電梯制動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間測試方法研究*

鄭祥盤，張 偉，唐曉騰

（1.閩江學(xué)院，福建福州 350108；2.福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)院，福建福州 350008）

0 引言

隨著電梯行業(yè)的快速發(fā)展，電梯安全與質(zhì)量問題也越來越受到重視。2013年6月30日頒布的《中華人民共和國特種特備安全法》于2014年1月1日起正式實(shí)施[1]。該法律的實(shí)施進(jìn)一步規(guī)范電梯生產(chǎn)與安全監(jiān)管，對電梯使用性能與安全節(jié)能指標(biāo)提出更高要求，以確保人民生命財(cái)產(chǎn)安全。然而，在電梯給人們的生活帶來極大便利同時(shí)，“使用投訴”、“電梯傷人”、“電梯溜梯”等事件也偶有發(fā)生。隨著生活質(zhì)量的日益提高，人們對電梯的安全性和可靠性提出更高要求，迫切需要有便攜先進(jìn)檢測儀器設(shè)備對電梯運(yùn)行的安全性以及故障進(jìn)行診斷，降低電梯安全事故發(fā)生率，以提升電梯安全運(yùn)行水平[2]。

制動(dòng)裝置的工作安全、可靠是保證曳引電梯安全運(yùn)行的主要因素之一[3-4]。制動(dòng)裝置應(yīng)具有電梯正常運(yùn)行到站停止保持轎廂制動(dòng)狀態(tài)和電氣故障時(shí)執(zhí)行緊急制動(dòng)實(shí)現(xiàn)轎廂停止的功能。制動(dòng)裝置的工作可靠性和準(zhǔn)確性直接影響著電梯運(yùn)行的安全可靠性和乘客乘運(yùn)舒適感。傳統(tǒng)對電梯制動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間測試采用秒表計(jì)時(shí)，存在檢測精度不高等問題。本文作者提出采用波形存儲(chǔ)記錄儀測試曳引式電梯制動(dòng)裝置的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對電梯制動(dòng)器工作性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

1 測試方法

曳引式電梯制動(dòng)器的性能包括：制動(dòng)器溫升、制動(dòng)器起動(dòng)電壓和釋放電壓、制動(dòng)器制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間等。制動(dòng)器響應(yīng)時(shí)間關(guān)系到電梯的安全問題。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24478-2009《電梯曳引機(jī)》規(guī)定：制動(dòng)裝置制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間不大于0.5 s?？梢姡苿?dòng)器響應(yīng)時(shí)間這一性能的重要性。曳引式電梯制動(dòng)裝置的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測試原理如圖1所示[5]。

圖1 制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間測試原理圖Fig.1 The principle diagram ofthe brake response time

該測試系統(tǒng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測試曳引機(jī)施加給制動(dòng)裝置的制動(dòng)力矩，由波形存儲(chǔ)記錄儀檢測記錄制動(dòng)裝置執(zhí)行斷電信號(hào)到力矩傳感器達(dá)額定制動(dòng)力矩信號(hào)的時(shí)間差[6]，即為曳引式電梯制動(dòng)裝置響應(yīng)時(shí)間。

測試系統(tǒng)采用波形存儲(chǔ)記錄儀（型號(hào)：日置8860-50）測試曳引式電梯制動(dòng)裝置的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間，測試現(xiàn)場的儀器接線如圖2所示。測試系統(tǒng)的力矩轉(zhuǎn)速傳感器輸出轉(zhuǎn)矩信號(hào)經(jīng)力矩轉(zhuǎn)速測量儀（型號(hào)：JN-338）后輸出0～5 V模擬信號(hào)，對應(yīng)所選力矩轉(zhuǎn)速傳感器（0～T）的測量量程，模擬量輸出端子接到波形存儲(chǔ)記錄儀的CHl通道。曳引電梯制動(dòng)裝置的制動(dòng)電壓信號(hào)接到波形存儲(chǔ)記錄儀的CH2通道。線路連接完成后，對波形存儲(chǔ)記錄儀進(jìn)行測試參數(shù)設(shè)置，然后調(diào)整合適的時(shí)間軸（橫坐標(biāo)）量程，選擇電壓軸（縱軸）單位，以方便將波形存儲(chǔ)記錄儀CHl通道所采集的電壓換算為轉(zhuǎn)矩。

圖2 制動(dòng)裝置響應(yīng)時(shí)間場測試圖Fig.2 The diagram ofdata storage field

曳引主機(jī)達(dá)到額定運(yùn)行轉(zhuǎn)速時(shí)，此時(shí)曳引電梯制動(dòng)裝置施加制動(dòng)，記錄制動(dòng)裝置施加制動(dòng)瞬間到制動(dòng)力矩達(dá)到額定制動(dòng)力矩的時(shí)間，即為該試驗(yàn)要測試的制動(dòng)裝置響應(yīng)時(shí)間[7]。

儀器接線與波形存儲(chǔ)記錄儀參數(shù)設(shè)定后，按波形存儲(chǔ)記錄儀“star/stop”按鈕開始檢測記錄測試制動(dòng)裝置的波形，然后曳引主機(jī)開機(jī)運(yùn)行正常后由制動(dòng)裝置施加制動(dòng)。因制動(dòng)裝置退到零轉(zhuǎn)矩時(shí)也需要轉(zhuǎn)換時(shí)間，為了能測出裝置額定制動(dòng)力矩變?yōu)?時(shí)的時(shí)間，施加制動(dòng)達(dá)到裝置額定制動(dòng)力矩后立即撤消電流（即磁場）控制，待制動(dòng)力矩信號(hào)回至初始值后再次按波形存儲(chǔ)記錄儀“star/stop”按鈕停止波形記錄，全程記錄最后曳引電梯制動(dòng)裝置施加制動(dòng)時(shí)其制動(dòng)力矩從0到額定力矩然后回0的過程。

2 測試結(jié)果

測試波形如圖3所示，從波形存儲(chǔ)記錄儀顯示的波形可看出裝置施加的轉(zhuǎn)矩信號(hào)從0到最大值、從最大值回0的時(shí)間差。從圖可以看出，制動(dòng)裝置施加制動(dòng)時(shí)間約為0.22 s，而制動(dòng)力矩從額定值回0的時(shí)間約為0.05 s，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24478-2009《電梯曳引機(jī)》規(guī)定的制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間不大于0.5 s的要求。

圖3 制動(dòng)裝置響應(yīng)時(shí)間波形圖Fig.3 Time histories ofbraking response for MRB

從圖3所示的波形很容易觀察制動(dòng)器的響應(yīng)過程，由軟件對波形進(jìn)行回歸分析，查出制動(dòng)器斷電到制動(dòng)力矩達(dá)到額定制動(dòng)力矩的時(shí)間，證實(shí)試驗(yàn)方法的可靠有效。

3 結(jié)語

應(yīng)用波形存儲(chǔ)記錄儀對電梯制動(dòng)裝置響應(yīng)時(shí)間監(jiān)測分析，實(shí)現(xiàn)對電梯制動(dòng)性能的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而為電梯故障分析提供技術(shù)支持，提高檢測效率和精度，為曳引機(jī)的質(zhì)量檢測提供可靠技術(shù)支撐，具有較好的性價(jià)比和實(shí)用價(jià)值。