曳引驱动电梯制动器自监测有关问题探讨

曳引驱动电梯制动器自监测有关问题

探讨

摘要：当使用驱动主制动装置用作轿厢意外运动时，电梯的主制动必须具备

驱动监控的功能。对制动自控系统的需求及实现进行了分析；对现行标准实施中

存在的问题进行了讨论，并提出了改进建议。

关键词：制动器；电梯；问题；曳引驱动；自监测

电梯门区的故障在电梯事故中占很大比例。20202版《电梯制造与安装安全

规范》GB7588-2022中，增加了一种新型的轿厢意外移动防护装置，为进一步保

护电梯门区的安全提供依据。若将驱动主闸用作轿厢的制动元件，将会对驱动主

机制动的要求更高，而自监控就是其中的一个关键环节，下面将详细地进行分析。

一、国家对其需求

当将驱动主制动用作电梯意外移动系统制动元件时，按照GB7588-2022第一

号修订命令的规定，驱动主制动自我监控包含确认机械设备的启动（或松开）和

/或制动功率的确认，其要求是：如果二者都被证实，则制动功率自监控的周期

不应该超过15天；如果只确认机器设备被抬起/或松开，则应该在例行维修中确

认制动功率；如果只检验制动功率，则制动功率的自监控循环不应该超过24小时。

二、驱动主机制动检测的实现

制动自控和制动安全的功能具有相似和区别。制动故障安全是所有电梯都必

须具备的功能，其作用是防止电梯在起升（或松开）发生故障时停止起动。而制

动系统的驱动监控功能，则是采用驱动主制动装置作为轿厢发生事故时的安全防

护装置，具体要求详见以上三种实施方案。本文着重介绍了只确认启动（或解除）和只确认制动功率的情形。

1.只对机器设备进行检查（或解除）

只确认机器设备的提升或松开，实际上是在电梯的每一次启停期间，检查两

套制动臂的提升或松开是否同步，并且在发生故障时，电梯应该不能起动或停机。

它的基本原理是：在每个制动臂开启和闭合时，对制动臂上的安全开关进行

检测，当A1、A2的反馈信号是一样的（例如，可以设置接点 ON输出0，闭合输

出1)，系统判定制动器的工作是正确的；当出现不同的信号时，系统会判定制动

失效，这时电梯应该无法正常工作。该规范没有将两个制动臂同时发生故障的情

形考虑在内。

通过判断输入端的状况而实现的。由于单触头粘着，系统不能探测到故障，

所以该方法不适用。这一点与标准中的断闸电流应由两个独立的安全设备来探测

相似，若采用串联方式也应分别检测各接触状态，以防止因接触而造成系统无法

判定故障。

2.仅验证制动力

目前，对制动力进行检验的方法有两种，一种是单独检验单侧制动器的制动力，一种是通过 UCMP测试进行判定，以下将详细说明。

检验单侧制动器的制动力通常提出的方法是在空载状态下开启单侧制动器臂，或对单侧制动器臂施加扭矩，并监控另一侧制动器臂打滑，如果没有打滑，即可

达到标准；反之，则表示制动功率不够，应关闭楼层，轿门，并可阻止电梯正常

起动。

用 UCMP测试对制动功率进行了检验，并结合一家电梯公司的实例进行了实

例分析。它的探测原理是：在正常工作状态下，将无载轿厢放置在中间层或顶层

门区，通过设定 UCMP系统的参数，使电梯从平层位置下移大约600 mm，然后，

利用 UCMP系统的设定，使电梯缓慢地回到上层平层区，当电梯抵达门区时，系

统会显示出电梯的最高转速，则 UCMP的实际制动距离 S可由150- X (X是地坎

与轿厢的距离）来计算，最后根据 UCMP型式测试证书上的车速和制动距离来综

合判定制动功率是否达到规定的要求。

三、存在的问题探讨

从以上内容可以看到，规范中有关于自我监控的模式和周期，但是没有明确

的实施和检验。

1.日常维修和自我监控的需求

本文按照TSGT5002-2017 《电梯维护保养规则》的有关规定，对制动系统的

自我监控及制动性能的维修要求进行了总结。

(1)半月维修：采用手动方法进行制动功率测试，满足维修手册的规定；有

驱动制动系统的记录。(2)年度维修：制动运行状况监控设备应能正常工作，制

动系统运行稳定。(3)年度维修计划：制动系统的制动力满足生产单位的需求，

并有充足的制动力，如有需要，应进行125%的载重测试。

根据以上的要求，半月的维修保养应该有驱动的制动力监测记录，但是关于

制动力的监测方法、判定标准和记录的保存却没有特别的规定，而且在维修过程

中是否要进行检验和调节也没有明确的规定。

2.空载制动功率的监控是否符合规定

大部分生产厂家都是在空载或单边松开的情况下，检查另一侧的制动臂有无

打滑现象。这种评判标准是否符合规定？以下是详细的分析。按GB7588-2003标准，在不考虑两个制动臂的同时发生故障的情况下，单台制动臂应该能够降低承

载负荷的轿厢的降速，制动器必须能够制停额定负载为1.25倍的轿厢。

假设 k是一个数值为0.4至0.5的平衡因子， Q是轿厢的额定载荷重量，

则由单组制动器臂所提供的力F1，只要F1> kQ，则可以确保空载轿厢不会打滑，而由两组制动力F2>2 kQ；按GB7588-2003标准，为额定负载的1.25倍，需要施

加F4>(1.25) Q。为了达到这个要求，平衡系数 k的数值必须介于0.42到0.5 (2 K>1.25- K）之间，这是难以准确地保证的。所以，单纯的空载不滑是否能够

满足要求是一个问题。

另一种检验制动性能的方法是使用 UCMP的制动距离，当制动距离小于标准

规定时，即为合格。在两个制动器臂均有效时，此方法不存在问题，但不能对单

组制动器臂进行制动器性能测试。

由上述分析可知，对各制动臂的制动力分别进行监控是一种更好的控制方式，一组制动力应该能够降低或停止额定负载的轿厢，从而真正达到制动器冗余的要求。

3.自监控系统的可靠性

关于驱动监控系统的实施，在GB7588-2022修改单1、《电梯型式试验规则》T7007-2016中均没有强制要求。通常可以采用电气，电子和可编程的方式。本文

将对电力切换与可编程控制系统的实例进行分析。

按照《电梯型式试验规则》及GB24478-2009 《电梯曳引机》的规定，制动

装置在运行时必须进行不低于两百万次的运行试验，在测试期间不得进行维修，即，使用电动微动开关的工作寿命应达到至少两百万次。通过以上的分析，可以

得出一个符合上述条件的驱动监控系统，其至少要符合以下条件：自监控设备自

身的机械使用寿命，必须保证其至少能进行两百万次的试验；可以根据驱动主制

动的种类和电压（释放和保持电压）来自由地进行选择；自监控的行为和释放的

时机可以根据自监控模式的不同而任意地进行；能独立完成对自监控的数据进行

分析、存储，并在发生故障时能驱动发出警报。

同时，由于许多厂家的驱动监控系统都是可选择的，也就是说，驱动监控系

统应该和制动系统的安全防护系统相区别。特别是在检查中要特别小心。与电子

开关相比， PLC具有很大的优越性。在实际测试中，微动监控开关的可靠性难以

满足型号试验的要求，而采用可编程控制的无接触式传感器则有其优越性。

GB16899-2011 《驱动扶梯和驱动人行道的制造与安装安全规范》中，对“PESSRAE”作了详细的规定，并对其进行了详细的定义（SIL的主要参数为失效率，最高为4级），能够对超速、梯级缺失、制动失灵等进行监控。目前，许多

厂商采用 PESSRAE技术，对驱动扶梯、驱动走道进行自监控，并对不同的故障类

型给出了不同的 SIL级别，但在牵引式电梯制动系统的自我监控中并没有明确的