電梯曳引機(jī)封星技術(shù)的探討

摘 要：隨著科技的不斷創(chuàng)新，封星技術(shù)運(yùn)用在了電梯的曳引機(jī)中，從而使電梯的安全性能得到了一定的提高。文章就封星技術(shù)中的溜車過程以及速度分析進(jìn)行一定的探討，同時(shí)對(duì)曳引機(jī)安裝封星技術(shù)在必要性以及電梯中的安全作用進(jìn)行了簡(jiǎn)要得探討。引用封星技術(shù)可以提高電梯運(yùn)行的安全性以及可靠性，因此對(duì)其進(jìn)行探討有著非常積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：電梯；曳引機(jī)；封星技術(shù)；探討

前言

曳引機(jī)由于其具有體積小、控制性能高、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，而且極易進(jìn)行低速驅(qū)動(dòng)，可以取消齒輪減速設(shè)備，能夠利用頻率變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的調(diào)整，從而使其在電梯中得到了極為廣泛的運(yùn)用。但是由于其在救援時(shí)無法使用盤車手輪進(jìn)行緊急狀況下的救援工作，因此引入封星技術(shù)可以作為一種救援的方式，從而作為對(duì)人們的生命安全一個(gè)重要的保障。

1 封星技術(shù)簡(jiǎn)介

電梯在運(yùn)行過程中由于停電致使停止運(yùn)轉(zhuǎn)或者制動(dòng)器因某些原因致使電梯無法制停，這時(shí)電梯會(huì)消失驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩同時(shí)對(duì)重和橋箱不再平衡，致使電梯溜車，嚴(yán)重的話會(huì)出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。這時(shí)利用曳引機(jī)使用的接觸器來進(jìn)行封星，就是將U、V、W三項(xiàng)進(jìn)行短接。從而使電樞成為三個(gè)閉合線圈，這時(shí)電梯會(huì)帶動(dòng)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。致使電樞線圈在旋轉(zhuǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁體的切割從而產(chǎn)生磁場(chǎng)，在上述閉合線圈中產(chǎn)生一定的感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓，這個(gè)感應(yīng)電壓與磁場(chǎng)切割從而產(chǎn)生相反磁場(chǎng)，以此來產(chǎn)生一個(gè)向上的進(jìn)行制動(dòng)電梯下行的力矩，最終使電梯達(dá)到平衡[1]。電梯可以保持一個(gè)較小的速度繼續(xù)上向上前行。由此可見，曳引機(jī)進(jìn)行封星是為了在曳引機(jī)在無電狀態(tài)下同時(shí)電梯滑車和飛車時(shí)能夠起到一定的制動(dòng)作用，也就是說，利用封星實(shí)現(xiàn)的閉合回路把電能損耗掉，從而對(duì)電梯滑車和飛車起到抑制其速度的作用。一旦當(dāng)轉(zhuǎn)矩和電機(jī)轉(zhuǎn)矩相一致時(shí)，曳引機(jī)便可實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)行。接觸器自身有主觸點(diǎn)兩組，其中一組進(jìn)行控制變頻器的輸出，另一組帶有延時(shí)從而實(shí)現(xiàn)封星。也就是說接觸器可以保證主觸點(diǎn)不能同時(shí)閉合，同時(shí)可以保證常閉觸電在斷開后，會(huì)使常開觸電出現(xiàn)延時(shí)接通。同樣，常開斷開后也會(huì)出現(xiàn)延時(shí)連通常閉。

2 封星技術(shù)溜車過程和速度分析

2.1 封星制動(dòng)的溜車過程

滿足封星制動(dòng)三個(gè)條件的的曳引機(jī)，在電梯靜止以及有初始速度時(shí)都會(huì)出現(xiàn)滑車現(xiàn)象。

第一，當(dāng)曳引機(jī)缺乏電力供應(yīng)之后，電梯會(huì)由于缺少制動(dòng)力，橋箱將從靜止?fàn)顟B(tài)下逐漸開始溜車。開始溜車的瞬間，曳引機(jī)此時(shí)制動(dòng)力不足或者是零，橋箱將會(huì)以某個(gè)加速度進(jìn)行加速下落，如果曳引機(jī)存在了一定的初速度，那么曳引機(jī)中的電機(jī)繞組線圈便會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)電流，從而封星制動(dòng)之后的電磁制動(dòng)力矩。隨著速度的不斷增加，制動(dòng)電力也在不斷的增加，封星制動(dòng)所產(chǎn)生的制動(dòng)力也在不斷的變大，電梯的加速度便會(huì)不斷的降低。一旦到平衡狀態(tài)時(shí)，電梯的加速度便會(huì)降至零，曳引機(jī)轉(zhuǎn)速此時(shí)也就達(dá)到了其最大的穩(wěn)定速度，同時(shí)將以這個(gè)速度進(jìn)行勻速下落，直到電梯至底[2]。

第二，當(dāng)電梯橋箱存在某個(gè)初始速度，曳引機(jī)如果突然失去電力供應(yīng)，曳引電機(jī)繞組利用封星接觸器進(jìn)行短接，在短接的瞬間，電動(dòng)機(jī)線圈繞組便會(huì)產(chǎn)生一定的短路電流，該電流會(huì)造成一定的制動(dòng)力。無論初始速度為多少，電梯電機(jī)在最終均會(huì)出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，一直到電梯至底。

綜上所述，曳引電機(jī)經(jīng)過封星制動(dòng)后，其溜車過程始終是一個(gè)變加速的過程，那么封星制動(dòng)的目的便是令電梯可以用一個(gè)較為穩(wěn)定的速度溜車直至到底。

2.2 溜車時(shí)速度分析

根據(jù)曳引機(jī)的封星制動(dòng)原理以及封星制動(dòng)過程中溜車過程能夠知道，曳引機(jī)僅采取封星制動(dòng)，這時(shí)電梯是無法完全制停的，而一旦當(dāng)電磁制動(dòng)力和橋箱側(cè)與對(duì)重側(cè)存在的不平衡力相等時(shí)，此時(shí)電梯會(huì)以穩(wěn)定速度繼續(xù)運(yùn)行，最終橋箱會(huì)在這個(gè)速度下直至到底，因此該速度大小對(duì)電梯安全性有著直接的影響。根據(jù)國(guó)標(biāo)中的多條規(guī)定，如果該速度處于緩沖器安全設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，則電梯運(yùn)行是安全的，也就是滿足要求的。

假設(shè)電梯在達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)尚未至底，同時(shí)對(duì)繩輪摩擦例以及空氣阻力加以忽略。電梯在溜車時(shí)，當(dāng)封星所產(chǎn)生的制動(dòng)力和不平衡力矩相等時(shí)，此時(shí)電梯加速度為零，電梯此時(shí)的速度為Vc，那么此時(shí)的曳引機(jī)產(chǎn)生的力矩便想當(dāng)是曳引機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。經(jīng)過復(fù)雜的推導(dǎo)之后可以得到如下計(jì)算公式：

3 電梯曳引機(jī)安裝封星技術(shù)的必要性

電梯制動(dòng)器對(duì)于電梯是極為重要的工作裝置，同時(shí)可以將其看做是安全裝置加以利用，有效和準(zhǔn)確的電梯制動(dòng)對(duì)電梯的安全性有著極為直接的影響。然而制動(dòng)器是工作裝置過程中可能會(huì)由于以下因素造成制動(dòng)缺陷。第一，制動(dòng)塊由于磨損致使制動(dòng)力無法滿足要求。第二，曳引電梯的制動(dòng)力矩相比于含有齒輪的電梯高2～3倍，因此其本身所需求的制動(dòng)力較大。第三，曳引電梯在調(diào)整制動(dòng)器時(shí)難度較大且要求高。第四，正常情況下的零速平層制動(dòng)常常會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)器的力矩不足問題。第五，出現(xiàn)機(jī)械卡阻或勵(lì)磁等現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器無法下閘。第六，兩組制動(dòng)器僅僅能減少故障概率而無法實(shí)現(xiàn)完全避免。

由于制動(dòng)器的缺陷，同時(shí)可能使制動(dòng)器的制動(dòng)力不夠或失效，再加之永磁體的特性，那么在曳引電機(jī)上增設(shè)封星技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)使用封星技術(shù)先電磁制動(dòng)對(duì)機(jī)械制動(dòng)缺失情況加以補(bǔ)充或者替換。也就是說將封星制動(dòng)作為電梯機(jī)械制動(dòng)的一種冗余措施，是提升電梯安全性能的一種有效的方式[4]。

4 封星技術(shù)在含有曳引電機(jī)的電梯中的安全作用

第一，封星制動(dòng)能夠彌補(bǔ)曳引電梯在上行過程中的超速保護(hù)不足的問題。曳引電梯的超速保護(hù)裝置是由監(jiān)控、執(zhí)行裝置以及限速器、制動(dòng)器等構(gòu)成，也就是制動(dòng)器不僅僅是工作裝置同時(shí)也是安全裝置。制動(dòng)器是否有缺陷，將對(duì)超速保護(hù)裝置以及電梯的安全性造成直接的影響。第二，電梯平層過程中，如果橋箱由于制動(dòng)器實(shí)效導(dǎo)致的門區(qū)不正常的移動(dòng)，那么封星制動(dòng)能夠使橋箱以更慢的速度移動(dòng)，使出入橋箱的人員擁有更多反應(yīng)的時(shí)間，從而減少剪切風(fēng)險(xiǎn)。第三，封星制動(dòng)能夠使橋箱出現(xiàn)下行溜車以及飛車過程中進(jìn)行二次制動(dòng)，就算是在安全鉗無法使用的情況下，封星制動(dòng)依然可以使橋箱下行變的緩慢，從而使橋箱實(shí)現(xiàn)安全的著陸[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

封星技術(shù)是一種進(jìn)行電梯緊急救援的新方式，由于其具有如下的特點(diǎn)。首先，能夠使用無齒輪曳引機(jī)這一特征，從而使操作方便，使得操作過程更加安全可靠，完全可以僅一個(gè)救援人員便可以實(shí)現(xiàn)救援全過程的操作。其次，曳引機(jī)不需再安裝盤車開關(guān)以及盤車手輪等盤車裝置，使得經(jīng)濟(jì)成本大幅減低。再次，在救援過程中，不再需要工具進(jìn)行拆卸，使得救援方式更加方便。最后，可以明顯的提高制動(dòng)的安全可靠的性能。從而使曳引機(jī)在運(yùn)用在電梯中運(yùn)行的更加安全，從而對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)有所保障。

參考文獻(xiàn)

[1]劉中華.封星技術(shù)及其在永磁同步曳引機(jī)上的應(yīng)用[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2010，10（10）：12-14.

[2]任宇峰.永磁同步曳引機(jī)無機(jī)房電梯檢驗(yàn)應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2012，8（8）：28-31.

[3]趙迎龍.永磁同步曳引機(jī)沖頂事故分析[J].中國(guó)特種設(shè)備安全，2014，5（5）：51-53.

[4]劉中華.封星技術(shù)在永磁同步曳引機(jī)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電梯，

2011，6（13）：7-9.

[5]陳向俊.封星技術(shù)在電梯緊急救援中的應(yīng)用[J].中國(guó)電梯，2011，5（15）：52-53.