一种电梯空载平衡系数测试仪

详细介绍了一种帮助快速准确检查电梯的设备。

作者：陈磊、阮一辉、蒋远东、郑曲飞

随着社会的发展，电梯已经成为最重要的交通工具之一。 与此同时，电梯的安全性和节能性日益受到关注。 因此，电梯安装和检验部门的职责就变得更大了。

电梯平衡系数是电梯最重要的参数之一，应进行测试和检查，以降低能耗，提高安全性。 该性能指标的实质是配重的配重设计。 在悬挂式电梯的情况下，电梯轿厢的重量通常由配重来平衡。 因此，如果以合同速度测量功率，影响功率消耗的因素将主要是由配重平衡的满载比例。

在电梯机器的通常设计中，配重的大小可以平衡电梯轿厢的重量，加上 40-50% 的额定负载。 本文介绍了一种测量电梯空载平衡系数的新方法。 该仪器具有结构简单、体积小、响应速度快、能耗低、可靠性高等特点。

测量原理

在典型的电梯中（如图 1 所示），如果轿厢停在非顶层的平台，则：

T₁ = P + T₃ + T₄ + L_qy 和T₂ = T.₅ + (H - L)q_y + W

T3= 1/2 (HL)q_d

T4 = (H – L)q_b

T₅ =Lq_b

因此，T₁ 和T₂ 应该：

其中：

• L = 轿厢距顶部平台的行驶距离（以米为单位）； 考虑 随汽车运动而变化的变量。
• T₁ = 牵引轮一侧的张力（牛顿）。
• T₂ = 偏转滑轮一侧的张力（牛顿）。
• T₃ = 来自汽车下方移动电缆的接头处的张力（以牛顿为单位）。
• T₄ = 来自轿厢下方补偿绳/链条的接头处的张力（以牛顿为单位）。
• T₅ = 来自配重下方的补偿绳/链条的接头处的张力（以牛顿为单位）。
• q_d = 每单位长度移动电缆的质量（公斤/米）。
• q_y = 每单位长度的吊绳质量（公斤/米）。
• q_b = 每单位长度配重下的补偿绳/链条的质量（公斤/米）。
• P = 空车质量（公斤）。
• W = 配重的质量（公斤）。
• H = 行程高度（以米为单位）。

如果缓冲器是油缓冲器，则应绕过电气开关。 也绕过上限开关和最终限位开关，使轿厢进一步向下移动，直到绳索在曳引轮上滑动。 配重放在完全压缩的缓冲器上，可以测量配重的质量 (W)。 同理，绕过低限位开关和最终限位开关后，可以操作轿厢向下移动，就可以得到空轿厢的质量（P）。

 如果汽车处于最高级别：

如果汽车处于最低层：

其中：

• D_i = 配重一侧的总重量（以牛顿为单位）。
• J_i = 汽车侧面的总重量（以牛顿为单位）。
• F_f = 滑轮和绳索之间接触区域的摩擦力（以牛顿为单位）。

假如：

KQ=1/2（D_i-J_i)

我们可以有：

KQ=WP-1/4Hq_d

其中：

• Q = 电梯轿厢的额定载荷（公斤）。
• K = 平衡系数，表示配重对额定负载的平衡量。
• K = 电梯平衡系数； 这个常数可以根据 W、P、H、Q 和 qd 知道。

硬件设计

电梯平衡系数测量仪的硬件组成如图2所示，包括控制器模块、人机界面操作模块和传感器模块。 人机界面操作模块及感测模块与控制器模块电性连接。 控制器模块由 ARM 嵌入式中央处理单元 (CPU) 供电。 传感器模块是一个扁平的测力计称重传感器。 人机界面操作模块用于显示系统参数，包括数字显示管和参数设置按钮、晶体管输出模块、继电器输出模块和测试数据的实时显示。

ARM 嵌入式 CPU 用于控制中央内核。 该芯片带有模数转换器和CAN通信接口。 其主要功能是对力传感器输出信号进行采样、存储、分析和传输。 对传感器数据进行采样和分析处理，然后通过内部程序推导出基于公式基本力学的轿厢和对重重量和平衡系数的数学模型。 输出平衡系数值，同时自动确定资格。 通过人工输入，控制器可以接受操作模块的各种输入参数进行存储、分析和传输。

结语

该装置利用传感器技术和微控制器来测试无负载平衡系数。 根据给出的公式可以很容易地推断出电梯平衡系数。 从传感器接收到的数据可以通过微控制器编程进行处理和计算。 最后，所需的数据可以显示在显示屏上。 这种方法对于快速准确地检查电梯的人很有帮助。