詳解電梯系統(tǒng)涉及到的兩種主機(jī):異步主機(jī)與同步主機(jī)
現(xiàn)在電梯的主機(jī)常見的主要為兩種,異步主機(jī)和同步主機(jī),先說說異步主機(jī),如下圖
圖1 (蝸桿在齒輪下方)
圖2 (蝸桿齒輪在上方)
異步主機(jī)是比較經(jīng)典、早期的款式,其工作原理就是普通的三相電動(dòng)機(jī)連接一根蝸桿,蝸桿再帶動(dòng)大齒輪,大齒輪的軸上裝上電梯曳引輪來牽引電梯,如下圖
圖3
這種主機(jī),馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和主機(jī)輪子的轉(zhuǎn)速不一樣,所以叫做異步主機(jī)。蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)有個(gè)特性叫自鎖,就是如上圖中,蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)可以輕易帶動(dòng)大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),但是若轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪,蝸桿就主要受到了與桿方向的力卻很難使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng),有人就會(huì)覺得這個(gè)不錯(cuò),因?yàn)殡娞菥退銊x車壞了電梯箱也溜不走啊,但是在實(shí)際情況中,這種主機(jī)的電梯在人為打開剎車的情況下,電梯箱或者配重通過鋼索拉動(dòng)主機(jī)輪卻導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)正常傳動(dòng),導(dǎo)致電梯快速上升或下降,溜梯甚至造成事故,這是為什么呢?其實(shí)不要以為凡是蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)就有自鎖特性,因?yàn)橹挥形仐U上面螺紋的坡度以及螺紋與輪齒摩擦在一定的范圍內(nèi)才能產(chǎn)生自鎖特性,而作為電梯主機(jī),這種蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)中蝸桿螺紋坡度一般都較大,并且使用中整個(gè)蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)是在一個(gè)裝有潤滑油的減速箱里,所以摩擦也就很小,自然就能反向傳動(dòng),所以這種主機(jī)剎車壞了后就很容易造成事故。
再說同步主機(jī),可以看到外觀和異步完全不一樣,并且呈一體形式:
圖4(立式)
圖5(臥式)
同步主機(jī)一般叫 永磁同步電機(jī),是近些年出現(xiàn)并且?guī)缀跬耆浑娞菪袠I(yè)采用的新電動(dòng)機(jī)款式,顧名思義就是電動(dòng)機(jī)里面有一部分是真實(shí)的磁鐵,而不是像普通三相電動(dòng)機(jī)那樣通電后靠線圈產(chǎn)生磁力,并且這種電動(dòng)機(jī)來做電梯主機(jī)時(shí),主機(jī)輪子直接裝在電動(dòng)機(jī)軸上,不存在蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu),因此主機(jī)輪轉(zhuǎn)速一直和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一致,所以叫做同步主機(jī),由于這種電動(dòng)機(jī)在斷電的情況下仍然存在磁場,這個(gè)時(shí)候如果外力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的軸就會(huì)使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生電流,而工程師們發(fā)現(xiàn)一個(gè)特性,把電動(dòng)機(jī)的接線端直接短接起來,讓轉(zhuǎn)子繞組成為一個(gè)回路,這樣外力驅(qū)動(dòng)情況下轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的電流就在這個(gè)被短接起來的通路電路里也產(chǎn)生磁場,這個(gè)磁場的磁場力正好與永磁場的力相反,即線圈產(chǎn)生的力會(huì)阻礙電動(dòng)機(jī)因外力驅(qū)動(dòng)而意外轉(zhuǎn)動(dòng),在電梯行業(yè)這可是一個(gè)很有助于提高安全性能的特征,術(shù)語叫做“封星”,原理如下圖
SW是一個(gè)接觸器,當(dāng)12、34、56分別接通時(shí)(即通電),上面兩個(gè)開關(guān)就斷開解除封星功能使電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),而斷開時(shí)上面兩個(gè)開關(guān)就接通保持封星狀態(tài),在這種狀態(tài)下,即使電梯剎車故障,電梯箱也只會(huì)很慢速地溜梯,每秒約幾厘米的距離,這樣,當(dāng)進(jìn)出電梯的人發(fā)現(xiàn)電梯溜梯了仍然能有充足反應(yīng)時(shí)間逃脫,因此永磁同步電機(jī)可以說很大幅度地降低了電梯事故中的傷亡。