电梯平衡系数快捷检测新技术01-25docx

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1、电梯平衡系数快捷检测新技术研究12孙立新戴广宇(1)重庆市特种设备检测研究院重庆400121（2）天津市特种设备监督检验技术研究院天津300192摘要：基于电机能量传递理论，依据曳引式电梯空载工况运行功率、运行速度、运行效率与驱动载荷的函数关系，建立了求解电梯平衡系数的数学模型，通过对电梯空载运行功率与运行速度的实时测量，由数据处理终端计算并输出电梯平衡系数的检测结果。检测过程电梯不需要加载，测试装置安装方便快捷，现场作业时间约10分钟。关键词：电梯平衡系数数学模型快捷检测中国是全球最大的电梯生产国与电梯消费国，每年约有60万部新电梯安装使用，其中，

2、曳引式电梯占90%以上。按照现行的电梯技术规范与技术标准，这些曳引式新电梯每部都要进行平衡系数的测试调整，平衡系数参数合格才允许投入使用。因此，平衡系数检测是电梯行业一项量大、面广、要求高的技术工作。有鉴于传统的电梯平衡系数检测方法比较费时费力，研究与应用快捷检测新技术十分必要。1.背景平衡系数是曳引式电梯最重要的技术参数之一，合理的平衡系参数是保证曳引式电梯正常工作的必备条件。1.1平衡系数的定义图1是电梯曳引系统示意图。GB7588《电梯制造与安装安全规范》的附录G给出了电梯平衡系数的定义：“平衡系数，即额定载荷及轿厢质量由对重或平衡重平衡的量”

3、。按照电梯平衡系数的定义，其数学表达式为：୛ି୔Kൌ……式（1）୕式中：K——电梯平衡系数；W——电梯对重系统质量，kg；P——电梯轿厢系统质量，kg；Q——电梯额定载荷，kg。1.2电梯标准提出的检测方案GB/T10059《电梯试验方法》提出的电梯平衡系数测试方案是：轿厢分别装载额定载重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程运行，当轿厢与对重运行到同一水平位置时，记录电机的电流值，绘制电流-负荷曲线，以上下运行曲线的交点确定平衡系数。图2是一个电流-负荷曲线图的实例。这种检测方案的测试原理是，电机的电流值可表征电梯负载大小，当装载为平

4、衡系数×额定载重量时，曳引轮两侧的荷重相等，即轿厢系统与对重系统处于平衡状态，电梯向上或向下运行阻力相等，电机运行电流相同。绘制电流-负荷曲线图就是要找出电梯向上与向下运行电流相同的载荷值。此检测方案的优点是技术成熟，不需要专用测量仪器；缺点是需要逐级加载测试，反复装卸试重砝码比较费时费力，现场作业时间通常超过1小时。1.3称重式空载静态测试方案由于上述GB/T10059提出的检测方案比较费时费力，近年来空载平衡系数测试技术应运而生，取得了一些研究成果。图3是在电梯空载静止工况，使用测力传感器分别称量轿厢系统与对重系统自重的检测方案；图4是在电梯空载

5、静止工况，通过手动释放曳引机的抱闸，使用测力传感器直接测量曳引轮两侧重量差的检测方案。此检测方案的优点是省去了反复装卸砝码的环节，测试原理源于电梯平衡系数的定义，检测结果计算简捷。影响其推广使用的瓶颈主要有2个：（1）采用的测力、称重等测试装置在检测现场安装不便捷，虽然省去了装卸砝码的环节，但增添了测力机构的现场安装调试，检测作业时间与工作效率提升并不显著。（2）测试结果为电梯静态工况数据，机构静摩擦力的方向与大小会影响检测精度，与遵循GB/T10059的动态测试数据相比往往存在差异，需要通过较高的现场测试技巧来弥补。2.原理为了提高检测工作效率，借

6、鉴电梯行业在平衡系数检测领域的科技成果与工作经验,发明了电梯平衡系数快捷检测新技术，其检测原理清晰，数学模型严谨，检测作业只需10分钟。该技术已经获得多项授权发明专利，主要有ZL2012101635845《电梯平衡系数的检测方法》、ZL2012101635084《电梯平衡系数检测仪》、ZL201210163507《电梯钢丝绳位移测量装置》，以及国际发明专利WO2013/174243A1《一种平衡系数检测方法及其检测仪》。2.1快捷检测方法简述图5是电梯平衡系数快捷检测方案系统图，采用电梯空载工况动态检测方案，具体检测过程是：将功率测量装置接入驱动电机

7、的电源线上，将速度测量装置置于曳引钢丝绳上；电梯空载工况从底层至顶层全程往返运行，实时测量并记录速度与功率数据；应用上述测量数据与被测试电梯的基本参数，依据电梯的结构原理与运行中能量传递关系，经数据处理终端计算得到电梯平衡系数的具体数值。其检测过程不需要加载，测试数据只有速度与功率两项，测试装置的安装方便快捷，其检测结果与按GB/T10059提出的“电流-负荷曲线图”的测试值一致。2.2电梯空载下行工况电机功率如图6所示，电梯驱动电机的运行负载为曳引轮两侧的重量差W-P；依据平衡系数定义，电梯空载时曳引轮两侧的重量差W-P=KQ。电梯空载下行时电机处

8、于电动状态，由电机拖动负载运行，电机运行功率为负载的位移功率与机构传动损耗功率之和：N୶ൌKQgVଡ଼൅μKQ