一则电梯制动器抱闸延迟案例的原因、风险及其防范措施

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摘要[摘要] 在电梯运行中,制动器可能由机械卡阻、润滑不当、电气故障、电气控制回路设计问题等导致失效,其中电气控制回路设计问题往往比较隐蔽,在电梯常规维保中难以被发现。针对一则在定期检...

本文刊登于2026年第2期
作者信息:何平洲,曾歆懿/ 广州特种设备检测研究院
[摘要] 在电梯运行中,制动器可能由机械卡阻、润滑不当、电气故障、电气控制回路设计问题等导致失效,其中电气控制回路设计问题往往比较隐蔽,在电梯常规维保中难以被发现。针对一则在定期检验中发现的电梯制动器抱闸延迟案例,经排查,确定制动器抱闸延迟原因是:制动器两侧制动组线圈接线板上的续流回路与控制柜接口板上的续流回路形成了非预期的并联关系,两个续流回路的并联导致续流回路总电阻减小,使得制动组线圈在断电后磁场衰减过程延长,电磁铁无法及时释放,从而造成制动器闭合延迟。指出了案例中制动器抱闸延迟的风险,包括:制动失效风险增大、易造成平层超差与剪切事故、部件磨损加剧。提出了案例中制动器控制回路的整改措施,并分别从设计、安装、维保及检验等方面,提出了制动器抱闸延迟风险的防范措施。
[关键词] 电梯制动器;抱闸延迟;续流回路;风险;防范措施

制动器制动的可靠性、及时性直接关乎乘梯安全。在电梯运行中,制动器可能由机械卡阻、润滑不当、电气故障、电气控制回路设计问题等导致失效,其中电气控制回路设计问题往往比较隐蔽,在电梯常规维保中难以被发现。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

在本文中,笔者分析一则由制动器双重续流回路并联引起的制动器抱闸延迟案例。笔者希望通过对该案例的分析,对电梯的设计集成、现场调试及定期检验工作作出提醒。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

1 电梯制动器抱闸延迟案例概况

笔者对某工业园区一台出厂年月为2024年6月的有机房载货电梯(配置块式制动器)进行定期检验时发现:当电梯处于检修运行状态,人为断开安全回路或门锁回路后,制动器失电后抱闸存在明显延迟。特别是在空载上行制动试验中,动作紧急停止开关后,制动器响应滞后,轿厢加速上行一段距离后才被制停。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

该现象不符合国家标准GB/T 7588.1—2020《电梯制造与安装安全规范 第1部分:乘客电梯和载货电梯》第5.9.2.2.2.3 条第c)款 “断开制动器的释放电路后,电梯应无附加延迟地被有效制动”的要求,存在安全隐患。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

2 案例中电梯制动器抱闸延迟的原因分析

笔者首先排查了制动器机械卡阻因素。经检查,该电梯在正常运行时,制动器动作灵活、可靠,制动衬垫与制动轮无异常接触;在制动状态下,制动衬垫与制动轮贴合紧密,未出现拖闸现象。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

制动器控制回路如图1所示。该回路主要由整流滤波电路和续流回路构成。整流滤波电路由控制柜电源板完成,输出DC 110 V电压,经抱闸接触器KLZ、运行接触器KDY后,通过控制柜接口板输送至抱闸线圈。续流回路中包含续流二极管D 10、D 12及续流电阻R 1、R 47。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

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为探究制动器失电后电压延迟的原因,对制动器右侧制动组线圈BK 2两端(ZQ2+、ZQ2-)的电压进行了测量。测量结果显示:在开闸状态下,起步电压为110 V,维持电压为80 V;但在制动器失电抱闸的瞬间,线圈两端电压并未立即归零,而是呈现逐渐衰减的趋势,最终降为0 V。因此,初步怀疑抱闸接触器KLZ或运行接触器KDY存在触点粘连,导致控制回路无法有效切断。为验证该怀疑,分别对KLD和KDY这两个接触器的触点进行了检查。检查结果表明:这两个接触器每次开闭动作均灵敏可靠,未发现迟滞、粘连或其他异常现象。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

进一步将制动器控制回路与现场实物接线进行比对,发现制动器两侧制动组线圈BK 1、BK 2均设置了接线板,接线板上均有一组电阻及二极管D 1、D 2(见图2),构成续流回路。于是怀疑电压延迟现象与该设置有关。文章源自特考一点通特考一点通-https://www.tkydt.cn/10795.html

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根据现场实物接线情况,绘制制动器右侧制动组线圈BK 2的控制回路(见图3)。在电梯正常运行时,测得电阻R及续流电阻R 47两端的电压均为0 V,表明该支路无电流通过;在电梯检修运行中,断开安全回路以模拟制动器失电状态,测得电阻R及续流电阻R 47两端均出现8 V的瞬时电压,且对地压降均为8 V。经进一步测量确认,线路AC段与BD段呈并联关系。由此可知,制动器控制回路中实际存在两条续流回路:回路一为ZQ 2- → D 12 → R 47 → ZQ 2+,回路二为ZQ 2- → D 1 → R → ZQ 2+。相较于仅含续流二极管D 12与续流电阻R 47的原设计,现场实物接线中额外增加了回路二。该冗余回路是否会对制动器失电后的电压衰减特性产生影响,进而导致制动器抱闸延迟,需要作进一步分析。

制动器线圈为感性元件,其电流不能突变。根据电磁感应原理,制动器断电瞬间,线圈两端将产生较高的反向电动势。为防止电弧损坏电路中其他电气元件,制动器控制电路通常设有续流回路,用于消耗线圈储存的电磁能。其工作原理为:在通电状态下,电源电压施加于线圈两端,行程磁场产生磁铁吸力,以克服弹簧压力使制动器张开,电梯得以运行。此时续流二极管反向截止,对电路无影响。在断电瞬间,线圈电流中断,电感为维持原有电流方向而产生反向电动势,续流二极管正向导通,为感应电流提供闭合回路,使线圈中的能量通过二极管以热能形式释放,从而避免高压尖峰损坏控制元件,并确保制动器迅速机械闭合。

根据文献[1],将从电磁线圈电源断开至制动器闭合的时间定义为制动器电磁响应时间。制动器电磁响应时间

式中:L为制动组线圈电感(H);R L为制动组线圈电阻(Ω);R为续流电阻(Ω);I 0为初始电流(A);U b为最高释放电压(V)。

由式(1)可知,制动器电磁响应时间随续流回路中续流电阻的增大而减小,即续流电阻越小,电磁释放越慢。

在案例中,控制柜接口板上的续流回路与制动组线圈接线板上的续流回路形成并联关系,使得释放反向电动势的等效总电阻显著减小(根据并联电阻公式得出)。由此产生的直接后果是:线圈中残余电流的衰减速率变慢,磁场消退延迟,导致电磁铁吸力衰减过缓,无法在短时间内克服制动弹簧力,从而使制动器闭合发生延迟。

3 案例中制动器抱闸延迟的风险分析

1)制动失效风险增大。制动器抱闸延迟直接导致制动距离增加,电梯无法可靠制停,存在溜车、蹾底、冲顶等极端安全风险。

2)易造成平层超差与剪切事故。即便未发生严重溜车,微小的抱闸延迟也可能导致电梯平层精度超出允许误差范围。在乘客出入轿厢的过程中,若电梯因抱闸延迟发生意外移动,易引发剪切事故,造成人员伤亡。

3)部件磨损加剧。在抱闸延迟状态下,制动块与制动轮在未完全闭合时产生相对滑动摩擦,会加速制动衬垫的磨损,导致制动轮过热甚至损伤,缩短相关部件的使用寿命,长期运行后会削弱制动性能。

4 案例中制动器控制回路整改措施

根据前文的原因分析,采取以下整改措施:在电梯制造单位调试人员的配合下,断开控制柜接口板上的续流回路,仅保留制动组线圈接线板上的续流回路工作。具体操作为:将KDY辅助触点84上的ZQA接线移至辅助触点53(见图1、图4),利用KDY切断控制柜接口板上的续流回路。采取该整改措施后,在检修运行状态下触发紧急停止开关,测得控制柜接口板电阻R 1两端电压为0 V,而制动组线圈接线板上的电阻R两端出现40 V瞬时电压,这表明电磁能仅由制动组线圈接线板上的续流回路消耗。随后进行多次空载上行制动试验,制动器延迟闭合现象消失,验证了该整改措施的有效性。

经与电梯制造单位技术部门沟通确认,该整改措施符合制动器原设计意图,即:仅采用制动器两侧制动组线圈接线板上的续流回路。当初,电梯制造单位技术部门已设计了制动组线圈接线板上的续流回路,但是选配的控制主板也自带续流回路。在系统集成阶段两者未被有效识别与协调处理,导致两条续流回路并联运行,降低了续流回路的总电阻,进而引起制动器电磁响应时间增加。

笔者建议电梯制造单位在产品设计、配置说明及出厂检验等环节对该问题予以关注并作出改进。目前,控制主板供应商已根据笔者建议修改了控制主板接线图(见图5的红色方框部分),以消除案例中制动器抱闸延迟的风险。

5 案例中电梯制动器抱闸延迟风险的防范措施

1)电梯制造单位在选配外购控制主板时,应明确告知控制主板供应商电梯制动器是否已设计续流回路,并要求控制主板供应商在供应的控制主板中默认不启用或在物理上不安装自带制动器续流回路(可提供明确的可配置选项说明)。在电梯电气原理图、接线图及安装调试手册中,应清晰标注制动器续流回路的位置与设计意图,并明确警示不得额外并联其他续流回路。同时,应将制动器电磁响应时间测试列为出厂检验项目,以确保产品符合标准要求,并可及时发现因设计冲突导致的制动器抱闸延迟问题。

2)安装单位在安装前,维保单位在维保前,应仔细研读电梯制造单位提供的技术资料,尤其要关注制动器控制回路的设计细节,特别是续流回路的相关说明。在涉及制动器接线或更换控制主板、制动器部件时,应严格按图施工,不得擅自增减或改动部件。更换不同品牌或型号的部件时,务必核对续流回路的设计差异。在进行空载上行制动试验中,应特别注意是否存在制动器抱闸延迟或电梯溜车现象。同时,应加强对安装人员、维保人员关于制动器的工作原理、续流回路的作用及设计冲突产生的风险方面的培训。

3)检验人员在进行制动试验(尤其是空载上行制动试验)时,除关注最终制动效果外,还应关注制动器的实际动作时间,注意观察曳引轮停止转动的瞬间是否与制动器动作同步,是否存在肉眼可见的延迟现象。

6 结语

在本文中,笔者揭示了一个由电梯部件间设计兼容性不足引发的故障:制动器端与控制主板端双重续流回路无意中并联,导致续流回路总电阻减小,最终造成制动器抱闸延迟。该故障隐蔽性强,常规维保中难以被发现,但存在的风险较高。该故障警示大家:电梯的安全不仅依赖于单个部件的质量,也依赖于整个系统集成的协调性。因此,必须从设计、制造、安装、维保、检验等方面全链条加强风险控制,通过严格的技术交底、规范的操作流程和细致的检验确认,筑牢电梯安全运行的坚实基础和坚固防线。

[参考文献]

[1] 陈伟斌.一起电梯制动器驱动电路故障的探析[J].安全与健康,2017(8):43-46.

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  • 本文由 HS_ZC 发表于2026年6月22日 14:38:57
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