工程建设施工中电梯自动称重系统有什么好处

 工程建设     |      2020-08-03 14:11:28

  工程建设施工中电梯自动称重系统有什么好处

  一、 称重系统分类

  到目前为止,电梯称重系统主要分为直接称重方式和间接称重方式。

  1.1、直接称重方式

  载荷重量直接施加在传感器上,通过荷重传感器直接称重,特点是称量准确,稳定性好,但价格略高。直接称重,一般是靠传感器内部产生微观形变来称重,外部并看不出形变,直接称重方式比较适合做起动力矩补偿。

  1.2、间接称重方式

  载荷重量施加在橡胶或弹簧上,通过测量位移(即距离)变化来间接称重,间接称重一般需要有比较明显的尺寸变化,尺寸变化的重复性决定着称重是否可靠,特点是对橡胶、或对弹簧依赖性强,稳定性差,但价格较低。间接称重方式一般不适合做起动力矩补偿。

  二、称重系统的作用

  称重系统的最初功能,只是给出超载信号,限制电梯超载;后来,发展到由称重系统给出轻载、满载、超载信号,或者给出5个分段载荷信号,以限制超载或做分段式起动力矩补偿

  随着无齿轮永磁同步电梯技术的迅速发展,要求称重系统不仅提供轻载、满载信号,限制超载,更应能够给出准确的称重信号,将称重信号反馈给变频器,变频器根据称重信号,自动调整电机起动力矩,使电梯平稳起动,称重系统也由限制超载的辅助部件,转变成为实现电梯起动力矩补偿、防止起动倒溜的重要功能部件。

  由此,称重系统的性能和质量直接关系到整个电梯是否安全。
 

工程建设施工中电梯自动称重系统有什么好处
 

  三、 称重系统设计缺陷造成“起动倒溜”

  设计人员一般都将称重系统设计成0~10V、或者-10V~10V电压输出,直接与变频器连接,作为起动力矩补偿。然而,对于电梯这个具有对重的平衡系统,并不是安装有称重系统就万事大吉,虽然各制造商生产的称重系统都是0~10V、或者 -10V~10V电压输出,但内在功能却差异极大,致使有些电梯设计和调试人员,为防止电梯“起动倒溜”,将称重系统从绳头处改到轿底安装,又从轿底改回到绳头处安装,始终都有倒溜现象。于是便怀疑变频器不匹配,称重装置安装不当等等。其实,通过观察不难发现,起动倒溜现象都是伴随电梯升降一定高度后才会发生。

  通过大量的实践和理论分析,称重系统安装在绳头处或安装在轿底与防止电梯“起动倒溜”并无多大关系,称重系统的功能和质量是决定因素。

  3.1、 称重信号不准确会导致“起动倒溜”

  日常生活中,人们常见汽车倒溜,为避免倒溜,驾驶员通过熟练的“坡起”操作,给出一个恰当的起动力矩,使汽车平稳起动。然而,电梯起动不能靠人为方式来“坡起”,是通过将载重信号反馈给变频器,变频器给永磁同步电机一个起动力矩,完成电梯的起动。电梯静止时,制动闸紧锁,称重系统将称重信号传送给变频器,变频器依据重量信号,给出一个恰当的起动力矩,当制动闸松开后,电梯开始缓慢运行。显然,起动力矩的大小是由称重信号决定的,称重信号不准确必将引起“起动倒溜”。有些称重系统给出的称重信号随电梯起动发生改变或重复性差,这显然是不行的。

  3.2、两倍重量差值是导致“起动倒溜”的重要原因.

  一般电梯都是由4-8根钢丝绳吊起,钢丝绳本身是有重量的,当电梯在低层时,钢丝绳的重量集中在轿厢一侧;当电梯升到高层时,钢丝绳的重量转移到对重一侧,这种重量转移使曳引电机受力不平衡。电梯上升越高,不平衡影响就越大,为了消除重量转移的影响,高层电梯都采用补偿链,用来保持重量平衡。但是,在工程上,补偿链的重量不能完全抵消钢丝绳的重量,存在重量差值,电梯上升越高,这种差值就越大,而且,重量差值是以2倍起作用,所谓“两倍重量差值”,指的是电梯运行时,一侧重量增加,对重一侧重量就减少,产生2△P的重量差值作用在曳引电机上。所有电梯系统的受力状态都可归结为:当电梯在低层时,轿厢一侧总重力P1、配重一侧总重力P2 、起动力P3,系统平衡条件P3=P1-P2;当电梯升到高层时,轿厢一侧总重力改变为(P1+△P),配重一侧总重力(P2-△P),( △P表示补偿链与钢丝绳的重量差值),系统新的平衡条件P3'为P3'=(P1+△P)-(P2-△P)=(P1-P2)+2×△P=P3+2×△P; 当2倍重量差值超过一定限度时,就必然出现起动倒溜。目前,由此引起的事故频繁发生,实验表明,重量差值超过5%,就有明显的倒溜现象。

  四、如何正确选择称重系统

  前面已阐述称重系统的重要作用,根据电梯的构造,选择具备相应功能的称重系统尤为重要。下面4.2项、4.3项分别就复绕、单绕或轿底安装时,称重系统应具备的功能作了详细说明。

  4.1、同步控制功能

  正常电梯,应该是打开电梯门后,才能增减重量;关好门后才上升或下降,不允许开着门起动电梯。当电梯由静止到运动状态时,受重力和加速度作用,施加在传感器上的力发生变化,即起动惯性影响,使称重系统误动作或输出值发生变化,造成整个电梯系统不稳定,所以,一般称重仪器都有控制端(或称门信号),将该端与电梯门触点连接,使称重系统与电梯门的状态达到同步。当电梯开门后,检测轿厢内载荷;电梯关门后,自动转入保持状态,输出值保持在关门前的数值。

  4.2、输出重量差值功能(针对2:1安装)

  最常见的复绕式(2:1)电梯,载荷传感器安装在机房绳头板上,这种安装方式是最为优化的,传感器既能检测轿厢内的重量,同时又能检测到重量差值,最适合起动力矩补偿。在高层电梯当中,若称重系统不能输出重量差值,而钢丝绳和补偿链的重量差值超过一定限度时,就必然发生起动倒溜。下面以额定载荷1吨电梯为例:电梯装载500kg时,称重信号为5V(以0-10V输出为例);假如电梯升高后,补偿链和钢丝绳的重量差值为50kg,对重会减少50kg,那么,作用在曳引电机上的力就会是100kg,显然,还保持5V输出是不行的;要达到平衡,称重输出信号就应为6V。

  4.3、偏移输出功能(针对1:1安装)

  单绕式(1:1)电梯,载荷传感器无论安装在轿顶绳头,还是安装在轿底,都检测不到补偿链和钢丝绳的重量差值,但重量差值是客观存在的,当重量差值超过一定限度,同样会出现起动倒溜。对此,称重系统应具备偏移输出功能,当电梯上升到高层,轿厢呈现向下溜时,表明补偿链较重,需调整输出曲线向上偏,使输出电压增加,来增大起动力矩;若轿厢呈向上溜,表明补偿链较轻,需调整输出曲线向下偏,以减少起动力矩。

  4.4、零点迁移功能

  零点迁移就是使0-10V输出的称重系统,空载时并不是输出0V;使-10V-10V输出的称重系统,在没有载荷时并不是输出-10V,而是有输出电压,并且输出值是可设置的,便于调整初始起动力矩。通过理论分析和大量实验表明,轿底安装称重系统,只是使称重的灵敏度略有提高,与防止“起动倒溜”并无多大关系,而费用却会成倍增长。只有高质量且功能完备的称重系统,才能真正解决“起动倒溜”这一问题。

  随着电梯技术的快速发展,高效、低耗的无齿轮永磁同步电梯已成为市场的主流。为了使电梯运行更安全、平稳,防止电梯“起动倒溜”,对称重系统的要求越来越高。由于称重系统的设计缺陷以及产品选用不合理造成的电梯起动倒溜现象频繁发生,甚至出现严重安全事故,本文详细阐述了为什么电梯半月有稳重系统仍然会发生“起动倒溜”,并且指出如何正确选择称重系统才能避免这一现象。