摘要：随着我国建筑行业的发展，以及高层建筑大量涌现，电梯的需求量不断增加。在人们的日常生活中，电梯可谓随处可见，它既是高层建筑出现的产物，也关系到人民群众的生活质量和财产安全。制动器是电梯的安全装置，制动器的可靠性动作将直接关系到电梯的安全与否，为此，文章针对电梯制动器型试验装置的电源设计部分进行分析，希望能够为有关人士带来帮助。
关键词：电梯；制动器；试验装置；电源设计
1 引言
当下建筑市场竞争压力不断增加，这就要求各大建筑项目主体自觉落实建筑安全质量标准，严格遵守减速施工指导方针，将安全问题的发生率降至最低水平，保证建筑质量安全。但实况是近些年建筑事故频发，这是令人堪忧的。电梯为建筑内的主要运输工具，属于特种设备，其运行效率关系着乘客的生命财产安全，故而一定要做好检测检验工作。
2 电梯制动器的性能要求
2.1 机械性能
（1）被制动部件应以机械方式与曳引轮等直接刚性连接。（2）制动闸瓦或衬垫的压力应用带有导向的压缩弹簧或重鉈施加。（3）电磁线圈的铁芯被视为机械部件，而线圈则不是。（4）所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部件应分两组装设。如果一组部件不起作用，应仍有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行。（5）当轿厢载有125%额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使曳引机停止运转，且轿厢减速度不应超过安全钳动作或轿厢撞击缓冲器所产生的减速度。（6）装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机，应能用手动松闸装置松开制动器并需要一持续力去保持其松开状态。
2.2 电气性能
（1）正常运行时，制动器应在持续通电下保持松开状态。（2）断开制动器的释放电路后，电梯应无附加延迟地被有效制动。（3）切断制动器电流，至少应当用两个独立的电气装置来实现，当电梯停止时，如果其中一个接触器的主触点未打开，最迟到下一次运行方向改变时，应当防止电梯再运行。
3 制动器故障保护开关异常分析
电梯制动器结构主要部件包括：刚性弹簧、制动臂、制动轮、电磁铁、制动器监测开关等。制动器闭合动作使依靠刚性弹簧作为施力元件，将制动臂上的闸瓦压紧在制动轮上。当电梯需要运行的时候，控制系统使电磁铁通电，电磁力克服弹簧力将制动闸瓦从制动轮上分离，达到松闸的目的。电梯曳引轮主机轴和制动轮轴采用刚性连接的方式，因此只要电梯主电源供电断开或者制动器电磁铁供电断开，制动闸瓦就会压紧制动轮进而使运动中的电梯停止。（1）开关触点出现机械卡阻。监测开关触点出现机械卡阻，会造成在制动器打开时，开关触点被压下后，触点无法正常伸出。电梯制动器处于闭合状态，此时制动器监测开关被压紧，输出制动闸瓦闭合的信号，此时信号正确；电梯制动器从闭合状态变更为打开状态，此时制动器监测开关由于机械卡阻无法正常伸出，输出制动闸瓦闭合的信号，此时输出信号错误，电梯不能正常启动运行。（2）开关内部线路或电器元件异常。制动器监测开关接线方法错误或者人为拆除检测开关，以及在电梯程序中将检测开关屏蔽。当制动器动作不正确的情况下，检测开关起不到应有的作用，电梯会因带闸运行和制动力不足，造成设备损坏或溜梯，从而引发事故。（3）开关位置调整不到位。由于制动器电磁铁的行程很小，往往只有几个毫米，而且安装和维保人员技术水平参差不齐以及现场工作条件的限制，给开关位置调整带来一定难度。导致制动器监测开关位置调整往往发生不到位情况，进而使监测开关行程和电磁铁动作行程不能有效配合。
4 电梯制动器型试验装置的电源设计方案
4.1 试验电源主电路硬件结构
用编程来实现SPWM输出及叠加谐波输出。
利用A/D转换来进行输入电压和输出电压的采样，信号经过调理后送到C8051F，这个系统的PID调节部分用程序来完成。为安全起见，电路要加入保护。采取的方法是在程序里加入过流及欠压等保护。在外部硬件电路上，由A/D采样的电流输出信号一路经过信号调理后直接反馈，另一路和SPWM驱动信号相与后再输出，如果电路一旦出现过流情况，就能够迅速关断IGBT输出，硬件保护在一定程度上能比软件更快的实现过流保护。在辅助电源设计部分共有四种电压值，分别是3.3V、5V、24V及±15V。其中3.3V电压是C8051F芯片的供电电压，5V电压专门供电给其他芯片，24V电压给驱动板供电。±15V电压用来是给电压、电流互感器供电。在设计的时候要考虑辅助电源和强电部分隔离开来，为了减小强电对弱点的电磁干扰。电路接口部分主要有前面板显示及控制部分和通过串口与上位机连接显示控制部分两大部分。前面板显示采用C8051F做控制，显示器是八段数码管，也可以用液晶显示。显示和控制的对象是电压的大小（有效值），输出频率和输出功率。上位机程序使用的是Labview，它具有显示输出电压，电流波形以及设定输出电压大小的功能，也可以实现输出叠加谐波，输出电流大小限制，输出电压波形FFT分析等更高级的功能。这些模块部分之间的通信协议都基于Modbus。
4.2 辅助电源设计
此次电梯制动器型式试验装置的电源装置，追加了辅助电源的设计，目的是防止试验场各种电磁干扰对电源系统造成损坏以及电网中的电压波动影响试验结果，提高试验装置的可靠性。从专业水平上看，导致系统受损的主要原因为外界电源的干扰，因此设计人员在设计时应充分考虑主电源的供电性能，减少电源突入所带来的干扰。为了让控制器的调试更加方便，可以按照直接供电的设计方式来将电路中的电源供电方式变更为开关电源或者线性电源，减少远距离供电带来的干扰，但此方式会提高试验装置的制造成本。
4.3 附加功能设计
（1）在操作的过程中试验人员可以根据系统要求提供一个基准直流电压，根据此基准电压值控制输出交流电压的有效值，并把操作者提供的信号进行类比放大，使之成为一台功率较大的放大器。（2）可以改用TTL逻辑器件来控制回路，比如可以用电压低下信号、保护通知信号、电压瞬变信号等来模拟回路故障情况下电源开始或停止输出功能。（3）可以考虑多台交流电源并联输出使用以提供所需要的同步信号，提高单台电源的供电能力，以解决当单台电源输出功率不足的问题，但是要充分考虑并联电源相位和回流问题。（4）电源回路追加浪涌吸收器，提高系统的抗干扰能力和隔离电路的能力，使电源电压满足系统稳压精度的要求。
5 结束语
随着计算机技术、自动控制技术和电力电子技术的不断发展，电梯已经成为城市物质文明的一种标志，电梯不仅实现了在各种类型建筑物上的垂直运输功能，也展现了时代技术发展的成果。电梯制动器是电梯运行中动作较为频繁的装置，当供电网突然出现停电的状况，电梯制动器能否立即进行有效的制动是保证电梯安全的关键。因此，设计人员在进行电梯制动器型试验装置调试时，应当重视对于电源的设计，试验装置对自动化、可靠性等都有着较高的要求，因此在设计时应当格外注意。
参考文献：
[1] 王以亭.一起电梯制动器意外启动的案例分析[J].特种设备安全技术,2018(06):35-36.
[2] 王社福.电梯制动失效分析及检验方法[J].特种设备安全技术,2018(06):37-39.
[3] 沈永强.无补偿链(绳)电梯制动性能无载测试方法[J].特种设备安全技术,2018(06):40-42.
[4] 梁礼洪.探讨电梯制动器机械部件失效风险措施[J].现代制造技术与装备,2018(12):141-142.
[5] 林燕,彭启凤,孙学礼,李中兴.闸瓦式电梯制动器紧急制动力矩计算研究[J].自动化与信息工程,2018,39(06):22-24.