電梯年檢之平衡系數K值的測定

 現時，各地特種設備檢驗檢測機構在對電梯進行驗收檢驗時，費時，也費人力、物力的，便是檢測電梯的平衡系數。按檢驗規定：必須在轎廂分別承載30%、40%、45%、50%、60%額定載荷下，測定電梯運行的載荷—電流曲線，取其上、下行曲線的交匯點的載荷系數，便是該梯的平衡系數，交匯點在40% ~50%范圍內為合格。為了測定這一參數，除了兩名檢驗人員，還需要多名來回搬運法碼的工人。由于影響試驗的因素太多，其結果是否可信尚且不說，即便測試結果在40%~50%的范圍之內，一定合格嗎？若是出此范圍，為什么就不合格呢？“平衡系數”的意義是什么？對電梯有什么影響？不知其所以然，測定“平衡系數”就失去了意義。

平衡系數K值的測定

(1)直接稱量P與W

    平衡系數K也并非什么神秘的參數。說到底它就是配置對重的質量大小，因此測定平衡系數K，直接、簡單的辦法就是直接稱量對重的整體質量W和轎廂的整體質量P，則平衡系數 K = （W—P）/ QH 。筆者就曾經將轎廂和對重在井道外進行拼裝，并逐一稱量所有拼裝的另部件，從而按平衡系數設計值來配置對重塊。這種方法操作煩瑣，而且稱量的另部件很難做到毫無遺漏，一般不適用。

（2）根據已知K值，調整對重

     從平衡系數K的實質知道，當在轎廂內裝入相當于KQH的載荷時，曳引輪兩側的靜力矩應平衡。如果已知平衡系數的設計值，只要如數按KQH裝入載荷，然后驗證是否平衡即可。簡單的驗證方法就是在主機上，松開制動器抱閘，用人力在手盤輪上感覺曳引輪兩側的力矩平衡與否，從而適當增加或減少對重塊。這種方法看起來比較“土”，但具有許多優點：1）電梯處于靜止狀態，避免因轎廂運動而造成的阻力矩誤差。2）可以保證轎廂與對重處于同一水平位置上。3）測試簡便、快捷，調整迅速，節省人力、物力。4）人對力的感覺誤差一般在幾公斤，其可信度高。5）更重要的是，以既定的平衡系數設計值為載荷，直接驗證或調整對重達到要求，避免盲目性，保證K值符合設計要求。

在電梯安裝施工中也經常采用這辦法來配置對重塊。我想也*可以在曳引輪上安放一個專門的稱量裝置來代替人力的感覺，使檢測更。

（3）根據已有對重，求K值

     國家標準上推薦采用測量曳引電動機電流的方法就屬于這一類。其基本原理是：當電梯作勻速運行時，曳引電動機軸上輸出的轉矩T2為：       T2 = T0 ±△T ---------（3）

T0 ----折算到電機軸上，電梯機械傳動反抗性阻力轉矩（簡稱阻力矩）

△T ---折算到電機軸上，不平衡載荷轉矩。±代表隨載荷的變化不平衡載荷轉矩的方向將改變。（簡稱不平衡載荷）

     當轎廂與載荷的重力（P+Q）與對重的重力（P+KQH）相等時（即處于平衡狀態），則   △T = （P+Q）— ( P+KQH ) = 0

            則    Q = KQH    平衡系數： K = Q / QH

     電流法的關鍵是利用測量電流來判斷是否平衡，平衡狀態下：

△T = 0，假定轎廂上行與下行時的阻力轉矩T0 是一樣的，則上、下行時電動機的輸出轉矩T2就相同 ,T2 = T0 ,這時測得電機的電流也應相等。以上、下行電流相等來判定平衡，（注意：不是電流?。?，這就是電流法的原理。

     以測量電流來判定轉矩，這是一種間接的測量方法。電流與轉矩之間的關系是從電動機上的功率平衡關系間接獲得。

     電動機輸出的機械功率 P2 = T2 Ω （Ω---電機角速度），它與電機的電磁功率 PM 之間有：PM = PCU + P2     （ PCU-----電機轉子銅損耗），

如忽略轉子銅損， 則有：   PM = P2

  對于交流異步電動機，電磁功率 PM =( m p /2πf1)·( I22 r/s) ----（4）當電動機的轉速、頻率一定時，電磁功率 PM 與轉子電流 I22 成正比。交流異步電動機的轉子電流是無法測量的，只能測量定子電流I1

    I1 = I0 +（-I2，） （I0----為電動機的勵磁電流），

如忽略勵磁電流I0 ，則有   I1 =（-I2，）

對于直流電動機，電磁功率 PM = CT φIS  當氣隙磁通φ一定時，電磁功率 PM與電樞電流IS 成正比。氣隙磁通φ與電壓有關。

    因此，采用電流法測量時，對于交流電動機則要保持轉速、頻率一定。對于直流電動機則要保持電壓一定。

   從以上分析看出，電流法通過測量電動機定子電流I1 來判定電動 機軸上的不平衡載荷 △T = 0，經過了一聯串的轉換關系：

I1 → I2 → PM → P2 → T2 → △T 

     每一步轉換都必須具備一定的條件，依次為：I0不變；f1 不變；電壓U1不變；PCU   不變；轉速n不變；上下行T0 相等，而影響這些量的因素很復雜，比如電梯在上、下行時，轎廂的空氣阻力不同，上下行的阻力轉矩T0相等就難以成立，尤其在高速時更是如此。還有測量過程人為因素的影響，如：如何把握在轎廂運行到與對重同一水平位置測定電流；如何保證這一位置時的上、下行速度是一樣的；還有測量電流使用的儀表；測量電流的位置等，都將造成很大的誤差。還有曲線的繪制，由于在載荷為40%~50%范圍內沒有測量點，因此曲線的繪制包含了很大的人為因素。這些都影響了電流法測定平衡系數K值的準確性。

 電梯年檢之平衡系數K值的測定