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高温对室外观光电梯正常运行的影响

作者:毕业论文网时间:2023-08-09 23:36:58阅读:316来源:本站

引言


2010年7月5日,上海中国航海博物馆全面对外开放。从外门到二楼入口,需要通过台阶或两侧的户外观光电梯上升。开业以来,气温逐渐升高,户外观光电梯逐渐开始出现各种问题。电梯被困,电梯门无法打开或关闭。最奇怪的事件是电梯在没有人员的情况下自由上下移动,没有人工控制。为了保证游客和工作人员的安全,只能暂时切断电源,关闭两台户外观光电梯,发现故障,分析原因,找出解决方案。


故障原因分析


1.1现场情况排查、勘察、勘察


为了解决这两台户外观光电梯自由上下运动的问题,组织了一些维修工程技术人员对电梯现场进行调查调查。位于东西两侧的户外观光电梯型号为OH-G(MRL)西子奥迪斯电梯,电梯外部结构分为上下两层,上部为钢结构骨架和钢化玻璃,下部为钢结构和钢化玻璃,两侧为砖墙结构。下半部分与车库建筑相结合。OH-G(MRL)西子奥迪斯电梯无机房,电气控制箱安装在砖墙下部,电机、变频器位于轿厢顶部。


看看户外观光电梯井的上半部分,完全暴露在阳光下,周围不可阻挡的东西,所以从太阳到太阳,井的上半部分被太阳烤,井的温度变得很高,用温度枪测量井的温度,夏季高温天气大部分时间井的温度超过45℃,甚至极端高温天气,电梯井的上半部分温度超过55℃。


1.2井温升高原因分析分析


1.2.1井道本身的建筑结构影响井道本身的建筑结构


在夏季炎热的天气里,室外温度很高。井外用钢结构支架固定大型钢化玻璃。室外观光电梯井道上半部及周围无遮阳物或建筑物。强烈的阳光使井道温度急剧上升。室外观光电梯井道空间狭小,轿厢外框与室外观光电梯井道壁内空间距离狭小。当室外观光电梯井道在楼层打开时,外部空气与井道之间的空气交换量增加。大多数时候,室外观光电梯的楼层门和轿厢门都是关着的,相当于室外观光电梯井道就像一个透明的蒸笼。根据物理热力学原理,热空气上升,使热量聚集并停留在室外观光电梯井道的上半部分。


1.2.22电梯电气系统散发的热量


变频器、制动电阻、电机是电梯电气系统的主要加热部件。而户外观光电梯这三部分,正好位于轿厢顶部。当变频器和电机消耗部分电能时,由于转换效率,部分以热量的形式释放到空气中;制动电阻消耗电梯再生发电的电能,以热量的形式释放,这也是井道温度升高的原因。变频器由主控电路和控制电路组成。主回路是为电机提供调压调频电源的电力交换部分,由整流器、平滑电路和逆变器组成。逆变器中的逆变器元件绝缘栅双极晶体管(IGBT)它是变频器的主要热源。IGBT的发热主要集中在开关瞬间。电梯变频器需要频繁启动,以释放大量的热量。制动电阻本身就是消耗能量转化为热量,电梯空载比轿厢重,主机转子旋转,切割定子线圈磁线运动,产生自发电,使电机从电状态转化为发电状态,再生能量通过变频器制动单元,最终通过制动电阻以热能的形式消耗。据相关专业人员测试,制动电阻消耗电能约为电梯能耗的1/3。电机运行本身就有一定的电能消耗。电机运行中释放的热量与电流平方成正比。电机在启动和制动过程中电流最大。


1.3高温对室外观光电梯正常运行的影响


1.3.1高温容易引起微机控制板程序异常


微机控制板和PLC上的电子设备通过电压和电流比较进行逻辑控制,响应并执行外部指令。由于电子设备的材料温度特性,电子逻辑判断在高于温度时会出错,影响正常运行(如电梯正常运行中突然关闭,电梯运行到门区不开门或关门,电梯运行到门区不能减速等)。同时,在维护过程中也不容易发现故障点。


1.3.2高温易损坏电子元器件


(a)变频器的故障率随着温度的升高而上升,使用寿命随着温度的升高而下降。环境温度升高10℃,变频器使用寿命减半。当环境温度超过允许温度时,变频器逆变电路中逆变器件参数的开启时间和关闭时间会发生变化,导致一个器件在交替过程中已经导通,而另一个器件未来可以关闭,导致同一桥臂上下两个器件之间的“直通”,使该部件瞬时短路,逆变器立即损坏,变频器无法正常工作。同时,随着温度的升高,变频器的绝缘性能会大大降低,容易导致变频器损坏和电梯故障。


(b)制动电阻


当环境温度过高时,很容易使制动电阻散热时间过长。如果电梯运行频繁,制动电阻的热量会多次积累,最终导致制动电阻温度过高,甚至火灾等安全事故。


(c)其他电子元器件


接触器、继电器、变压器等电子元件工作时,由于电流通过导体和线圈而产生电阻损耗;由于交变电磁的作用,交流电路在磁体中产生涡流和磁滞损耗。几乎所有这些损耗都转化为热能,部分散落在周围介质中,部分滞留在电器中,提高电器温度。此时,如果环境温度过高,各电子元器件的散热条件会很差。一是大大降低电子元器件的可靠性;二是降低电子元器件的使用寿命,甚至损坏电子元器件。统计显示,电子元器件温度每升高2℃,可靠性降低10%。当环境温度超过电机允许温度时,会严重影响牵引电机的散热。由于电机启动和制动频繁,电机本身会释放大量热量,井道内的高温无法及时消除。电机在高温环境下继续运行,容易烧坏线圈,损坏电机。


解决方案


通过对我馆两台户外观光电梯的现场情况进行调查调查,参考其他类似案例,通过对电梯应用技术资料的查询,逐步确定问题的关键。夏季高温对我馆户外观光电梯的主要原因是高温,井内变频器受高温影响最大,其次是制动电阻。高温的主要原因是夏季炎热、阳光照射、井道钢结构、钢化玻璃结构和蒸笼结构。下一步就是降低井内温度,考虑几个方案:在井内安装空调设备;在井道上部外围增加遮荫物;增加井道通风。在井道内安装空调设备,由于井道上部为钢化玻璃,井道空间有限,安装有限,空调设备安装井道下部墙体,冷空气下沉,无法达到变频器和制动电阻的冷却效果。增加遮荫物,破坏博物馆整体建筑协调性,在高温天气下效果有限。最后决定在井道中墙部分,两侧安装排气扇,一个进气,一个排气,形成对流。经过十几年的运行,经历了无数次高温天气考验,运行良好。


2结语


在户外观光电梯的选择、设计、安装和施工过程中,要充分考虑环境温度对电梯的影响,特别是夏季高温对电梯的影响,采取电梯遮阳、降温、通风措施,确保电梯井内温度低于40℃,消除或减少高温引起的各种故障,确保电梯在安全、稳定、可靠的环境中运行,更好地为公众服务。


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