淺析判斷永磁同步曳引機磁鋼損壞的方法

葉越欣 劉傳奇

摘 ?要：目前市場上在運行的電梯曳引機幾乎都為永磁同步曳引機，磁鋼是曳引機的重要部件，磁鋼的損壞直接影響了電梯的正常運行，給乘客帶來不便，具有一定的安全隱患。本文通過對磁鋼損壞的原因及現象進行分析，提出了要根據永磁同步曳引機磁鋼損壞的不同現象作出不同的勘查方法。

關鍵詞：磁鋼損壞;原因;勘查方法

一、前言

目前市場上在運行的電梯曳引機幾乎都為永磁同步曳引機，曳引機是電梯系統中的核心部件，主要由稀土類永磁同步電動機、制動系統、曳引輪等組成。其原理是通過高精度的速度傳感器的檢測、反饋和快速電流跟蹤的變頻裝置的控制，以同步轉速進行轉動，使直流電動機達到相同的線性、恒定的轉矩以及可調節速度來平穩地驅動曳引輪。

同步發電機為了實現能量的轉換，需要有一個直流磁場產生直流電流，稱為發電機的勵磁電流。永磁曳引機的勵磁源為永磁磁鋼，目前永磁同步電機磁鋼的材料多為釹鐵硼永磁體，永磁磁鋼作為磁路的一部分，由控制器供應變頻電源到線圈，產生磁場帶動電機運轉。

因此，磁鋼是曳引機的重要部件，磁鋼的損壞直接影響了電梯的正常運行，給乘客帶來不便，具有一定的安全隱患。

二、磁鋼損壞的原因

永磁同步電機磁鋼的好壞除自身質量問題外，還與運行環境、安裝工藝、電梯的結構以及電梯的運行狀況等因素密切相關。

1.磁鋼的熱穩定性較差，對溫度很敏感，如釹鐵硼永磁體耐溫限度為80 C°至180C°，電機在長時間工作中，特別是外界溫度較高時，電機風扇停止運轉，電機溫度迅速上升，當溫度達到極限值之后，磁鋼會產生不可逆失磁;

2.由于磁鋼含有大量鐵、釹金屬材料，表面易氧化，一般有環氧樹脂涂層或電泳、電鍍涂層，如果磁鋼電鍍或表面處理不良，鍍層結合力不合格，使用過程中也會因為永磁體氧化造成失磁;

3.磁極與磁鋼貼合的表面弧度不準，貼合面有油污，或者運輸途中或者安裝過程中有激烈的碰撞導致脫落;

4.粘膠不良，或者膠水有質量問題，鑲嵌不牢固等安裝工藝的缺陷導致磁鋼脫落;

5.電梯在運行過程中如果長期超載，其增加的額外能量全部加載到永磁同步曳引機上，電機嚴重過載，電流突然增大，磁鋼在沖擊電流產生的電樞反應的作用下失磁;另外永磁電機起動、短路、堵轉、突然停轉或反轉時，其內部電流也會突然增加，電樞繞組的電流會突然增加幾倍甚至幾十倍，此時電樞反應去磁作用很強，磁鋼工作點顯著下降，從而導致磁鋼產生較大程度的不可逆失磁;

6.曳引機在封星狀態時，封星接觸器FX閉合之后，運行接觸器SW斷開，曳引機與控制器斷開，此時控制器檢測不到曳引機的電流，若封星時間過長，曳引機定子繞組發熱嚴重，永磁磁鋼有失磁的風險;

7.主機內部機械損壞，如墊片脫落、軸承損壞產生的鐵屑等物質在電機運轉過程中發生碰撞，造成磁鋼損壞;

8.一個電梯井道內安裝多部電梯，使同步曳引機處于臨近位置，曳引機在裝配和使用過程中，內部永磁體之間受到相互影響或接觸，相當于給磁鋼加上了一個退磁磁場，使磁鋼失磁。

三、磁鋼損壞的現象

磁鋼的損壞使磁場發生變化，永磁同步曳引機運行時產生異響和抖動或者使無法運轉。磁鋼的損壞一般會表現出以下現象：

1.永磁電機退磁是要一定時間的，磁鋼退磁后，開始運轉時電流正常，在通過一段時刻后，電流變大，時刻久了，就會報變頻器過載;

2.永磁電機退磁后運轉電流一般會超出額定值較多，那些只在低速或許高速運轉才報過載或許偶然報過載的情況一般不是退磁導致;

3.電機運行中產生較大的噪聲;

4.主機在運行過程中產生不規則振動;

5.主機輸出力矩不足;

6.磁鋼的脫落致使磁鋼卡阻在電機內部，使電機不能運轉;

7.磁場受到破壞，電機不能運轉。

四、在線快速勘查方法

在現場判斷磁鋼是否損壞，應根據永磁同步曳引機磁鋼損壞的不同現象作出不同的勘查方法。

1.變頻器長期報過載保護故障：

（1）排除變頻器的造型和參數設置存在問題的可能性;

（2）排除變頻器損壞的可能性，檢查變頻器輸入、輸出信號是否正常，變頻器進行故障清理后能否正常運行;

（3）通過反電動勢進行判別，將機頭與電機脫開，進行空載辨識，空載運轉至額定頻率，此刻輸出的電壓就是反電動勢，假如低于電機銘牌上反電動勢50V以上，即可斷定磁鋼退磁。

2.主機在運行時是否存在異響和抖動：

（1）排除外圍電路故障的可能性;

（2）排除軸承損壞、機座安裝等因素;

（3）通過空轎廂溜車的方式，根據異響的頻率來判定磁鋼是否損壞，如果產生異響的部位呈分散型，且頻率無明顯的規律，則可判定為磁鋼損壞;

（4）如果上一步仍然不能明確磁鋼的損壞，則可測量主機電流，如果電流值有明顯增加，則可判斷磁鋼退磁;

（5）在電流值增加不明顯的情況下，根據電機的拖動情況進行判斷，進行重載試驗，如果電機輸出力矩不足，電梯無法正常啟動，可斷定為磁鋼退磁;

（6）如果現場人員無法由感觀判斷時，可借助儀器（SKF振動頻率分析儀）對異響頻率進行分析判斷。

3.電機無法運轉：

（1）排除外圍電路故障的可能性;

（2）通過空轎廂溜車的方式，如果電機內部產生一定的金屬摩擦聲音，則可基本判定磁鋼已經損壞;

（3）如果溜車和盤車的方式不能使電機產生運轉，在排除軸承損壞的可能性后，則可判斷磁鋼已經脫落并且卡阻在電機內部。

參考文獻

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