探究永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题

张绪楠

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300110）

在电梯各部件中，PMSM 是最关键的部件之一。而无齿轮永磁曳引机是以转子为基础的，它包括两大部件：永磁同步电机、曳引轮和制动。20 世纪90 年代，发明了无齿永磁同步曳引机，并将其应用于电梯的运营，采用无齿永磁同步曳引机的电梯，其运行效果更好，大大节约了能源，也减少了对空间的占用，尤其是在维护和维修方面，不需要耗费过多的精力。然而，永磁同步曳引机并不是万能的，它在电梯检验中仍有一些不可忽略的问题，必须采用适当的措施合理改善。

1 概述永磁同步曳引机

1.1 基本构造

本文将根据永磁同步曳引机的基本原理，对其结构进行分析，如图1 所示。在实践中，制动装置、转子体底座等构成了PMSM 的基本部件，这些部件的合理布置，将使PMSM 具有良好的工作性能，并具有较高的安全性。在实际的安装中，制动器在转子体的内壁，转子体则在轴上，在轴的安装中，需要分别在两个位置，为机座双侧密封深珠轴承和前座调心滚子轴承，固定曳引轮在工作时要基于锥形轴，这样才能满足永磁同步曳引机的工作需要。在对牵引轮进行锁定时，需要压盖，维持螺栓正常运转；在保证了正常运转后，将轴后部作为安装旋转编码器的主要部位，在后座机座定子支撑上进行压装定子的操作，以达到对压板工具的合理利用，从而可以满足永磁同步曳引机的有关要求，保证永磁同步曳引机的工作品质。

图1 永磁同步曳引机的基本情况

此外，轴向和径向均为PMSM 牵引机构的基本组成，分别为PMSM 牵引机构的两种形式。由于定、转子系统间存在着不同的相对位置，因此，我们可以得出一个结果，即内、外转子系统均为一种径向磁场。外转子结构具有较小的轴向尺寸，一般用于小型机房电梯或无机房电梯。

另外，为了确保电梯的安全性，减少其潜在的安全风险，在民用、写字楼等建筑物中，通常都会有一定的限载措施。要合理地使用电梯永磁同步曳引，要对其结构尺寸进行科学的分析，然后通过对其进行合理的控制，才能保证永磁同步曳引机的功能性和安全性，从而减少各种因素对永磁同步曳引机造成的影响，使其在各个方面都发挥出最大的作用，使其在使用过程中发挥出最大的作用，从而保证永磁同步曳引机的服务能力。

1.2 优势

在电梯中，曳引机起着举足轻重的作用，它可以保证电梯的正常运转，保证电梯的安全性。在实践中，采用永磁同步曳引机可以实现电梯运行的节能环保，减少电梯运行过程中的能耗，从而全面提高电梯的运行品质。在电梯的运转中，采用永磁同步曳引机，既可以达到对电梯安全运转的基本需求，又可以提高电梯的运转品质，让电梯在实际工作中，可以充分地发挥出其应有的作用，同时也降低了电梯的能耗，让电梯在实际工作中，可以节约更多的费用，全方位地提高电梯的服务水平。采用该系统，既提高了电梯的工作品质，又有效地降低了电梯的热负荷，减少了噪音。此外，PMSM 拖曳器的空间也比较小。因此，在建筑中应用永磁同步曳引机，既可以提高电梯的运行品质，又可以扩大建筑使用面积，从而全面提升服务能力。

2 永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题

2.1 制动器响应时间比较短

由于电梯的检验工作也是非常复杂的，因此，工作人员要考虑的问题就很多，其中曳引力的问题就是其中之一。然而，在实际检测的时候，人们往往只重视对大范围的轿厢区域的曳引静载的检测，而忽视了对其与载重的匹配度等进行的检测，这就导致了检测的结构不够科学合理，并且还会带来一些不必要的问题。因此，这就要求相关部门对这一问题给予足够的关注，并加大对这一领域的研究力度。尤其应当重视对有关的曳引力规程进行规范，以明确现场检测的标准等，确保曳引力不存在问题，从而推动检验工作的顺利进行。

总体而言，有以下几个方面的原因。首先，分析了载重与载重间的平衡因子关系；其次,是对拖曳轮缆线的沟槽形式和拖曳轮所用物料的等效摩擦因数进行了分析；第三个因素是拖曳绳索在拖曳轮盘上的夹角。在使用电梯时，以永磁同步曳引机为主，最初的动力是为了进一步降低曳引机和马达的功率，从而可以实现无机房或者是小机房的电梯。永磁同步曳引机的应用，降低了齿轮减速这一结构，电机轴可直接驱动曳引轮，且电机产生的转矩与曳引机转矩相同，若输出的扭矩降低，则需采用直径较小的曳引轮。在这一设计中，看似可以减少机房的使用，满足井道空间的需要，也可以进一步降低成本，但在实践中，按照有关规定，所用钢丝绳股数的数量与曳引轮、滑轮或卷筒的节圆直径以及悬挂绳公称直径的比例有关，均不能小于40。因此，当曳引轮的直径减小时，就达不到曳引力的要求，为了有效地防止该问题，通常，厂家采用的方法是将V 型槽、复绕大包角、钢丝绳根数、平衡系数等多种方法有机地结合起来，但由于厂家并未与用户直接接触，因此，一旦出现问题，维护起来就非常困难，随意地调整包角和钢丝绳根数，以为可以替换特殊井道和老电梯的曳引机，却会导致实际曳引力不足，严重时，无法顺利实现有效运行。

2.2 失磁问题

永磁同步曳引机在实际运行中存在失磁现象。针对这一类型的问题，是因为永磁材料为一种磁铁材料，在实践中，它有着很高的使用价值，并且能够保证永磁同步曳引机的作用得以充分发挥，从而保证了永磁同步曳引机的功能和价值。然而，在实际使用过程中，有两个方面要注意，避免发生严重的消磁问题。

（1）当温度比较高时，永磁体的直线型消磁曲线将会慢慢地变成弧形，最终变为弧形消磁型。（2）在一定的温度条件下，通过对永磁材料施加更大的消磁位，使其在拐点下工作，若此时消除了施加的磁位，则其在消磁曲线上的工作点，仍会有一段距离的运动，从而，在该情况下，将会发生消磁问题。

上述就是关于永久磁铁的失效问题。由于原有的材质拥有更高的容量，因此，要符合永磁铁的工作要求，就必须根据永磁铁的具体状况，对永磁铁的退磁曲线进行适当的控制，保证基于永磁铁的退磁曲线仍能维持良好的工作状态，从而达到电梯检查的要求。通过检查，若永磁同步曳引机出现了失磁问题，则要对其进行快速的处置，保证其可以在使用过程中，更好地表现出其良好的工作状态，从而提升其工作的质量，减少各种原因对其造成的冲击，最终提高其工作质量。

2.3 曳引问题

现有的 PMSM 在电梯中使用时，其牵引方式一般都是采用曳引比为2:1 的牵引方式，钢索的长度是原有电梯的2 倍，从而使电梯的使用效率有所下降，因此，在有关设备的安装时，其难度也随之增加。早期的PMSM在运行时，有轮毂和涡轮机两种形式，因此，在实际的电梯制动中，有可能在曳引轮上出现微小的位移。目前，在合理使用PMSM 时，发现PMSM 在发生断电时，极易导致PMSM 拖动轮轴发生锁紧。此时，拖曳轮无法旋转，并且会在钢索上产生打滑，对电梯的性能及安全性有很大的影响。因此，要想保障电梯的安全性，就必须与现实状况相结合，对电梯进行合理的控制，使轿厢始终保持在上升的状态，防止对旅客的人身安全造成危害，进而提高电梯的服务能力。

在实际的电梯检查中，若发现了电梯的曳引问题，要与永磁同步曳引机的基础条件相联系，对曳引问题进行合理的处理，保证了永磁同步曳引机可以一直处在良好的工作状况，保证了它的正常工作，减少了电梯的安全性，达到了人们的正常生活。

2.4 曳引钢丝绳寿命问题

永磁同步曳引机也涉及牵引线的使用寿命，通常，在设计曳引轮的时候，都会使用 V 形的槽口，这种设计会导致摩擦系数增大，从而会影响牵引线的强度。但是，在实际的使用中，因为人们更加重视产品的品质，所以，所使用的曳引轮材料通常都是较好的，这就会在某种程度上影响曳引钢丝的使用寿命，不能很好地满足其钢丝绳的要求，这就不利于维护永磁同步曳引机的重要功能。为此，有关规范中又对曳引轮的直径作了规定，不得小于8mm，在设计时，V 型槽会影响钢丝绳表面的钢丝强度，导致其强度下降，从而导致钢丝绳的磨损，在曳引轮的安装时，选择的绕绳比例为2:1，这个比例可以让更多的车轮经过，但也会引起许多其他的问题，比如，由于组装不合理导致的角度偏大，或者由于没有重视放绳而导致的钢丝绳扭转，从而导致了内应力的产生。以上问题直接影响钢丝绳的使用寿命，因此，必须定期更换钢丝绳，时间一长，无论是对有关检测单位还是对物业业主，都是一项巨大的支出，因此，要注重解决这一问题。

3 永磁同步曳引机问题的预防措施

3.1 建立工作档案

在工作中，工作人员要构建一份关于永磁同步曳引机的文件，围绕生产环节、安装环节等每个环节，对其进行全面的采集，从而为后续的检查工作能够有序地、顺畅地进行奠定了坚实的理论和实践基础，同时，还能够极大地提升检查工作的质量，使其信息的作用得到充分体现。根据不同种类的装备的基本特征，找出常见的问题，从而提升检测工作的质量。此外，在新的环境下，电梯检测工作人员不能局限于传统的工作思维，要利用大数据的思路对永磁同步曳引机工作状况和可能存在的问题进行研究，从而减少发生安全问题的可能性。

3.2 加强培训工作人员

随着电梯行业的快速发展，电梯在高层和超高层建筑中的应用日益增多，电梯的检测要求也随之增加。在实际工作中，不但要加强对电梯检查团队的建设，还要对电梯检查人员进行定期的专业培训，从而大大提升他们的工作水平和工作效率。通过理论联系实际，进一步增强检验员对本专业的认识。除此以外，在对永磁同步曳引机进行检查的过程中，电梯检查工作人员要持续地总结经验，并进行认真的学习，从而使他们的整体素质和工作能力得到极大的提升。

4 结语

永磁同步曳引机同样是电梯检查中的一个关键环节，因此，工作人员一定要给予足够的关注，特别要关注其在电梯检查过程中所遇到的许多问题，并要重点加强对其检查和维护，以确保其设备可以正常运转，进而更好地保障电梯的品质，为人们提供优质的服务。