电梯电动机运转时间限制器检验新方法的探讨

陈永煊 吴思勉 曾健生

(广东省特种设备检测研究院顺德检测院 佛山 528300)

电梯电动机运转时间限制器，能够有效地防止电梯轿厢或对重坠落的严重事故，是电梯的一项重要安全保护装置[1]。一直以来，由于该项目现场试验危险性高，旧的试验方法对电梯有一定的伤害，现在执行的《电梯监督检验规定和定期检验规则》中又没有对该项目进行检验的要求，因此，该项目很多时候都以制造单位出示技术资料进行证明，没有得到足够的重视。近年来，电梯的数量迅猛增长，新的电梯制造厂也越来越多，部分厂家没有将该保护装置落实到位，造成因该装置失效而产生的事故[2]时有发生，因此，总结一种安全性高，通用性强，操作方便的试验方法能够有效地遏制事故的发生。

本文以实际现场检验经验为基础，分析各个厂家电梯设计的通用特性，主要是如今广泛应用的变频电梯，总结了一种利用电梯控制系统设计原理的共同特点，能够方便检测电动机运转时间限制器的新方法。

1 标准要求及检测现状

在GB 7588-2003《电梯制造和安装安全规范》中规定在下述的情况下电梯电动机运转时间限制器动作，电梯驱动主机停止转动并保持在停止状态下：a)当电梯启动，曳引机不运转；b)轿厢或对重向下运动时由于障碍物卡住而停止，导致曳引绳在曳引轮上打滑。电动机运转时间限制器应在不大于下列两个时间值的较小值时起作用：a)45s；b)电梯运行全程的时间再加上10s。若运行全程的时间小于10s，则最小值为20s。时间限制器的设计要求，能够有效地防止由于电梯的卡阻导致钢丝绳在曳引轮上的长期打滑造成的钢丝绳损伤或断开的危险事故，也考虑到电梯不因该装置的设定而产生不必要的运行故障。

现行的测试方法多以模拟故障工况为主，现就传统的几种方法[3]进行介绍和分析：

1)人为使轿厢安全钳动作，短接安全钳电气安全装置，使电梯处于正常运行状态，选层下行，当曳引绳在曳引轮上打滑时开始用秒表计时，直到电梯出现保护时停止计时，对结果进行验证。这种方法需要模拟钢丝绳在曳引轮上打滑，对设备损伤较大，而且，如今使用的变频电梯，旋转编码器会对电梯的运行情况进行反馈，因此，这种方法很可能由于变频器的保护而无法得出正确的结果。这种方法主要用于楼层少。控制系统简单的电梯检验。

2)拆除电梯电动机的电源进线，运行电梯，保持电梯控制系统信号正常，从电梯发出上行信号开始计时，到控制系统出现保护时停止计时。这种方法同样只适用于控制系统简单的双速电梯，而且，要对强电输入端进行拆线并实施防护，存在一定的操作风险。

3)将微机或PLC的电动机运转时间限制器动作值调整到小于单层运行的时间值，启动电梯，电梯没到下一层平层时电动机运转时间限制器已经动作。这种方法试验准确，危险性低，但是需要对现场维保人员的素质要求很高，而且要有专用的操作装置或PLC的编程工具，仪器准备比较困难，也不能很好的适应现场检验的要求。

2 新的检验方法

根据GB 7588-2003《电梯制造和安装安全规范》[4]的要求，电梯电动机运转时间限制器就是限制电梯在非正常自动运行的状态下，最大允许运行时间为45s。传统的双速电梯可以根据上述方法2进行测量，但是对于如今主流的PLC或微机控制系统，变频调速电梯，如何能够通过系统本身诸多的保护措施检测，又能完全不损坏设备的状态下准确地测试出电动机运转时间限制器的动作时间就是测量的难点。本文根据电梯的设计原理，利用电梯的控制线路变化，能方便准确地得出结果，而且这种方法适用于全部的变频电梯。

2.1 变频电梯的控制电路分析

图1 某型号变频电梯主电路部分接线图

图1为某型号变频电梯主电路部分接线图，图中RST为电源输入端，UVW为经过变频器后的电源输出端，通过YC运行接触器后与电机相连，S1～S8为变频器的控制输入端，其中S1，S2为正反转输入控制端，负责控制电梯的运转方向，S5～S7为多速度段输入控制端，负责控制电梯运行时各种状态的选择，其它输入端为变频器的故障输入点或故障复位控制点。

根据实际现场试验发现，电梯选用的变频器均有速度输入端和运转方向输入端，电梯运行原理大致相同，首先电梯控制系统根据呼梯信号给出运转方向信号，检测电梯安全回路闭合，关门动作正常，变频器没有故障信号输出后，控制系统根据给定的状态向变频器速度输入控制端输入信号，抱闸打开，变频器接到速度信号后向给定的速度加速运行。由于电梯控制信号需要持续运行，因此，如图2所示，当控制速度的开关信号闭合，输入到变频器的信号为持续方波。

图2 信号输入时间图

不同型号的电梯选用的变频器型号可能不同，部分型号的电梯速度控制采用组合方式控制，以上述型号端子为例，如设置S5，S7同时有信号输入时为一速度段。但是，电梯的运行速度设置大致相同，如果是高速电梯，强制加速度增多，也即爬行速度可能不只一个。表1所示为低速电梯的速度控制关系，其速度分为以下三段：

表1 速度控制关系

2.2 检验新方法的介绍

根据以上对变频电梯的控制原理分析，电梯电动机运转时间限制器的检验可以根据变频器的控制信号来完成。主要的实现思想是在不需改变电梯控制程序的情况下，能够使电梯保持正常运行状态，降低电梯的运行速度，从而使电梯在正常运行的情况下超时，计算电梯电动机运转时间限制器动作时间。根据实际情况发现了以下新的检验方法。

1)如果使用楼层之间的高度相对比较高，检修速度n1相对较小时，也即以检修速度n1运行完成全程小于电梯电动机运转时间限制器所设定的动作时间时，将检修速度信号输入线拆除，额定速度信号输入线移装到检修速度输入端，将电梯正常呼梯运行，由于所需信号一致，变频器将检修信号视为正常运行的速度，因此，电梯以检修速度n1持续正常运行，利用秒表计时，直到电梯电动机运转时间限制器动作时停止计时。速度以组合控制方法调速的以同样的方法把额定速度组合控制输入端移装到检修速度组合控制端，可以得到同样的效果。

部分高层电梯以平层输入信号作为电梯电动机运转时间限制器的复位信号，这时，应该将平层输入信号拆除。以同样的方法拆除爬行速度控制线，将额定速度信号输入线移装到爬行速度输入端，可以得到以爬行速度n2正常运行的效果，这样，能更加容易地得出结果。

2)若因电梯的速度不能下降到足够小，或者变频器出现报障时，导致采用上述方法未能取得成功时，可在电梯正常运行后迅速拆除电梯的强迫减速输入信号，这样，使电梯控制系统获取到减速信号，如果楼层高度较小的话需同时将平层输入信号拆除，这样电梯以爬行速度运行，利用秒表计时，直到电梯电动机运转时间限制器动作停止计时。这种方法同样可以得到相同的效果。

3)如果制造单位技术人员能够通过修改电梯正常运行时变频器的频率，是电梯持续慢速运行，那么，只要将电梯变频器正常运行时的频率降低，使电梯慢速运行，同样可以检测出电梯电动机运转时间限制器的动作时间[5]。

使用以上方法时，可借助系统的信号指示灯进行分析，找出信号输入线，这样，能够方便的检验出电梯电动机运转时间限制器的动作时间是否符合标准，同时，将对设备的伤害降到了最低，对人员的操作所产生的危险也大大减少。

3 检验结果

本文利用上述发现的新检验方法在本区对部分电梯进行了电动机运转时间限制器的检验，通过检验发现，由于电梯电动机运转时间限制器的保护没有列入到定期检验项目，因此，没有得到电梯制造单位和维保单位的重视，不合格率超过60%，不合格的原因很大一部分是PLC控制系统电梯，问题主要为系统软件里没有设计该保护装置，一部分是设置的时间超过标准的规定时间，有某部分型号的电梯在正常运行时，电动机运转时间限制器正常，但是，在自救状态时电动机运转时间限制器失效。

4 结束语

电动机运转时间限制器的有效设置，能够有效地防止电梯启动时曳引机不转动及轿厢或对重向下运动时由于障碍物而停住造成的设备故障甚至由此产生的安全事故。本文通过实际现场检验经验，深入分析现今多种品牌电梯的设计共通点，总结了以上安全性高，通用性强，操作方便的检验方法，只要对电梯的控制原理有所了解，根据现场实际情况选用上述的试验方法，便能方便的得出检验结果。

1 刘军,喻彪.浅谈曳引驱动电梯的电机运转时间限制器[J].科技向导,2012,( 20):253.

2 刘光海,余波,刘威.从一起电梯事故谈“电动机运转时间限制器”的重要性[J].中国电梯, 2013.9,(24).56-57

3 陈广培.谈电梯中的电动机运转时间限制器[J].中国电梯,2009.4,( 7):45-46.

4 魏克彬.电梯电动机运转时间限制器检验方法的探讨[J].特种设备安全技术,2006(4).40-41