電梯制動器的電氣控制研究

楊 濤

（銅陵市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗中心，安徽 銅陵244061）

0 引言

電梯的安全運行離不開制動器的可靠動作，不論是在電梯平層等正常停車時，還是在因故障而使電梯制停時，都需要制動器的有效制動。在電梯數(shù)量日益增多的今天，電梯安全所涉及的范圍也越來越廣泛，對社會的影響也越來越大，電梯事故已經(jīng)成為當前社會所關(guān)注的焦點之一。因此，為了保證電梯的安全運行，必須保證電梯制動器的有效性、可靠性。筆者從電梯制動器的基本結(jié)構(gòu)型式出發(fā)，對電梯制動器的電氣控制進行深入的研究。

1 電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式

電梯制動器又稱為抱閘，使用最為廣泛的就是電磁制動器，電磁制動器的結(jié)構(gòu)型式有多種形式，主要包括機-電式常閉塊式直流電磁制動器、盤式制動器、碟式電磁制動器[1]。碟式電動制動器在無機房曳引驅(qū)動電梯中應(yīng)用最多。但是，不論哪一種結(jié)構(gòu)型式，其基本的工作原理都是相似的。電梯制動系統(tǒng)是電梯驅(qū)動主機乃至整個電梯系統(tǒng)的最關(guān)鍵的安全保護部件之一，制動系統(tǒng)失效對電梯運行安全的威脅極大，是最有可能發(fā)生剪切和擠壓傷害的直接因素。而且由于制動系統(tǒng)失靈而造成的危險依靠其它安全部件進行保護也是非常困難的，因為此時電氣保護不起作用，電氣保護一般都是切斷電動機和制動器電源而使運行中的電梯系統(tǒng)停止的，因此制動系統(tǒng)能否可靠動作，關(guān)系到這個電梯系統(tǒng)和使用人員的安全。

電磁制動器的工作原理如下：制動線圈通電時產(chǎn)生雙向電磁推力，使制動機構(gòu)與電動機旋轉(zhuǎn)部分脫離；制動線圈斷電時電磁力消失，在制動彈簧壓力的作用下，制動臂向制動盤施加制動力，抱緊制動盤，從而實現(xiàn)制停的目的[2]。制動器是電梯中重要的安全保護裝置之一，它的有效性、可靠性是保證電梯安全運行的重要因素之一。它的主要作用就是使電梯在動力電源和控制電路電源失電時能夠制停轎廂，可以防止轎廂沖頂或是蹲底、或者是異常溜車等事故的發(fā)生。

2 電梯制動器的電氣控制

對于電梯制動器的電氣控制，GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》和TSGT7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗與定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯》都做了明確的規(guī)定，這不僅要求電梯制造單位要按安全規(guī)范生產(chǎn)制動器，還要求檢驗人員應(yīng)對制動器的電氣控制進行檢查確認。

圖1 制動器電氣控制原理圖

GB7588-2003《電梯制造與安裝安全規(guī)范》第12.4制動系統(tǒng)規(guī)定制動器必須能夠在動力電源失電和控制電源失電兩種情況下都能自動地動作。除此之外還要求切斷制動器電流，至少應(yīng)用兩個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，不論這些電氣裝置與切斷主機電流的電氣裝置是否為一體。同時還要求當電梯停止運行時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開，最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)防止電梯再啟動運行[3]。制動器的電氣控制原理如圖1所示。

這里所謂“兩個獨立的電氣裝置”就是接觸器。如果只使用一個接觸器控制，當此接觸器觸動無法正常斷開時，制動器將無法制動。因此，控制制動器線圈的電路中應(yīng)至少有兩個獨立的接觸器。標準中允許借助主電源接觸器來實現(xiàn)本條規(guī)定的“兩個獨立的電氣裝置”同時也沒有要求兩個接觸器的主觸點必須串聯(lián)?？梢詰?yīng)用主電源接觸器的輔助常開觸點作為其一。另外再設(shè)計一個抱閘接觸器。但應(yīng)注意利用輔助觸點作為檢測主觸點的狀態(tài)信號時，應(yīng)符合對接觸器觸點的要求。控制制動器回路的接觸器應(yīng)具有防粘連保護，當任何一個接觸器的主觸點在電梯停梯時沒有釋放，應(yīng)該最遲到下一次運行方向改變時防止轎廂繼續(xù)運行。這就要求接觸器的吸合或釋放應(yīng)隨電梯的運行或停止來進行。兩個接觸器的主觸點中的一個發(fā)生粘連時，由于兩個接觸器是彼此獨立的，另一個接觸器仍能夠正常工作，電梯仍能夠正常工作。但其安全狀態(tài)已經(jīng)達到了極限，如果另一個接觸器也粘連，則會出現(xiàn)制動器電流無法切斷的重大事故，繼續(xù)運行電梯風險非常大，因此在電梯控制系統(tǒng)中需要建立一種監(jiān)控機制，一旦出現(xiàn)上述情況，應(yīng)將電梯停止并避免再次運行。在此處明確要求使用兩個接觸器，同時兩個接觸器必須是獨立的，不允許使用一個接觸器的主觸點和輔助觸點進行相互校驗。盡管接觸器的主、副觸點在動作時能夠滿足正確驗證主觸點動作情況的要求，但由于輔助觸點容量、分斷距離不能夠滿足主觸點，因此絕不能使用輔助觸點替代另一個獨立的接觸器進行保護。

3 制動器電氣控制的檢驗

電梯制動器電氣控制的檢驗通常有兩種方法，第一種是對照型式試驗報告，查看制動器。然后查看電氣原理圖和控制柜內(nèi)電氣元件，判斷制動器是否是由兩個獨立的電氣裝置來控制，查看其觸頭是否串在制動器控制電路中。最后觀察電梯運行停止時，是否有兩個電氣裝置是否釋放。第二種方法是模擬試驗法，即找到制動器的接觸器，使電梯向一個方向運行，然后按住制動器的主觸點不釋放，使電梯反向運行，如果電梯不能運行就說明制動器的電氣控制滿足要求。

4 總結(jié)

本文對電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式及工作原理做了詳細的分析，重點從安全角度對制動器的電氣控制進行深入的研究，分析了可能存在的安全隱患，從而為制動器的檢驗提出了理論支持。

［1］李洪.淺談電梯制動器的結(jié)構(gòu)型式與檢驗檢測[J].沈陽:電氣開關(guān),2012-06-15。

［2］高昱.電梯制動器電氣控制及檢驗[J].福州:機電技術(shù),2009-06-30.

［3］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.電梯制造與安裝安全規(guī)范[S].北京:中國標準出版社,2011,1.