电梯年检之平衡系数K值的测定

 现时，各地特种设备检验检测机构在对电梯进行验收检验时，费时，也费人力、物力的，便是检测电梯的平衡系数。按检验规定：必须在轿厢分别承载30%、40%、45%、50%、60%额定载荷下，测定电梯运行的载荷—电流曲线，取其上、下行曲线的交汇点的载荷系数，便是该梯的平衡系数，交汇点在40% ~50%范围内为合格。为了测定这一参数，除了两名检验人员，还需要多名来回搬运法码的工人。由于影响试验的因素太多，其结果是否可信尚且不说，即便测试结果在40%~50%的范围之内，一定合格吗？若是出此范围，为什么就不合格呢？“平衡系数”的意义是什么？对电梯有什么影响？不知其所以然，测定“平衡系数”就失去了意义。

平衡系数K值的测定

(1)直接称量P与W

    平衡系数K也并非什么神秘的参数。说到底它就是配置对重的质量大小，因此测定平衡系数K，直接、简单的办法就是直接称量对重的整体质量W和轿厢的整体质量P，则平衡系数 K = （W—P）/ QH 。笔者就曾经将轿厢和对重在井道外进行拼装，并逐一称量所有拼装的另部件，从而按平衡系数设计值来配置对重块。这种方法操作烦琐，而且称量的另部件很难做到毫无遗漏，一般不适用。

（2）根据已知K值，调整对重

     从平衡系数K的实质知道，当在轿厢内装入相当于KQH的载荷时，曳引轮两侧的静力矩应平衡。如果已知平衡系数的设计值，只要如数按KQH装入载荷，然后验证是否平衡即可。简单的验证方法就是在主机上，松开制动器抱闸，用人力在手盘轮上感觉曳引轮两侧的力矩平衡与否，从而适当增加或减少对重块。这种方法看起来比较“土”，但具有许多优点：1）电梯处于静止状态，避免因轿厢运动而造成的阻力矩误差。2）可以保证轿厢与对重处于同一水平位置上。3）测试简便、快捷，调整迅速，节省人力、物力。4）人对力的感觉误差一般在几公斤，其可信度高。5）更重要的是，以既定的平衡系数设计值为载荷，直接验证或调整对重达到要求，避免盲目性，保证K值符合设计要求。

在电梯安装施工中也经常采用这办法来配置对重块。我想也*可以在曳引轮上安放一个专门的称量装置来代替人力的感觉，使检测更。

（3）根据已有对重，求K值

     国家标准上推荐采用测量曳引电动机电流的方法就属于这一类。其基本原理是：当电梯作匀速运行时，曳引电动机轴上输出的转矩T2为：       T2 = T0 ±△T ---------（3）

T0 ----折算到电机轴上，电梯机械传动反抗性阻力转矩（简称阻力矩）

△T ---折算到电机轴上，不平衡载荷转矩。±代表随载荷的变化不平衡载荷转矩的方向将改变。（简称不平衡载荷）

     当轿厢与载荷的重力（P+Q）与对重的重力（P+KQH）相等时（即处于平衡状态），则   △T = （P+Q）— ( P+KQH ) = 0

            则    Q = KQH    平衡系数： K = Q / QH

     电流法的关键是利用测量电流来判断是否平衡，平衡状态下：

△T = 0，假定轿厢上行与下行时的阻力转矩T0 是一样的，则上、下行时电动机的输出转矩T2就相同 ,T2 = T0 ,这时测得电机的电流也应相等。以上、下行电流相等来判定平衡，（注意：不是电流小），这就是电流法的原理。

     以测量电流来判定转矩，这是一种间接的测量方法。电流与转矩之间的关系是从电动机上的功率平衡关系间接获得。

     电动机输出的机械功率 P2 = T2 Ω （Ω---电机角速度），它与电机的电磁功率 PM 之间有：PM = PCU + P2     （ PCU-----电机转子铜损耗），

如忽略转子铜损， 则有：   PM = P2

  对于交流异步电动机，电磁功率 PM =( m p /2πf1)·( I22 r/s) ----（4）当电动机的转速、频率一定时，电磁功率 PM 与转子电流 I22 成正比。交流异步电动机的转子电流是无法测量的，只能测量定子电流I1

    I1 = I0 +（-I2，） （I0----为电动机的励磁电流），

如忽略励磁电流I0 ，则有   I1 =（-I2，）

对于直流电动机，电磁功率 PM = CT φIS  当气隙磁通φ一定时，电磁功率 PM与电枢电流IS 成正比。气隙磁通φ与电压有关。

    因此，采用电流法测量时，对于交流电动机则要保持转速、频率一定。对于直流电动机则要保持电压一定。

   从以上分析看出，电流法通过测量电动机定子电流I1 来判定电动 机轴上的不平衡载荷 △T = 0，经过了一联串的转换关系：

I1 → I2 → PM → P2 → T2 → △T 

     每一步转换都必须具备一定的条件，依次为：I0不变；f1 不变；电压U1不变；PCU   不变；转速n不变；上下行T0 相等，而影响这些量的因素很复杂，比如电梯在上、下行时，轿厢的空气阻力不同，上下行的阻力转矩T0相等就难以成立，尤其在高速时更是如此。还有测量过程人为因素的影响，如：如何把握在轿厢运行到与对重同一水平位置测定电流；如何保证这一位置时的上、下行速度是一样的；还有测量电流使用的仪表；测量电流的位置等，都将造成很大的误差。还有曲线的绘制，由于在载荷为40%~50%范围内没有测量点，因此曲线的绘制包含了很大的人为因素。这些都影响了电流法测定平衡系数K值的准确性。

 电梯年检之平衡系数K值的测定