永磁同步电梯上行超速保护和检测方法

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1、永磁同步电梯上行超速保护和检测方法　　1关于电梯轿厢上行超速保护装置的规定GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》中规定：曳引驱动电梯上应装设符合条件的轿厢上行超速保护装置。该装置包括速度监控和减速元件，应能检测出上行轿厢的速度失控，其下限是电梯额定速度的115%，上限是大于轿厢下行安全钳动作速度但不超过该动作速度的10%，且应能使轿厢制停，或至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围。TSGT7001-2009《电梯监督检验和定期检验规则—曳引与强制驱动电梯》中规定：当轿厢上行速度失控时，轿厢上

2、行超速保护装置应当动作，使轿厢制停或者至少使其速度降低至对重缓冲器的设计范围；该装置动作时，应该使一个电气安全装置动作。电梯界早在上世纪80年代就有讨论轿厢上行超速问题，轿厢中的乘客在向上超速时的危险要比向下超速时大，因为人的头顶要比脚底耐冲击能力差得多，所以电梯必须要设置上行超速保护装置。关于上行超速保护装置，在国家标准和检验规则中均被提及，所以新安装电梯及经过重大维修改造后的电梯必须设置轿厢上行超速保护装置。2永磁同步电梯可能导致轿厢上行超速的原因2.1电气方面4控制制动器运行的接触器发生粘连，电

3、气失效，动力电压异常波动均会引起电梯超速的发生。2.2机械方面曳引机主轴、轴承等机械部件断裂或损坏，曳引力严重下降，制动弹簧松弛、制动器闸瓦和制动轮摩擦引起制动器闸瓦和制动轮过热，导致制动能力下降，制动器卡死、制动器臂、轴销断裂等故障导致制动器不能有效闭合；曳引条件被破坏，曳引轮和钢丝绳之间打滑等机械故障也会导致电梯超速的发生。3永磁同步电梯上行超速保护的原理3.1电动机采用封星技术的永磁同步电梯所谓封星，即将永磁同步电梯的三相绕组短接，使电动机内三相绕组线形成一个独立的电气回路。电梯由于某种原因发生

4、上行超速时，测速装置发出信号使电梯封星接触器动作，这时封星接触器将断开动力电路，将电动机三相绕组短接，在电机内部形成一个独立的电气回路，轿厢带动同步电机旋转，使电动机内静止的三相绕组线切割磁感线产生感应电动势，在电枢绕组回路中引起感应电流，该电流在电动机永磁体磁场作用下产生电磁力矩，企图带动电枢组随永磁体一起旋转。同时，该力矩的反力矩作用在转子永磁体上，力图使转子永磁体与转子电枢绕组一起停4止运转，形成一个制动力矩。大家都知道，平衡有两种状态即静止和匀速直线运动。当制动力矩与拖动轿厢向上运动时的重力力

5、矩相同时或者制动力矩大于拖动力矩时，在初速度的作用下，轿厢或保持匀速直线运动或减速特性。所以，在采用封星技术的永磁同步电机上，认为超速是不可能发生的。3.2电动机未采用封星技术的永磁同步电梯该类型电梯的上行超速保护是通过断开限速器上电气开关断开安全回路，同时制动器动作，使电梯停止运行，避免上行超速。4永磁同步电梯的上行超速保护试验方法4.1电动机采用封星技术的永磁同步电梯判断该台电梯电动机封星与否，可以查阅电气原理图，查看控制柜配置。试验前应确定轿厢、井道、轿顶、底坑无人。轿厢空载，调整轿厢至底站，人

6、为使封星接触器动作，手动松闸进行溜车试验。当电梯以慢速向上运行时，即认为该台电梯采用了封星技术，具有上行超速保护功能。各电梯公司对永磁同步电梯的上行超速保护，还有运行验证的方法，具体方法不尽相同，在运行验证的时候务必参照各电梯公司制定的方法进行。4.2电动机未采用封星技术的永磁同步电梯4对于该类型的电梯，人为将电梯开至井道底部，将电梯切换至检修状态，手动使限速器电气开关动作，这时，制动器应当动作，轿厢完全停止。在电梯中使用封星技术来实现上行超速保护是一个有争议的话题，因为是在电机高速运转时短接电机的接

7、线端子，操作是危险的，因为这个时候电机绕组内的电势很高（300伏左右），根据梁昌勇先生的计算，短接时产生的短路电流和阻滞转矩很大，电流峰值会达到额定电流的8倍以上，瞬时转矩将到达额定转矩的50倍，过大的短路电流可能损坏电机机械结构、使永磁体退磁、烧毁短路回路、烧熔连接触点。过大的阻滞转矩还会使电梯产生很大的加速度，对电梯设备和乘员造成伤害。因此在电梯安装监督检验时，应查看电梯封星接触器的额定电流值与电梯额定电流值的匹配情况。参考文献：[1]GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》[2]《浅谈电

8、梯轿厢上行超速保护装置的设置》徐华忠[3]《封星技术在永磁同步曳引机中的应用》刘中华[4]《永磁同步曳引机高速封星短路暂态参数分析和计算》梁昌勇4