广州特种机电设备检测研究院
摘要：电梯主要是在多层建筑中用来乘人或载运货物的垂直升降机，现阶段基本都是微机控制的智能化、自动化设备。电梯会根据使用用途来设定额定载重量、额定速度、轿厢尺寸等，如果电梯的运行频率较高，将会加重电梯各零部件的运行负荷，当各零部件超出使用极限或者与原设计标准不符时，就会影响到电梯运行的舒适性、运行效率和运行安全。要加强对电梯的维护和保养。电梯运行共振是电梯检测中的常见现象，要根据日常经验以及电梯的结构和运行原理，总结出电梯运行共振的原因，然后有针对性地制定解决措施，避免电梯故障，提高电梯运行的安全性。
关键词：电梯检测；电梯运行；共振原因；分析研究
1．引言
电梯是融合了机械和电气技术的一种大型综合性机电产品，其主要是有机房、井道、轿厢、门系统、电气控制系统五部分组成。轿厢是保证电梯运行的关键部分，其需要通过控制曳引电动机的有效运行来实现。具体的工作原理为：井道中安装有导轨，利用曳引钢丝绳将轿厢与对重进行连接，曳引钢丝绳直接挂在曳引轮上，通过曳引电动机的运行带动曳引轮运作，进而牵动曳引钢丝绳带动轿厢和对重在导轨上进行运作。由于轿厢和对重上均安装了导靴，导靴卡在导轨上，可以按照设定好的路线进行运动，且轿厢和对重的运动轨迹是相对的，也就是说轿厢上升，对重则会下降。通过对曳引电动机的控制，可以对轿厢的运行速度进行有效调整，保证电梯的运行质量。在电梯设计中所涉及的相关参数有额定载重量、承载人数、额定速度、轿厢轮廓尺寸、井道规格等。按照设计形式可以将电梯分为垂直升降和自动扶梯两种，其中垂直升降机是依靠电动机带动运行的，主要用于多层或者高层建筑中人员承载以及货物载运。垂直升降机中的轿厢只有一个，且为了保证轿厢运行质量，需要对刚性导轨的倾斜角度及其尺寸规格进行合理控制。一般情况下，倾斜角度不可超过15°，轿厢尺寸要根据实际需求进行合理设置。按照升降速度可将电梯分为低速电梯、快速电梯和高速电梯这三种。其中低速电梯的运转速率在每秒1m左右；快速电梯为每秒1m～2m；高速电梯在每秒2m以上。
2.电梯检测中电梯运行共振原因分析
2.1 电气回路、控制系统问题引起的振动
电梯运行时出现振动的情况也会在很大程度上取决于控制与拖动系统的运行准确性与进度。在通常状况下，出现振动的可能性随着控制要求的增高而增大。因此，应该依照现实的性能标准以及使用要求，对电梯的控制精度进行科学合理的选择。如在控制系统里，拖动、电气控制系统控制三相电源电压的时候，当不平衡系数大于7%，就会在某种程度上干扰调速器给定信号，使得电机不能正常的进行工作。在通常状况下，往往会选用调速器对滤波过程中的PID控制器进行调整，当控制器的比例放大系数P太大，积分系数I太小；控制器滤波时间给定不当；负反馈控制系统中速度给定信号有干扰不稳定。电梯速度控制系统中，通常利用光电编码器采集速度、位置信号，若编码器采集回来反馈给控制器的不是实际速度、位置，就必然导致系统振动。
2.2 由编码器工作不正常引起的振动
由于编码器在电动机主轴上没有装配好，反馈的脉冲信号异常，会引起电梯抖动；编码器是精密的光电产品，如果灰尘进入壳内遮挡光栅，最终反馈到变频器里的脉冲信号不能真实反映电机的转速和轿厢位置；编码器对精度要求较高，要特别注意码盘的干净整洁，不能有灰尘进入编码器内部挡住光栅，也不能有外力使码盘变形损坏，否则得不到正确的信号，进而影响整体的运行稳定。
编码器工作不正常，引起电梯在运行中振动和位置偏差。对于交流变频调速调压电梯的检验中经常发现：旋转编码器与曳引机曳引轮轴向安装时固定不牢靠、同轴度偏差以及信号传输线未采用屏蔽电缆或未单点接地处理，使旋转编码器采集到的信号有效输出数字脉冲个数不准确，导致控制主板对反馈信号判断失误，不能有效驱动变频器导致电梯运行产生振动。应重新调整旋转编码器与曳引机减速器轴向连接的同心度，旋转编码器的硬件接线应采用屏蔽线且接地良好。
2.3 由测速反馈设施干扰引起的振动
测速反馈装置工作不正常的原因有：当测速装置侧向安装时由于传动轴面的非均匀性产生了径向脉动，轴向对接安装时的同轴度偏差，反馈装置的信号传输线未采用屏蔽电缆线等，这些都导致了测速机不能有效反馈曳引机的转动速度，使反馈至控制板的信号受到干扰，影响了控制板处理器对传输信号的判断，从而引起电梯在运行过程中振动。应重新调整测速机与电动机轴的同心度，以及侧向连接时轴面的受力均匀度，连接线必须采用屏蔽线且接地良好，避免因轴向窜动、径向窜动和干扰造成测速信号的误差，保证电梯的运行特征不受干扰。
2.4 电动机问题引起的振动
电机转子和定子不同轴，由于转子（定子）偏心导致的电机内部电磁力不均，电机输出的转矩是脉动的，转矩脉动超过标准就会使得轿厢有垂直振动出现；如果电机三相绕组阻抗不相等，反向旋转的磁路会产生振动，主要原因是电机绕组下线时没有按照工艺指引进行作业，电机各相匝数不一致。电梯在某一固定频率振动特别厉害，这个频率与电机额定频率（转速）十分相近时。
此时应该用振动测试分析仪测定是否发生在电机的6f，f是电机频率，6f是永磁同步电机的力矩波动基波，如果过大电梯振动特别明显。此时电机设计人员需要通过技术手段进行抑制，常见的有将定子铁芯的槽倾斜特定的角度，或者将磁钢倾斜特定角度，二者是等效的。
3.电梯检测中电梯运行共振解决措施
3.1消除钢丝绳抖动措施
钢丝绳出现抖动问题的处理时，需要根据具体情况进行措施的采取，从而降低振动的幅度。一般在钢丝绳锥套上方，在300~500mm区域进行木头的运用，使其夹住钢丝绳，从而进行共振频率的改善。或者是通过铁板进行钢丝绳的打孔。在锥套下端对该两者进行固定处理，保证铁板的平衡性，从而达到消除共振现象的目的，保证电梯运行的正常，降低电梯钢丝绳的抖动幅度，提高了电梯运行的安全和舒适。影响电梯运行的其他因素还有主钢丝绳的张力不均匀，钢丝绳的扭力等等，所以，在进行安装过程中，需要对主钢丝绳进行相应的调整，对存在扭力的钢丝绳进行相应的处理。
3.2电梯导轨振动消除措施
如果电梯导轨安装工作存在一定的问题，势必会发生振动故障，所以需要在电梯的安装过程中进行严格的把控，完成安装工作之后，需要进行放样测量，根据标准进行电梯导轨的支架膨胀螺栓孔的操作内容，保证支架孔固定的质量，保证其主轨与副轨的安装精度在规定的范围之内，与此同时，务必保证其导轨间的接口台阶的安装质量。在进行后期轿厢的安装工作过程中，需要对主副导轨与靴衬之间的缝隙进行一定的控制，因为如果其过大，势必会引起震动，从而造成电机的发热现象，从而对靴衬的磨损情况有所加重。
3.3解决电梯轿厢故障的措施
对于轿厢故障造成的共振问题，需要从设计与安装等环节，做好全面的把控。在设计环节，可在电梯轿厢底部，增加平衡铁，来平衡受力，稳定轿厢重心，做好电梯轿厢与曳引轮的相互配合，稳定电梯轿厢，达到有机配合状态，形成完善的电梯运行系统。在安装的过程中，要做好电梯轿厢靴衬和主副轨间距的控制，确保导靴架中心面处于同个中心面，减少摩擦，提升轿厢运行的安全性[3]。同时要严格按照电梯安装标准，做好轿厢与其它结构的安装质量把控，选择质量达标的安装材料，按照安装工艺要求，做好安装工作，保证电梯运行的安全性。在电梯运维环节，若需要进行轿厢维修，要确保电梯轿厢维修前后安装位置相同，
做好维修质量检查，避免轿厢重心出现偏差，影响电梯运行的安全性。值得注意的是，在解决由于轿厢组立不合格造成的振动问题时，先要将导滑器给拆除，在轿厢处于自由状态下，做好轿厢框架扭曲度检测工作，将误差调整到5mm 以内，同时还需要做好轿厢底的水平度检测，确认轿厢垂直度，保证轿厢处于静态平衡状态，以消除导靴受到的冲击力。
3.4曳引机故障消除措施
对于电梯运行中，由于曳引机造成的噪音与振动问题，可以从改进技术方面入手，做好故障消除工作。对于机房内部的噪音，可以设置减振橡胶，将其设置在支撑钢梁与曳引机底座之间，以免电梯运行期间发生共振现象。利用永磁同步曳引机，能够降低机房噪音现象，节约电能，提高工作效率。利用微电脑控制方式，来提升电梯舒适性。在日常运维管理工作中，定期检查曳引机，确保齿轮数量与润滑油的质量，确保电梯处于正常运行状态。在设计与制作曳引机时，要严格按照电梯曳引机制作相关标准，做好严格把控。针对曳引机各个零部件与结构，包括蜗轮与蜗杆等，做好部件质量把关，层层检测，确保结构安全性，保障电梯运行的安全性与质量。
3.5做好电梯的维护保养工作
在电梯运行中，故障不可避免，因此，要做好电梯的维护工作，有效降低故障发生的几率，切实维护电梯运行的安全性与稳定性。共振现象发生后，要重视投入人力和物力进行电梯的维护，使得其能够正常发挥作用。在进行维护的时候，首先要全面检测防机械共振装置的运行状态，而后对轿厢和曳引机进行检查，一旦发现异常，需要立即进行相应处理，可以进行维修或者更换。采取排查的模式及时对共振现象进行发现，找准原因，而后采取正确的应对措施，实现对故障位置的有效处理，切实提升电梯运行的安全性与稳定性。随着高层建筑的不断增加，电梯应用愈加广泛，因此，要做好电梯的定期维护，强化运行的可靠性，对共振的诱因进行全面排查和解决。
总结
总之，电梯检测中电梯运行共振现象较为常见，造成此现象的原因较多，需要运维管理人员能够做好全面分析，明确共振的具体原因，再采取针对性处理措施，及时恢复电梯安全运行，避免故障长时间存在，给乘梯人员的安全构成威胁。
参考文献：
[1]张跃.电梯运行中产生共振的原因探讨[J].低碳世界，2016，（31）：241-242.
[2]丁慧.电梯检测中电梯运行共振原因及解决措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（27）：2.
[3]黄建良.浅析电梯运行共振原因[J].低碳世界，2016，（21）：237-238