電梯永磁同步曳引機(jī)的失磁原因分析

方學(xué)合?喻鵬

摘 要 永磁同步曳引機(jī)是電梯的核心部件，在電梯正常運行過程中非常重要，但是由于工作環(huán)境的改變以及日常維護(hù)不到位等原因，永磁同步曳引機(jī)時而會出現(xiàn)失磁的現(xiàn)象[1]。同步曳引機(jī)失磁不僅會對電梯本身造成財產(chǎn)損壞，更重要的是有可能造成人身傷亡，因此本文對電梯永磁同步曳引機(jī)的失磁原因進(jìn)行分析，從而希望能夠找到合理的應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞 電梯;永磁同步曳引機(jī);失磁原因

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電梯市場越來越龐大，產(chǎn)量逐年遞增。 據(jù)不完全統(tǒng)計，我國2019年電梯產(chǎn)量超過90萬臺（套）。在我國電梯市場不斷發(fā)展的今天，如何防范電梯曳引機(jī)的失磁問題就成為我國保證電梯運行安全的重中之重，本文就是從永磁同步曳引機(jī)的概念出發(fā)，在充分了解其運行原理的基礎(chǔ)上，對曳引機(jī)的失磁原因進(jìn)行了分析。

1電梯永磁同步曳引機(jī)概述

1.1 電梯永磁同步曳引機(jī)概念

電梯永磁同步曳引機(jī)，俗稱無減速箱傳動器。它安裝在電梯機(jī)房內(nèi)或電梯井道內(nèi)，一般在建筑物頂層之上或井道內(nèi)部，是電梯的動力裝置。永磁同步曳引機(jī)，由主機(jī)直接帶動繩輪，無減速箱裝置。永磁同步曳引機(jī)是將無軸承技術(shù)運用到永磁同步曳引機(jī)上的新型無軸承電動機(jī)。

1.2 電梯永磁同步曳引機(jī)的優(yōu)點

電梯永磁同步曳引機(jī)被大規(guī)模應(yīng)用是因為具有以下優(yōu)點：運行平穩(wěn)且噪聲低，這主要是因為電磁轉(zhuǎn)動比傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)動的摩擦系數(shù)更低，因而能夠降低噪聲污染;使用壽命更長，這主要是因為永磁同步曳引機(jī)的電機(jī)沒有集電環(huán)和電刷，因此減少了由于設(shè)備老化造成的使用壽命減少問題;節(jié)約空間，這主要是因為曳引機(jī)的零部件更少，體積更小;節(jié)能，由于缺少摩擦，從電能轉(zhuǎn)化為動能的轉(zhuǎn)化效率耕地;維護(hù)成本低，這更多是因為設(shè)備零部件更少，故障率更低。

1.3 電梯永磁同步曳引機(jī)工作原理

同步發(fā)電機(jī)為了實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，需要有一個直流磁場而產(chǎn)生這個磁場的直流電流，稱為發(fā)電機(jī)的勵磁電流。根據(jù)勵磁電流的供給方式，凡是從其他電源獲得勵磁電流的發(fā)電機(jī)，稱為他勵發(fā)電機(jī)，從發(fā)電機(jī)本身獲得勵磁電源的，則稱為自勵發(fā)電機(jī)。

2電梯永磁同步曳引機(jī)失磁原因分析

電梯永磁同步曳引機(jī)失磁的原因主要分為同步電機(jī)原因、環(huán)境突變原因、設(shè)備老化原因、運行故障原因四大類，下面具體分析[3]。

2.1 同步電機(jī)原因

同步電機(jī)原因主要包括自身設(shè)計缺陷原因、自身設(shè)計材料原因兩大類。自身設(shè)計缺陷原因主要指工作環(huán)境設(shè)置不合理和設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理[2]。工作環(huán)境設(shè)置不合理是指在設(shè)計的時候，沒有充分考慮到工作環(huán)境特殊性而導(dǎo)致的設(shè)計問題，比如我國南方和北方的溫濕度差異、東部平原和西部高原的海拔差異導(dǎo)致的永磁電機(jī)失磁的原因;自身設(shè)計材料原因主要是指永磁材料的化學(xué)成分不合理因而在環(huán)境變化的催化下導(dǎo)致永磁電機(jī)失磁的原因。

2.2 環(huán)境突變原因

環(huán)境突變導(dǎo)致失磁的原因有很多，比如暴風(fēng)、暴雨、高溫、地震等等，但是最常見的是地震和高溫。首先地震原因，由于曳引機(jī)對地面狀況的依賴性極強(qiáng)（比如地面平整程度和受力能力），因此在發(fā)生地震或者其他劇烈震動，極有可能破壞原來穩(wěn)定的的地面狀況進(jìn)而破壞永磁同步曳引機(jī)的磁力環(huán)境，從而導(dǎo)致永磁體的失磁;其次高溫原因，永磁電機(jī)有自身的工作溫度，一般為5-40度，但是當(dāng)電機(jī)由于環(huán)境原因（比如通風(fēng)設(shè)備損壞并且自身電阻增大）導(dǎo)致實際工作溫度超過了180度的臨界值，也會導(dǎo)致永磁同步曳引機(jī)失磁。

2.3 設(shè)備老化原因

電梯的設(shè)計壽命一般是15年，如果正常維護(hù)，或許能達(dá)到使用壽命年限，如果維護(hù)不當(dāng)或者違規(guī)操作，那么就會導(dǎo)致永磁同步曳引機(jī)失磁從而加劇老化報廢的速度。維護(hù)不當(dāng)是指在維護(hù)過程中由于操作不當(dāng)導(dǎo)致多部電梯的曳引機(jī)磁場發(fā)生相互干擾或者曳引機(jī)設(shè)備與其他設(shè)備的磁場發(fā)生干擾從而加速設(shè)備老化而失磁;違規(guī)操作是指維護(hù)人員沒有按照操作指引要求對曳引機(jī)進(jìn)行維護(hù)從而導(dǎo)致曳引機(jī)設(shè)備快速老化（比如銹蝕、線圈短路等）而失磁。

2.4 運行故障原因

運行故障原因有很多，比如短路、斷路、電壓不穩(wěn)定、運行過載等等導(dǎo)致的消磁。而在設(shè)計過程中，曳引機(jī)一般都會設(shè)有短路保護(hù)、短路保護(hù)、穩(wěn)壓器保護(hù)，所以前三種運行故障導(dǎo)致失磁的概率相對偏低，下面主要分析運行過載導(dǎo)致的消磁。電梯在運行過程中，經(jīng)常面臨超載，比如客梯用作貨梯、客梯嚴(yán)重超員等等，如果超載，多余的載荷就會轉(zhuǎn)移到曳引機(jī)機(jī)體上進(jìn)而導(dǎo)致曳引機(jī)機(jī)體電流激增形成沖擊電流，永磁體在沖擊電流的作用下造成失磁。

3電梯永磁同步曳引機(jī)失磁預(yù)防方案

3.1 保持電梯工作環(huán)境穩(wěn)定

保持環(huán)境穩(wěn)定主要有兩種方法：首先，做好電梯環(huán)境的安全防護(hù)工作，比如防震、防雨、防潮處理;其次，做好環(huán)境突變情況下的應(yīng)急演練，在環(huán)境突變的情況下，及時清理負(fù)載，暫定電梯的工作狀態(tài)。

3.2 嚴(yán)格按照操作流程維護(hù)

在進(jìn)行電梯維護(hù)的時候，維護(hù)人員一定要嚴(yán)格按照操作流程維護(hù)，減少電梯之間和其他設(shè)備對所維護(hù)電梯的磁場干擾，從而減少接觸性或者感應(yīng)性失磁的機(jī)會。維護(hù)人員還要定期依照操作流程對電機(jī)表面的銹蝕進(jìn)行處理，防止由于銹蝕過多造成的消磁。

3.3 設(shè)計環(huán)節(jié)加強(qiáng)測試力度

為了盡可能地防止自身設(shè)計缺陷和自身材料缺陷造成的消磁，要求曳引機(jī)設(shè)計者在設(shè)計時，對電磁方案充分驗證，對磁體的配方進(jìn)行優(yōu)化，對磁體的加工工藝優(yōu)化調(diào)整，同時加強(qiáng)測試力度，提高測試要求，盡量提高設(shè)計的科學(xué)性。

3.4 設(shè)置超載保護(hù)預(yù)警裝置

為了防止由于超載造成的曳引機(jī)消磁，建議設(shè)置超載保護(hù)預(yù)警裝置，該裝置可以設(shè)置超載預(yù)警的條件，比如設(shè)置超載5%，電梯停止工作并發(fā)出預(yù)警，同時啟動沖擊電流保護(hù)裝置，最大限度地防止超載引發(fā)的消磁[4]。

4結(jié)束語

本文從永磁同步曳引機(jī)的概念出發(fā)，通過對曳引機(jī)失磁的原因進(jìn)行分析，從而有針對性地找到應(yīng)對和解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志艷，馬宏忠，陳誠，等.永磁電機(jī)失磁故障診斷方法綜述[J].微電機(jī)，2013，46（3）：77-78.

[2] 唐任遠(yuǎn).現(xiàn)代永磁電機(jī)理論與設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2015：57.

[3] 鄒皓，王河，張?zhí)鹛?，?永磁同步曳引機(jī)在電梯檢驗中所遇到的諸多問題分析[J].技術(shù)與市場，2017，24（9）：364.

[4] 永磁同步曳引機(jī)在電梯檢驗中所遇到的諸多問題分析[J].科技與企業(yè)，2015，（22）：190.