電梯曳引機封星技術的探討

摘 要：隨著科技的不斷創新，封星技術運用在了電梯的曳引機中，從而使電梯的安全性能得到了一定的提高。文章就封星技術中的溜車過程以及速度分析進行一定的探討，同時對曳引機安裝封星技術在必要性以及電梯中的安全作用進行了簡要得探討。引用封星技術可以提高電梯運行的安全性以及可靠性，因此對其進行探討有著非常積極的促進作用。

關鍵詞：電梯；曳引機；封星技術；探討

前言

曳引機由于其具有體積小、控制性能高、節能等優勢，而且極易進行低速驅動，可以取消齒輪減速設備，能夠利用頻率變化來實現對速度的調整，從而使其在電梯中得到了極為廣泛的運用。但是由于其在救援時無法使用盤車手輪進行緊急狀況下的救援工作，因此引入封星技術可以作為一種救援的方式，從而作為對人們的生命安全一個重要的保障。

1 封星技術簡介

電梯在運行過程中由于停電致使停止運轉或者制動器因某些原因致使電梯無法制停，這時電梯會消失驅動轉矩同時對重和橋箱不再平衡，致使電梯溜車，嚴重的話會出現飛車現象。這時利用曳引機使用的接觸器來進行封星，就是將U、V、W三項進行短接。從而使電樞成為三個閉合線圈，這時電梯會帶動電機進行旋轉。致使電樞線圈在旋轉過程中可以實現對永磁體的切割從而產生磁場，在上述閉合線圈中產生一定的感應電流，該感應電流會產生一個感應電壓，這個感應電壓與磁場切割從而產生相反磁場，以此來產生一個向上的進行制動電梯下行的力矩，最終使電梯達到平衡[1]。電梯可以保持一個較小的速度繼續上向上前行。由此可見，曳引機進行封星是為了在曳引機在無電狀態下同時電梯滑車和飛車時能夠起到一定的制動作用，也就是說，利用封星實現的閉合回路把電能損耗掉，從而對電梯滑車和飛車起到抑制其速度的作用。一旦當轉矩和電機轉矩相一致時，曳引機便可實現勻速運行。接觸器自身有主觸點兩組，其中一組進行控制變頻器的輸出，另一組帶有延時從而實現封星。也就是說接觸器可以保證主觸點不能同時閉合，同時可以保證常閉觸電在斷開后，會使常開觸電出現延時接通。同樣，常開斷開后也會出現延時連通常閉。

2 封星技術溜車過程和速度分析

2.1 封星制動的溜車過程

滿足封星制動三個條件的的曳引機，在電梯靜止以及有初始速度時都會出現滑車現象。

第一，當曳引機缺乏電力供應之后，電梯會由于缺少制動力，橋箱將從靜止狀態下逐漸開始溜車。開始溜車的瞬間，曳引機此時制動力不足或者是零，橋箱將會以某個加速度進行加速下落，如果曳引機存在了一定的初速度，那么曳引機中的電機繞組線圈便會產生制動電流，從而封星制動之后的電磁制動力矩。隨著速度的不斷增加，制動電力也在不斷的增加，封星制動所產生的制動力也在不斷的變大，電梯的加速度便會不斷的降低。一旦到平衡狀態時，電梯的加速度便會降至零，曳引機轉速此時也就達到了其最大的穩定速度，同時將以這個速度進行勻速下落，直到電梯至底[2]。

第二，當電梯橋箱存在某個初始速度，曳引機如果突然失去電力供應，曳引電機繞組利用封星接觸器進行短接，在短接的瞬間，電動機線圈繞組便會產生一定的短路電流，該電流會造成一定的制動力。無論初始速度為多少，電梯電機在最終均會出現一個穩定的轉速，一直到電梯至底。

綜上所述，曳引電機經過封星制動后，其溜車過程始終是一個變加速的過程，那么封星制動的目的便是令電梯可以用一個較為穩定的速度溜車直至到底。

2.2 溜車時速度分析

根據曳引機的封星制動原理以及封星制動過程中溜車過程能夠知道，曳引機僅采取封星制動，這時電梯是無法完全制停的，而一旦當電磁制動力和橋箱側與對重側存在的不平衡力相等時，此時電梯會以穩定速度繼續運行，最終橋箱會在這個速度下直至到底，因此該速度大小對電梯安全性有著直接的影響。根據國標中的多條規定，如果該速度處于緩沖器安全設計范圍內，則電梯運行是安全的，也就是滿足要求的。

假設電梯在達到穩定速度時尚未至底，同時對繩輪摩擦例以及空氣阻力加以忽略。電梯在溜車時，當封星所產生的制動力和不平衡力矩相等時，此時電梯加速度為零，電梯此時的速度為Vc，那么此時的曳引機產生的力矩便想當是曳引機額定轉矩。經過復雜的推導之后可以得到如下計算公式：

3 電梯曳引機安裝封星技術的必要性

電梯制動器對于電梯是極為重要的工作裝置，同時可以將其看做是安全裝置加以利用，有效和準確的電梯制動對電梯的安全性有著極為直接的影響。然而制動器是工作裝置過程中可能會由于以下因素造成制動缺陷。第一，制動塊由于磨損致使制動力無法滿足要求。第二，曳引電梯的制動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力較大。第三，曳引電梯在調整制動器時難度較大且要求高。第四，正常情況下的零速平層制動常常會出現制動器的力矩不足問題。第五，出現機械卡阻或勵磁等現象會導致制動器無法下閘。第六，兩組制動器僅僅能減少故障概率而無法實現完全避免。

由于制動器的缺陷，同時可能使制動器的制動力不夠或失效，再加之永磁體的特性，那么在曳引電機上增設封星技術，可以實現使用封星技術先電磁制動對機械制動缺失情況加以補充或者替換。也就是說將封星制動作為電梯機械制動的一種冗余措施，是提升電梯安全性能的一種有效的方式[4]。

4 封星技術在含有曳引電機的電梯中的安全作用

第一，封星制動能夠彌補曳引電梯在上行過程中的超速保護不足的問題。曳引電梯的超速保護裝置是由監控、執行裝置以及限速器、制動器等構成，也就是制動器不僅僅是工作裝置同時也是安全裝置。制動器是否有缺陷，將對超速保護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，如果橋箱由于制動器實效導致的門區不正常的移動，那么封星制動能夠使橋箱以更慢的速度移動，使出入橋箱的人員擁有更多反應的時間，從而減少剪切風險。第三，封星制動能夠使橋箱出現下行溜車以及飛車過程中進行二次制動，就算是在安全鉗無法使用的情況下，封星制動依然可以使橋箱下行變的緩慢，從而使橋箱實現安全的著陸[5]。

5 結束語

封星技術是一種進行電梯緊急救援的新方式，由于其具有如下的特點。首先，能夠使用無齒輪曳引機這一特征，從而使操作方便，使得操作過程更加安全可靠，完全可以僅一個救援人員便可以實現救援全過程的操作。其次，曳引機不需再安裝盤車開關以及盤車手輪等盤車裝置，使得經濟成本大幅減低。再次，在救援過程中，不再需要工具進行拆卸，使得救援方式更加方便。最后，可以明顯的提高制動的安全可靠的性能。從而使曳引機在運用在電梯中運行的更加安全，從而對人們的生命財產有所保障。

參考文獻

[1]劉中華.封星技術及其在永磁同步曳引機上的應用[J].中國特種設備安全，2010，10（10）：12-14.

[2]任宇峰.永磁同步曳引機無機房電梯檢驗應注意的幾個問題[J].中國特種設備安全，2012，8（8）：28-31.

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

[4]劉中華.封星技術在永磁同步曳引機中的應用[J].中國電梯，

2011，6（13）：7-9.

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