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基于電流曲線分析的電梯平衡系數(shù)檢測方法

2016-07-20 03:58:16王繼業(yè)戴振華魏井君張長利廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院廣州511400
中國特種設(shè)備安全 2016年6期

王繼業(yè) 戴振華 魏井君 張長利(廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院 廣州 511400)

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基于電流曲線分析的電梯平衡系數(shù)檢測方法

王繼業(yè) 戴振華 魏井君 張長利
(廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院 廣州 511400)

摘 要:本文提出一種基于電梯曳引機(jī)電流曲線分析的電梯平衡系數(shù)檢測方法,改進(jìn)和完善了傳統(tǒng)的載荷—電流平衡系數(shù)測試方法,通過分析電梯上、下全過程運(yùn)行時曳引機(jī)的電流曲線,實現(xiàn)以直觀可視的圖形曲線表征曳引機(jī)的工作狀態(tài)和自動計算電梯的平衡系數(shù),同時具有測試耗時少,效率高,檢測數(shù)據(jù)無人為因素干擾的特點。

關(guān)鍵詞:曳引電梯 電流曲線 平衡系數(shù)

電梯的驅(qū)動有曳引驅(qū)動、強(qiáng)制驅(qū)動、液壓驅(qū)動等多種方式,曳引式驅(qū)動是目前電梯行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的驅(qū)動方式。平衡系數(shù)是曳引式驅(qū)動電梯的一個重要的性能指標(biāo)。曳引驅(qū)動電梯的理想工作狀態(tài)是對重側(cè)和轎廂側(cè)的重量相等,此時曳引輪兩側(cè)鋼絲繩的張力相等,若不考慮鋼絲繩重量的變化,曳引機(jī)只要克服各種摩擦阻力就能輕松運(yùn)行。按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對重需要平衡0.4~0.5的額定載荷[1],此時電梯處于最佳運(yùn)行狀態(tài),能耗最低[2]。

1 現(xiàn)狀與問題

在目前的電梯安裝、調(diào)試和檢驗檢測工作中,電梯平衡系數(shù)檢測方法是:轎廂分別裝載額定載重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程運(yùn)行,當(dāng)轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時,記錄電動機(jī)的電流值,繪制電流-負(fù)荷曲線,以上下運(yùn)行曲線的交點確定平衡系數(shù)[3-4]。這種檢測方法技術(shù)成熟,測試結(jié)果得到普遍認(rèn)可。但是在實際的檢驗檢測活動中,由于目前檢驗檢測儀器的限制存在以下三個問題:

1)由于上述測試方法要求轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時,記錄電動機(jī)的電流值,在實際檢驗過程中無法準(zhǔn)確判斷轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置的時刻,從而不能準(zhǔn)確讀取相應(yīng)時刻的電流值。

2)在上述測試方法中,電動機(jī)電流的測量普遍采用鉗形電流表,檢驗人員肉眼讀取電流值。這種鉗形電流表適用于電動機(jī)負(fù)載恒定或負(fù)載變化緩慢的電動機(jī)電流的測量,不適用于應(yīng)用上述測試方法讀取轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時刻的電流值。在電梯的運(yùn)行過程中,電梯的電動機(jī)的負(fù)載是不斷變化的,電動機(jī)的電流也是不斷變化的。鉗形電流表顯示的數(shù)值也相應(yīng)變化,由于人的視覺分辨時間的限制,鉗形電流表顯示數(shù)值刷新頻率較低,存在滯后,肉眼所讀取得數(shù)據(jù)已經(jīng)不能反映轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時刻對應(yīng)的電流值。

3)由于需要人為觀察轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置的時刻,再發(fā)出口令通知其他人員讀取鉗形電流表的數(shù)值,這之間也存在著人為的時間延遲,造成所讀取得的電流值的不準(zhǔn)確。

由于上述三個問題的存在,如果在測試過程中操作不當(dāng),就會造成測得的電流值是不準(zhǔn)確的,相應(yīng)所繪制的電流-負(fù)荷曲線已經(jīng)不能反映電梯真實、準(zhǔn)確的平衡系數(shù)。究其原因主要是目前的檢驗檢測儀器在應(yīng)用上述方法測試過程中,需要檢驗檢測人員觀察轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置的時刻和肉眼記錄鉗形電流表的數(shù)值,人為因素影響了檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 解決方案

本文提出基于電梯曳引機(jī)電流曲線分析的電梯平衡系數(shù)檢測方法,需要記錄和分析電梯在空載、30%額定載荷、40%額定載荷、45%額定載荷、50%額定載荷、60%額定載荷和1.0倍額定載荷工況下,電梯上、下全程運(yùn)行的電流數(shù)據(jù)并繪制曲線進(jìn)行分析。在實際的電梯檢驗檢測工作中只要通過檢測40%額定載荷、50%額定載荷的電流數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)基于電梯曳引機(jī)電流曲線的電梯平衡系數(shù)檢測。電流數(shù)據(jù)采集使用了廣州特種機(jī)電設(shè)備檢測研究院研制的全狀態(tài)起重機(jī)械電流檢測儀,該檢測工具能夠與計算機(jī)建立無線數(shù)據(jù)連接,實現(xiàn)電流數(shù)據(jù)的采集[5]。通過我單位自行開發(fā)的View Lab V1.0應(yīng)用軟件實現(xiàn)電流數(shù)據(jù)記錄和分析。以一臺實際電梯電流檢測數(shù)據(jù)分析為例,具體參數(shù)為日立電梯型號HGP1050-2.5,驅(qū)動主機(jī)為永磁同步曳引機(jī),曳引機(jī)功率14kW,額定載重量1050kg,運(yùn)行速度2.5m/s,提升高度137m,有補(bǔ)償鏈,平衡系數(shù)K=0.454。

2.1 載荷狀態(tài)分析

電梯在空載、30%額定載荷、40%額定載荷、45%額定載荷、50%額定載荷、60%額定載荷和1.0倍額定載荷工況下,電梯上、下全程運(yùn)行的電流數(shù)據(jù)并繪制曲線如圖1~圖9所示。

圖1 轎廂空載電梯上下運(yùn)行電流

圖2 轎廂裝載0.3倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖3 轎廂裝載0.4倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖4 轎廂裝載0.45倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖6 轎廂裝載0.6倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖7 轎廂裝載0.7倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖8 轎廂裝載1.0倍額定載荷電梯上下運(yùn)行電流曲線

圖9 電梯在各種載荷狀態(tài)下上下行電流曲線圖

從圖1~圖8中的電流曲線特點可以得出以下結(jié)論:

1)電梯空載上行曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài),下行曳引機(jī)處于電動狀態(tài),電流幅值很大。

2)電梯裝載0.3倍額定載荷上行仍處于發(fā)電狀態(tài),下行曳引機(jī)處于電動狀態(tài),電流幅值減小。

3)電梯裝載0.4倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),下行曳引機(jī)也處于電動狀態(tài),上行電流小于下行電流,上下行電流曲線相比于0.3倍額定載荷上下行電流曲線趨近。

4)電梯裝載0.45倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),下行曳引機(jī)也處于電動狀態(tài),上行電流小于下行電流,上下行電流曲線趨于重合

5)電梯裝載0.5倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),下行曳引機(jī)也處于電動狀態(tài),上行電流大于下行電流,上下行電流曲線相比于0.45倍額定載荷上下行電流曲線趨遠(yuǎn)。

6)電梯裝載0.6倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),下行曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。

7)電梯裝載0.7倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),電流幅值增大,下行曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。

8)電梯裝載1.0倍額定載荷上行處于電動狀態(tài),電流幅值最大,下行曳引機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。

9)如果電梯裝載0.4倍額定載荷上行電流小于下行電流,電梯裝載0.5倍額定載荷上行電流小于下行電流,可以判定平衡系數(shù)數(shù)值在0.40~0.50之間

10)當(dāng)轎廂裝載平衡系數(shù)倍的額定載荷時,上下行電流曲線接近重合。

2.2 平衡系數(shù)計算

通過對各種載荷狀態(tài)下電流曲線的分析,能夠計算出電梯的平衡系數(shù),原理為轎廂分別裝載額定載重量30%、40%、45%、50%、60%作上、下全程運(yùn)行,當(dāng)轎廂和對重運(yùn)行到同一水平位置時,記錄電動機(jī)的電流值,繪制電流-負(fù)荷曲線,以上下運(yùn)行曲線的交點確定平衡系數(shù)。基于電流曲線分析的電梯平衡系數(shù)檢測方法避免了人為因素對檢測數(shù)據(jù)的影響,利用VB6.0可視化編程語言,筆者自行開發(fā)的應(yīng)用軟件View Lab1.0根據(jù)各種載荷狀態(tài)下電流曲線數(shù)據(jù)能夠自動計算平衡系數(shù),如圖10所示。

圖10 平衡系數(shù)計算軟件界面

3 結(jié)論

本文提出的基于電梯曳引機(jī)電流曲線分析的平衡系數(shù)檢測方法需要準(zhǔn)備試驗載荷,并在相應(yīng)載荷狀態(tài)下記錄曳引機(jī)的電流曲線。由于新安裝電梯驗收需要進(jìn)行載荷試驗,因此本檢測方法適用于新安裝電梯的平衡系數(shù)檢驗檢測工作,通過一年來在檢驗檢測工作中的實際運(yùn)用,獲得了檢驗檢測人員和電梯企業(yè)人員的一致認(rèn)可,直觀可視的圖形曲線和自動計算平衡系數(shù)的功能是本檢測方法的明顯優(yōu)勢,有效避免人為因素對平衡系數(shù)計算數(shù)值的影響,使計算結(jié)果更令人信服。這種平衡系數(shù)的檢測方法在工程實踐中具有較高的實用價值,將信息技術(shù)與傳統(tǒng)的檢驗檢測活動相融合,在交叉學(xué)科中尋找創(chuàng)新點,提高了檢驗檢測工作的自動化水平,促進(jìn)了新技術(shù)、新方法在檢驗檢測工作中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 毛懷新.電梯與自動扶梯技術(shù)檢驗[M].北京:學(xué)苑出版社,2001.

[2] GB/T 24478—2009 電梯曳引機(jī)[S].

[3] GB/T 10059—2009 電梯試驗方法[S].

[4] TSG T7001—2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則——曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯[S].

[5] 王繼業(yè).全狀態(tài)起重機(jī)械電流檢測儀[A].沈功田.特種設(shè)備安全與節(jié)能技術(shù)進(jìn)展二——2014年全國特種設(shè)備安全與節(jié)能學(xué)術(shù)會議論文集(下)[C].北京:中國質(zhì)檢出版社,2015:185-186.

Analysis of Elevator Balance Coefficient by the Method of Current Curve

Wang Jiye Dai Zhenhua Wei Jingjun Zhang Changli
(Guangzhou academy of special equipment inspection Guangzhou 511400)

AbstractThis paper proposed a kind of elevator balance coefficient inspection method based on elevator traction machine current curve, to improve and complete the traditional load-current balance coefficient testing method. By analyzing current curve of traction machine in its whole running process, the visual graph representation for working condition of tractor and auto-calculation of elevator balance coefficient is realized, with the characteristic of less time consuming, high efficiency, no interference from human. Keywords Traction elevator Current curve Elevator balance coefficient 中圖分類號: X941

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1673-257X(2016)06-0050-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-257X.2016.06.012

作者簡介:王繼業(yè)(1982~),男,碩士,工程師,從事機(jī)電類特種設(shè)備的檢驗檢測工作。

收稿日期:(2016-03-03)

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