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1、永磁同步曳引机制动系统噪音初探 2009-05-04 15:23:29 作者：陈新喜 来源：许昌博玛曳引机制造有限公司 永磁同步无齿曳引机，自本世纪初在电梯上得到初步运用，因其节省能源、体积小、低速运行平稳、噪声低、免维护等优点，市场推广速度非常迅猛，已经成为电梯曳引机市场的主流产品，有些电梯厂家甚至已经全部采用永磁同步曳引机作为其主机配置。关键字：永磁同步 6篇曳引机 8篇永磁同步无齿曳引机，自本世纪初在电梯上得到初步运用，因其节省能源、体积小、低速运行平稳、噪声低、免维护等优点，市场推广速度非常迅猛，已经成为电梯曳引机市场的主流产品，有些电梯厂家甚至已经全部采用永磁同步曳引机作为其主机配置
2、。电梯曳引机被喻为电梯的心脏，其重要性可想而知。但一种新的技术在推广应用过程中，不可避免地会遇到各种问题，尤其是在新产品推向市场的初始阶段，众多生产厂家纷纷加入生产行列，因各厂家的技术水平、加工能力良莠不齐，就会导致产品推广过程中的羁绊。BOMA公司成立至今的几年时间内，专业从事永磁同步曳引机的开发、生产、销售及维护，在生产及现场安装过程中也遇到过很多应用问题，在此就其中的一个问题“制动系统的噪音问题”作简单叙述，希望与业内人士分享探讨。电梯主机从蜗轮蜗杆式曳引机发展到永磁同步无齿曳引机之后，对制动系统的要求发生了很大变化。永磁同步无齿曳引机由于采用的是电机直接拖动，其制动转矩较蜗轮蜗杆式曳引
3、机有了相当程度的提高。以一台1000kg，21曳引的永磁同步曳引机为例，额定转矩一般在650Nm左右，按照2008年9月新编定的电梯曳引机送审稿4.2.2.2的规定：“无齿轮曳引机额定制动力矩按GB7588-2003第12.4.2.1条与曳引机用户商定或额定转矩的2.5倍”计算，一台1000kg，21的曳引机的制动力矩达到1625Nm，而要得到这么大的制动力矩，制动瓦的正压力需要8000N左右。在制动系统工作的过程中，制动瓦如此大的正压力压到制动轮上，很容易产生较高的噪音;另外，制动系统动作的过程中还有另外一个噪音源，即磁力器打开时的噪音，这两个噪音是永磁同步曳引机应用中遇到的一个较普遍的问题
4、。并且，由于永磁同步曳引机体积较小、占用井道空间有限，它在无机房电梯中应用相当普遍，而无机房电梯主机和轿厢是在同一个井道空间内，声音传递无隔障，噪音问题显得更加突出。个人认为，永磁同步曳引机制动系统的噪音问题不单单是制动器本身的问题，而是一个系统问题。要降低制动系统的噪音应该从两个方面着手：1、制动系统本身需要的制动力矩。永磁同步曳引机制动系统的制动力矩的大小直接影响曳引机制动和起动时的噪音。按照2008年9月新编定的电梯曳引机规定的“2.5倍”比例，以及GB7588-2003第12.4.2.1条中规定：“当轿厢载有125%额定载荷，并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转，在上
5、述情况下，轿厢的减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。”“所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。”等，如果一台电梯的平衡系数按0.45计算的话，制动力矩与额定转矩的关系实际上可以按下式计算：即曳引机双边制动力矩只要大于额定转矩的1.45倍，单边制动力矩大于额定转矩，就可满足上述规定。从上面的计算可以看出，平衡系数越大，制动所需的制动力矩与额定转矩的比值会越大，若按照0.5的平衡系数计算：即制动力矩为额定转矩的1.5倍即可，远小于上面规定的2.5倍。在实际应用中，正如规定中
6、所述，“可以按GB7588-2003第12.4.2.1条与曳引机用户商定”。BOMA公司曾经对本公司生产的曳引机做过试验，对比配置2.0倍制动力矩的制动系统和2.5倍制动力矩的制动系统的曳引机，发现前者要较后者噪音降低很多。当然，电梯作为一个垂直交通工具，安全问题应该放在第一位。这里想要说明的是，在保证安全的条件下，做整梯设计时，如果能够精确计算出在安全范围内需要的制动力矩，以此为基准对曳引机制动力矩做出要求，会对曳引机制动系统的工作噪音有很大的改善。2、曳引机制动系统的设计。按上面所述，当对曳引机制动系统制动力矩做出规定以后，制动系统工作噪音问题就回归到制动系统本身的设计及加工问题了。首先是
7、磁力器本身的结构问题。磁力器作为一个频繁启动的机构，它的稳定性很大程度上决定了制动系统的工作状态。有些磁力器出厂调试时效果很好，但是到现场运行一段时间后就会出现发卡、噪音大、不同步等问题，这里面就主要涉及到磁力器的结构和加工的一致性。鼓式制动系统中的磁力器一般都是由两组电磁铁芯组成，通电工作时，圆柱形铁芯在套筒内滑动，克服制动弹簧的压缩力，打开抱闸，由于动作频繁，如果铁芯和套筒配合不好，定位不准确，就很容易产生上面所说的问题。其次是产品制造过程中的一致性问题。因为曳引机在后期维保的过程中，磁力器是维保的重点，如果一旦需要更换某个易损件，必须保证优良的互换性。BOMA公司就曾经在一台曳引机上遇到
8、过这样的问题，更换的新零件换上后效果并不理想，查明原因发现是互换性不好，结果需要配套更换，造成了很大浪费。再就是曳引机制动系统设计中的问题。制动系统除了上述的磁力器以外，还包括制动臂、制动弹簧、制动瓦、转动轴等相关零部件，每个零部件之间都是活连接，存在一定的连接间隙。这些间隙在制动系统工作过程中实际上是承受正反两个方向的载荷，若间隙过大的话会产生很大噪音，因此在设计制造过程中对这个方面的控制也是至关重要的。此外，还有一个因素会影响到制动系统工作中的噪音，那就是维保及安装过程中的操作方式。在电梯安装调试及维保的过程中，经常会遇到电梯平层不理想以及磁力器动作不一致的问题，有些操作人员会采用一种看似
9、简单其实严重违反操作规程的方式，即调节制动系统的压缩弹簧。其实这种操作方式是绝对不可取的，因为曳引机在出厂时已经经过厂内调试确保了设计要求的制动力矩，如果为了满足平层或者制动的一致性而简单地调节压缩弹簧，不仅会对制动系统的噪音产生影响，也会影响到电梯的制动安全性，可能会导致很严重的后果。一般地，遇到这种情况应该从控制方面想办法，或者调整磁力器的内部气隙，在不影响制动安全性的前提下达到上述要求。永磁同步曳引机在电梯系统推广普及的这几年，技术水平更新迅速，在应用中所遇到的问题，是任何一种新技术在推广过程中都不可避免的事，只要本着安全第一的原则来面对和解决这些问题，相信永磁同步曳引机的应用将更加广泛。本人对曳引机是初入门者，对电梯更是知之甚少，以上所述均是在生产、安装、维保过程中遇到的实际问题，不当之处在所难免，权当引玉之砖，敬请行内专家批评指正。
