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因高速封星造成永磁同步無齒輪曳引機損壞故障2例
2022-10-28前言
永磁同步電機具有短路發電機特性，很多電梯廠家利用這一特性在輸出接觸器上增加常閉輔助觸點，在曳引機斷電時短路永磁同步電機三相繞組(俗稱封星)，起到電梯超速或緊急手動松閘溜車救援時制動作用，使電梯轎廂限制在同步轉速下移動。這種設計的優點是毋庸置疑的，但是在電梯高速滿載的情況下運行突然斷電，這種設計給永磁同步無齒輪曳引機所帶來的風險也是巨大的，因瞬時減速度過大會給乘客帶來二次傷害。下面介紹工作中遇到的2例因高速封星造成永磁同步無齒輪曳引機嚴重損壞的案例，希望能給曳引機及電梯電氣設計人員、電梯維保、調試人員提供參考。
案例1
某工地一臺1000KG,1.75m/s,17層17站，在調試運行中出現變頻器報過流故障，不能拖起負載，電梯廠家調試人員反復排查，通過更換編碼器、編碼器電纜、整個控制柜都不能排除故障。
故障現象：檢修運行時變頻器報過流故障，監控變頻器瞬時輸出電流達60A。后吊起轎廂，退下鋼絲繩，抱閘完全松開，做旋轉型編碼器原點自學習5遍，再以曳引機的額定速度運行，發現空載電流變化較大，幅度為0.5-2.6A之間，空載電壓：292V-305V，再重新做自學習，額定速度運行時空載電流為2.6A，空載電壓：292V;其空載電流與曳引機出廠數據0.6A較大。
分析處理：根據永磁同步電機閉環矢量控制的原理可知，空載電流不穩定，變化較大，與編碼器原點位置有關。因與控制有關的部件都已經更換過，不存在任何問題。考慮到編碼器原點位置是與電機定子存在嚴格的對應關系，會不會是電機定子因某種原因在機座內來回移動，造成編碼器原點位置變化，引起電機空載電流變化呢?
為了驗證設想是否成立，檢測了電機相電阻、絕緣電阻，結果正常。通過觀察，電機的引出線被拉得很緊，不正常，再拆下四顆M12防止電機定子移動的緊固螺栓發現全部已經斷裂。
見下圖：
經分析，主要是客戶控制柜采用了高速封星電路，在做125%試驗時高速運行，拉閘斷電，造成曳引機損壞。
案例2
某工地一臺800KG，1.75m/s,15層15站乘客電梯，在安裝調試運行中出現電機電流過大，不能運行故障。
故障現象：電梯一運行，變頻器立即報過流、輸出接地故障。
分析處理：根據故障現象初步懷疑電機定子存在問題，通過檢查接線盒發現電機3條引出線有2條已經被拉進電機內部。
見下圖：
以上2例都是因為電梯控制電路采用了高速封星電路造成的曳引機嚴重損壞。
（來源：電梯的那些事兒）