电梯永磁同步曳引机的失磁原因分析

方学合?喻鹏

摘 要 永磁同步曳引机是电梯的核心部件，在电梯正常运行过程中非常重要，但是由于工作环境的改变以及日常维护不到位等原因，永磁同步曳引机时而会出现失磁的现象[1]。同步曳引机失磁不仅会对电梯本身造成财产损坏，更重要的是有可能造成人身伤亡，因此本文对电梯永磁同步曳引机的失磁原因进行分析，从而希望能够找到合理的应对方法。

关键词 电梯;永磁同步曳引机;失磁原因

引言

随着我国经济的发展，电梯市场越来越庞大，产量逐年递增。 据不完全统计，我国2019年电梯产量超过90万台（套）。在我国电梯市场不断发展的今天，如何防范电梯曳引机的失磁问题就成为我国保证电梯运行安全的重中之重，本文就是从永磁同步曳引机的概念出发，在充分了解其运行原理的基础上，对曳引机的失磁原因进行了分析。

1电梯永磁同步曳引机概述

1.1 电梯永磁同步曳引机概念

电梯永磁同步曳引机，俗称无减速箱传动器。它安装在电梯机房内或电梯井道内，一般在建筑物顶层之上或井道内部，是电梯的动力装置。永磁同步曳引机，由主机直接带动绳轮，无减速箱装置。永磁同步曳引机是将无轴承技术运用到永磁同步曳引机上的新型无轴承电动机。

1.2 电梯永磁同步曳引机的优点

电梯永磁同步曳引机被大规模应用是因为具有以下优点：运行平稳且噪声低，这主要是因为电磁转动比传统的机械转动的摩擦系数更低，因而能够降低噪声污染;使用寿命更长，这主要是因为永磁同步曳引机的电机没有集电环和电刷，因此减少了由于设备老化造成的使用寿命减少问题;节约空间，这主要是因为曳引机的零部件更少，体积更小;节能，由于缺少摩擦，从电能转化为动能的转化效率耕地;维护成本低，这更多是因为设备零部件更少，故障率更低。

1.3 电梯永磁同步曳引机工作原理

同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供给方式，凡是从其他电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。

2电梯永磁同步曳引机失磁原因分析

电梯永磁同步曳引机失磁的原因主要分为同步电机原因、环境突变原因、设备老化原因、运行故障原因四大类，下面具体分析[3]。

2.1 同步电机原因

同步电机原因主要包括自身设计缺陷原因、自身设计材料原因两大类。自身设计缺陷原因主要指工作环境设置不合理和设计结构不合理[2]。工作环境设置不合理是指在设计的时候，没有充分考虑到工作环境特殊性而导致的设计问题，比如我国南方和北方的温湿度差异、东部平原和西部高原的海拔差异导致的永磁电机失磁的原因;自身设计材料原因主要是指永磁材料的化学成分不合理因而在环境变化的催化下导致永磁电机失磁的原因。

2.2 环境突变原因

环境突变导致失磁的原因有很多，比如暴风、暴雨、高温、地震等等，但是最常见的是地震和高温。首先地震原因，由于曳引机对地面状况的依赖性极强（比如地面平整程度和受力能力），因此在发生地震或者其他剧烈震动，极有可能破坏原来稳定的的地面状况进而破坏永磁同步曳引机的磁力环境，从而导致永磁体的失磁;其次高温原因，永磁电机有自身的工作温度，一般为5-40度，但是当电机由于环境原因（比如通风设备损坏并且自身电阻增大）导致实际工作温度超过了180度的临界值，也会导致永磁同步曳引机失磁。

2.3 设备老化原因

电梯的设计寿命一般是15年，如果正常维护，或许能达到使用寿命年限，如果维护不当或者违规操作，那么就会导致永磁同步曳引机失磁从而加剧老化报废的速度。维护不当是指在维护过程中由于操作不当导致多部电梯的曳引机磁场发生相互干扰或者曳引机设备与其他设备的磁场发生干扰从而加速设备老化而失磁;违规操作是指维护人员没有按照操作指引要求对曳引机进行维护从而导致曳引机设备快速老化（比如锈蚀、线圈短路等）而失磁。

2.4 运行故障原因

运行故障原因有很多，比如短路、断路、电压不稳定、运行过载等等导致的消磁。而在设计过程中，曳引机一般都会设有短路保护、短路保护、稳压器保护，所以前三种运行故障导致失磁的概率相对偏低，下面主要分析运行过载导致的消磁。电梯在运行过程中，经常面临超载，比如客梯用作货梯、客梯严重超员等等，如果超载，多余的载荷就会转移到曳引机机体上进而导致曳引机机体电流激增形成冲击电流，永磁体在冲击电流的作用下造成失磁。

3电梯永磁同步曳引机失磁预防方案

3.1 保持电梯工作环境稳定

保持环境稳定主要有两种方法：首先，做好电梯环境的安全防护工作，比如防震、防雨、防潮处理;其次，做好环境突变情况下的应急演练，在环境突变的情况下，及时清理负载，暂定电梯的工作状态。

3.2 严格按照操作流程维护

在进行电梯维护的时候，维护人员一定要严格按照操作流程维护，减少电梯之间和其他设备对所维护电梯的磁场干扰，从而减少接触性或者感应性失磁的机会。维护人员还要定期依照操作流程对电机表面的锈蚀进行处理，防止由于锈蚀过多造成的消磁。

3.3 设计环节加强测试力度

为了尽可能地防止自身设计缺陷和自身材料缺陷造成的消磁，要求曳引机设计者在设计时，对电磁方案充分验证，对磁体的配方进行优化，对磁体的加工工艺优化调整，同时加强测试力度，提高测试要求，尽量提高设计的科学性。

3.4 设置超载保护预警装置

为了防止由于超载造成的曳引机消磁，建议设置超载保护预警装置，该装置可以设置超载预警的条件，比如设置超载5%，电梯停止工作并发出预警，同时启动冲击电流保护装置，最大限度地防止超载引发的消磁[4]。

4结束语

本文从永磁同步曳引机的概念出发，通过对曳引机失磁的原因进行分析，从而有针对性地找到应对和解决方案。

参考文献

[1] 张志艳，马宏忠，陈诚，等.永磁电机失磁故障诊断方法综述[J].微电机，2013，46（3）：77-78.

[2] 唐任远.现代永磁电机理论与设计[M].北京：机械工业出版社， 2015：57.

[3] 邹皓，王河，张甜甜，等.永磁同步曳引机在电梯检验中所遇到的诸多问题分析[J].技术与市场，2017，24（9）：364.

[4] 永磁同步曳引機在电梯检验中所遇到的诸多问题分析[J].科技与企业，2015，（22）：190.