資深電梯人：永磁同步無齒曳引機的“封星電路” 對製動器失效後的安全保護（hù）

      2011年有（yǒu）一段時間（jiān），發生了四台電梯衝頂事故，有造成人員受傷；發生事（shì）故的（de）電梯所用曳引機是知名（míng）曳引機廠家生產的永磁同步曳引機，事故的原因是製動器失（shī）效和“封星電路（lù）”的（de）設計（jì）棄用。事故（gù）的發生（shēng）有偶然因素（sù）也有必然因素。說到（dào）這裏，我們有（yǒu）必要回顧一下電梯上行超速保護的發展曆（lì）史。

      在GB7588—2003之前的（de）標準中（zhōng）沒（méi）有要求上行超速保護裝（zhuāng）置，在GB7588—2003中，增加了9.10條;在電（diàn）梯行業內，衍生出以下幾（jǐ）種方式：

1、限速器+對重安全鉗或限速器+雙向安全鉗(應用不（bú）多);

2、限速（sù）器+夾繩器;一般針對的是異步電動機的蝸（wō）輪副失效後，或者是製動器失效後，隻要樓層夠行程，有時間加速，上行超速是必然的，限速器偵測（cè）出超速，或機械牽引或電（diàn）動觸發，夾（jiá）繩（shéng）器動作，使轎廂製（zhì）停。

3、限（xiàn）速器+與曳引（yǐn）輪同軸一體的製動輪+製動器+封星電路（lù）。這種方（fāng）式是現今行業內非常（cháng）通行的上行超速保護裝置（zhì），針對就是（shì）永磁同步無齒電動機驅動的（de）電梯。

   在第三種方式中（zhōng），限（xiàn）速器偵測出超速(無論上（shàng）下行)，製動器（qì）動作（zuò），並作用於與曳引輪同軸一體的製動輪上（shàng），產生製動力矩，使電梯（tī）轎廂安全製動停止（zhǐ）;當然，國際GB/13435中5.3.6條規定了製動器部件的閘瓦組件應分兩組（zǔ）獨立裝設，如果其中一組不起作用，製動輪上（shàng）仍能獲（huò）得足夠的製動力，使載有額定載重量的轎廂減速，這（zhè）一切，基於一個關鍵因素，該製動裝置是可靠的，設計是合理的;現在的電梯檢驗也止（zhǐ）步於此，如果因為製動器的設計製造出現漏洞，或使用維護不（bú）當（dāng），出現製動器不閉合的情況（kuàng），發生了（le）“飛車衝頂”，我們的設計中還有“封星電路（lù）”，“封星”是一種通俗的說法，正確的說法是“永磁（cí）同（tóng）步電機的自發電式能耗製動”，當電機斷電時(換速、平層、停車、開門過程中)運行接觸器斷開後，將（jiāng）同（tóng）步機的定子繞組短（duǎn）接，電梯轎廂將發生能耗製動下的“溜車”現象(條件是（shì）轎廂與對重重量不平衡)，這（zhè）種“溜車”速度很慢，一般在5cm—15cm/s左右，這也是同步機（jī）區別於異步（bù）機的一大優點。

      本次事故的原因（yīn）是製動器失效（xiào）和上述的“封（fēng）星電路（lù）”設計棄用，製動器失效後，沒有（yǒu）封星電路的同步機，在轎廂與對重重量不平衡的情（qíng）況（kuàng）下，電梯除了“飛車”，別無他途。永磁同步電機停止後“封星”對製動器失效後（hòu）電梯，起到一定的彌補與保護作用，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（xuán）轉的情況下封星是有安全隱患的;在實際操作（zuò）中，封星專用（yòng）接觸器的釋放時（shí）間不合適，或發生接觸器拉弧，或發生停車舒適（shì）感很差，因而取消使用的企業有很多;而這些在電梯（tī）的檢驗中，也是沒有與此（cǐ）相關的檢驗項目，因此，形成隱患（huàn）。但是筆者認為（wéi）如果永磁同步電機的電控係統取消“封星”後，它的一切安全基礎就是（shì）製動器，製動器失效，發生飛車是必然的。“封星”雖有缺點，但是永磁同步電機的自（zì）發（fā）電式能耗製動在現階（jiē）段（duàn）會彌補一定的安全風險;當然，我們可以設計出一些更加靈（líng）敏的電路來“封星”，如（rú）電機無電流時封星，或零速延時後封（fēng）星等。

       下麵，我（wǒ）們再進一步討論（lùn）一下，永磁同步電機在（zài）封（fēng）星狀態下，溜車就（jiù）一定安全嗎?我們可以想象，在製動器失效時，轎廂（xiāng）內有超過半載的載重量，會向下溜車，在到達底層，打開廳門後，轎廂（xiāng）的人員（yuán）陸續走出轎廂（xiāng）時，隨著載重的減少，轎廂將向上“溜（liū）車”，直到頂層，對重壓到緩衝器上停止，雖然（rán）上述速度很慢，但這樣安全嗎?

       八十年代，天津某醫院，發生過一起這樣的事故，一台直流（liú）電梯在（zài）停車時，反激繞組未加上，製動器間隙過大，而發生溜車（chē），速度為20cm/s左右，轎廂有（yǒu）人（rén）在電梯緩慢（màn）向上移動的過程中，一直沒有走出轎廂，但在轎廂地坎與廳門上坎還有40-50cm的間（jiān）隙時，其人慌亂中（zhōng），要跳出轎廂，結果慘劇（jù）發生。現在的永磁（cí）同步電機的封星溜車與其很相像。筆者認（rèn）為它（tā）還是有安全隱患的。一切不受控製的移動，都是有危險和不安全的。

       從這裏可以看出，生產廠商安全意識的不足（zú），筆者認（rèn）為“封星”+製（zhì）動器+限速器作為超速和製動器失效（xiào）後的保護的設計還是不（bú）夠的，應該增（zēng）加製動器的輔助（zhù）裝置——輔助製動器，(見GB7588—2003，12.4.1.2條)，具體（tǐ）的作法是，當（dāng）製動器失效（xiào）後，由UPS裝置供電的輔助製動器（qì）係（xì）統，偵測出電梯的非正常移動，電動地執行夾住鋼絲繩的（de）動作，使（shǐ）轎廂製停。

       當（dāng）然，國家標準隻是行業內的入門標準，生產商（shāng）不能隻是簡單地（dì）“被強製執行”國家標準，作為生產商（shāng）要製定出高（gāo）於（yú）國家標準的企業標準，生產出更安全的電梯，這是（shì）企業的（de）社會責任。