張緒楠

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，天津 300110）

在電梯各部件中，PMSM 是最關(guān)鍵的部件之一。而無齒輪永磁曳引機(jī)是以轉(zhuǎn)子為基礎(chǔ)的，它包括兩大部件：永磁同步電機(jī)、曳引輪和制動。20 世紀(jì)90 年代，發(fā)明了無齒永磁同步曳引機(jī)，并將其應(yīng)用于電梯的運(yùn)營，采用無齒永磁同步曳引機(jī)的電梯，其運(yùn)行效果更好，大大節(jié)約了能源，也減少了對空間的占用，尤其是在維護(hù)和維修方面，不需要耗費(fèi)過多的精力。然而，永磁同步曳引機(jī)并不是萬能的，它在電梯檢驗(yàn)中仍有一些不可忽略的問題，必須采用適當(dāng)?shù)拇胧┖侠砀纳啤?/p>

1 概述永磁同步曳引機(jī)

1.1 基本構(gòu)造

本文將根據(jù)永磁同步曳引機(jī)的基本原理，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如圖1 所示。在實(shí)踐中，制動裝置、轉(zhuǎn)子體底座等構(gòu)成了PMSM 的基本部件，這些部件的合理布置，將使PMSM 具有良好的工作性能，并具有較高的安全性。在實(shí)際的安裝中，制動器在轉(zhuǎn)子體的內(nèi)壁，轉(zhuǎn)子體則在軸上，在軸的安裝中，需要分別在兩個位置，為機(jī)座雙側(cè)密封深珠軸承和前座調(diào)心滾子軸承，固定曳引輪在工作時要基于錐形軸，這樣才能滿足永磁同步曳引機(jī)的工作需要。在對牽引輪進(jìn)行鎖定時，需要壓蓋，維持螺栓正常運(yùn)轉(zhuǎn)；在保證了正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，將軸后部作為安裝旋轉(zhuǎn)編碼器的主要部位，在后座機(jī)座定子支撐上進(jìn)行壓裝定子的操作，以達(dá)到對壓板工具的合理利用，從而可以滿足永磁同步曳引機(jī)的有關(guān)要求，保證永磁同步曳引機(jī)的工作品質(zhì)。

圖1 永磁同步曳引機(jī)的基本情況

此外，軸向和徑向均為PMSM 牽引機(jī)構(gòu)的基本組成，分別為PMSM 牽引機(jī)構(gòu)的兩種形式。由于定、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)間存在著不同的相對位置，因此，我們可以得出一個結(jié)果，即內(nèi)、外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)均為一種徑向磁場。外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有較小的軸向尺寸，一般用于小型機(jī)房電梯或無機(jī)房電梯。

另外，為了確保電梯的安全性，減少其潛在的安全風(fēng)險，在民用、寫字樓等建筑物中，通常都會有一定的限載措施。要合理地使用電梯永磁同步曳引，要對其結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行科學(xué)的分析，然后通過對其進(jìn)行合理的控制，才能保證永磁同步曳引機(jī)的功能性和安全性，從而減少各種因素對永磁同步曳引機(jī)造成的影響，使其在各個方面都發(fā)揮出最大的作用，使其在使用過程中發(fā)揮出最大的作用，從而保證永磁同步曳引機(jī)的服務(wù)能力。

1.2 優(yōu)勢

在電梯中，曳引機(jī)起著舉足輕重的作用，它可以保證電梯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證電梯的安全性。在實(shí)踐中，采用永磁同步曳引機(jī)可以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的節(jié)能環(huán)保，減少電梯運(yùn)行過程中的能耗，從而全面提高電梯的運(yùn)行品質(zhì)。在電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)中，采用永磁同步曳引機(jī)，既可以達(dá)到對電梯安全運(yùn)轉(zhuǎn)的基本需求，又可以提高電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)品質(zhì)，讓電梯在實(shí)際工作中，可以充分地發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，同時也降低了電梯的能耗，讓電梯在實(shí)際工作中，可以節(jié)約更多的費(fèi)用，全方位地提高電梯的服務(wù)水平。采用該系統(tǒng)，既提高了電梯的工作品質(zhì)，又有效地降低了電梯的熱負(fù)荷，減少了噪音。此外，PMSM 拖曳器的空間也比較小。因此，在建筑中應(yīng)用永磁同步曳引機(jī)，既可以提高電梯的運(yùn)行品質(zhì)，又可以擴(kuò)大建筑使用面積，從而全面提升服務(wù)能力。

2 永磁同步曳引機(jī)在電梯檢驗(yàn)中所遇到的諸多問題

2.1 制動器響應(yīng)時間比較短

由于電梯的檢驗(yàn)工作也是非常復(fù)雜的，因此，工作人員要考慮的問題就很多，其中曳引力的問題就是其中之一。然而，在實(shí)際檢測的時候，人們往往只重視對大范圍的轎廂區(qū)域的曳引靜載的檢測，而忽視了對其與載重的匹配度等進(jìn)行的檢測，這就導(dǎo)致了檢測的結(jié)構(gòu)不夠科學(xué)合理，并且還會帶來一些不必要的問題。因此，這就要求相關(guān)部門對這一問題給予足夠的關(guān)注，并加大對這一領(lǐng)域的研究力度。尤其應(yīng)當(dāng)重視對有關(guān)的曳引力規(guī)程進(jìn)行規(guī)范，以明確現(xiàn)場檢測的標(biāo)準(zhǔn)等，確保曳引力不存在問題，從而推動檢驗(yàn)工作的順利進(jìn)行。

總體而言，有以下幾個方面的原因。首先，分析了載重與載重間的平衡因子關(guān)系；其次,是對拖曳輪纜線的溝槽形式和拖曳輪所用物料的等效摩擦因數(shù)進(jìn)行了分析；第三個因素是拖曳繩索在拖曳輪盤上的夾角。在使用電梯時，以永磁同步曳引機(jī)為主，最初的動力是為了進(jìn)一步降低曳引機(jī)和馬達(dá)的功率，從而可以實(shí)現(xiàn)無機(jī)房或者是小機(jī)房的電梯。永磁同步曳引機(jī)的應(yīng)用，降低了齒輪減速這一結(jié)構(gòu)，電機(jī)軸可直接驅(qū)動曳引輪，且電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與曳引機(jī)轉(zhuǎn)矩相同，若輸出的扭矩降低，則需采用直徑較小的曳引輪。在這一設(shè)計(jì)中，看似可以減少機(jī)房的使用，滿足井道空間的需要，也可以進(jìn)一步降低成本，但在實(shí)踐中，按照有關(guān)規(guī)定，所用鋼絲繩股數(shù)的數(shù)量與曳引輪、滑輪或卷筒的節(jié)圓直徑以及懸掛繩公稱直徑的比例有關(guān)，均不能小于40。因此，當(dāng)曳引輪的直徑減小時，就達(dá)不到曳引力的要求，為了有效地防止該問題，通常，廠家采用的方法是將V 型槽、復(fù)繞大包角、鋼絲繩根數(shù)、平衡系數(shù)等多種方法有機(jī)地結(jié)合起來，但由于廠家并未與用戶直接接觸，因此，一旦出現(xiàn)問題，維護(hù)起來就非常困難，隨意地調(diào)整包角和鋼絲繩根數(shù)，以為可以替換特殊井道和老電梯的曳引機(jī)，卻會導(dǎo)致實(shí)際曳引力不足，嚴(yán)重時，無法順利實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)行。

2.2 失磁問題

永磁同步曳引機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中存在失磁現(xiàn)象。針對這一類型的問題，是因?yàn)橛来挪牧蠟橐环N磁鐵材料，在實(shí)踐中，它有著很高的使用價值，并且能夠保證永磁同步曳引機(jī)的作用得以充分發(fā)揮，從而保證了永磁同步曳引機(jī)的功能和價值。然而，在實(shí)際使用過程中，有兩個方面要注意，避免發(fā)生嚴(yán)重的消磁問題。

（1）當(dāng)溫度比較高時，永磁體的直線型消磁曲線將會慢慢地變成弧形，最終變?yōu)榛⌒蜗判?。?）在一定的溫度條件下，通過對永磁材料施加更大的消磁位，使其在拐點(diǎn)下工作，若此時消除了施加的磁位，則其在消磁曲線上的工作點(diǎn)，仍會有一段距離的運(yùn)動，從而，在該情況下，將會發(fā)生消磁問題。

上述就是關(guān)于永久磁鐵的失效問題。由于原有的材質(zhì)擁有更高的容量，因此，要符合永磁鐵的工作要求，就必須根據(jù)永磁鐵的具體狀況，對永磁鐵的退磁曲線進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，保證基于永磁鐵的退磁曲線仍能維持良好的工作狀態(tài)，從而達(dá)到電梯檢查的要求。通過檢查，若永磁同步曳引機(jī)出現(xiàn)了失磁問題，則要對其進(jìn)行快速的處置，保證其可以在使用過程中，更好地表現(xiàn)出其良好的工作狀態(tài)，從而提升其工作的質(zhì)量，減少各種原因?qū)ζ湓斐傻臎_擊，最終提高其工作質(zhì)量。

2.3 曳引問題

現(xiàn)有的 PMSM 在電梯中使用時，其牽引方式一般都是采用曳引比為2:1 的牽引方式，鋼索的長度是原有電梯的2 倍，從而使電梯的使用效率有所下降，因此，在有關(guān)設(shè)備的安裝時，其難度也隨之增加。早期的PMSM在運(yùn)行時，有輪轂和渦輪機(jī)兩種形式，因此，在實(shí)際的電梯制動中，有可能在曳引輪上出現(xiàn)微小的位移。目前，在合理使用PMSM 時，發(fā)現(xiàn)PMSM 在發(fā)生斷電時，極易導(dǎo)致PMSM 拖動輪軸發(fā)生鎖緊。此時，拖曳輪無法旋轉(zhuǎn)，并且會在鋼索上產(chǎn)生打滑，對電梯的性能及安全性有很大的影響。因此，要想保障電梯的安全性，就必須與現(xiàn)實(shí)狀況相結(jié)合，對電梯進(jìn)行合理的控制，使轎廂始終保持在上升的狀態(tài)，防止對旅客的人身安全造成危害，進(jìn)而提高電梯的服務(wù)能力。

在實(shí)際的電梯檢查中，若發(fā)現(xiàn)了電梯的曳引問題，要與永磁同步曳引機(jī)的基礎(chǔ)條件相聯(lián)系，對曳引問題進(jìn)行合理的處理，保證了永磁同步曳引機(jī)可以一直處在良好的工作狀況，保證了它的正常工作，減少了電梯的安全性，達(dá)到了人們的正常生活。

2.4 曳引鋼絲繩壽命問題

永磁同步曳引機(jī)也涉及牽引線的使用壽命，通常，在設(shè)計(jì)曳引輪的時候，都會使用 V 形的槽口，這種設(shè)計(jì)會導(dǎo)致摩擦系數(shù)增大，從而會影響牽引線的強(qiáng)度。但是，在實(shí)際的使用中，因?yàn)槿藗兏又匾暜a(chǎn)品的品質(zhì)，所以，所使用的曳引輪材料通常都是較好的，這就會在某種程度上影響曳引鋼絲的使用壽命，不能很好地滿足其鋼絲繩的要求，這就不利于維護(hù)永磁同步曳引機(jī)的重要功能。為此，有關(guān)規(guī)范中又對曳引輪的直徑作了規(guī)定，不得小于8mm，在設(shè)計(jì)時，V 型槽會影響鋼絲繩表面的鋼絲強(qiáng)度，導(dǎo)致其強(qiáng)度下降，從而導(dǎo)致鋼絲繩的磨損，在曳引輪的安裝時，選擇的繞繩比例為2:1，這個比例可以讓更多的車輪經(jīng)過，但也會引起許多其他的問題，比如，由于組裝不合理導(dǎo)致的角度偏大，或者由于沒有重視放繩而導(dǎo)致的鋼絲繩扭轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致了內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。以上問題直接影響鋼絲繩的使用壽命，因此，必須定期更換鋼絲繩，時間一長，無論是對有關(guān)檢測單位還是對物業(yè)業(yè)主，都是一項(xiàng)巨大的支出，因此，要注重解決這一問題。

3 永磁同步曳引機(jī)問題的預(yù)防措施

3.1 建立工作檔案

在工作中，工作人員要構(gòu)建一份關(guān)于永磁同步曳引機(jī)的文件，圍繞生產(chǎn)環(huán)節(jié)、安裝環(huán)節(jié)等每個環(huán)節(jié)，對其進(jìn)行全面的采集，從而為后續(xù)的檢查工作能夠有序地、順暢地進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，同時，還能夠極大地提升檢查工作的質(zhì)量，使其信息的作用得到充分體現(xiàn)。根據(jù)不同種類的裝備的基本特征，找出常見的問題，從而提升檢測工作的質(zhì)量。此外，在新的環(huán)境下，電梯檢測工作人員不能局限于傳統(tǒng)的工作思維，要利用大數(shù)據(jù)的思路對永磁同步曳引機(jī)工作狀況和可能存在的問題進(jìn)行研究，從而減少發(fā)生安全問題的可能性。

3.2 加強(qiáng)培訓(xùn)工作人員

隨著電梯行業(yè)的快速發(fā)展，電梯在高層和超高層建筑中的應(yīng)用日益增多，電梯的檢測要求也隨之增加。在實(shí)際工作中，不但要加強(qiáng)對電梯檢查團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，還要對電梯檢查人員進(jìn)行定期的專業(yè)培訓(xùn)，從而大大提升他們的工作水平和工作效率。通過理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步增強(qiáng)檢驗(yàn)員對本專業(yè)的認(rèn)識。除此以外，在對永磁同步曳引機(jī)進(jìn)行檢查的過程中，電梯檢查工作人員要持續(xù)地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí)，從而使他們的整體素質(zhì)和工作能力得到極大的提升。

4 結(jié)語

永磁同步曳引機(jī)同樣是電梯檢查中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，工作人員一定要給予足夠的關(guān)注，特別要關(guān)注其在電梯檢查過程中所遇到的許多問題，并要重點(diǎn)加強(qiáng)對其檢查和維護(hù)，以確保其設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而更好地保障電梯的品質(zhì)，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。