摘要：曳引式电梯的平衡系数是保证电梯安全运行和节能的重要特征参数，其取值直接影响电梯的不平衡载荷和电梯能耗比。若平衡系数过小，轿厢远比对重重，会造成曳引力不足于牵引轿厢，甚至会因曳引绳与绳槽打滑而溜梯；若平衡系数过大，则对重远比轿厢重，在空载轿厢下行过程中需要更多的电能，造成过多能耗损失，对曳引绳和曳引轮的使用寿命影响较大。因此，平衡系数对电梯的安全运行至关重要，维持着电梯因上下乘客造成的载荷变化对其曳引系统的影响。
关键词：电梯平衡系数；电梯安全运行；重要性
1电梯平衡系数的重要性
电梯平衡系数是曳引驱动电梯的一项重要性能指标。在曳引电梯运行过程中，在曳引轮的两侧分别悬挂轿厢与对重，二者的重力通过钢丝绳作用于曳引轮，钢丝绳带动轿厢和对重作对应运动。其中对重的作用是平衡轿厢及其负载的重量，减少电机的运行负荷，由于对重在电梯安装完成后即确定下来，而轿厢负载的大小不是固定的，在一些情况下，不能完全平衡轿厢的重量。因此需要引进平衡系数，可以让电梯的运行更接近平衡状态。平衡系数的表达公式为K=W-P/Q，其中K为平衡系数，W为电梯对重的质量，P为电梯轿厢的质量，Q为电梯额定载重量。根据国家相关标准的规定，曳引式驱动电梯的平衡系数范围应在0.4-0.5，在电梯制动减速、轿厢自重和提升高度确定的条件下，电梯平衡系数对空载上行与满载上行两种紧急制动工况下的条件具有影响。如果电梯平衡系数小于0.4时，会对电梯轿厢处在最低层站的曳引条件造成不良影响，造成空载与满载上行状态下曳引电机运行负荷增大，造成电动机发热问题，在满载下行时容易造成轿厢溜车与蹲底问题。如果平衡系数大于0.5，会造成下行制动困难和电机使用年限缩短，还会出现电梯启动后的倒拉问题。
2电梯平衡系数影响因素分析
2.1曳引电动机的功率P对于电梯平衡系数q值的影响
为了确保曳引电梯拥有提升一定额定载重的输送能力，确保电梯正常起升、下降运行，常根据以下公式选择确定曳引电机功率：P=Q（1-K）V/102η，式中，P为电机设计功率（kW）；Q为电梯额定载重（kg）；K为平衡系数；V为电梯额定速度（m/s）；η为电梯机械总效率，对有齿曳引电梯取0.5-0.65，无齿曳引电梯取0.8-0.85。根据上式可知，一定额定载重的曳引电梯的额定载重Q、电梯的额定速度V及机械总效率η是个定值，因此其设计功率P的选取受该电梯平衡系数的取值影响。对于相同额定载重、额定速度的电梯，随着该电梯平衡系数K取值的减小，所需的曳引电机功率将会增加；相反，随着该电梯平衡系数K取值的增大，所需的曳引电机功率将会减小。但此时为了获得较大的平衡系数值，由于轿厢质量额定不变，就需增加曳引电梯对重侧的质量，增加的这部分对重质量通过曳引钢丝绳施加在曳引轮上，增大钢丝绳与曳引轮之间的摩擦力，曳引电梯运行过程中，由于曳引轮与曳引钢丝绳会产生一定量的滑移，增加的这部分对重质量会加速钢丝绳与曳引轮的磨损。
2.2轿厢和对重的重量对对于电梯平衡系数q值的影响
轿厢和对重之间的质量对于电梯平衡系数q值也会造成影响，轿厢和对重系统的总质量大小会对电梯运行起动时候的加速度造成影响，同时也会对电梯运行过程中刹车时所产生的增减速度造成影响；而且，其还会直接对电梯安全部件选择产生决定性影响，像是缓冲器、安全钳等部件选择就需要结合轿厢和对重系统实际情况来分析。在电梯安装的时候，为了确保其能够满足相关标准和规定，安装人员对于电梯平衡系数q的取值大多会设定的足够大，也就是0.5之上，而对于相同载重量的电梯其q值一旦出现增大情况，其对重的重量是不需要增加的，而且起动以及制动力还会因此而出现一系列的变化。由此可见，平衡系数q值虽然只是一个比值，可是从实际来分析的话，其对于轿厢和对重的重量与质量也会造成较为显著的影响；反过来说，轿厢和对重的重量也会对电梯平衡系数造成显著影响。
为此，在对电梯平衡系数进行明确之前，一定要充分考虑到绳槽形状、曳引轮、轿厢自重、曳引钢丝绳直径大小、电梯速度以及相匹配的曳引电动机等多方面，因为只有确保这些指标的合理性才能保障电梯平衡系数取值的合理性。
3电梯平衡系统改变的危害
（1）电梯平衡系数的不稳定性，会加大抱闸的制动力矩和曳引机的驱动力矩，易出现溜梯事故。结合曳引电梯的应用原理及结构特征，运行中的电梯曳引机驱动力是额定荷载的1/2，停止状态的电梯抱闸制动力为额定荷载的1/2。若是平衡系统不稳定，电梯就会加大对制动力和驱动力的要求。在长期过度应用曳引机中，一定要影响曳引机的性能，从而导致应用年限减少。甚至出现电梯倒溜事故，威胁社会群众生命财产安全。（2）电梯平衡系数不稳，会使驱动电机能耗增加。一般电梯都是在半载工况的状态下运行，若是电梯的平衡系统处于0.4～0.5之间，在半载工况的状态下，其对应的驱动电机不仅功能小，而且负载也小，对电梯节能降耗具有积极作用。（3）在设计电梯中所选择的缓冲器与安全钳一定要有对应的荷载适用范围，如果轿厢重量比较大严重超出缓冲器与安全钳的对应范围，则其存在的安全保护作用丝毫不会发挥出来。
平衡系数的检测方法
4平衡系数的检测方法
4.1直接称重测量法
此种检测方法具有很多优势，其中最为典型的是误差小、简单易操作。通过对轿厢及其附件、对重及其附件的重量进行称量，能够得出准确的电梯轿厢与对重的差值，根据K=(W－P)/Q，能够切实计算出电梯的平衡系数。但是因为称量的过程十分繁琐，比较费时且效率偏低，所以在具体实验中应用次数较少。
4.2手动盘车法
确保对重，轿厢高度一致，断电处理，手动将闸放开。通过手感对轿厢，对重侧重量是否平衡，以此增加、减少砝码，让两边达到平衡状态为止。此时，平衡系统=轿荐所放重量/电梯额定载荷。
4.3电流测量法
轿厢分别装载额定载重量的30%、40%、45%、50%、60%做上、下全程运行，当轿厢和对重运行到同一水平位置时，记录电动机的电流值，绘制电流—负荷曲线，以上、下行运行曲线的交点确定平衡系数。电流测量法是检规中提到的检验方法，该方法操作简单，可操作性强，在实际检验中被普遍采用。
4.4电梯平衡系数检测仪法
以上三种方法，都十分麻烦，操作起来不方便。为此我院引进了大连光程光电科技有限公司生产的电梯平衡系数测试仪，能十分方便准确的测量平衡系数。该仪器主要由功率采集器，显示器电流钳，电压线，打印机等组成，首先将主电源断开，将三个电压线一端分别直接接在变频器输出端或电机的三相电源线上，确认相同颜色的电压线与电流钳在同一条电压线上，且电流方向从电流钳正向流入后流向电动机。另一端插入采集器面板对应同颜色孔座中。线接好后，合上电梯主电源，输入电梯载重量，额定速度等参数，然后开始测试，将电梯空载下行，而后空载上行，显示器自动显示电梯平衡系数。现以株洲市山河锦园小区内一台电梯现场测试平衡系数为例。
5结束语
本文主要是从电梯工作原理以及平衡系数相关概述着手，对电梯平衡系数影响因素进行了具体的概述，而结果显示曳引电动机的功率、轿厢的重量、对重的重量等因素和电梯平衡系数之间有着较为紧密的联系；而且电梯平衡系数还会直接对电梯能否安全运行造成较为显著的影响。由此可见，对电梯平衡系数影响因素以及对电梯安全运行的意义进行分析有着较为显著的意义。
参考文献
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