封星技術(shù)在永磁同步曳引機上的應(yīng)用分析

趙曹慧，張新宇，井懌斌

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院，天津 300192）

在我國城市化發(fā)展水平不斷提升的背景下，人們對于高層建筑物內(nèi)部的電梯設(shè)備安全性的要求越來越高。因此，如何全面系統(tǒng)的分析出永磁同步曳引機在電梯檢驗中存在的問題，并利用封星技術(shù)提升永磁同步曳引機的穩(wěn)定性顯得尤為重要。

1 概述

1.1 封星技術(shù)的設(shè)計原理

在進行電梯設(shè)備的設(shè)計和制造環(huán)節(jié)中，為了有效提升永磁同步曳引機的應(yīng)用效果以及工作效率，可以借助封星技術(shù)對其內(nèi)部的運行原理進行優(yōu)化設(shè)計，從而達到既定的發(fā)展目標(biāo)。在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)中，若永磁同步曳引機處于停止作業(yè)的狀態(tài)，那么封星技術(shù)會使設(shè)備內(nèi)部的多個接觸點斷開。受這些接觸點控制的線圈和永磁同步曳引機會產(chǎn)生失電的狀況。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部的多個常閉主觸控點發(fā)生閉合時，那么永磁同步曳引機的三項繞組會產(chǎn)生短接的情況，并由此形成一個閉合的電路。當(dāng)電梯處于正常運行的狀態(tài)時，上述的多個接觸點會得到電流，發(fā)生閉合，永磁同步曳引機會進入到正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時，常閉主觸點會斷開，以避免在永磁同步曳引機的內(nèi)部發(fā)生短路問題。

1.2 封星技術(shù)的制動條件

根據(jù)封星技術(shù)的運作原理可以得出，應(yīng)用永磁同步曳引機的電梯設(shè)備若想順利完成制動，必須滿足以下條件：第一，電梯設(shè)備的主體應(yīng)用的電機為永磁同步曳引機，并且在永磁同步曳引機中預(yù)先設(shè)置了封星技術(shù)；第二，當(dāng)電梯設(shè)備的主機出現(xiàn)了正常或者非正常狀態(tài)的失電情況，永磁同步曳引機可以通過封星技術(shù)完成電梯制動；第三，當(dāng)電梯設(shè)備因為機械制動力量不足或者出現(xiàn)機械制動失靈等方面的問題時，電梯設(shè)備出現(xiàn)飛車或者溜車等情況，此時可以利用永磁同步曳引機內(nèi)部的封星技術(shù)完成制動。

2 永磁同步曳引機在電梯檢驗中存在的問題

2.1 引力問題

電梯轎廂同其內(nèi)部中間的平衡系數(shù)之間的關(guān)系、曳引輪的形狀、材料不同所產(chǎn)生不同的摩擦系數(shù)的問題，以及曳引輪的曳引繩包角的問題，都是影響電梯設(shè)備永磁同步曳引機引力問題的主導(dǎo)因素。在電梯設(shè)備的實際應(yīng)用過程中，借助永磁同步曳引機能夠明顯降低曳引機和電動機之間的功率消耗。永磁同步曳引機的使用，能夠在一定程度上確保曳引輪可以直接被電動機軸驅(qū)動，同時保證二者之間的轉(zhuǎn)矩具有一致性。此種設(shè)計方案，雖然表面上看起來可以降低機房本身的使用頻率，但是在實際的操作環(huán)節(jié)中，會因為各項設(shè)備之間比例的關(guān)聯(lián)性較差，造成永磁同步曳引機引力明顯不足的問題，進而影響電梯設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)與使用。

2.2 響應(yīng)問題

在實際的使用過程中，由于永磁同步曳引機缺少齒輪減速結(jié)構(gòu)，因此當(dāng)電梯設(shè)備因為斷電情況而產(chǎn)生強制制動時，永磁同步曳引機會出現(xiàn)嚴重的失衡情況，進而影響設(shè)備的正常使用。一般來說，傳統(tǒng)的曳引機設(shè)備對于曳引輪軸能夠直接施加的制動力矩較小。因此，在進行機械設(shè)備的生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)中，相關(guān)領(lǐng)域的工作人員會采用盤式制動器等設(shè)備解決這一問題。但是，部分廠家仍舊應(yīng)用傳統(tǒng)的曳引機設(shè)備。當(dāng)電梯設(shè)備出現(xiàn)了斷電或者短路等方面的問題時，系統(tǒng)若想達到額定的制動力矩，便會需要更長的響應(yīng)時間，因此制動過程也會被整體拉長。

2.3 壽命問題

除了上述兩種問題之外，永磁同步曳引機在電梯設(shè)備的應(yīng)用過程中，最為明顯的問題，即為壽命問題。在長期的運轉(zhuǎn)和使用階段，永磁同步曳引機的曳引繩會因為曳引輪的V型槽結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生較強的摩擦力，從而對材料造成較為強烈的磨損和消耗。部分永磁同步曳引機的生產(chǎn)部門在實際的制造環(huán)節(jié)中，會為了提升設(shè)備的使用效率，而采取硬度系數(shù)較高的原材料進行生產(chǎn)和制造。因此，在通常情況下，永磁同步曳引機的曳引輪都會呈現(xiàn)出硬度較高的問題。相比之下，曳引繩的材料無法進行有效地優(yōu)化和升級，導(dǎo)致了二者的兼容性較差，對于永磁同步曳引機的實際使用壽命仍有較為嚴重的負面影響。

3 封星技術(shù)在6永磁同步曳引機中的應(yīng)用策略

3.1 封星技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

對于建筑物內(nèi)部的電梯設(shè)備來說，穩(wěn)定有效的制動工序是維護設(shè)備安全、降低人員財產(chǎn)損失的一項重要環(huán)節(jié)。因此，在開發(fā)與建設(shè)現(xiàn)代化建筑物的過程中，需要重點關(guān)注電梯設(shè)備內(nèi)部的永磁同步曳引機的制動效果，通過更加合理和有效地應(yīng)用封星技術(shù)，達到預(yù)定的發(fā)展目標(biāo)。相對于其他技術(shù)和手段而言，封星技術(shù)在永磁同步曳引機制動中具有較為明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，封星技術(shù)可以在一定程度上有效彌補永磁同步曳引機在電梯上行過程中出現(xiàn)的超速保護力度不足等方面的問題。當(dāng)電梯處于上行狀態(tài)時，永磁同步曳引機可以在封星技術(shù)的配合下，對電梯的運行狀態(tài)形成動態(tài)化的監(jiān)督和管理系統(tǒng)。結(jié)合限速器以及制動執(zhí)行裝置，可以在干擾電梯設(shè)備運行的狀態(tài)下，對其進行實時有效地監(jiān)督。此時的制動器設(shè)備既是一項工作裝置，同時又兼顧著安全裝置的功能。在封星技術(shù)的限定下，可以確保電梯設(shè)備始終保持較為穩(wěn)定的運行。其次，當(dāng)電梯位于平層狀態(tài)時，電梯設(shè)備的轎廂制動器會因為失效而產(chǎn)生較為嚴重的非正常移動的現(xiàn)象。利用封星技術(shù)能夠有效擺脫這一問題，確保電梯門區(qū)進出轎廂的人員和物品可以擁有更多的反應(yīng)時間，降低電梯非正常移動所帶來的危險與損害。

3.2 封星技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)

（1）在制動過程中的應(yīng)用。當(dāng)電梯設(shè)備內(nèi)部的永磁同步曳引機在封星技術(shù)的影響下，產(chǎn)生了強烈的制動行為時，電梯會出現(xiàn)嚴重的滑車現(xiàn)象。例如，當(dāng)電梯設(shè)備中的永磁同步曳引機因為缺乏充足的電力供應(yīng)，而使制動力明顯不足時，電梯轎廂會從原本靜止的狀態(tài)進入到下降狀態(tài)。從這一狀態(tài)到最終下落制動的過程中，若電梯內(nèi)部的永磁同步曳引機的制動力量明顯不足，那么電梯設(shè)備都會從某一時刻開始，以較快的速度和加速度下落。若永磁同步曳引機原本已經(jīng)存在了一定的初始速度，那么轎廂會從特定的加速度開始迅速下降，并且此時永磁同步曳引機內(nèi)部的電機繞組線圈會產(chǎn)生較為明顯的制動電流，進而為封星技術(shù)在制動環(huán)節(jié)的應(yīng)用提供動力保障。

當(dāng)電梯設(shè)備的轎廂以某一初始速度運行時，若永磁同步曳引機突然失去了電力支持，那么曳引機繞組可以通過封星設(shè)備的接觸器產(chǎn)生短接現(xiàn)象。在此時，永磁同步曳引機的電動機線圈繞組會產(chǎn)生一定的短路電流，在此電流的影響下，電梯設(shè)備的永磁同步曳引機會擁有制動能力。且不論電梯設(shè)備的初始速度是多少，永磁同步曳引機都會以較穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下降。由此可見，封星技術(shù)在永磁同步曳引機中的應(yīng)用，能夠使電梯設(shè)備在變加速下降的狀態(tài)下，保持較為穩(wěn)定的速度。并且永磁同步曳引機中，應(yīng)用封星技術(shù)。能夠最終確保電梯設(shè)備平穩(wěn)地落到地面，最大限度地降低設(shè)備制動對電梯內(nèi)部的人員以及電梯設(shè)備外部建筑物整體所造成的損害。

（2）在溜車過程中的應(yīng)用。根據(jù)前文的分析和論證可以了解到，當(dāng)電梯設(shè)備因為短路或者斷電情況出現(xiàn)了制動狀況時，永磁同步曳引機中的封星技術(shù)，可以在一定程度上確保電梯設(shè)備以較為平穩(wěn)的速度下降，進而降低對人員和財產(chǎn)的損害。電梯制動下降環(huán)節(jié)中的過程，通常被稱為溜車過程。封星技術(shù)在永磁同步曳引機的溜車過程中的應(yīng)用，能夠使電梯設(shè)備的下落速度維持在安全合理的范圍之內(nèi)，從而避免產(chǎn)生嚴重的后果。對此，本文采用了假設(shè)法，對電梯設(shè)備在溜車過程中所具有的速度以及其他影響電梯速度的因素進行了假設(shè)分析。假設(shè)當(dāng)電梯設(shè)備發(fā)生了溜車情況，并且以相對穩(wěn)定的速度下落時，忽略各部分零部件之間的摩擦力以及空氣阻力因素。經(jīng)過分析得出，當(dāng)電梯在制動滑車的過程中，電梯設(shè)備的速度計算公式如下：

V≈（UN-U0）VN/E0

其中，V表示的是電梯的溜車速度；UN表示的是電梯在負載運行過程中的實際電壓；U0是空載狀態(tài)下的電梯運行時所需的電壓；V0和E0分別表示電梯在空載狀態(tài)下的反電動勢和電梯的額定速度。因為在電梯設(shè)備下落的狀態(tài)下，永磁同步曳引機中的封星技術(shù)能夠產(chǎn)生較為明顯的制動作用，因此，此時電梯設(shè)備的加速度為0，電梯設(shè)備的速度為V，永磁同步曳引機的力矩同樣為額定的轉(zhuǎn)矩。由此可見，電梯內(nèi)部的永磁同步曳引機封星技術(shù)能夠產(chǎn)生明顯的制動作用，并且確保電梯設(shè)備勻速下降。

4 結(jié)語

綜上所述，將封星技術(shù)應(yīng)用到永磁同步曳引機的制動和溜車過程中，有利于在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，進一步提升永磁同步曳引機的經(jīng)濟適用性特點。同時，封星技術(shù)的應(yīng)用，還能在一定程度上，提高永磁同步曳引機在電梯設(shè)備中的應(yīng)用效率，為打造更加穩(wěn)定和舒適的電梯設(shè)備提供幫助。在永磁同步曳引機中應(yīng)用封星技術(shù)，可以確保電梯設(shè)備以及使用人員的安全，為提升高層建筑物的整體建設(shè)水平作出積極的貢獻。

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