电梯运行中变频器频繁报过压故障,或者制动电阻用了没多久就烧坏了、外壳变形,很多电梯维保工程师都遇到过这种情况。排查一圈之后才发现,变频器没问题、制动单元也没问题,最后的问题往往出在制动电阻选型和安装上。
电梯制动电阻为什么容易出问题?
电梯制动电阻出问题,最常见的原因有三个:功率选小了、阻值选大了、散热没做好。
①功率选小了。电梯的制动频度一般为10%~15%,但是如果电梯运行频率很高、楼层较高、载重较大,则实际制动频次会远远超过设计值;而电阻每次制动都在超负荷工作,其内部温升持续超标,导致电阻丝氧化加快,最终烧断。有的电阻可能前几百次制动都是正常的,但是内部已经出现累积损伤,在一定的次数之后就会突然失效。
②阻值选大了。制动电流不够,再生能量泄放不彻底,母线电压降不下来,变频器经常性地报过压故障。电梯一制动就跳闸,乘客体验很差,维保成本也高。
③散热没做好。电梯控制柜的空间是有限制的,很多情况下,制动电阻都会被装进控制柜里。如果柜子本身没有良好的通风效果,或者电阻距离周围的物体太近,甚至散热条件达不到要求,那么电阻产生的热无法散发出去,使得电阻表面温度一直走高直至烧毁。
制动电阻选型常见的错误就是这三点。阻值、功率、散热——每一个都关系着电梯能否正常停机、能否长期稳定的运行。
电梯制动电阻选型盯住三个参数
电梯制动电阻的选型,核心就是三个参数:阻值、功率、散热条件
①阻值。阻值选型有一个不可违背的原则:流过制动电阻的电流必须小于制动单元允许的最大电流。阻值太小,电流超标,有可能烧毁制动单元的功率管;阻值太大,则制动电流不够,能量泄放不彻底,母线电压降不下来。
工程上常用的计算方式:先确定变频器直流母线允许的最高电压(对于380V系统一般是700V-800V),然后再除以制动单元允许的最大电流,就得到了制动电阻的最小阻值。阻值只能往大选,不能小于这个最小值。
②功率。制动电阻的功率是由制动频次和单次制动的能量所决定的 P=U²/R×占空比 占空比是指制动的时间占整个工作周期的比例——电梯的制动频度通常是10%-15%,频率高的电梯要选择更大的功率。
在选型的时候可以给功率留一定的裕量,一般建议制动电阻的额定功率要比实际计算出来的功率高20%到30%。如果电梯是频繁制动的(例如高层住宅、商用电梯)那么功率的余量就越大了,有经验的工程师会把功率选到计算值的3到5倍。
③散热条件。 制动电阻的散热条件决定着它能不能发挥出标称的性能;
· 柜内安装。 电阻装在密闭柜体里,热量散不出去,要主动降额——一般按照其标称功率的60%-70%来用;若非得柜内安装,则建议在柜子上面开个通风孔或者加一个散热风扇;
· 安装间隙。 电阻与电阻之间的距离、电阻与周围物体的距离都要留够空间——上下左右至少保留50mm以上的空间,以防止热辐射互相影响;
· 安装方向。铝壳电阻的安装方向会直接影响它的自然对流的效果,竖直安装比横置好一些。
总的来说,电梯制动电阻看起来不起眼,但它却是决定着电梯能不能平稳地停稳、能否频繁启停而不跳闸的关键;而其中阻值、功率、散热这三个参数中的每一样都关系到电梯的运行品质与乘客的安全问题。