小，此时的外加电压可近似为空载反电动势，测出三个出线端的外加电压，取其平均值即为空载反电动势。（3）在线监测。通过数学建模，计算电机磁场，进行永磁同步电机失磁分析及在线监测，在线磁链监测方法，能准确跟踪永磁体真实状况，具有可适用性。

（三）动态试验法

对标准技术条款要求和检验方法每个人的理解也不尽相同，结合工作实践，实际检验中多采取“动态试验法”的方法进行检验。众所周知，曳引驱动电梯现场检验时要达到下行超速难以实现，但轿厢空载时，由于对重比轿厢重，要实现上行时超速却比较容易。因此，上行超速保护装置的动作试验完全可以使轿厢上行实际超速来进行动态试验。“动态试验法”试验时，轿厢在最低层站时空载，断开电梯总电源，一人用松闹扳手松开制动器让轿厢往上溜车，另一人在曳引绳或限速器钢丝绳处用测速仪监测轿厢速度，当上行超速保护装置的速度监控部件（限速器）的上行超速开关动作时，记下动作速度，核对此速度是否在规定的动作速度范围内。并观察减速元件是否动作，轿厢能否减速和制停。“动态试验法”应注意的问题：（1）应安排专人观察轿厢的位置，如果轿厢溜到接近顶层站而减速元件仍未动作时，操纵松闸扳手者应立即松开扳手，让制动器制动，避免轿厢冲顶发生事故。（2）当减速元件动作时松闸扳手仍应使制动器开闹，以便完全靠减速元件将轿厢减速和制停来检验其可靠性。（3）实际检验中发现，当电梯层站低于层时（即当井道高度较低时），此方法难以使轿厢达到上行超速保护装置的动作速度。此时可采取空载轿厢从底层向上运行时，一人操纵松闹扳手让制动器一直开闹的同时，突然断电，给轿厢一个初速让其加速到上行动作速度。如果仍达不到上行动作速度，则只能采取通常类似安全钳试验的检修速度人为模拟超速试验的方法了。（4）此法不适用于“制动器类”上行超速保护装置的检验。“动态试验法”尽可能的模拟上行超速保护装置的实际动作工况，其优点是既检测上行超速保护装置的动作速度是否合格，又检测了上行超速保护装置在超速时的有效性和可靠性。同时还可以检测夹绳器类上行超速保护装置靠电磁铁触发时在停电情况下电磁铁动作的可靠性。但试验时一定要注意安全。

总之，曳引机作为曳引式电梯的主要部件，又称为主机，它是电梯的动力之源，作为电梯的关键部件，曳引机的性能对电梯整机的影响是直接的和明显的，研究电梯检验中一些关键问题和注意事项，能够确保电梯的安全可靠运行。

参考文献：

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