安徽省特种设备检测院
摘要：本文主要介绍了永磁同步曳引机的相关内容，阐述将其应用在电梯检验中出现的问题，希望可以为电梯检验人员检验永磁同步曳引机提供参考。永磁同步曳引机在电梯曳引机市场中占据重要地位，应用范围较广，利用该机器辅助电梯运行，既可以节约能源、减少维护费用，又能有效增强电梯运行的稳定性与安全性。
关键词：永磁同步曳引机；电梯检验；经济效益
前言：永磁同步曳引机的组成结构是曳引轮、永磁同步电动、制动系统，由于该机器不需要日常维护，所以检验人员无法在故障出现时，采取有效手段及时处理，导致在用电梯停止运行。为了增强电梯运行的安全性，检验人员应对永磁同步曳引机在电梯应用中可能会出现的问题进行研究，保证可以及时发现故障并解决。
一、永磁同步曳引机概述
（一）基本定义
永磁同步曳引机又被称为无减速箱传动器，是一种广泛应用于电梯的动力装置。永磁同步曳引机以无轴承技术为基础，构造材料多为高性能材料，结构比较特殊，由永磁同步电动机、曳引轮、制动系统构成，利用同轴将曳引轮和制动轮进行固定，基于双点支撑法稳定运行，显现出来的主要特性是低速、转矩大、低碳环保、运行稳定、节约能源等。
（二）性能特征
1.安全性高
永磁同步曳引机的性能优势除上述几点之外，还具有安全性高的特点。传统曳引机的曳引轮、制动臂属于悬臂机构，在工作时受力条件不足以支撑其长时间运行，但是永磁同步曳引机基于双点支撑法存在，在曳引轮原有长度上进行了延长，机构运行采用了复绕方式，相较于传统曳引机不会在电梯运行时产生共振，故而实际应用安全性较高。
2.动态性好
永磁同步曳引机的驱动表现为多级低速直接驱动，不需要如同传统曳引机一般的庞大机械传动效率，只需要涡轮（70%）与蜗杆减速齿轮箱共同运作便可。由于永磁同步曳引机不需要汲取电网的无功电流，所以具有较强的功率因数，又因为没有激磁绕组存在，因而激磁损耗较小，电梯能够在运行过程中将热量自行散掉，不需要借助风扇，所以呈现出良好的动态性。另外，永磁同步曳引机利用磁场定向矢量变换的方法对电梯运行进行控制，其起动机与制动机的电流比传统电动机要小得多，应用优良性可以与直流电动机相媲美，有利于减小电梯的电动机功率与变频器容量。
二、永磁同步曳引机在电梯检验中的应用
（一）曳引力
永磁同步曳引机的曳引力在曳引轮槽中产生，当钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦系数最大或钢丝绳绕过曳引轮包角函数最大时，曳引轮槽产生的曳引力最大。若想永磁同步曳引机产生满足电梯实际应用的曳引力，电梯轿厢装载与紧急制动要符合T1/T2≤efα公式要求，轿厢滞留情况也应满足T1/T2≥efα，两式中的T1、T2是指拉动曳引轮两侧引绳的动力，e表示自然对数的底，f代表的是当量摩擦系数，α是钢丝绳在曳引轮上的包角，efα表示曳引系数，若是曳引系数越大，则说明拉动曳引绳的动力允许值越大，永磁同步曳引机最终产生的曳引力越大[1]。将永磁同步曳引机应用于电梯中，由于其体积与制动功率较小、不需要齿轮减速机构，所以有利于缩小动力输出扭矩，极大程度上缩小了电梯设备占用空间，对推动电梯实现无机房或小机房具有重要意义。
《电梯制造与安装规范》中明确说明：不管钢丝绳的股数是多少，曳引轮、卷筒（或滑轮）节圆直径与引绳公称直径之比必须小于40。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在该要求下，若是曳引轮节圆直径缩小，钢丝绳的公称直径必然会随之缩小，那么钢丝绳与曳引轮槽之间的接触面积与摩擦力便会大幅度减小，造成的直接影响后果是永磁同步曳引机的曳引力不足。为了有效防治该问题，在生产永磁同步曳引机时，厂家通常选择V型曳引轮槽、增加钢丝绳股数、固定复绕大包角、减小平衡系数的组合，但在实际使用过程中，电梯安装人员、检验人员、维修人员与永磁同步曳引机生产厂家并不联系，为了促使永磁同步曳引机与旧式电梯井道相符合，对复绕包角大小、钢丝绳股数进行任意修改，导致永磁同步曳引机出现曳引力不足的问题，无法有效带动电梯正常升降。如果电梯在使用过程中出现了上述问题，电梯检验人员不能按照《电梯制造与安装规范》中的“9.3（A）”与“8.3.4”两项条款进行检查，主要原因是这两项条款并能适用于全部极端工况，对此电梯检验人员做好遵照国家近些年新出的《电梯监督检验规程》开展工作，根据其中关于永磁同步曳引机的标准规定，对曳引力进行现场检验[2]。
（二）钢丝绳寿命
永磁同步曳引机的曳引轮节圆直径通常被设计得相对较小，能够被应用于实际的曳引轮槽又以V型为主，钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦系数比较大，钢丝绳在电梯运行过程中不断被大力摩擦，因而其使用寿命相对较短，随着现代科学技术的发展进步，厂家提高了永磁同步曳引机的曳引轮槽表面硬度，若是仍使用传统的钢丝绳，便会加快钢丝绳的磨损速度，因此相关人员应对钢丝绳质量研究加强重视，以此保证永磁同步曳引机的生产质量。在《电梯制造与安装规范》中，“9.2.1”对钢丝绳的公称直径提出了要求，强调公称直径必须大于等于8毫米，否则钢丝绳无法满足永磁同步曳引机工作要求。
影响钢丝绳寿命的主要原因大致有以下几点：第一，V型曳引轮槽采用高硬度材质，钢丝绳的表层钢丝强度较小，与曳引轮槽运行要求不相符，钢丝绳磨损程度会随着时间的变化逐渐加大；第二，工作人员在安装永磁同步曳引机时，将钢丝绳与曳引轮之比控制在2:1，导致钢丝绳绕过曳引轮包角函数超过永磁同步曳引机安装标准，使得曳引机内部应力急剧增加，若是出现钢丝绳股数调整不当的情况，还会导致钢丝绳张力差过大，导致钢丝绳出现严重的不均衡摩擦，严重降低钢丝绳使用寿命[3]。由于永磁同步曳引机在电梯中的应用范围十分广泛，而工作人员选择的安装方式具有统一性，因此只要钢丝绳出现更换要求，就必须对所有电梯进行检验，这种频繁更换钢丝绳的行为会给电梯所有单位造成严重的经济成本损失。
（三）失磁
永磁同步曳引机的主要构成材料是性能比较高的钕铁硼，该材料会随着使用时间的增长出现失磁问题，为了避免该现象的发生，工作人员必须保证永磁同步曳引机应用于电梯的空间环境附和以下几项条件：第一，由于钕铁硼这种永磁材料需要处于温度相对较高的环境中，所以工作人员应保证空间环境的温度处于恒温状态，如此便可以令钕铁硼的退磁曲线保持在弯曲状态。第二，在固定温度下，钕铁硼通常承受着退磁磁势压力，如果想要降低磁势压力，工作人员需要将永磁材料控制在拐点之下，通过取消外加磁势的方法，促使永磁体工作点实现与退磁曲线的回复线保持平行移动，从而达成不可逆退磁要求。
结束语：综上所述，永磁同步曳引机具有节约能源、安全性高、动态性好等优点，在电梯运行中应用该设备，有利于提高电梯运行的稳定性与乘坐的舒适性，对推动电梯行业进一步优化发展具有积极影响。面对永磁同步曳引机存在的曳引力、失磁、钢丝绳寿命等问题，检验人员应利用先进科技、结合现代思想深化研究。
参考文献：
[1]邹皓,王河,张甜甜,等.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题分析[J].技术与市场,2017,24(09):364.
[2]黄珺.永磁同步无齿轮曳引机在电梯稳定性中的应用研究[J].中国设备工程,2017(14):215-216.
[3]袁传森,宋耀国,周莹.一种采用永磁同步曳引机电梯的上行超速保护测试方法的研究[J].中国特种设备安全,2016,32(07):21-24+29.
论文作者:李奎
论文发表刊物:《科技新时代》2019年3期
论文发表时间:2019/5/9
标签：永磁论文; 曳引机论文; 钢丝绳论文; 电梯论文; 曳引论文; 直径论文; 人员论文; 《科技新时代》2019年3期论文;