封星技术在永磁同步曳引机上的应用分析

赵曹慧，张新宇，井怿斌

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192）

在我国城市化发展水平不断提升的背景下，人们对于高层建筑物内部的电梯设备安全性的要求越来越高。因此，如何全面系统的分析出永磁同步曳引机在电梯检验中存在的问题，并利用封星技术提升永磁同步曳引机的稳定性显得尤为重要。

1 概述

1.1 封星技术的设计原理

在进行电梯设备的设计和制造环节中，为了有效提升永磁同步曳引机的应用效果以及工作效率，可以借助封星技术对其内部的运行原理进行优化设计，从而达到既定的发展目标。在实际的应用环节中，若永磁同步曳引机处于停止作业的状态，那么封星技术会使设备内部的多个接触点断开。受这些接触点控制的线圈和永磁同步曳引机会产生失电的状况。当系统内部的多个常闭主触控点发生闭合时，那么永磁同步曳引机的三项绕组会产生短接的情况，并由此形成一个闭合的电路。当电梯处于正常运行的状态时，上述的多个接触点会得到电流，发生闭合，永磁同步曳引机会进入到正常的运转状态，此时，常闭主触点会断开，以避免在永磁同步曳引机的内部发生短路问题。

1.2 封星技术的制动条件

根据封星技术的运作原理可以得出，应用永磁同步曳引机的电梯设备若想顺利完成制动，必须满足以下条件：第一，电梯设备的主体应用的电机为永磁同步曳引机，并且在永磁同步曳引机中预先设置了封星技术；第二，当电梯设备的主机出现了正常或者非正常状态的失电情况，永磁同步曳引机可以通过封星技术完成电梯制动；第三，当电梯设备因为机械制动力量不足或者出现机械制动失灵等方面的问题时，电梯设备出现飞车或者溜车等情况，此时可以利用永磁同步曳引机内部的封星技术完成制动。

2 永磁同步曳引机在电梯检验中存在的问题

2.1 引力问题

电梯轿厢同其内部中间的平衡系数之间的关系、曳引轮的形状、材料不同所产生不同的摩擦系数的问题，以及曳引轮的曳引绳包角的问题，都是影响电梯设备永磁同步曳引机引力问题的主导因素。在电梯设备的实际应用过程中，借助永磁同步曳引机能够明显降低曳引机和电动机之间的功率消耗。永磁同步曳引机的使用，能够在一定程度上确保曳引轮可以直接被电动机轴驱动，同时保证二者之间的转矩具有一致性。此种设计方案，虽然表面上看起来可以降低机房本身的使用频率，但是在实际的操作环节中，会因为各项设备之间比例的关联性较差，造成永磁同步曳引机引力明显不足的问题，进而影响电梯设备的正常运转与使用。

2.2 响应问题

在实际的使用过程中，由于永磁同步曳引机缺少齿轮减速结构，因此当电梯设备因为断电情况而产生强制制动时，永磁同步曳引机会出现严重的失衡情况，进而影响设备的正常使用。一般来说，传统的曳引机设备对于曳引轮轴能够直接施加的制动力矩较小。因此，在进行机械设备的生产和制造环节中，相关领域的工作人员会采用盘式制动器等设备解决这一问题。但是，部分厂家仍旧应用传统的曳引机设备。当电梯设备出现了断电或者短路等方面的问题时，系统若想达到额定的制动力矩，便会需要更长的响应时间，因此制动过程也会被整体拉长。

2.3 寿命问题

除了上述两种问题之外，永磁同步曳引机在电梯设备的应用过程中，最为明显的问题，即为寿命问题。在长期的运转和使用阶段，永磁同步曳引机的曳引绳会因为曳引轮的V型槽结构而产生较强的摩擦力，从而对材料造成较为强烈的磨损和消耗。部分永磁同步曳引机的生产部门在实际的制造环节中，会为了提升设备的使用效率，而采取硬度系数较高的原材料进行生产和制造。因此，在通常情况下，永磁同步曳引机的曳引轮都会呈现出硬度较高的问题。相比之下，曳引绳的材料无法进行有效地优化和升级，导致了二者的兼容性较差，对于永磁同步曳引机的实际使用寿命仍有较为严重的负面影响。

3 封星技术在6永磁同步曳引机中的应用策略

3.1 封星技术的应用优势

对于建筑物内部的电梯设备来说，稳定有效的制动工序是维护设备安全、降低人员财产损失的一项重要环节。因此，在开发与建设现代化建筑物的过程中，需要重点关注电梯设备内部的永磁同步曳引机的制动效果，通过更加合理和有效地应用封星技术，达到预定的发展目标。相对于其他技术和手段而言，封星技术在永磁同步曳引机制动中具有较为明显的应用优势。具体体现在以下几个方面：首先，封星技术可以在一定程度上有效弥补永磁同步曳引机在电梯上行过程中出现的超速保护力度不足等方面的问题。当电梯处于上行状态时，永磁同步曳引机可以在封星技术的配合下，对电梯的运行状态形成动态化的监督和管理系统。结合限速器以及制动执行装置，可以在干扰电梯设备运行的状态下，对其进行实时有效地监督。此时的制动器设备既是一项工作装置，同时又兼顾着安全装置的功能。在封星技术的限定下，可以确保电梯设备始终保持较为稳定的运行。其次，当电梯位于平层状态时，电梯设备的轿厢制动器会因为失效而产生较为严重的非正常移动的现象。利用封星技术能够有效摆脱这一问题，确保电梯门区进出轿厢的人员和物品可以拥有更多的反应时间，降低电梯非正常移动所带来的危险与损害。

3.2 封星技术的应用环节

（1）在制动过程中的应用。当电梯设备内部的永磁同步曳引机在封星技术的影响下，产生了强烈的制动行为时，电梯会出现严重的滑车现象。例如，当电梯设备中的永磁同步曳引机因为缺乏充足的电力供应，而使制动力明显不足时，电梯轿厢会从原本静止的状态进入到下降状态。从这一状态到最终下落制动的过程中，若电梯内部的永磁同步曳引机的制动力量明显不足，那么电梯设备都会从某一时刻开始，以较快的速度和加速度下落。若永磁同步曳引机原本已经存在了一定的初始速度，那么轿厢会从特定的加速度开始迅速下降，并且此时永磁同步曳引机内部的电机绕组线圈会产生较为明显的制动电流，进而为封星技术在制动环节的应用提供动力保障。

当电梯设备的轿厢以某一初始速度运行时，若永磁同步曳引机突然失去了电力支持，那么曳引机绕组可以通过封星设备的接触器产生短接现象。在此时，永磁同步曳引机的电动机线圈绕组会产生一定的短路电流，在此电流的影响下，电梯设备的永磁同步曳引机会拥有制动能力。且不论电梯设备的初始速度是多少，永磁同步曳引机都会以较稳定的转速下降。由此可见，封星技术在永磁同步曳引机中的应用，能够使电梯设备在变加速下降的状态下，保持较为稳定的速度。并且永磁同步曳引机中，应用封星技术。能够最终确保电梯设备平稳地落到地面，最大限度地降低设备制动对电梯内部的人员以及电梯设备外部建筑物整体所造成的损害。

（2）在溜车过程中的应用。根据前文的分析和论证可以了解到，当电梯设备因为短路或者断电情况出现了制动状况时，永磁同步曳引机中的封星技术，可以在一定程度上确保电梯设备以较为平稳的速度下降，进而降低对人员和财产的损害。电梯制动下降环节中的过程，通常被称为溜车过程。封星技术在永磁同步曳引机的溜车过程中的应用，能够使电梯设备的下落速度维持在安全合理的范围之内，从而避免产生严重的后果。对此，本文采用了假设法，对电梯设备在溜车过程中所具有的速度以及其他影响电梯速度的因素进行了假设分析。假设当电梯设备发生了溜车情况，并且以相对稳定的速度下落时，忽略各部分零部件之间的摩擦力以及空气阻力因素。经过分析得出，当电梯在制动滑车的过程中，电梯设备的速度计算公式如下：

V≈（UN-U0）VN/E0

其中，V表示的是电梯的溜车速度；UN表示的是电梯在负载运行过程中的实际电压；U0是空载状态下的电梯运行时所需的电压；V0和E0分别表示电梯在空载状态下的反电动势和电梯的额定速度。因为在电梯设备下落的状态下，永磁同步曳引机中的封星技术能够产生较为明显的制动作用，因此，此时电梯设备的加速度为0，电梯设备的速度为V，永磁同步曳引机的力矩同样为额定的转矩。由此可见，电梯内部的永磁同步曳引机封星技术能够产生明显的制动作用，并且确保电梯设备匀速下降。

4 结语

综上所述，将封星技术应用到永磁同步曳引机的制动和溜车过程中，有利于在现有的基础上，进一步提升永磁同步曳引机的经济适用性特点。同时，封星技术的应用，还能在一定程度上，提高永磁同步曳引机在电梯设备中的应用效率，为打造更加稳定和舒适的电梯设备提供帮助。在永磁同步曳引机中应用封星技术，可以确保电梯设备以及使用人员的安全，为提升高层建筑物的整体建设水平作出积极的贡献。

[1] 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.

[2] 黄招彬,游林儒,占宏.永磁同步电梯曳引机的二自由度伺服控制 [J].电气传动 ,2013,43(12):56-60.

[3] 钟阳,张明鹤.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题 [J].价值工程 ,2010,29(10):144-145.