陳永煊 吳思勉 曾健生

(廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院順德檢測(cè)院 佛山 528300)

電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器，能夠有效地防止電梯轎廂或?qū)χ貕嬄涞膰?yán)重事故，是電梯的一項(xiàng)重要安全保護(hù)裝置[1]。一直以來(lái)，由于該項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)危險(xiǎn)性高，舊的試驗(yàn)方法對(duì)電梯有一定的傷害，現(xiàn)在執(zhí)行的《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)定和定期檢驗(yàn)規(guī)則》中又沒(méi)有對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)的要求，因此，該項(xiàng)目很多時(shí)候都以制造單位出示技術(shù)資料進(jìn)行證明，沒(méi)有得到足夠的重視。近年來(lái)，電梯的數(shù)量迅猛增長(zhǎng)，新的電梯制造廠也越來(lái)越多，部分廠家沒(méi)有將該保護(hù)裝置落實(shí)到位，造成因該裝置失效而產(chǎn)生的事故[2]時(shí)有發(fā)生，因此，總結(jié)一種安全性高，通用性強(qiáng)，操作方便的試驗(yàn)方法能夠有效地遏制事故的發(fā)生。

本文以實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，分析各個(gè)廠家電梯設(shè)計(jì)的通用特性，主要是如今廣泛應(yīng)用的變頻電梯，總結(jié)了一種利用電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理的共同特點(diǎn)，能夠方便檢測(cè)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的新方法。

1 標(biāo)準(zhǔn)要求及檢測(cè)現(xiàn)狀

在GB 7588-2003《電梯制造和安裝安全規(guī)范》中規(guī)定在下述的情況下電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器動(dòng)作，電梯驅(qū)動(dòng)主機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)并保持在停止?fàn)顟B(tài)下：a)當(dāng)電梯啟動(dòng)，曳引機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)；b)轎廂或?qū)χ叵蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)由于障礙物卡住而停止，導(dǎo)致曳引繩在曳引輪上打滑。電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器應(yīng)在不大于下列兩個(gè)時(shí)間值的較小值時(shí)起作用：a)45s；b)電梯運(yùn)行全程的時(shí)間再加上10s。若運(yùn)行全程的時(shí)間小于10s，則最小值為20s。時(shí)間限制器的設(shè)計(jì)要求，能夠有效地防止由于電梯的卡阻導(dǎo)致鋼絲繩在曳引輪上的長(zhǎng)期打滑造成的鋼絲繩損傷或斷開(kāi)的危險(xiǎn)事故，也考慮到電梯不因該裝置的設(shè)定而產(chǎn)生不必要的運(yùn)行故障。

現(xiàn)行的測(cè)試方法多以模擬故障工況為主，現(xiàn)就傳統(tǒng)的幾種方法[3]進(jìn)行介紹和分析：

1)人為使轎廂安全鉗動(dòng)作，短接安全鉗電氣安全裝置，使電梯處于正常運(yùn)行狀態(tài)，選層下行，當(dāng)曳引繩在曳引輪上打滑時(shí)開(kāi)始用秒表計(jì)時(shí)，直到電梯出現(xiàn)保護(hù)時(shí)停止計(jì)時(shí)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。這種方法需要模擬鋼絲繩在曳引輪上打滑，對(duì)設(shè)備損傷較大，而且，如今使用的變頻電梯，旋轉(zhuǎn)編碼器會(huì)對(duì)電梯的運(yùn)行情況進(jìn)行反饋，因此，這種方法很可能由于變頻器的保護(hù)而無(wú)法得出正確的結(jié)果。這種方法主要用于樓層少?？刂葡到y(tǒng)簡(jiǎn)單的電梯檢驗(yàn)。

2)拆除電梯電動(dòng)機(jī)的電源進(jìn)線(xiàn)，運(yùn)行電梯，保持電梯控制系統(tǒng)信號(hào)正常，從電梯發(fā)出上行信號(hào)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到控制系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)時(shí)停止計(jì)時(shí)。這種方法同樣只適用于控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單的雙速電梯，而且，要對(duì)強(qiáng)電輸入端進(jìn)行拆線(xiàn)并實(shí)施防護(hù)，存在一定的操作風(fēng)險(xiǎn)。

3)將微機(jī)或PLC的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器動(dòng)作值調(diào)整到小于單層運(yùn)行的時(shí)間值，啟動(dòng)電梯，電梯沒(méi)到下一層平層時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器已經(jīng)動(dòng)作。這種方法試驗(yàn)準(zhǔn)確，危險(xiǎn)性低，但是需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維保人員的素質(zhì)要求很高，而且要有專(zhuān)用的操作裝置或PLC的編程工具，儀器準(zhǔn)備比較困難，也不能很好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的要求。

2 新的檢驗(yàn)方法

根據(jù)GB 7588-2003《電梯制造和安裝安全規(guī)范》[4]的要求，電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器就是限制電梯在非正常自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)下，最大允許運(yùn)行時(shí)間為45s。傳統(tǒng)的雙速電梯可以根據(jù)上述方法2進(jìn)行測(cè)量，但是對(duì)于如今主流的PLC或微機(jī)控制系統(tǒng)，變頻調(diào)速電梯，如何能夠通過(guò)系統(tǒng)本身諸多的保護(hù)措施檢測(cè)，又能完全不損壞設(shè)備的狀態(tài)下準(zhǔn)確地測(cè)試出電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的動(dòng)作時(shí)間就是測(cè)量的難點(diǎn)。本文根據(jù)電梯的設(shè)計(jì)原理，利用電梯的控制線(xiàn)路變化，能方便準(zhǔn)確地得出結(jié)果，而且這種方法適用于全部的變頻電梯。

2.1 變頻電梯的控制電路分析

圖1 某型號(hào)變頻電梯主電路部分接線(xiàn)圖

圖1為某型號(hào)變頻電梯主電路部分接線(xiàn)圖，圖中RST為電源輸入端，UVW為經(jīng)過(guò)變頻器后的電源輸出端，通過(guò)YC運(yùn)行接觸器后與電機(jī)相連，S1～S8為變頻器的控制輸入端，其中S1，S2為正反轉(zhuǎn)輸入控制端，負(fù)責(zé)控制電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，S5～S7為多速度段輸入控制端，負(fù)責(zé)控制電梯運(yùn)行時(shí)各種狀態(tài)的選擇，其它輸入端為變頻器的故障輸入點(diǎn)或故障復(fù)位控制點(diǎn)。

根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電梯選用的變頻器均有速度輸入端和運(yùn)轉(zhuǎn)方向輸入端，電梯運(yùn)行原理大致相同，首先電梯控制系統(tǒng)根據(jù)呼梯信號(hào)給出運(yùn)轉(zhuǎn)方向信號(hào)，檢測(cè)電梯安全回路閉合，關(guān)門(mén)動(dòng)作正常，變頻器沒(méi)有故障信號(hào)輸出后，控制系統(tǒng)根據(jù)給定的狀態(tài)向變頻器速度輸入控制端輸入信號(hào)，抱閘打開(kāi)，變頻器接到速度信號(hào)后向給定的速度加速運(yùn)行。由于電梯控制信號(hào)需要持續(xù)運(yùn)行，因此，如圖2所示，當(dāng)控制速度的開(kāi)關(guān)信號(hào)閉合，輸入到變頻器的信號(hào)為持續(xù)方波。

圖2 信號(hào)輸入時(shí)間圖

不同型號(hào)的電梯選用的變頻器型號(hào)可能不同，部分型號(hào)的電梯速度控制采用組合方式控制，以上述型號(hào)端子為例，如設(shè)置S5，S7同時(shí)有信號(hào)輸入時(shí)為一速度段。但是，電梯的運(yùn)行速度設(shè)置大致相同，如果是高速電梯，強(qiáng)制加速度增多，也即爬行速度可能不只一個(gè)。表1所示為低速電梯的速度控制關(guān)系，其速度分為以下三段：

表1 速度控制關(guān)系

2.2 檢驗(yàn)新方法的介紹

根據(jù)以上對(duì)變頻電梯的控制原理分析，電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的檢驗(yàn)可以根據(jù)變頻器的控制信號(hào)來(lái)完成。主要的實(shí)現(xiàn)思想是在不需改變電梯控制程序的情況下，能夠使電梯保持正常運(yùn)行狀態(tài)，降低電梯的運(yùn)行速度，從而使電梯在正常運(yùn)行的情況下超時(shí)，計(jì)算電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器動(dòng)作時(shí)間。根據(jù)實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)了以下新的檢驗(yàn)方法。

1)如果使用樓層之間的高度相對(duì)比較高，檢修速度n1相對(duì)較小時(shí)，也即以檢修速度n1運(yùn)行完成全程小于電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器所設(shè)定的動(dòng)作時(shí)間時(shí)，將檢修速度信號(hào)輸入線(xiàn)拆除，額定速度信號(hào)輸入線(xiàn)移裝到檢修速度輸入端，將電梯正常呼梯運(yùn)行，由于所需信號(hào)一致，變頻器將檢修信號(hào)視為正常運(yùn)行的速度，因此，電梯以檢修速度n1持續(xù)正常運(yùn)行，利用秒表計(jì)時(shí)，直到電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器動(dòng)作時(shí)停止計(jì)時(shí)。速度以組合控制方法調(diào)速的以同樣的方法把額定速度組合控制輸入端移裝到檢修速度組合控制端，可以得到同樣的效果。

部分高層電梯以平層輸入信號(hào)作為電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的復(fù)位信號(hào)，這時(shí)，應(yīng)該將平層輸入信號(hào)拆除。以同樣的方法拆除爬行速度控制線(xiàn)，將額定速度信號(hào)輸入線(xiàn)移裝到爬行速度輸入端，可以得到以爬行速度n2正常運(yùn)行的效果，這樣，能更加容易地得出結(jié)果。

2)若因電梯的速度不能下降到足夠小，或者變頻器出現(xiàn)報(bào)障時(shí)，導(dǎo)致采用上述方法未能取得成功時(shí)，可在電梯正常運(yùn)行后迅速拆除電梯的強(qiáng)迫減速輸入信號(hào)，這樣，使電梯控制系統(tǒng)獲取到減速信號(hào)，如果樓層高度較小的話(huà)需同時(shí)將平層輸入信號(hào)拆除，這樣電梯以爬行速度運(yùn)行，利用秒表計(jì)時(shí)，直到電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器動(dòng)作停止計(jì)時(shí)。這種方法同樣可以得到相同的效果。

3)如果制造單位技術(shù)人員能夠通過(guò)修改電梯正常運(yùn)行時(shí)變頻器的頻率，是電梯持續(xù)慢速運(yùn)行，那么，只要將電梯變頻器正常運(yùn)行時(shí)的頻率降低，使電梯慢速運(yùn)行，同樣可以檢測(cè)出電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的動(dòng)作時(shí)間[5]。

使用以上方法時(shí)，可借助系統(tǒng)的信號(hào)指示燈進(jìn)行分析，找出信號(hào)輸入線(xiàn)，這樣，能夠方便的檢驗(yàn)出電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的動(dòng)作時(shí)間是否符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，將對(duì)設(shè)備的傷害降到了最低，對(duì)人員的操作所產(chǎn)生的危險(xiǎn)也大大減少。

3 檢驗(yàn)結(jié)果

本文利用上述發(fā)現(xiàn)的新檢驗(yàn)方法在本區(qū)對(duì)部分電梯進(jìn)行了電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的檢驗(yàn)，通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由于電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的保護(hù)沒(méi)有列入到定期檢驗(yàn)項(xiàng)目，因此，沒(méi)有得到電梯制造單位和維保單位的重視，不合格率超過(guò)60%，不合格的原因很大一部分是PLC控制系統(tǒng)電梯，問(wèn)題主要為系統(tǒng)軟件里沒(méi)有設(shè)計(jì)該保護(hù)裝置，一部分是設(shè)置的時(shí)間超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定時(shí)間，有某部分型號(hào)的電梯在正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器正常，但是，在自救狀態(tài)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器失效。

4 結(jié)束語(yǔ)

電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器的有效設(shè)置，能夠有效地防止電梯啟動(dòng)時(shí)曳引機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)及轎廂或?qū)χ叵蛳逻\(yùn)動(dòng)時(shí)由于障礙物而停住造成的設(shè)備故障甚至由此產(chǎn)生的安全事故。本文通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，深入分析現(xiàn)今多種品牌電梯的設(shè)計(jì)共通點(diǎn)，總結(jié)了以上安全性高，通用性強(qiáng)，操作方便的檢驗(yàn)方法，只要對(duì)電梯的控制原理有所了解，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用上述的試驗(yàn)方法，便能方便的得出檢驗(yàn)結(jié)果。

1 劉軍,喻彪.淺談曳引驅(qū)動(dòng)電梯的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器[J].科技向?qū)?2012,( 20):253.

2 劉光海,余波,劉威.從一起電梯事故談“電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器”的重要性[J].中國(guó)電梯, 2013.9,(24).56-57

3 陳廣培.談電梯中的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器[J].中國(guó)電梯,2009.4,( 7):45-46.

4 魏克彬.電梯電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間限制器檢驗(yàn)方法的探討[J].特種設(shè)備安全技術(shù),2006(4).40-41