超速保护装置

超速保护装置（精选7篇）

超速保护装置 篇1

1 限速器—钢丝绳制动器 (夹绳器)

夹绳器多安装在主机曳引轮或导向轮附近, 由有上行超速动作机构的限速器来控制, 当轿厢上行超速时, 限速器上行超速机构动作, 传到夹绳器装置, 夹绳器动作, 将曳引钢丝绳夹紧, 使电梯制停或者至少使电梯减速至对重缓冲器设计范围内。由于夹绳器工作原理简单、成本低、安装方便, 目前在用的大部分有齿轮曳引机电梯都是用夹绳器作为轿厢上行超速保护装置。但夹绳器的使用也存在一定缺陷。

(1) 按照钢丝绳制动器触发方式的不同, 常见的有配用双向机械动作限速器的机械触发式钢丝绳制动器和配用单向机械动作双电气触点限速器的电气触发式钢丝绳制动器。对于机械触发式钢丝绳制动器配用的限速器应保证有足够安全的机械力和行程余量来动作钢丝绳制动器, 对于电气触发式钢丝绳制动器, 也应保证有足够安全的电磁铁力和行程余量来动作钢丝绳制动器, 但GB7588—2003中却还没有这方面的相关规定。由于我国的电梯零配件制造刚起步不久, 种类很多, 标准空白, 制造企业、安装人员的经验还有所不足, 很多夹绳器制造商没有配发详细的安装调试说明书, 安装人员也没有进行过这方面的专业培训, 因此现在在用的夹绳器有不少安装方面的问题, 有的限速器安装反了, 有的夹绳器上的闸线松紧不合适, 调试时将绳头拉断或限速器动作时夹绳器却不动作。

(2) 夹绳器动作时对钢丝绳的夹紧力比较大, 对钢丝绳的损坏很严重, 复位也不方便, 因此安装和维护保养人员为了“保护钢丝绳的使用寿命”以及图方便, 基本上不会对夹绳器进行动作试验去检查维护。因此, 很多夹绳器从安装上去后就基本上没有动作过, 几年甚至十几年后夹绳器是否还能起到安全保护作用是个问号。

2 限速器—曳引轮制动器

曳引轮制动器是指直接作用在曳引轮或最靠近曳引轮的曳引轮轴上的制动器, 常见的有同步无齿轮曳引机制动器和皮带传动曳引轮制动器。

永磁同步无齿轮曳引机由于体积小、质量轻、安装方便、维护简单、使用寿命长等优点, 近年来绝大部分的无机房以及有机房客梯都采用这种曳引机。

由于永磁同步无齿轮曳引机满足以下几点条件, 因此可以作为轿厢上行超速保护装置:

(1) 永磁同步无齿轮曳引机制动器机械部件分两组装设, 且满足GB7588—2003中的“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”的要求。

(2) 永磁同步无齿轮曳引机的抱闸设计直接作用于曳引轮, 因此也符合GB7588—2003中9.10.4“该装置作用于轿厢或对重或钢丝绳系统 (悬挂绳或补偿绳) 或曳引轮 (例如直接作用在曳引轮, 或作用于最靠近曳引轮的曳引轮轴上) ”这条要求。

(3) 采用永磁同步无齿轮曳引机的电梯控制系统大多会在变频器至电机之间采用永磁同步专用封星接触器, 这种接触器在电梯非正常运行状态 (亦即运行接触器断开状态) 自动短接永磁同步电机的三相绕组。这样一旦永磁同步电机发生失速, 那么其就将工作在“发电状态”, 对外输出的三相电流经接触器短接后回馈给永磁同步电机本身, 通过定子绕组建立一个反向磁场, 而且磁场力矩随电流增大而增大, 在这种情况下, 永磁同步电机的速度只会越降越慢。

综合以上三点, 采用永磁同步无齿轮曳引机的电梯可以不需要像普通有齿轮曳引机电梯一样采用夹绳器或对重安全钳那样的上行超速保护装置。

3 限速器—上行安全钳装置 (或导轨制动器)

上行安全钳和导轨制动器都是制动在轿厢侧导轨上的上行超速保护装置减速元件, 上行安全钳配用双向机械动作限速器, 导轨制动器配用单向机械动作双电气触点限速器。上行安全钳的使用工况和安全钳完全不同, 因此不能简单地比照安全钳的情况来设计上行安全钳, 否则不能满足GB7588—2003中9.10.3“该装置在使空轿厢制停时, 其减速度不得大于1gn”的要求。

在上行安全钳设计时, 应考虑它对电梯其他部件如轿厢和导轨的影响。若上行安全钳装在轿厢的下梁部位, 则其动作时整个轿厢承受的是拉力, 而安全钳动作时轿厢承受的是压力。即使轿厢能承受安全钳作用时产生的压力, 也并不一定表明其一定能够承受上行安全钳产生的拉力, 强度是否足够应予以详细计算。此外, 导轨安装时, 其上端位置通常是悬空的, 其位置依靠压导板的压紧力来保证。压导板压紧导轨产生的摩擦力是否能够大于上行安全钳的夹紧力也应予以详细计算分析, 从而防止上行安全钳动作时压导板的摩擦力不足, 拉出导轨。

由于永磁同步无齿轮曳引机的大量使用以及上行安全钳成本大, 安装、维保不方便等原因, 上行安全钳在实践中的使用量已经非常少。

4 限速器—对重安全钳

使用对重安全钳作为轿厢上行超速保护装置的减速元件时, 只要配备单向机械动作限速器即可。该种上行超速保护装置的原理是通过加装对重安全钳限制对重的下行超速从而起到对轿厢的上行超速保护作用。该种方式对安全钳类型的选择必须满足GB7588—2003中9.10.3“该装置在使空载轿厢制停时, 其减速度不得大于1gn”的要求。

若使用渐进式安全钳, 则平均制停力为1.6 (P+φQ) gn, 假设不考虑曳引钢丝绳、补偿绳和随行电缆的影响, 在安全钳减速的过程中空载轿厢的平均减速度为:

式中, P为轿厢自重 (kg) ;Q为额定载重量 (kg) ;φ为平衡系数, 取0.5;gn为重力加速度。

根据上式计算, 渐进式安全钳平均减速度小于1gn。

若使用瞬时式对重安全钳, 则情况完全不同。瞬时式安全钳的平均制停力远远大于1.6 (P+φQ) gn, 制停距离极小, 轿厢侧钢丝绳会完全松弛, 轿厢上抛距离可以达到 (其中v为限速器的动作速度) , 上抛过程的减速度值达到1gn, 然后轿厢下落, 形成回复振动, 根据单自由度自由振动模型可以知道, 轿厢的最大减速度为:

式中, n为钢丝绳的数量;k为单根钢丝绳单位长度的弹性系数 (N/m2) ;L为轿厢侧钢丝绳的长度 (m) ;i为曳引比。

如一台额定速度0.5m/s、额定载重量1 000kg的电梯, 配用动作速度0.8m/s的对重安全钳, 轿厢自重1 200kg, 钢丝绳数量为5根, 曳引比1∶1, 取k=8×106N/m2, 假设安全钳动作时轿厢侧钢丝绳长度为10m, 按照上式计算可得:

可见瞬时式安全钳制动时轿厢产生的最大减速度可远远大于1gn, 而不符合GB7588—2003中的要求。

总之, 对重若装设渐进式安全钳, 则应能满足GB7588—2003中9.10.3的要求, 可作为轿厢上行超速保护装置的减速元件。若对重装设瞬时式安全钳, 则不能满足GB7588—2003中9.10.3的要求, 因此不能作为上行超速保护装置的减速元件。

实践中, 使用限速器—对重安全钳作为轿厢上行超速保护装置的电梯也非常少。

5 结语

轿厢上行超速保护装置作为GB7588—2003新增加的要求, 近年来已在大量使用。随着科学技术的发展和电梯型式的多样化, 会不断出现新结构型式的轿厢上行超速保护装置, 但不管怎么变化, 只要按照GB7588—2003的相关要求进行生产制造, 按照相关法律法规、技术标准、行业规范的要求去维护保养检查, 轿厢上行超速保护装置就能够起到保护好电梯及乘客安全的作用。

摘要：电梯界早在1985年就讨论过轿厢上行超速问题, 轿厢中的乘客在向上超速时所遇危险要比向下超速时大, 因为人的头顶耐冲击能力要比脚底差得多, 所以电梯要考虑向上超速保护。鉴于此, 结合GB7588—2003, 对轿厢上行超速保护装置进行简单分析探讨。

关键词：电梯,超速保护,制动器,安全钳

超速保护装置 篇2

在常规火电厂项目中，ALSTOM生产的汽轮机通常配置了一套机械超速保护系统和两套电超速保护系统。机械超速保护系统的核心部件是危急遮断器，当汽机转速达到110%额定转速时，危急遮断器动作遮断汽轮机。电超速保护系统是两套独立的系统，每套均至少有3个来自于现场的转速探头，其中一套送入DEH中进行转速调节；另一套送入TSI并在TSI内进行阈值设定后送出3路开关量跳机信号进入ETS中进行三取二保护跳机。

而在岭澳二期项目与福清核电的核电汽轮机中，ALSTOM只设计了一套电超速保护系统，其逻辑处理和相应控制保护均在P320中完成。为了保障核电的安全，福清核电增加一套电超速保护系统，我们将它定义为第二套电超速保护系统。根据常规火电项目中的设计经验，第二套电超速保护系统中，来自现场的3路超速信号将直接送到TSI中并在TSI内设定相关报警、停机阈值，3路停机继电器输出分别送至P320保护系统的3个通道中。当任意一个传感器监测到的转速信号达到预设定的阈值时，TSI即送出一路开关量信号到P320，当P320同时接收到两路停机信号时，即发出控制指令遮断汽轮机。

2、福清核电第二套汽轮机电超速保护系统设计方案

2.1传感器

第二套汽轮机电超速保护系统不需要增加新的传感器支架。该方案在原有的传感器支架上安装三个新的转速传感器，分别为GME001MC、GME002MC、GME003MC，传感器的位置如图1所示。

2.2转速信号逻辑

该方案的3路转速信号均送入GME机柜中处理，并在GME内完成相关的报警、停机阀值的设定，3路转速信号实测值、报警信号以及停机信号均送入DCS/HMI中显示。同时，逻辑表决功能是在GME机柜中完成，表决逻辑为3取2。在GME机柜内完成3取2表决后，再扩展为3路信号分别送至3个STP控制器中。两套电超速保护系统表决功能相对独立，当GME系统3取2表决功能故障时，不影响第一套电超速保护系统的表决功能；当1个STP控制器故障时，第二套电超速保护系统仍然能够执行3取2表决功能。由于要实现的逻辑比较复杂，MMS6000系统卡件无法独立实现上述逻辑功能，因此必须使用继电器，通过硬接线搭接的方式来实现逻辑功能。

2.3GME输出信号逻辑

因P320 STP控制器只给GME预留了一个停机保护信号通道，所以超速停机信号必须与GME的其他停机信号（轴承金属温度、轴向位移）组合在一起后再分别送入到3个STP控制器中。新方案的轴承金属温度、汽轮机转速、轴向位移停机逻辑如2所示。

3、增加汽轮机第二套电超速保护系统的必要性

3.1汽轮机保护的安全性、可靠性

电超速保护是汽轮机保护的重要系统之一，福清核电汽轮机没有设置机械超速保护系统，原来设计了单一的电超速保护系统，失去电超速保护的风险很大。现在在不影响P320的设计情况下，增加了第二套电超速保护系统，大大增强了汽轮机保护的安全性、可靠性。整体而言，自保护条件达成至汽轮机出现跳闸这一系列过程中控制系统占用了较长的时间。而从保护条件上看，plc保护动作用时较长，则其和分散控制系统保护用时并没有太大的差别，事实上两者的差别并不足以损害汽轮机的安全正常运行，故而使用分散控制系统来保护汽轮机的安全运行安全符合汽轮机运行保护的需要。 同时分散控制系统的硬件与电源设计在可靠性上超过PLC，故而在在汽轮机保护中增加第二套电超速保护系统十分必要。

3.2冗余性与独立性

转速信号的相关报警、停机阈值、组合逻辑的处理是在两个不同的系统中完成的，一套在P320系统中的GRE中处理，第二套在GME中处理，在三个跳闸信号送入STP控制器前完全冗余的、独立的，然后通过三个STP实现三取二的逻辑。三取二逻辑属于三重化设计原则中的设计逻辑，而导致汽轮机发生跳闸事故的重要数据参数就是依据三重化原则进行设计的。事实上，汽轮机最主要的保护信号都是使用三取二逻辑进行设计的，其可以有效确保汽轮机运行中遭遇突然事件时系统中保护动作具有良好的可靠性，并有效降低保护拒动发生的可能性。而经由取样装置和就地一次元件最后到达输入通道信号的设计数量是3个，这种设计方案有效保证了现场数据的采集具有高度真实性与作业独立性，有效提升了汽轮机系统运行的可靠性。

3.3多样性

3.3.1设计的多样性。设计多样性主要体现在不同的技术、针对不同的技术但采用不同的方法以及采用不同的结构。PLC技术是现阶段得到高度认可的数字化技术，在行业领域使用很广泛，其具有稳定性、可靠性很高，故障率低等优点。而由继电器组成的逻辑处理回路是经常使用的，随着继电器的发展，其稳定性、可靠性得到了很大的提高。3.3.2设备多样性。两套电超速保护系统在STP控制器前，分别使用不同的硬件设备，一套使用PLC（可编程控制器），具有设备少、简单、故障点少等优点，一套使用继电器组成逻辑回路。

4、结论

汽轮机发电机组在电厂中有着举足轻重的地位，它的运行状况与反应堆的运行息息相关，如果它的运行状况不稳定，对反应堆的运行也会造成波动，不利于反应堆的安全。如果汽轮机超速没有得到有效的控制，将会导致非常严重的飞车事故。为了保障福清核电的生产安全，在参考电站的设计基础上，增加了一套汽轮机电超速保护系统，新增加了保护系统后，经调试运行验证，能够正确地动作，此改进大大提高了福清核电汽轮机的安全性与可靠性，为福清核电的安全生产运行提供了强有力的保障。

电梯轿厢上行超速保护装置的探讨 篇3

随着经济的飞速发展和科学技术的不断进步,电梯在人们的生活中已经成为不可或缺的重要组成部分,它为人们的生活提供了便利,节约了大量的时间和体力。尤其是近几年,房地产事业蒸蒸日上,使得电梯数量与日俱增,随之而来的是电梯的安全压力。自我国颁布新的电梯安全规范以来,电梯轿厢上行超速保护装置的安装已经成为强制性的要求,但由于电梯种类繁多,样式各异,使得电梯轿厢上行超速保护装置的安全性有待进一步完善。

1安装轿厢上行超速保护装置的目的

电梯的上行超速保护问题一直困扰着人们,随着GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》的颁布实施。对于这项问题进行了补充和完善,根据国家标准要求,在曳引驱动的电梯中强制安装上行超速保护装置,主要目的是当电梯在上行过程中,超速到额定速度的115%时,制停轿厢或降低轿厢速度使其达到对重缓冲器的设计范围之内,从而使电梯轿厢内的乘客或财产安全不受威胁[1]。

2轿厢上行超速保护装置的形式、种类及特点

对于曳引式电梯轿厢来说,其上行超速保护装置的组成部分与下行超速保护装置相同,都是由速度监控元件和减速元件组成。一旦电梯轿厢上行超速,速度监控元件对轿厢超速信号进行检测,然后立即通过机械或电气方式对减速元件进行触发操作,从而降低电梯的上行速度或使电梯制停。在曳引式轿厢上行超速保护装置中,速度监控元件也就是限速器,与下行超速保护装置中的速度监控元件相同,也可以是与限速器有同样性能、动作的速度监控装置。限速器具有结构简单、运行可靠的优点,因此,被广泛应用于电梯领域,且大部分制造商都将其作为上行保护装置的速度监控元件。为了更好地匹配减速元件的类型,限速器种类繁多,样式各异,在选用时应该结合减速元件的匹配需求。减速元件根据作用部位进行分类,可以分为四种不同类型:第一种是将减速元件安装在电梯的轿厢上,工作方式是夹持导轨,一般采用限速器-上行安全钳作为减速元件;第二种是将减速元件安装在对重上,同样工作方式也是夹持导轨,但采用的减速元件是限速器-对重安全钳,另外需要注意的是安全钳必须是渐进式的,瞬时式安全钳无法满足电梯安全标准要求;第三种减速元件的安装位置是悬挂钢丝绳或补偿钢丝绳上,工作方式是将其夹持;第四种减速元件的安装位置是曳引轮,工作方式是夹持曳引轮[2]。要想验证上行超速保护装置的动作,必须满足在此保护装置中设置电气安全装置,该电气安全装置的主要目的是一旦有上行超速现象出现,将驱动主机与制动器之间的电源立即切断,从而确保电梯无法启动。因此,为了进一步提高电梯轿厢上行超速保护装置的安全性和可靠性,电气安全装置的设置是非常有必要的。

3曳引式电梯轿厢上行超速保护装置的检验

3.1资料审查

根据《电梯制造与安装验收规范》,在对上行超速保护装置进行检验的过程中,针对新安装、改造或事故后的电梯,应该要求安装单位提供电梯上行超速保护装置的型式试验报告的结论副本,检验中应该重点关注以下几点:配置是否科学合理、技术参数与整体配置要求是否满足一致性的要求、型式试验合格证是否与实物一致等。一旦检验出型式试验合格证上的技术参数与实物出现不一致的现象,将判定检验不合格。

3.2外观检查

3.2.1检查夹绳器拉绳的安装和调整尺寸

夹绳器与限速器的联动试验是在零件出厂前进行的,但工地现场的安装质量也会对夹绳器的安全性和可靠性造成非常严重的影响,如果安装不当或调整出现问题,很有可能导致夹绳器的触发操作无法完成,对电梯的安全会造成极大的隐患[3]。

3.2.2检查夹绳器摩擦板与钢丝绳之间的配合间隙

夹绳器摩擦板与钢丝绳之间的配合间隙对制动时间有很大的影响,制动时间造成影响势必会影响到制动距离。制动距离主要包括触发时间、“空动”时间以及制动时间三部分,触发时间和制动时间在一定程度上是保持不变的,但“空动”时间受现场安装的影响极大,只有尽可能将“空动”时间压缩,才能在一定程度上使制动距离缩短。如果两者之间的配合间隙过大,会导致“空动”时间过长,制动距离会因此而增大;但是间隙过小也会产生问题,钢丝绳在运行过程中是不断跳动的,如果两者之间的间隙过小,会造成摩擦板的严重磨损。因此,调整好夹绳器摩擦板与钢丝绳之间的配合间隙是至关重要的环节。

3.3模拟轿厢上行超速状态的功能测试

模拟轿厢上行超速状态功能测试,方案有以下两种:一种是用检修速度进行模拟,这种模拟方式是以防止损坏电梯系统为前提,特别是避免对钢丝绳造成损伤[4]。正常情况下,检修速度远远低于额定速度,特别是对于高速电梯而言,且在模拟的过程中,需要人为的操作去触发限速器,由此可见,运用“检修速度”来进行模拟意义不大,无法确保上行超速保护装置的安全性和可靠性;另一种是就轿厢上行超速最严重时的真实状态进行模拟,通过实践发现,此种试验方式能够充分反映上行超速保护装置的可靠性。

3.3.1轿厢以检修速度进行模拟试验

轿厢以检修速度进行模拟试验的过程是轿厢以检修速度空载运行,再通过人为的动作触发相应的速度监控部件,在此过程中模拟实验人员对减速元件的动作、轿厢在制停或减速过程中的可靠性、电气安全装置的动作等进行有序的观察和检验。

3.3.2轿厢以超速最严重的真实情况进行模拟试验

轿厢空载从最底站向上运行,将电梯总电源切断,人为的通过扳手将制动器松开,使轿厢溜车运行,安排一人通过测速器对轿厢的速度进行检测,检测的位置应该在曳引绳或限速器钢丝绳处,一旦速度监控元件发生动作,及时对动作速度进行记录,确保动作速度在要求的范围之内,之后对减速元件的动作进行观察和检测,确保轿厢能够减速和制停。整个实验过程需要检验人员相互之间积极配合,除了上述的三人之外,还应该安排专人对轿厢的位置进行观察,防止减速元件失效造成冲顶事故的发生[5]。

4对制动器的故障进行重点防范

近年来,电梯超速冲顶事故时有发生,引起此类事故的主要原因是制动器在电梯运行的过程中出现故障。就目前而言,针对制动器故障现行规定的保护装置无法控制,因此,在用电梯的上行超速保护中应该对制动器的故障进行重点防范,定期对制动器进行维护和保养,从而有效避免电梯冲顶事故的发生。

5结语

电梯作为垂直交通工具已经融入人们的生活,电梯的安全性能也被越来越多的人所关注。通过解读新的电梯安全标准,在曳引驱动电梯中安装轿厢上行超速保护装置已成为强制性要求。本文通过对上行超速保护装置的形式、种类以及特点进行研究,并针对此装置的安全性能进行讨论,提出了相应的试验方式。

参考文献

[1]王博.浅谈对电梯轿厢上行超速保护装置的讨论[J].科技创新与应用,2013(14):43-44.

[2]陈煜华,钟志权.浅谈电梯轿厢上行超速保护装置[J].大科技,2015(31):252-253.

[3]李钢.电梯上行超速保护实现方式及检验方法探讨[J].机电信息,2015(6):63-64.

[4]刁立军.关于电梯上行保护装置检验方法的探讨[J].中国新技术新产品,2012(9):68.

超速保护装置 篇4

关键词：超速保护装置,冶金起重机,超速开关

0 引言

近些年来, 随着经济的发展和科技的进步, 起重机作为一种重要的起重设备, 广泛地应用于各种行业, 给我们的工业生产带来了很大的便利, 尤其是工厂矿企业。但是由此所引发的安全问题也越来越受到人们的重视。2007年4月18日, 辽宁省铁岭市清河特殊钢有限责任公司发生钢水包倾覆的特别重大事故, 造成现场32名工人死亡。这个惨痛的教训让我们认识到起重机安全检查的重要性, 国家总局《关于冶金起重机械整治工作有关意见的通知》、《起重机械安全技术监察规程———桥式起重机》中对在用非冶金起重机械用于吊运熔融金属的部分电动葫芦提出了整治要求, 其中就包括对可控硅定子调压、涡流制动器、能耗制动、可控硅供电、直流机组供电调速以及其他由于调速可能造成超速的起升机构和20t以上用于吊运熔融金属的通用桥式起重机必须具有超速保护的要求。那么, 如何对冶金起重机的超速保护装置进行有效的检验呢?

1 超速保护装置简述

超速保护装置是起重机的一个重要安全装置, 它由超速开关和控制装置组成, 超速开关检测起重机下降速度值, 控制装置接收到下降速度超过规定值信号后断开起重机起升机构电源, 使起升机构停止运转, 避免因下降速度失控, 造成被吊物坠落的事故发生。常用的超速保护装置有机械式超速开关、电磁式超速装置和光电式超速装置。机械式超速开关一般利用离心原理, 当主机速度超过限定速度时, 甩块向外动作打开触点使主机停止或减速运行;电磁式超速装置利用电磁原理, 一般有电磁编码盘, 通过计数装置测定速度, 主机速度超过限定速度时, 打开触点或者通过数据处理 (二次仪表) 使主机停止或减速;光电式超速保护装置原理与电磁式类似, 只是使用了光电编码盘进行测速。

传统的起重机超速保护装置的检验方法是选择吊具下方空旷场地, 并设置隔离区, 起重机以额定速度空载下降, 断开该开关, 检验电机应能停止运转、制动器应能可靠制动, 并测量制停距离应符合要求。该种方法只是对冶金起重机超速保护装置是否起作用进行了验证, 但是这个方法的弊端是不能验证超速保护装置动作时, 主机转速达到多少。针对此弊端, 我对旧的检验方法进行了一些改进, 能有效的测试出超速保护装置动作时主机的转速。

2 改进后的检验方法

改进后的检验方法对机械部分的验证是在超速开关的控制回路中, 串联一个足够容量 (满足安全分断控制回路要求) 的开关, 并进行常规试验。而结合电气部分检验电机转速, 则需要进一步检验。

2.1 校验设备要求

校验设备应满足如下条件: (1) 应有一标准转速发生装置, 该装置有足够的输出力矩。 (2) 应有速度检测记录装置, 该装置速度测量精度应满足GB/T 22414-2008的要求。 (3) 测量仪器仪表, 须检定的要在有效期内进行检定。

2.2 校验环境要求

2.2.1 基本要求。

应满足TSG Q7015-2008《起重机械定期检验规则》中对起重机检验条件的要求。

2.2.2 一般要求。

(1) 起重机超速保护开关的校验应在第4章检查完毕后进行; (2) 每次校验前要检查校验设备应正常, 并对记录装置调零校准。

2.2.3 特殊情况。

如有下列情况之一, 校验工作应在实验室进行: (1) 现场环境不具备校验设备放置条件; (2) 现场环境条件影响校验结果。

3 校验步骤

3.1 机械式起重机超速保护开关的校验步骤

3.1.1 一般性检查。

将超速开关与起重机传动装置脱离 (如果有分离装置) 或者拆下, 进行一般性检查:外观、封记、接线、机构、触点, 应符合本标准第2章要求。

3.1.2 动作速度值校验

(1) 将超速开关可靠固定在校验仪上, 与其输出轴可靠联接, 装配公差控制在设备要求的范围内, 实现平稳传动;注意转动方向与起重机起升机构下降方向一致。记录装置输入线与超速开关常闭触点可靠连接。

(2) 为减少误差, 数据处理方便, 推荐等角速度传动。本标准有关数据处理均以等角速度传动为例。

(3) 调整合适的初速度, 启动加速装置, 当速度达到一定数值, 离心力克服弹簧束缚, 机构使常闭触点打开, 记录装置自动记录下动作速度值。校验至少重复3次, 并在原始记录上记录结果。

(4) 校验数据根据本标准第4章进行处理, 根据本标准第5章判定是否合格, 并出具校验报告。

3.2 光电式、电磁式起重机超速保护装置的校验步骤

3.2.1 一般性检查。

光电式、电磁式起重机超速保护装置包括超速信号采集装置 (一次表) 和信号处理输出装置 (二次表) 两部分, 要作为整体校验。信号处理输出装置为集成保护装置的一个单元不在本标准规定范围之内。

3.2.2 动作速度值校验。

(1) 将信号采集装置与机构分开或拆下, 与校验仪输出轴可靠联接。 (2) 将信号处理输出端口与校验仪器记录装置输入端口可靠连接。 (3) 调整合适的初速度, 启动加速装置, 当速度达到一定数值, 信号处理输出装置输出端口输出信号使记录装置停止计数, 记录装置自动记录下动作速度值。校验要至少重复3次, 并在原始记录上记录结果。 (4) 校验数据根据本标准第2章进行处理, 根据本标准第3章判定是否合格, 并出具检验报告。

4 数据处理

4.1 超速开关安装在传动系统高速侧, 开关动作时机构的线速度计算方法:

将实验数据去除坏值, 至少测量3次, 取测量值的算数平均值n0, 按公式 (1) 换算出开关动作时机构的线速度:

式中:v———开关动作时机构的线速度, 单位:米/分钟 (m/min) ;n0———测量值 (转速的动作速度) 的算数平均值, 单位:转/分钟 (r/min) ;d———卷筒公称直径, 单位:米 (m) ;s———减速机构的减速比;m———滑轮组倍率。

4.2 超速开关安装在传动系统低速侧, 开关动作时机构的线速度计算方法:

将实验数据去除坏值, 至少测量3次, 取测量值的算数平均值n0, 按公式 (2) 换算出开关动作时机构的线速度:V=n0πd/m (2)

式中:v———开关动作时机构的线速度, 单位:米/分钟 (m/min) ;n0———测量值 (转速的动作速度) 的算数平均值, 单位:转/分钟 (r/min) ;d———卷筒公称直径, 单位:米 (m) ;m———滑轮组倍率。

4.3 数值修约

计算结果保留小数位数与超速开关所在机构的额定速度数值相比多一位。

5 结果判定

将计算结果与该机构额定速度比较, 在额定下降速度的1.25~1.4倍范围内且满足第2章要求, 可综合判定为合格;超出范围或不符合第2章要求, 综合判定为不合格。有特殊要求的超速保护装置应满足设计文件的要求。

6 总结

本检验方法的制定, 弥补了技术标准有要求、检验规则无具体的检验方法的空白, 对起重机安全性能的检验更加严谨, 使得国家财产和人民生命安全进一步得到保障。

参考文献

[1]GB/T 3811-2008, 起重机设计规范[S].

[2]GB 6067.1-2010, 起重机安全规程第1部分:总则[S].

[3]GB/T 22414-2008, 起重机速度和时间参数的测量[S].

[4]GB 50256, 电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范[S].

[5]GB 50278, 起重设备安装工程施工及验收规范[S].

[6]TSG Q7015-2008, 起重机械定期检验规则[S].

超速保护装置 篇5

1 采用不同上行超速保护装置的电梯类型

1.1 限速器-夹绳器型（非永磁同步电梯）

当电梯上行的速度达到限速器的上行动作速度时，限速器棘爪卡住棘轮，再牵动与夹绳器相连的钢丝绳使夹绳器发生动作，夹绳器瞬时释放弹簧的是势能，将其带绳槽的钳块作用在超速旋转的曳引轮对应的绳槽上，以此弹簧力矩克服轿厢上行超速产生的转动力矩，进而由两绳槽的上下挤压，制止钢丝绳的移动。就使用效果来看，由于夹绳器动作几乎是瞬时内完成，对设备冲击震动非常强烈，对重侧尤其严重，而且曳引钢丝绳以及夹绳器受损非常严重，夹绳器使用寿命短。目前夹绳器属于最常见的上行超速保护装置。

1.2 限速器-安全钳型（非永磁同步电梯）

根据安全钳型安装位置的不同可分为双向安全钳（与下行的安全钳一体）和单向安全钳。双向安全钳安装在轿厢侧，通过夹持导轨工作，受轿架结构的限制和制约，结构设计紧凑，安装调整较麻烦，但安全保护范围比其他型式高；单向安全钳安装在对重支架上通过夹持对重导轨工作，另外在机房需要另外安装一个限速器，使井道内的布置更困难，而且要求必须使用实心的对重导轨，大幅度增加设备成本，目前较少采用。

1.3 本身具备“上行超速保护功能”（采用封星技术的永磁同步曳引机电梯）

采用封星技术的永磁同步曳引机在轿厢上行超速时将切断变频器至曳引机的回路，将永磁同步曳引机三相定子绕组短接，利用发电机的原理，在永磁同步电机内部产生反向制动力矩，阻止曳引机超速。在采用封星技术的永磁同步电机上，超速是不可能发生的，即认为其满足标准要求。它具有体积小，质量轻，占空间少，安装方便、维护简单、使用寿命长等优点，所以现在大多数的新装乘客电梯都采用封星技术的无齿轮永磁同步曳引机。

2 电梯上行超速装置的检验方法

2.1 采用夹绳器作为上行超速保护的检验方法

采用夹绳器作为上行超速保护装置可分为机械式和电气式。机械式即是采用双向限速器通过向上运动的棘爪卡住棘轮，进而带动拉升钢丝绳拉动夹绳器上的顶杆装置使夹绳器动作。其试验方法和进行限速器———安全钳联动试验一致，即人为动作限速器上行棘爪，观察夹绳器动作情况。电气式即是采用电磁铁、电磁继电器、安全开关配合使用，该方式的夹绳器往往采用单向限速器，但必须配备一个上行电气开关。当上行超速时，上行安全开关动作，电磁继电器失电，电磁体失电使得夹绳器动作。对于电气式夹绳器，只要人为动作限速器上的上行电气开关，观察夹绳器动作情况即可。

2.2 采用上行安全钳作为上行超速保护的检验方法

以在对重上的单向安全钳为例。首先，对限速器进行设置，通过向上运动的棘爪卡住棘轮，短接限速器电气开关和安全钳开关，电梯检修上行，观察曳引轮上的钢丝绳会不会“打滑”，会打滑说明安全钳正常。

采用双向安全钳的电梯检验方法与单向安全钳检验方法基本一致，文章不作过多赘述。

2.3 本身具备“上行超速保护”永磁同步无齿轮曳引机电梯的检验方法

在检验永磁同步无齿轮曳引机电梯上行超速保护时，首先应判断该台电梯是否为采用封星技术的主机。只需确定其封星功能，具有了封星功能，即认为其符合上行超速保护功能。可以查阅主机的型式试验报告或者电气原理图。检验时可将电梯轿厢开至最低楼层，进行松闸溜车试验。观察电梯溜车的速度，当电梯以慢速向上运行时，即该台电梯采用了封星技术。当电梯快速溜车时，即该电梯主机不具备封星技术。

3 结束语

在文章中，作者介绍了几种常见的轿厢上行超速保护装置类型以及检验方法，在大多数情况下，建议检验人员应遵守厂家提供的试验方法进行检验。以上所列检验方法只是通过与大家共同探讨，以期对上行超速保护装置有个更全面的了解。

摘要：电梯上行超速时,可能会引起严重的后果,轻则损坏设备,重则引起人员伤亡。电梯轿厢上行超速保护装置,是为了防止由于各方面原因导致电梯向上运行速度失控而设置的一道电梯安全保护装置。文章根据上行超速保护装置各种不同类型以及相应的检验方法进行了探讨。

关键词：电梯,上行超速,类别,检验

参考文献

[1]GB7588-2003.电梯制造与安装安全规范[S].

[2]周张森.关于电梯轿厢上行超速保护装置试验方法的探讨[J].

[3]刘中华.封星技术在永磁同步曳引机中的应用[J].

超速保护装置 篇6

传统的预防措施里最有效的是设立警告标志, 但很多情况下警告标志的设置不能够醒目有效, 尤其在夜间更加不能发挥其作用。针对以上分析, 本文提出一款预防高速公路二次事故的便携式超速告警装置, 该装置不仅可以对超速车辆进行告警并提示前方事故情况, 同时还可以及时将车辆超速情况反馈给事故现场的工作人员, 进而有效地避免高速公路由事故造成的拥堵, 以及二次事故的发生, 同时为高速公路交警及工作人员的生命安全保驾护航。

1 装置结构组成及硬件设计

便携式超速告警装置由主装置和副装置两部分组成。主装置用于测速警示, 包括雷达测速模块、LED显示模块、发声模块、主控模块、电源模块以及无线发射模块。其硬件结构如图1所示;副装置用于预防告警, 包括无线接收模块、发声模块以及副控模块和电池组。其硬件结构如图2所示。

下面简单介绍主副装置各模块的特性。

1.1 测速模块

目前公路车辆测速一般有两种选择方式:设备测速和计算测速。设备测速指采用专用的测速设备 (雷达测速、红外测速、视频测速等) 进行测速, 直接输出被测车辆速度值。计算测速指安装固定间距的两触发点 (线圈或其他感应触发器等) , 利用车辆通过该两点的时间差计算车速。结合交警工作地点的移动性, 本系统主要研究无需破坏路面埋设线圈的便携式的设备测速方式。

雷达测速主要基于多普勒效应, 当无线电波在两个相对运动体之间传输时, 接收到的反射波信号频率会发生变化, 产生频率瞬时增高和降低的现象。利用该原理, 根据接收到的反射波频移量, 可以计算出被测物体相对距离的缩短和增大, 从而得出运动物体的速度。

1.2 控制模块

控制模块采用应用广泛的AVR系列单片机。AVR系列单片机相对于较早的51系列单片机, 片内资源更为丰富, 接口也更为强大, 且电路简单, 故障率低, 可靠性高, 成本低廉。其中, 主控模块需连接雷达测速仪与无线发射模块, 因此选用具有两个USART串口的ATmega128芯片;副控模块结构简单, 任务小, 只需一个USART串口与无线接收模块相连, 采用ATmega16芯片即可。

1.3 电源模块

在电源管理上, 考虑该装置主要在户外使用, 采用蓄电池供电, 如图3为电源模块结构框图。

蓄电池输出的12 V直流电经逆变器将12 V直流电转换为220 V交流电, 再通过开关稳压电源将220 V交流电转换成稳定的12 V和5 V直流电, 其中12 V用于雷达供电, 5 V用于其它模块供电。该方法与直接用蓄电池供电相比, 可以避免因蓄电池电量不足造成的电压不稳, 装置不能正常工作。

1.4 其他

无线收发模块是传输距离超过500 m的数据传输模块, 如:DTD462A等。发光警示模块选用室外高亮的LED屏作文字显示, 提示司机注意与限速, 亦可采用闪频式的报警灯。发声模块由警笛组成。

2 装置工作流程

该装置主要由高速公路事故处理人员配备。当有事故发生时, 将主装置放在距事故现场200~300 m内, 用于测速及警示告警;副装置由工作人员随身携带, 有超速车辆驶来时, 用来警示事故现场人员及时躲避。

(图4、5) 分别为主副装置工作流程图

具体过程如下。

主装置启动后, 进行初始化进入工作状态。雷达测速仪开始对驶来车辆进行测速, 主装置中的ATmega128利用串口接收来自雷达测速仪的速度信号, 经过分析解算, 得出当前时刻车辆的速度, 判断是否超过警戒速度, 若未超过则继续对接收数据进行判断, 若达到, 则通过相应电路控制扬声器,

发出警告音, 同时, 通过无线数据传输芯片DTD462A将信号发送至副装置。副装置的无线模块收到报警信息, 经串口将信息传给ATmega16芯片, 控制扬声器发出告警音, 提示事故现场工作人员。

3 结语

每年交通事故巨大的损失里, 二次事故的比例居高不下, 本文设计的便携式告警装置具有测速精度高, 运行速度快、经济实用等特点, 且其体积小、重量轻, 操作简单、容易上手, 便于交警或高速工作人员携带。从理论层面可以有效地降低事故发生率, 为国家节省大量的财力;更最重要的意义是有效地减少二次事故的发生率, 即意味着可以有效的减少受伤或者因事故死亡的人数, 避免了家庭破裂、孩子成为孤儿等惨祸。

参考文献

[1]缪和匠.高速公路二次事故预防关键技术研究[D].重庆:重庆交通大学, 2009.

[2]陈同林, 樊海博.雷达技术在现代公路交通中的应用[J].西安邮电学院学报, 2004.

[3]杨辉.短距离无线通信技术的应用研究[D].山西:中北大学, 2010.

超速保护装置 篇7

有1辆E150EV纯电动汽车无法行驶,仪表盘故障灯亮。

二、故障诊断与排除

1.E150EV纯电动汽车驱动电机系统的工作原理分析

E150EV是北汽新能源汽车公司推出的1款纯电动汽车,驱动电机系统包括驱动电机本体和电机控制器,驱动电机主要由定子、转子和其它部分组成。

在电机系统中,电机的输出动作主要是靠控制单元给定执行命令,即控制器输出命令。控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电,供给配套的三相交流永磁同步电机使用。E150EV纯电动汽车驱动电机使用了一些传感器来监测电机的工作信息。这些传感器包括旋转变压器和温度传感器。旋转变压器用来检测电机转子位置;温度传感器用来检测电机的绕组温度。

电机控制器是电机系统的控制中心,它对所有的输入信号进行处理,并将电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。电机控制器内含功能诊断电路。当诊断出异常时,它将会激活1个故障代码,发送给整车控制器。

北汽E150EV纯电动汽车驱动电机控制器也是1种自动弱磁调速逆变控制器。电机控制器箱内主要由以IGBT功率模块为核心的功率电路和以单片机为核心的微电子控制电路2部分构成。可以将输入的直流电变为可调的交流电给驱动电机等负载使用,机组采用水冷方式,需外配膨胀水箱等散热设备。

2.读取故障代码

接车后,首先测量低压蓄电池电压,为12.2V,正常。接着进行下列检查步骤。

(1)起动开关置于OFF挡。

(2)将专用诊断仪IMS-D60连接至车辆诊断接口上。

(3)将起动开关置于ON挡。

(4)用诊断仪读取故障代码。诊断仪显示故障代码为:P0519,电机超速保护故障。

3.故障等级的划分

当驱动电机系统出现故障时,驱动电机控制器(MCU)将故障信息发送给整车控制器(VCU)。整车控制器根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障,整车CAN网络故障及VCU硬件故障进行综合判断,确定整车的故障等级,并进行相应的控制处理。可对整车的故障等级进行4级划分,如表1所示。

故障代码P0519是电机超速保护故障。它属于1级故障,即致命故障,这时电机输出扭矩为0,动力蓄电池的高压电断开,系统故障灯亮,这就是该车不能行驶的原因。

4.故障部位分析

故障代码P0519对应的是驱动电机的旋转变压器故障。旋转变压器简称旋变,是1种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。

驱动电机低压信号接口(T35)如图1所示。

驱动电机低压信号针脚的定义(旋转变压器)如表2所示。

北汽E150EV纯电动汽车驱动电机控制器的位置如图2所示,驱动电机控制器信号接口(T12)如图3所示。控制器信号接口的定义如表3所示。

5.故障诊断与排除

出现旋变故障时,一般分为2种情况:一种为电机旋转变压器故障或连接导线故障,另一种为控制器旋变解码电路故障。不管哪一种故障,都将会导致电机系统无法起动及转矩输出偏小等现象。若出现以上情况,首先检查电机旋转变压器是否损坏,若电阻值为∞,表示损坏,需更换旋转变压器或修复连接导线。若电阻值正常,则表示控制器内部旋变解码电路故障,需更换驱动电机控制器主控板。

检测步骤及故障排除:

(1)断开低压蓄电池负极电缆,脱开电机旋转变压器插头T35,用万用表和跨接线测量旋转变压器本体的励磁绕组和信号绕组。根据电气接口表定义,即测量:S1S3,信号绕组回路应为60±10%Ω;S2S4,信号绕组回路应为60±10%Ω;R1R2,励磁绕组回路应为33±10%Ω。经测量,本体正常。

(2)再脱开电机控制器插头T12,测量电机旋变插头T35的针脚至电机控制器T12针脚(1-12、2- 11、3-35、4-34、5-9、6-21)之间导线是否出现断路/短路情况。经测量,2- 11之间电阻值为∞,表明该导线断路。