探究永磁同步曳引機在電梯檢驗中所遇到的諸多問題

張緒楠

（天津市特種設備監督檢驗技術研究院，天津 300110）

在電梯各部件中，PMSM 是最關鍵的部件之一。而無齒輪永磁曳引機是以轉子為基礎的，它包括兩大部件：永磁同步電機、曳引輪和制動。20 世紀90 年代，發明了無齒永磁同步曳引機，并將其應用于電梯的運營，采用無齒永磁同步曳引機的電梯，其運行效果更好，大大節約了能源，也減少了對空間的占用，尤其是在維護和維修方面，不需要耗費過多的精力。然而，永磁同步曳引機并不是萬能的，它在電梯檢驗中仍有一些不可忽略的問題，必須采用適當的措施合理改善。

1 概述永磁同步曳引機

1.1 基本構造

本文將根據永磁同步曳引機的基本原理，對其結構進行分析，如圖1 所示。在實踐中，制動裝置、轉子體底座等構成了PMSM 的基本部件，這些部件的合理布置，將使PMSM 具有良好的工作性能，并具有較高的安全性。在實際的安裝中，制動器在轉子體的內壁，轉子體則在軸上，在軸的安裝中，需要分別在兩個位置，為機座雙側密封深珠軸承和前座調心滾子軸承，固定曳引輪在工作時要基于錐形軸，這樣才能滿足永磁同步曳引機的工作需要。在對牽引輪進行鎖定時，需要壓蓋，維持螺栓正常運轉；在保證了正常運轉后，將軸后部作為安裝旋轉編碼器的主要部位，在后座機座定子支撐上進行壓裝定子的操作，以達到對壓板工具的合理利用，從而可以滿足永磁同步曳引機的有關要求，保證永磁同步曳引機的工作品質。

圖1 永磁同步曳引機的基本情況

此外，軸向和徑向均為PMSM 牽引機構的基本組成，分別為PMSM 牽引機構的兩種形式。由于定、轉子系統間存在著不同的相對位置，因此，我們可以得出一個結果，即內、外轉子系統均為一種徑向磁場。外轉子結構具有較小的軸向尺寸，一般用于小型機房電梯或無機房電梯。

另外，為了確保電梯的安全性，減少其潛在的安全風險，在民用、寫字樓等建筑物中，通常都會有一定的限載措施。要合理地使用電梯永磁同步曳引，要對其結構尺寸進行科學的分析，然后通過對其進行合理的控制，才能保證永磁同步曳引機的功能性和安全性，從而減少各種因素對永磁同步曳引機造成的影響，使其在各個方面都發揮出最大的作用，使其在使用過程中發揮出最大的作用，從而保證永磁同步曳引機的服務能力。

1.2 優勢

在電梯中，曳引機起著舉足輕重的作用，它可以保證電梯的正常運轉，保證電梯的安全性。在實踐中，采用永磁同步曳引機可以實現電梯運行的節能環保，減少電梯運行過程中的能耗，從而全面提高電梯的運行品質。在電梯的運轉中，采用永磁同步曳引機，既可以達到對電梯安全運轉的基本需求，又可以提高電梯的運轉品質，讓電梯在實際工作中，可以充分地發揮出其應有的作用，同時也降低了電梯的能耗，讓電梯在實際工作中，可以節約更多的費用，全方位地提高電梯的服務水平。采用該系統，既提高了電梯的工作品質，又有效地降低了電梯的熱負荷，減少了噪音。此外，PMSM 拖曳器的空間也比較小。因此，在建筑中應用永磁同步曳引機，既可以提高電梯的運行品質，又可以擴大建筑使用面積，從而全面提升服務能力。

2 永磁同步曳引機在電梯檢驗中所遇到的諸多問題

2.1 制動器響應時間比較短

由于電梯的檢驗工作也是非常復雜的，因此，工作人員要考慮的問題就很多，其中曳引力的問題就是其中之一。然而，在實際檢測的時候，人們往往只重視對大范圍的轎廂區域的曳引靜載的檢測，而忽視了對其與載重的匹配度等進行的檢測，這就導致了檢測的結構不夠科學合理，并且還會帶來一些不必要的問題。因此，這就要求相關部門對這一問題給予足夠的關注，并加大對這一領域的研究力度。尤其應當重視對有關的曳引力規程進行規范，以明確現場檢測的標準等，確保曳引力不存在問題，從而推動檢驗工作的順利進行。

總體而言，有以下幾個方面的原因。首先，分析了載重與載重間的平衡因子關系；其次,是對拖曳輪纜線的溝槽形式和拖曳輪所用物料的等效摩擦因數進行了分析；第三個因素是拖曳繩索在拖曳輪盤上的夾角。在使用電梯時，以永磁同步曳引機為主，最初的動力是為了進一步降低曳引機和馬達的功率，從而可以實現無機房或者是小機房的電梯。永磁同步曳引機的應用，降低了齒輪減速這一結構，電機軸可直接驅動曳引輪，且電機產生的轉矩與曳引機轉矩相同，若輸出的扭矩降低，則需采用直徑較小的曳引輪。在這一設計中，看似可以減少機房的使用，滿足井道空間的需要，也可以進一步降低成本，但在實踐中，按照有關規定，所用鋼絲繩股數的數量與曳引輪、滑輪或卷筒的節圓直徑以及懸掛繩公稱直徑的比例有關，均不能小于40。因此，當曳引輪的直徑減小時，就達不到曳引力的要求，為了有效地防止該問題，通常，廠家采用的方法是將V 型槽、復繞大包角、鋼絲繩根數、平衡系數等多種方法有機地結合起來，但由于廠家并未與用戶直接接觸，因此，一旦出現問題，維護起來就非常困難，隨意地調整包角和鋼絲繩根數，以為可以替換特殊井道和老電梯的曳引機，卻會導致實際曳引力不足，嚴重時，無法順利實現有效運行。

2.2 失磁問題

永磁同步曳引機在實際運行中存在失磁現象。針對這一類型的問題，是因為永磁材料為一種磁鐵材料，在實踐中，它有著很高的使用價值，并且能夠保證永磁同步曳引機的作用得以充分發揮，從而保證了永磁同步曳引機的功能和價值。然而，在實際使用過程中，有兩個方面要注意，避免發生嚴重的消磁問題。

（1）當溫度比較高時，永磁體的直線型消磁曲線將會慢慢地變成弧形，最終變為弧形消磁型。（2）在一定的溫度條件下，通過對永磁材料施加更大的消磁位，使其在拐點下工作，若此時消除了施加的磁位，則其在消磁曲線上的工作點，仍會有一段距離的運動，從而，在該情況下，將會發生消磁問題。

上述就是關于永久磁鐵的失效問題。由于原有的材質擁有更高的容量，因此，要符合永磁鐵的工作要求，就必須根據永磁鐵的具體狀況，對永磁鐵的退磁曲線進行適當的控制，保證基于永磁鐵的退磁曲線仍能維持良好的工作狀態，從而達到電梯檢查的要求。通過檢查，若永磁同步曳引機出現了失磁問題，則要對其進行快速的處置，保證其可以在使用過程中，更好地表現出其良好的工作狀態，從而提升其工作的質量，減少各種原因對其造成的沖擊，最終提高其工作質量。

2.3 曳引問題

現有的 PMSM 在電梯中使用時，其牽引方式一般都是采用曳引比為2:1 的牽引方式，鋼索的長度是原有電梯的2 倍，從而使電梯的使用效率有所下降，因此，在有關設備的安裝時，其難度也隨之增加。早期的PMSM在運行時，有輪轂和渦輪機兩種形式，因此，在實際的電梯制動中，有可能在曳引輪上出現微小的位移。目前，在合理使用PMSM 時，發現PMSM 在發生斷電時，極易導致PMSM 拖動輪軸發生鎖緊。此時，拖曳輪無法旋轉，并且會在鋼索上產生打滑，對電梯的性能及安全性有很大的影響。因此，要想保障電梯的安全性，就必須與現實狀況相結合，對電梯進行合理的控制，使轎廂始終保持在上升的狀態，防止對旅客的人身安全造成危害，進而提高電梯的服務能力。

在實際的電梯檢查中，若發現了電梯的曳引問題，要與永磁同步曳引機的基礎條件相聯系，對曳引問題進行合理的處理，保證了永磁同步曳引機可以一直處在良好的工作狀況，保證了它的正常工作，減少了電梯的安全性，達到了人們的正常生活。

2.4 曳引鋼絲繩壽命問題

永磁同步曳引機也涉及牽引線的使用壽命，通常，在設計曳引輪的時候，都會使用 V 形的槽口，這種設計會導致摩擦系數增大，從而會影響牽引線的強度。但是，在實際的使用中，因為人們更加重視產品的品質，所以，所使用的曳引輪材料通常都是較好的，這就會在某種程度上影響曳引鋼絲的使用壽命，不能很好地滿足其鋼絲繩的要求，這就不利于維護永磁同步曳引機的重要功能。為此，有關規范中又對曳引輪的直徑作了規定，不得小于8mm，在設計時，V 型槽會影響鋼絲繩表面的鋼絲強度，導致其強度下降，從而導致鋼絲繩的磨損，在曳引輪的安裝時，選擇的繞繩比例為2:1，這個比例可以讓更多的車輪經過，但也會引起許多其他的問題，比如，由于組裝不合理導致的角度偏大，或者由于沒有重視放繩而導致的鋼絲繩扭轉，從而導致了內應力的產生。以上問題直接影響鋼絲繩的使用壽命，因此，必須定期更換鋼絲繩，時間一長，無論是對有關檢測單位還是對物業業主，都是一項巨大的支出，因此，要注重解決這一問題。

3 永磁同步曳引機問題的預防措施

3.1 建立工作檔案

在工作中，工作人員要構建一份關于永磁同步曳引機的文件，圍繞生產環節、安裝環節等每個環節，對其進行全面的采集，從而為后續的檢查工作能夠有序地、順暢地進行奠定了堅實的理論和實踐基礎，同時，還能夠極大地提升檢查工作的質量，使其信息的作用得到充分體現。根據不同種類的裝備的基本特征，找出常見的問題，從而提升檢測工作的質量。此外，在新的環境下，電梯檢測工作人員不能局限于傳統的工作思維，要利用大數據的思路對永磁同步曳引機工作狀況和可能存在的問題進行研究，從而減少發生安全問題的可能性。

3.2 加強培訓工作人員

隨著電梯行業的快速發展，電梯在高層和超高層建筑中的應用日益增多，電梯的檢測要求也隨之增加。在實際工作中，不但要加強對電梯檢查團隊的建設，還要對電梯檢查人員進行定期的專業培訓，從而大大提升他們的工作水平和工作效率。通過理論聯系實際，進一步增強檢驗員對本專業的認識。除此以外，在對永磁同步曳引機進行檢查的過程中，電梯檢查工作人員要持續地總結經驗，并進行認真的學習，從而使他們的整體素質和工作能力得到極大的提升。

4 結語

永磁同步曳引機同樣是電梯檢查中的一個關鍵環節，因此，工作人員一定要給予足夠的關注，特別要關注其在電梯檢查過程中所遇到的許多問題，并要重點加強對其檢查和維護，以確保其設備可以正常運轉，進而更好地保障電梯的品質，為人們提供優質的服務。