電梯永磁同步曳引機的失磁原因分析

方學合?喻鵬

摘 要 永磁同步曳引機是電梯的核心部件，在電梯正常運行過程中非常重要，但是由于工作環境的改變以及日常維護不到位等原因，永磁同步曳引機時而會出現失磁的現象[1]。同步曳引機失磁不僅會對電梯本身造成財產損壞，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的失磁原因進行分析，從而希望能夠找到合理的應對方法。

關鍵詞 電梯;永磁同步曳引機;失磁原因

引言

隨著我國經濟的發展，電梯市場越來越龐大，產量逐年遞增。 據不完全統計，我國2019年電梯產量超過90萬臺（套）。在我國電梯市場不斷發展的今天，如何防范電梯曳引機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的概念出發，在充分了解其運行原理的基礎上，對曳引機的失磁原因進行了分析。

1電梯永磁同步曳引機概述

1.1 電梯永磁同步曳引機概念

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

1.2 電梯永磁同步曳引機的優點

電梯永磁同步曳引機被大規模應用是因為具有以下優點：運行平穩且噪聲低，這主要是因為電磁轉動比傳統的機械轉動的摩擦系數更低，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的電機沒有集電環和電刷，因此減少了由于設備老化造成的使用壽命減少問題;節約空間，這主要是因為曳引機的零部件更少，體積更小;節能，由于缺少摩擦，從電能轉化為動能的轉化效率耕地;維護成本低，這更多是因為設備零部件更少，故障率更低。

1.3 電梯永磁同步曳引機工作原理

同步發電機為了實現能量的轉換，需要有一個直流磁場而產生這個磁場的直流電流，稱為發電機的勵磁電流。根據勵磁電流的供給方式，凡是從其他電源獲得勵磁電流的發電機，稱為他勵發電機，從發電機本身獲得勵磁電源的，則稱為自勵發電機。

2電梯永磁同步曳引機失磁原因分析

電梯永磁同步曳引機失磁的原因主要分為同步電機原因、環境突變原因、設備老化原因、運行故障原因四大類，下面具體分析[3]。

2.1 同步電機原因

同步電機原因主要包括自身設計缺陷原因、自身設計材料原因兩大類。自身設計缺陷原因主要指工作環境設置不合理和設計結構不合理[2]。工作環境設置不合理是指在設計的時候，沒有充分考慮到工作環境特殊性而導致的設計問題，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致的永磁電機失磁的原因;自身設計材料原因主要是指永磁材料的化學成分不合理因而在環境變化的催化下導致永磁電機失磁的原因。

2.2 環境突變原因

環境突變導致失磁的原因有很多，比如暴風、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，由于曳引機對地面狀況的依賴性極強（比如地面平整程度和受力能力），因此在發生地震或者其他劇烈震動，極有可能破壞原來穩定的的地面狀況進而破壞永磁同步曳引機的磁力環境，從而導致永磁體的失磁;其次高溫原因，永磁電機有自身的工作溫度，一般為5-40度，但是當電機由于環境原因（比如通風設備損壞并且自身電阻增大）導致實際工作溫度超過了180度的臨界值，也會導致永磁同步曳引機失磁。

2.3 設備老化原因

電梯的設計壽命一般是15年，如果正常維護，或許能達到使用壽命年限，如果維護不當或者違規操作，那么就會導致永磁同步曳引機失磁從而加劇老化報廢的速度。維護不當是指在維護過程中由于操作不當導致多部電梯的曳引機磁場發生相互干擾或者曳引機設備與其他設備的磁場發生干擾從而加速設備老化而失磁;違規操作是指維護人員沒有按照操作指引要求對曳引機進行維護從而導致曳引機設備快速老化（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、電壓不穩定、運行過載等等導致的消磁。而在設計過程中，曳引機一般都會設有短路保護、短路保護、穩壓器保護，所以前三種運行故障導致失磁的概率相對偏低，下面主要分析運行過載導致的消磁。電梯在運行過程中，經常面臨超載，比如客梯用作貨梯、客梯嚴重超員等等，如果超載，多余的載荷就會轉移到曳引機機體上進而導致曳引機機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失磁預防方案

3.1 保持電梯工作環境穩定

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

3.2 嚴格按照操作流程維護

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

3.3 設計環節加強測試力度

為了盡可能地防止自身設計缺陷和自身材料缺陷造成的消磁，要求曳引機設計者在設計時，對電磁方案充分驗證，對磁體的配方進行優化，對磁體的加工工藝優化調整，同時加強測試力度，提高測試要求，盡量提高設計的科學性。

3.4 設置超載保護預警裝置

為了防止由于超載造成的曳引機消磁，建議設置超載保護預警裝置，該裝置可以設置超載預警的條件，比如設置超載5%，電梯停止工作并發出預警，同時啟動沖擊電流保護裝置，最大限度地防止超載引發的消磁[4]。

4結束語

本文從永磁同步曳引機的概念出發，通過對曳引機失磁的原因進行分析，從而有針對性地找到應對和解決方案。

參考文獻

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

[2] 唐任遠.現代永磁電機理論與設計[M].北京：機械工業出版社， 2015：57.

[3] 鄒皓，王河，張甜甜，等.永磁同步曳引機在電梯檢驗中所遇到的諸多問題分析[J].技術與市場，2017，24（9）：364.

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