电梯平衡系数几种检测方法及其影响因素

曹扬，刘洋

摘要：在我国的高档小区、商务写字楼中电梯是必不可少的工具，其为人们的日常生活提供了便利，而电梯运行的安全性也受到人们的高度关注。对电梯安全运行来讲平衡系数至关重要，其取决于曳引机功率、也引力、轿厢与对重等因素，最佳的平衡系数在电梯安全运行中发挥了关键作用。故通过分析电梯工作原理与平衡系数，指出电梯平衡系数的常用检测方法，重点研究电梯平衡系数检测的影响因素及解决手段，以保证电梯运行的安全性。

关键词：电梯平衡系数；检测；影响因素

时代的发展提高了电梯技术水平，老化的电梯已经无法满足新兴技术的应用需求，直接威胁电梯的运行安全。基于此，有关监管部门要科学判断电梯运行的过程，从而更好保证电梯的安全使用。对电梯运行安全来讲，电梯平衡系统非常关键，其不仅关系着电梯的使用时间，还决定大众的生命安全。但电梯在长期的运行中，平衡系统由于其他因素的影响而出现变化，故要系统了解电梯平衡系数的检测情况。

1电梯工作原理与平衡系数概述

1.1电梯工作原理

电梯工作时产生不同的驱动方式，其中以强制驱动、曳引驱动和液压驱动最普遍，而电梯运行中使用最多的是曳引驱动。该驱动电梯是通过曳引钢丝绳与曳引轮的相对摩擦力实现运行。曳引驱动电梯中至关重要的曳引机包括了制动器、电动机、减速箱和曳引轮，曳引机驱动曳引轮高度转动进一步产生运行动力，在曳引钢丝绳的两端放置轿厢与对重，向其施加摩擦力后紧贴曳引轮槽，此时由轿厢与对重动力启动电梯运行；而一旦电动机获得较好的驱动效果，便会赋予钢丝绳与曳引轮槽一定的曳引力，钢丝绳高速运行使电梯上下运行[1]。

1.2电梯平衡系数

曳引驱动电梯有一项非常关键的指标，即平衡系数，而对重作用是平衡轿厢及轿内负载重量，电动机运行负载适度减轻。轿厢内存在着不固定的负载，电梯安装调试完成后不能任意改变，故为了电梯保持最佳的平衡运行状态，需采取适当的平衡系数，具体见图1。

 

图1平衡系数

2电梯平衡系数的常用检测方法

2.1电流测量法

该法是指电梯轿厢基于30%-60%的额定荷载完成启动运行，对曳引机在轿厢和对重运动至统一位置的电流数据统一记录，绘制出电流与负荷的关系图，依据图中交点确定平衡系数。该法技术成熟，无需专业设备[2]。

2.2盘车手轮扭矩测量法

该法是借扭矩传感器测量电梯轿厢与对重平衡状态下启动运行产生的扭矩，反复测量两次，选取上下行扭矩均值，然后依据力矩平衡公式算出电梯对轿厢侧与对重侧的重量差值，联系荷载量得到电梯平衡系数。该法需要的设备很多，还会被其他因素影响。

2.3直接称重测量法

该法有不少特点，最明显的是误差小、操作方便。科学测量轿厢和对重及其附件，获得电梯轿厢与对重的准确差值，依据K=（W-P）/Q算出电梯的平衡系数。称量操作非常复杂，且效率不高，相应减少使用次数。

3电梯平衡系数检测的影响因素及解决手段

3.1电压波动的影响

电压在一瞬间发生波动，造成电流发生改变，难以获得精准的平衡系数测量结果。事实上，电动机输出转矩影响电梯的驱动负载能力，而电动机的输出转矩现场测量的难度较大，依据电动机输出转矩公式：

我们是对电动机输出功率和转速进行测量，输出功率：

电流：

一般来讲，三相异步电动机的效率η不会有任何变化，功率cosφ和转速n均密切联系着电动机的转速率s，当负荷变化范围在0-100%时，转速率极少会改变，尤其负荷变化范围在40%-50%时，几乎可以不考虑这一变化。因此，电动机功率与电压变化密切联系着电流的变化情况。

我国目前的电力供应非常紧张，电压波动现象也十分多见，即便波动范围未超2%，也能使电流发生变化，而电梯平衡系数约为40%-50%时，电流会出现极少差值。电压即便出现微小的波动，也可能得到错误的检测结果。

在现场检测时，对电压瞬时波动监测的难度较大，故可以联合盘车试验，以获得准确结果。

3.2测量误差

对电梯进行验收时，大多数情况统一标记电梯轿厢平齐绳头位置和对应的机房钢丝绳位置，如此有利于获取电流值。但实际检测过程会出现错误的电流读取位置：

1）位置线错误，严重偏离正确位置；

2）电梯高速运行，造成读取电流数据滞后；

3）位置线模糊，容易与平层线混淆。

解决以上问题相对简单，即位置线标记时尽量明显，且标记好曳引轮的轿厢位置从而获取电流数据。引起测量误差的原因还有砝码重量误差，多数砝码无统一的标准，只选择近似的重物，故出现误差。相应的解决措施是采取标准砝码。

3.3导轨安装精度

目前电梯安装成本不断压缩的前提下，电梯运行的安全性也受到巨大威胁，进一步造成导轨顶面距离偏差达到10mm以上。当轿厢或对重通过的导轨有较大偏差值时，电流值发生偏离。如一台上行电梯轿厢改变电流值，电流值为6.4、5.4时得到偏小导轨面距或较大导轨侧面偏差数据，形成运行瓶颈，一旦轿厢达到该瓶颈，电流值随之变小。同理，下行轿厢也存在这样的一个运行瓶颈。

在电梯平衡系数检测时，若轿厢与对重绳头平齐位置存在瓶颈，则无法获得准确的电流数据，导致平衡系数曲线绘制缺乏依据。此时，一方面可参考轿厢经过该位置的理论数据；另一方面可参考盘车力度。另外，还可以适度调节导靴间隙，令其变大，完成检测后可将其复原。

3.4制动器的调整

现场检测时制动器出现无法彻底打开的现象，即制动轮与闸瓦形成运行摩擦。这种情况也干扰其他项目检测的准确性。很明显，制动轮摩擦闸瓦时电动机电流升高，加上上行与下行增加的电流不相同，进而影响电梯平衡系数测试的准确性。解决方法是科学调节制动器后再进行检测。

4结束语

为了使电梯安全运行，要保证电梯平衡系统稳定，其中电梯平衡系数是判断电梯是否安全的重要指标。电梯长期运行时被各种因素影响从而改变平衡系统，为电梯运行埋下隐患，甚至缩短使用时间。据国家相关统计数据可知，电梯平衡系数检测未达标率超过50%，带来很多安全问题。为此，研究有效的方法检测电梯平衡系数非常关键。

参考文献：

[1]孙斌.测量电梯平衡系数的电流法分析与相关问题探讨[J].中国电梯, 2022, 33(7):6.

[2]黄敬龙.浅谈检验人员现场判定电梯平衡系数的正确性和合理性[J].电梯工业, 2021,21(3):42-44,46.