1 引言
電梯的驅(qū)動有曳引驅(qū)動、強(qiáng)制驅(qū)動、液壓驅(qū)動等多種方式，曳引驅(qū)動是現(xiàn)代電梯應(yīng)用最普遍驅(qū)動方式。曳引電梯的轎廂與對重通過鋼絲繩分別懸掛于曳引輪的兩側(cè)，轎廂與對重裝置的重力使曳引鋼絲繩壓緊在曳引輪的繩槽內(nèi)。電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)由于曳引輪的繩槽曳引鋼絲繩的摩擦力，帶動鋼絲繩使轎廂與對重作相對運(yùn)動，轎廂在井道中沿導(dǎo)軌上下運(yùn)行。平衡系數(shù)是曳引式驅(qū)動電梯的重要性能指標(biāo)，利用對重可以部分平衡轎廂及轎內(nèi)負(fù)載的重量，使曳引電機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷減輕。由于轎廂內(nèi)負(fù)載的大小是經(jīng)常變化的，而對重在電梯安裝調(diào)試完畢后已經(jīng)固定，不能隨時(shí)改變，為使電梯的運(yùn)行基本上接近于理想的平衡狀態(tài)，所以，就要選擇一個合適的平衡系數(shù)。
電梯的平衡系數(shù)定義如下：
k=(w–p)/q_h
式中：p—是轎廂的自重；
w—是對重的重量；
q_h —轎廂的額定載荷。
這個系數(shù)k，就是“平衡系數(shù)”。國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t10058-1997《電梯技術(shù)條件》3.3.8條規(guī)定，各類電梯的平衡系數(shù)應(yīng)在0.4～0.5范圍內(nèi)。

2 平衡系數(shù)的測量方法
測量平衡系數(shù)的方法，主要有以下幾種：
(1) 直接稱量p與w
平衡系數(shù)k是由配置對重的重量大小決定，因此測定平衡系數(shù)k，最直接、最簡單的辦法就是直接稱量對重的整體重量w和轎廂的自重p，則可計(jì)算出平衡系數(shù)k=(w–p)/q_h。這種方法操作麻煩，一般不太使用。
(2) 手動盤車法
在轎廂內(nèi)均勻放置40%~50%額定載重砝碼，將轎廂停在約一半提升高度的地方，也就是轎廂和對重基本上在同一高度。切斷電梯電源。用機(jī)械方法打開抱閘，手動盤車。由手感可知對重側(cè)與轎廂側(cè)重量是否大致平衡。適當(dāng)增減對重塊或砝碼，直至兩側(cè)基本平衡。此時(shí)轎廂所放砝碼重量與電梯額定載重的比值即為平衡系數(shù)。
(3) 電流法
這種檢驗(yàn)方法是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2002年發(fā)布的《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》采用的方法。其8.3.1項(xiàng)檢驗(yàn)方法為：轎廂分別承載0、25%、50%、75%、100%的額定載荷，進(jìn)行沿全程直駛運(yùn)行試驗(yàn)，分別記錄轎廂上下行至與對重同一水平面時(shí)的電流、電壓或速度值。對于交流電動機(jī)通過電流測量并結(jié)合速度測量，做電流—載荷曲線或速度-載荷曲線，以上、下運(yùn)行曲線交點(diǎn)確定平衡系數(shù)。電流應(yīng)用鉗型電流表從交流電動機(jī)輸入端測量。對于直流電動機(jī)通過電流測量并結(jié)合電壓測量，做電流-載荷曲線或電壓-載荷曲線，確定平衡系數(shù)。這種方法是檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)廣泛采用的方法。該方法要求：電流應(yīng)用鉗型電流表從交流電動機(jī)輸入端測量。

3 采用電流法確定平衡系數(shù)
被測變頻電梯的主電路原理圖如圖1所示。a、b兩臺梯的具體參數(shù)如下：

圖1 變頻電梯的主電路原理圖

(1) a梯的基本參數(shù)
a梯的額定載重qh＝1000kg；a梯的額定速度＝1.75m/s；a梯為永磁同步電動機(jī)。
(2) b梯的基本參數(shù)
b梯轎廂的載重qh＝2000kg；b梯的額定速度＝1m/s；b梯為異步電動機(jī)。
(3) 電流—載荷曲線的測量及繪制
圖1為變頻電梯的主電路原理圖。定義位置1、2分別是變頻器的輸入、輸出端。
筆者作了多次試驗(yàn)，對a、b兩臺梯在位置1、2分別進(jìn)行測量，得到的數(shù)據(jù)所繪制的曲線如圖2～5所示。圖2、3是a梯分別在位置1、2的電流—載荷曲線。圖4、5是b梯分別在位置1、2的電流—載荷曲線。

圖2 a梯分別在位置1的電流—載荷曲線

圖3 a梯分別在位置2的電流—載荷曲線

圖4 b梯分別在位置1的電流—載荷曲線

圖5 b梯分別在位置2的電流—載荷曲線

4 電流—載荷曲線的分析
從上面圖表可看出，鉗表在位置1、2的讀值是不相同的，但結(jié)果（測得的平衡系數(shù)）卻基本相同。
此時(shí)，可能有人會提出疑問：現(xiàn)在電梯大都為變頻電梯，變頻器輸出電流到電機(jī)，電機(jī)的輸入端即為變頻器的輸出端。在電梯運(yùn)行過程中，變頻器輸出端電流的頻率是變化的，即已經(jīng)不是工頻50hz。而鉗型電流表是工頻表，頻率的改變是否會影響鉗型電流表的讀值從而影響平衡系數(shù)呢？
這個疑問不難解答，只要把握一個正確概念就好理解。因?yàn)樽冾l電梯的變頻功能是用在電梯的起動和停車時(shí)刻。而在平衡系數(shù)的測定中，是電梯運(yùn)行在額定速度時(shí)測得的電流值，此時(shí)不用變頻功能，變頻器工作在工頻50hz，變頻器輸出端電流的基波分量是50hz，高次諧波已被機(jī)械慣性所濾掉。所以，此時(shí)用鉗型電流表測得的數(shù)據(jù)是完全可信的。

5 結(jié)束語
在平衡系數(shù)的測定中，電梯處于工頻勻速運(yùn)行階段，此時(shí)變頻器的輸出電流頻率是50hz，所以，結(jié)果測量可信。筆者還認(rèn)為測量平衡系數(shù)時(shí)鉗表放在位置2比較好，因?yàn)?處是變頻器的輸出端，變頻器的spwm功能就是要使其輸出正弦電流波形，所以，完全滿足鉗形電流表正常工作的條件，測得的數(shù)據(jù)就更準(zhǔn)確。

作者簡介
陳同坤 電氣工程師 研究方向?yàn)殡娞萃蟿蛹翱刂葡到y(tǒng)、電梯整機(jī)及部件檢驗(yàn)檢測。

參考文獻(xiàn)
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[3] 毛懷新. 電梯與自動扶梯技術(shù)檢驗(yàn)