CN102745565A - 一种轿厢式电梯运行的检测方法 - Google Patents

Abstract

一种轿厢式电梯运行的检测方法，包括步骤一：设定电梯运行的工况；步骤二：测量并记录电梯在设定的工况运行时，电机输出转矩或总能耗；步骤三：将测量到的所述电机输出转矩或总能耗分别与标准输出转矩或总能耗进行对比；步骤四：根据比较结果，判断电梯是否运行不良。在设定的电梯运行工作情况下，比较电梯在运行时的电机输出转矩和/或总能耗，并与标准输出转矩和/或总能耗进行对比，通过数据的比较和变化获知电梯是否运行不良，以及存在故障的位置，从而在电梯出现故障前，获知故障部件，提高电梯运行的安全性，避免或减少事故发生。

Description

一种轿厢式电梯运行的检测方法

技术领域

本发明涉及一种电梯运行的检测方法，尤其涉及一种轿厢式电梯运行的检测方法。

背景技术

电梯是现代生活不可或缺的一种运输工具，但也是一种涉及人身安全的特种设备，发生故障可能导致严重的人身伤害。安全保证是电梯设计、生产和运行的首要条件。对于一台已交付使用的电梯，一般只有发生故障时停止运行，和定期对关键部位进行检验来保证其安全运行。但这样存在如下缺点。

(1)一般只能在故障发生后才知道电梯有隐患，而不能提供预警。这样既不够安全，发生故障时电梯停止服务也造成不便。

(2)一般只能是电气部件能提供自检功能，机械部件就无法实现。而机械部件损坏时的危害要更大且维修成本也更高。

(3)定期检验由于成本和时间的限制，一般只检查关键点，机械部件尤其是轿厢式电梯的导轨，导靴等基本没有任何检查措施。

机械装置的变形、磨损、松脱、疲劳损失、异物嵌入等问题的发生，很可能是在一段时间内逐渐恶化，最后导致事故的发生。在故障发生前的定期检验和保养不一定能发现问题，目前产品的技术水平对此没有好的解决方法。

通过某种方式对电梯的运行状态进行监测和记录，判断出一些机械隐患的潜在风险，从而避免事故的发生，这就是本发明目的所在。

发明内容

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，其目的在于，通过在设定工况，对电梯运行时的电机进行能耗和转矩的测量与比较，检查机械隐患，提高电梯运行的安全性，避免或减少事故发生。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，包括：步骤一：设定电梯运行的工况；步骤二：测量并记录电梯在设定的工况运行时，电机输出转矩或总能耗；步骤三：将测量到的电机输出转矩或总能耗分别与标准输出转矩或总能耗进行对比；步骤四：根据比较结果，判断电梯是否运行不良。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，步骤一中运行工况包括：载重、起止楼层、运行速度及运行方向。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，步骤二中，转矩包括：开闸转矩，其为电梯启动后，开闸锁定时，电机输出的转矩；加速转矩，其为电梯加速时，电机输出的转矩；以及稳速转矩，其为电梯稳速运行时，电机输出的转矩。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，电梯运行不良包括，开闸不良、钢丝绳打滑。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，当开闸转矩小于标准开闸转矩，加速转矩小于标准加速转矩，并且稳速转矩大于标准稳速转矩时，判断电梯开闸不良。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，当开闸转矩等于标准开闸转矩，加速转矩大于标准加速转矩，并且稳速转矩大于标准稳速转矩时，判断电梯钢丝绳打滑。

本发明提供一种轿厢式电梯运行的检测方法，在步骤四之前进一步包括，重复步骤二和步骤三。

一台已经安装调试合格的轿厢式电梯，当其实际运行的工况不变时，如果电机的转矩和/或总能耗有变化，则可以说明相关机械部件的状况有了变化。在设定的电梯运行工作情况下，比较电梯在运行时的电机输出转矩和/或总能耗，并与标准输出转矩和/或总能耗进行对比，可以通过数据的比较和变化获知电梯是否运行不良，以及存在故障的位置，从而在电梯出现故障前，获知故障部件，提高电梯运行的安全性，避免或减少事故发生。

附图说明

图1为本发明的轿厢式电梯运行的检测方法的流程示意图；

图2为实施例1中，电梯运行的日常检测的流程示意图；

图3为本实施例1中，电梯运行速度与电机的标准输出转矩曲线，及开闸不良时检测得到的电机输出转矩曲线的对比示意图；

图4为本实施例2中，电梯运行速度与电机的标准输出转矩曲线，及钢丝绳打滑时检测得到的电机输出转矩曲线的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的轿厢式电梯运行的检测方法进行详细说明。

如图1所示，为本发明的轿厢式电梯运行的检测方法的流程图。本发明中，轿厢式电梯运行的检测方法包括：步骤一：设定电梯运行的工况；步骤二：测量并记录电梯在设定的工况运行时，电机输出转矩或总能耗；步骤三：将测量到的电机输出转矩、总能耗分别与标准输出转矩、总能耗进行对比；步骤四：根据比较结果，判断电梯是否运行不良。

为了判断轿厢式电梯是否存在机械上的隐患，首先要对电梯的运行工况进行设定。通常情况下，轿厢式电梯的能耗产生非常复杂，不但和本身、载重、效率、摩擦阻力、空气阻力等有关，和速度、加减速率等运行曲线相关，和运行的起始和结束位置有关，还和导轨及导靴、抱闸、钢丝绳、曳引轮等很多相关的机械部件有关，以及和电源电压等一些外部因素相关。轿厢式电梯的起动、加速、稳速、减速、停止的转矩，在载荷和起止层站不变的情况下是一致的，且有特定的曲线。

因此，运行工况包括：载重、起始楼层、运行速度及运行方向。

轿厢式电梯尤其是曳引电梯的能耗和转矩的运行曲线和多种因素相关，运算非常复杂，且由于缺乏很多具体数据使其不可实现。通过将实际运行数据和特定的标准工况进行对比来判断异常是否出现和趋向，就可大大简化运算的工作量和对设备的要求。

特定的标准工况的选取原则如下：

(1)排除具体负载的影响。

(2)排除具体层站的影响

(3)实际运行中容易进行同等条件的测量和记录

(4)测量采样点的条件明确

(5)测量采样点数据反映特定的故障源。

电梯运行时，通常分为四个阶段，开闸运行阶段；加速运行阶段；稳速运行阶段；减速运行阶段。

在本发明中，分别在三个阶段分别对电梯运行时测得的转矩与设定的标准转矩进行比较，包括：开闸运行阶段的开闸转矩，其为电梯启动后，开闸锁定时，电机输出的转矩；加速运行阶段的加速转矩，其为电梯加速阶段时，电机输出的瞬时最大转矩；以及稳速运行时的稳速转矩，其为电梯稳速运行时，电机输出的平均转矩。

导轨及导靴、抱闸、钢丝绳等一些常见故障将造成转矩曲线的变化，且影响的方式不一样。通过对记录的转矩曲线进行特征分析，可以判断出是那类部件不良。

轿厢式电梯的某处导轨变形、层门机械变形等状况可导致轿厢式电梯的运行转矩曲线上产生异常的冲击。这种异常的冲击波形和提升高度如存在相关性，则可判断出具体的故障位置。

实施例1

对电梯的日常运行进行检测，电梯的基本参数如下：电梯总层数：8层；额定梯速：1.75m/s；额定载荷：1吨；主机形式：永磁同步电机直驱主机，1:2悬挂。电机额定参数：电压AC 380V；功率11.7KW；电流25A；转矩700Nm；转速167rpm；配套变频器：400v，15KW。

本实施例1中，设定电梯的工况如下：载重为空载，电梯检测的起止楼层为1-8层，中间无停留，额定速度为1.75m/s，运行方向为上行。

电梯在上述工况中，从1层至8层，提升高度21m，大致需要运行15.5秒。电梯的运行速度曲线为，加速时间3.5s，从0加速到1.75m/s，速度运行时间约为8.5s后，开始减速，减速时间3.5s。

其中，具体流程如图2所示：

S1：判断电梯运行是否符合检测条件，即是否符合设定工况。本实施例1中为电梯是否为空载状态，电梯在其他楼层是否无召唤等。若否则不进行检测，若是则准备检测。

S2：将电梯调度到起始层，即将电梯调度到1层。

S3：运行电梯，让电梯在空载状态下，由1层向8层无停留地运行。

S4：测量并记录电梯运行阶段的电机转矩。

S5：将电梯的开闸转矩、加速转矩及稳速转矩分别与标准转矩比较，判断电梯是否存在运行不良的情况。

S6：根据转矩比较结果，判断是否为开闸不良或钢丝绳打滑。

如图3所示，为本实施例1中，电梯运行速度与电机的标准输出转矩曲线，及开闸不良时检测得到的电机输出转矩曲线的对比示意图。

随着时间变化，电梯运行速度由0m/s加速到1.75m/s，稳速运行一段时间后，减速到0m/s。速度曲线、对应的标准转矩曲线及开闸不良时的转矩曲线，如图3所示。标准转矩曲线上的三个点A、B、C分别对应开闸时的转矩、加速时的最大转矩及稳速时的平均转矩。

在实施例1中设定的工况时，标准转矩为，A点开闸转矩为277Nm，B点加速时最大转矩为635Nm，C点稳速时平均转矩为341.5Nm。

电梯检测运行时，得到检测曲线。与标准曲线上对应的检测曲线上的三个点A'、B'、C'，其转矩分别为，A'开闸转矩为197.5Nm，B'点加速时最大转矩为515Nm，C点稳速时平均转矩为407.5Nm。

将电梯检测运行时检测曲线上的三个点A'、B'、C'的转矩与标准转矩曲线相比，得到如下结果A'<A；B'<B；C'>C，即检测时，开闸转矩、加速时的最大转矩小于对应的标准转矩，稳速时的平均转矩大于对应的标准转矩。此时通常判断为电梯开闸不良。

实施例2

电梯的基本参数及工况设定与实施例1相同，在此不再赘述。仅就实施例2中与实施例1不同的地方进行详细说明。

图4为电梯运行速度与电机的标准输出转矩曲线，及钢丝绳打滑时检测得到的电机输出转矩曲线的对比示意图。

随着时间变化，电梯运行速度由0m/s加速到1.75m/s，稳速运行一段时间后，减速到0m/s。速度曲线、对应的标准转矩曲线及开闸不良时的转矩曲线，如图3所示。标准转矩曲线上的三个点A、B、C分别对应开闸时的转矩、加速时的最大转矩及稳速时的平均转矩。

在实施例2中设定的工况时，标准转矩为，A点开闸转矩为277Nm，B点加速时最大转矩为635Nm，C点稳速时平均转矩为341.5Nm。

电梯检测运行时，得到检测曲线。与标准曲线上对应的检测曲线上的三个点A″、B″、C″，其转矩分别为，A″开闸转矩为280.5Nm，B′点加速时最大转矩为720Nm，C点稳速时平均转矩为387Nm。

将电梯检测运行时检测曲线上的三个点A″、B″、C″的转矩与标准转矩曲线相比，得到如下结果A″>A；B″>B；C′>C，即检测时，开闸转矩、稳速时的平均转矩略大于对应的标准转矩，加速时的最大转矩远大于对应的标准转矩。此时判断为电梯钢丝绳打滑。

上述两个实施例是通过对电梯运行时，电机的转矩进行测量比较。也可对电机输出的总能耗进行测量比较。

下面简单描述如何通过电机总能耗的测量来判断电梯是否存在运行不良或故障。

曳引电梯由于有平衡对重的关系，其运行的过程有拖动和制动两部分。拖动的过程电流流入电机，电机向负载输出能量；在制动的过程中，电机输出电流，电机吸收负载的能量。下述常见的机械异常都导致增加拖动过程的能耗，减小发电过程的能耗。

●导靴变形/润滑不良，即导靴磨损、安装位置发生移位

●抱闸打开不完全，即制动片处于半离合状态

●钢丝绳打滑

●曳引轮润滑不良与上一条重复

●导轨变形

●曳引机传动部件润滑不良

●曳引机电机部分的定子、转子部件局部损坏

●输出电缆部分绝缘损坏

因此，在曳引电梯中，可以在电机的动力线安装电流和电压传感器，测量电机的输入/输出功率，在电梯的一次运行过程中分别计算输入/输出功率对时间的积分，就是电梯一次运行的拖动和制动的能耗。

日常运行中在设定的工况运行时，对电梯的一次运行的能耗进行测量和记录，然后将测量的数据和标准数据进行比较，如果拖动过程的能耗比标准大，制动的能耗比标准小，则可判断机械状况不良，严重的情况可判断为故障。

由于在测量转矩或总能耗时，对电梯的工况进行设定，使得电梯的运行与标准转矩或总能耗时具有一样的工作条件。并且，对于电梯的检测采用无召唤归基站方案。当电梯执行无召唤归基站操作时进行测量。无召唤归基站一定是空载运行，且其起始层站只有N-1种可能（N是层站总数）。这种方案保证了测试载荷的一致性，既不占用服务时间，也有足够的采样数量，实现较简单。

标准转矩或总能耗，可在电梯出厂前的调试阶段通过专门的操作获得。测量的结果作为标准比较数据储存在用于日常分析的部件内。

标准输出转矩或总能耗可以在电梯出厂检测时，在设定的工况下测得并记录在电梯的主机中，也可以在电梯安装使用一段时间后，维护人员完成对电梯的维护或维修，并经过检验合格后，重新根据设定的工作条件，运行电梯，测得转矩或总能耗，并由相关人员将数据更新在电梯的主机中，替换原来的出厂数据，作为标准输出转矩或总能耗用来作为比较标准。

为避免错误判断，可对电梯进行多次检测，以提高检测数据的准确性。

采用本发明方法，采集电梯的转矩或总能耗数据进行比较判断，均能判断出电梯是否存在故障，尽管具体故障原因在上述实施例中未能一一全部列出，但采用本发明方法，只要电梯处于不良工作状态，即能够及时判断存在故障。

如上面的实施例所述，电梯的使用是相当频繁的，为了检查故障而中止服务的应用是不太实用的。因此在电梯运行过程中，检测电机的转矩或总能耗，通过与标准数据的比较，判断电梯内机械部件是否存在不良，及何种部件不良。

本发明的保护内容不局限于上述下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (7)

1.一种轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，包括：

步骤一：设定电梯运行的工况；

步骤二：测量并记录电梯在设定的工况运行时，电机输出转矩或总能耗；

步骤三：将测量到的所述电机输出转矩或总能耗分别与标准输出转矩或总能耗进行对比；

步骤四：根据比较结果，判断电梯是否运行不良。

2.如权利要求1所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，步骤一中所述运行工况包括：载重、起止楼层、运行速度及运行方向。

3.如权利要求1所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，步骤二中，所述转矩包括：

开闸转矩，其为电梯启动后，开闸锁定时，所述电机输出的转矩；

加速转矩，其为电梯加速时，所述电机输出的转矩；

以及稳速转矩，其为电梯稳速运行时，所述电机输出的转矩。

4.如权利要求1-3中所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，所述电梯运行不良包括，开闸不良、钢丝绳打滑。

5.如权利要求4所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，当所述开闸转矩小于所述标准开闸转矩，所述加速转矩小于所述标准加速转矩，并且所述稳速转矩大于所述标准稳速转矩时，判断电梯开闸不良。

6.如权利要求5所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，当所述开闸转矩等于所述标准开闸转矩，所述加速转矩大于所述标准加速转矩，并且所述稳速转矩大于所述标准稳速转矩时，判断电梯钢丝绳打滑。

7.如权利要求1所述的轿厢式电梯运行的检测方法，其特征在于，在步骤四之前进一步包括，重复步骤二和步骤三。

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