資深電梯人：永磁同（tóng）步無齒曳引機的“封星電路” 對製動器失效後的安（ān）全（quán）保護

      2011年有一段時間，發生了四台電梯衝頂事故，有造成人員受傷；發（fā）生（shēng）事故的電梯（tī）所用曳引機（jī）是知名曳引機廠家生產（chǎn）的永磁同步曳（yè）引（yǐn）機，事故的原因是（shì）製動（dòng）器失效和“封星電路”的設計棄用。事故（gù）的發生有偶然因素（sù）也有必然因素。說到（dào）這裏，我們有必要回顧一下電梯上（shàng）行超速保護的發展曆史。

      在（zài）GB7588—2003之前（qián）的標（biāo）準中沒有（yǒu）要求上行超速保（bǎo）護裝置，在GB7588—2003中，增加了9.10條;在電梯行（háng）業內，衍生（shēng）出以下幾種方式（shì）：

1、限速器（qì）+對重安全鉗或限速（sù）器+雙（shuāng）向安全（quán）鉗(應（yīng）用不多);

2、限速器+夾繩器;一般針對的是異步（bù）電動機的蝸輪副失效後，或者是製動器失效後，隻要樓層夠（gòu）行（háng）程，有時間加速，上行超速是必然的，限速器偵（zhēn）測（cè）出超速，或機械牽引（yǐn）或電動（dòng）觸發，夾繩器動作，使轎廂製停。

3、限（xiàn）速器+與曳引輪同軸一體的製動輪+製動（dòng）器+封星電路。這（zhè）種方式是（shì）現今行業內非常通行的上行超速保護裝置，針對就是永磁同（tóng）步無齒電動機驅動的電梯。

   在第三種方式（shì）中，限速器偵測出超速(無論上下（xià）行)，製動器動作，並（bìng）作用於與曳引輪同軸一體的製動輪上，產生製動力矩，使電梯轎廂安全（quán）製動停止;當然，國際GB/13435中5.3.6條規定了製動器部件的閘瓦組（zǔ）件應分兩組獨立裝設，如果其中一組不起作用，製動輪上（shàng）仍能（néng）獲得足夠的製動力，使載有額定載重量（liàng）的轎廂減速，這一切，基（jī）於一個關鍵因素，該製動裝置是（shì）可靠的，設計是合理的（de）;現（xiàn）在的電梯檢驗也止步於此，如果因為製（zhì）動器的設計（jì）製造出現漏洞，或使用維護不當，出現製動器不閉合的情況，發生（shēng）了“飛車衝頂”，我們（men）的（de）設計中還有“封星電路”，“封星（xīng）”是一種通俗（sú）的說法，正確的說法是“永磁同（tóng）步電機的（de）自發電式能耗製動”，當電機斷電時(換速、平層、停車（chē）、開門過程中)運行接觸器斷開後，將同步機的定子繞組短接，電梯轎廂將發生能（néng）耗製動下（xià）的“溜車（chē）”現象(條件是轎廂與對重重量不平衡)，這種“溜車”速度很慢，一般在5cm—15cm/s左右，這也是同步機區（qū）別於異步機的一大優點。

      本次事故的原因是製動（dòng）器失效和上述的“封星電路（lù）”設計棄（qì）用，製動（dòng）器失效後，沒有封星電路的同步機，在轎（jiào）廂與對重重量不平衡的情況下，電梯除了“飛車”，別（bié）無他（tā）途。永磁同步電機停止後“封星”對製動器失效後電梯，起到一定的彌（mí）補與保護作用，超碼不會“飛車”，而是“溜車”。

       行業內有很多人，認為在變頻器有輸出（chū）和電機有速度旋轉（zhuǎn）的情況下封星是有安全隱患的（de）;在實（shí）際操作中，封星專用接觸器的（de）釋放時間不合適，或發生接觸器拉弧，或發（fā）生（shēng）停車舒適感很差，因而取消使用的企業有很多;而這些在電梯的檢驗中，也是（shì）沒有與此相關的檢驗項（xiàng）目，因此，形成隱患。但（dàn）是筆者認為如果永磁同步電機的（de）電控係統取消（xiāo）“封星”後，它的一切安（ān）全基礎就是（shì）製動器，製動器失效，發生飛車是必然的。“封星”雖有缺（quē）點，但是永磁同步電機（jī）的自發電式能耗製（zhì）動在（zài）現階段會彌補一定的安全風險（xiǎn）;當然，我們可以（yǐ）設計出一些更加靈敏（mǐn）的電路來“封星”，如電機無電（diàn）流時封星，或零速（sù）延時後封星等。

       下麵，我（wǒ）們（men）再進一步討論一下，永磁同步電機在封星狀（zhuàng）態下，溜車（chē）就一定安全嗎（ma）?我們可以（yǐ）想象，在（zài）製動器失效時，轎廂內有超過半載的（de）載重（chóng）量，會向下（xià）溜車，在到達底層，打開廳門後，轎廂的（de）人員陸續走出轎廂時，隨著載重的減少，轎廂將（jiāng）向上“溜車”，直到頂層，對（duì）重壓（yā）到（dào）緩衝器上停（tíng）止，雖然上述速度很慢，但這樣安（ān）全嗎?

       八十年代，天津某醫（yī）院，發生過一起這樣的事故，一台直流電梯在停（tíng）車時，反激繞（rào）組（zǔ）未加上，製動器間隙過大，而發生溜車，速度為20cm/s左右，轎廂有人（rén）在電梯緩（huǎn）慢向上移動的過程中，一直沒有走出轎廂，但在（zài）轎廂地坎與廳（tīng）門上坎還有40-50cm的間隙時，其人（rén）慌亂（luàn）中，要（yào）跳出（chū）轎廂，結果慘劇發生。現在的永（yǒng）磁同步電機的封星溜車與其很相（xiàng）像。筆者認為它還是有安全隱患的（de）。一切不受控製的移動，都（dōu）是有危險和（hé）不安全的。

       從這裏可以看出，生產廠商安全意（yì）識的不足，筆者認為“封星”+製動器+限速器作為超速和製動器失效後的保護的（de）設計（jì）還是不夠的，應該增加製動器的輔助裝置——輔助製動器，(見GB7588—2003，12.4.1.2條)，具體的作法（fǎ）是，當製動器失效（xiào）後，由UPS裝置供（gòng）電的輔助製動器係統，偵測出電梯的非正常移動，電動地執行夾住鋼絲繩的動作，使轎廂製停。

       當然（rán），國家標準隻是行業內的入門標準，生產商不能隻是簡單地“被強製執行”國家標準，作為生產商要製定出高於國家標準的企業標準，生產出更安全的電（diàn）梯，這是企（qǐ）業的社（shè）會責任。