电梯运行中共振的原因及解决措施

电梯运行中共振的原因及解决措施

发表时间：2018-05-14T10:18:06.710Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：张锋众

[导读] 摘要：近年来，由于电梯运行故障造成的安全事件不断发生，人们高度重视电梯安全问题。

(日立电梯（中国）有限公司广东广州 510043)

摘要：近年来，由于电梯运行故障造成的安全事件不断发生，人们高度重视电梯安全问题。电梯检测是电梯安全运维的重要环节，发挥着积极的作用。电梯共振是较为常见的问题，主要是由于轿厢与曳引机等造成的，要从安装与运维管理等方面，采取相应的措施，做好故障处理，以确保电梯运行的安全性与稳定性，避免发生安全事故。要做好故障分析，明确此现象发生的具体原因，采取针对性措施，确保电梯能够安全运行。

关键词：电梯运行；共振问题；解决措施

电梯在运行时候，只要出现共振现象，就会导致电梯的稳定性、安全性大大下降，对于使用的人们来说这就造成了一定的安全隐患。针对此种情况需要明确电梯在运行中的各种问题，以加强其安全性。

1 对电梯运行的概述

随着建筑行业的不断发展，能够满足土地资源节约的高层建筑日益增多，有效满足了市场的需求。电梯是高层建筑中重要的运输工具，运行速度随着建筑物高度的增加而不断加快。为此，高速电梯成为电梯发展的重要趋势，在提升运行速度的同时，更要关注其稳定性和安全性，需要引起技术人员的高度重视。高速电梯运行的空间是狭长的井道，在运行速度提升的同时，会引发周围流场压力的强烈波动，使得轿厢与对重块之间产生相互作用，使得对重块平衡性降低，甚至诱发电梯升降系统产生严重的气动力，振动产生。

2 产生共振的主要原因

2.1 电气回路、控制系统问题引起的振动

电梯运行时出现振动的情况也会在很大程度上取决于控制与拖动系统的运行准确性与进度。在通常状况下，出现振动的可能性随着控制要求的增高而增大。因此，应该依照现实的性能标准以及使用要求，对电梯的控制精度进行科学合理的选择。如在控制系统里，拖动、电气控制系统控制三相电源电压的时候，当不平衡系数大于7%，就会在某种程度上干扰调速器给定信号，使得电机不能正常的进行工作。在通常状况下，往往会选用调速器对滤波过程中的PID控制器进行调整，当控制器的比例放大系数P太大，积分系数I太小；控制器滤波时间给定不当；负反馈控制系统中速度给定信号有干扰不稳定。电梯速度控制系统中，通常利用光电编码器采集速度、位置信号，若编码器采集回来反馈给控制器的不是实际速度、位置，就必然导致系统振动。

2.2 由编码器工作不正常引起的振动

由于编码器在电动机主轴上没有装配好，反馈的脉冲信号异常，会引起电梯抖动；编码器是精密的光电产品，如果灰尘进入壳内遮挡光栅，最终反馈到变频器里的脉冲信号不能真实反映电机的转速和轿厢位置；编码器对精度要求较高，要特别注意码盘的干净整洁，不能有灰尘进入编码器内部挡住光栅，也不能有外力使码盘变形损坏，否则得不到正确的信号，进而影响整体的运行稳定。

编码器工作不正常，引起电梯在运行中振动和位置偏差。对于交流变频调速调压电梯的检验中经常发现：旋转编码器与曳引机曳引轮轴向安装时固定不牢靠、同轴度偏差以及信号传输线未采用屏蔽电缆或未单点接地处理，使旋转编码器采集到的信号有效输出数字脉冲个数不准确，导致控制主板对反馈信号判断失误，不能有效驱动变频器导致电梯运行产生振动。应重新调整旋转编码器与曳引机减速器轴向连接的同心度，旋转编码器的硬件接线应采用屏蔽线且接地良好。

2.3 由测速反馈设施干扰引起的振动

测速反馈装置工作不正常的原因有：当测速装置侧向安装时由于传动轴面的非均匀性产生了径向脉动，轴向对接安装时的同轴度偏差，反馈装置的信号传输线未采用屏蔽电缆线等，这些都导致了测速机不能有效反馈曳引机的转动速度，使反馈至控制板的信号受到干扰，影响了控制板处理器对传输信号的判断，从而引起电梯在运行过程中振动。应重新调整测速机与电动机轴的同心度，以及侧向连接时轴面的受力均匀度，连接线必须采用屏蔽线且接地良好，避免因轴向窜动、径向窜动和干扰造成测速信号的误差，保证电梯的运行特征不受干扰。

2.4 电动机问题引起的振动

电机转子和定子不同轴，由于转子（定子）偏心导致的电机内部电磁力不均，电机输出的转矩是脉动的，转矩脉动超过标准就会使得轿厢有垂直振动出现；如果电机三相绕组阻抗不相等，反向旋转的磁路会产生振动，主要原因是电机绕组下线时没有按照工艺指引进行作业，电机各相匝数不一致。电梯在某一固定频率振动特别厉害，这个频率与电机额定频率（转速）十分相近时。此时应该用振动测试分析仪测定是否发生在电机的6f,f是电机频率，6f是永磁同步电机的力矩波动基波，如果过大电梯振动特别明显。此时电机设计人员需要通过技术手段进行抑制，常见的有将定子铁芯的槽倾斜特定的角度，或者将磁钢倾斜特定角度，二者是等效的。

3 电梯检测中电梯运行共振解决措施

3.1 做好电气的控制工作

对于电气方面引起的振动，工作人员可以通过检查供电电源、接地线的设置、接触器的输出输入端、控制板、信号线与控制线的布线方式、编码器与变频器的选型来减小共振。与此同时，工作人员也可以重新调整曳引机减速器与旋转编码器轴向连接的弧度，对于旋转编码器的硬件接线，要采用接地良好的屏蔽线。这样才能使旋转编码器的脉冲输出数有效反映出电梯曳引机的转速，从而确保控制面板的处理器正常分析反馈信息，驱使变频器正常工作。

3.2 定期对电梯设施安装的完备性进行检测

电梯的振动情况会在极大程度上受到电梯使用中出现的形变以及安装误差的影响。因此在使用电梯的时候，必须要给予定期检查，对其安装部件与设备的完备性进行检查。如检查电机振动是否符合振动标准，检查紧固件的紧固性是不是满足相应的标准等，如果部件不符合使用标准或要求，应该对电梯给予合理的维修或更换，从而保证各部件的硬度和强度等等。

3.3 做好电梯电气的控制

根据相关规定，电梯的电动机应该设置有时间运转限制器，以在发生电梯启动而曳引机不转、以及轿厢由于障碍物的影响停止向下运动而导致的曳引绳在曳引轮处打滑的情况时，保证电梯制动器停止运作并保持停止运作的状态。如果电梯总运行时间小于10s，则电动机时