机-电式制动器冗余的制动力分析

分析：结合标准1、2这种制动器是不是可以这样理解：它的制动能力是每一组制动力最少为125%额定载荷，两组制动力为250%额定载荷，可以单独做125%额定载荷制动力试验。

可见标准对永磁同步主机制动器的设计、制造是非常严格的，对制动能力的冗余度要求也是相当高的。换句话说这种具有冗余度的主机制动器的两边制动力应不少于250%额定载荷；单边制动力也不能少于125%额定载荷。

这种冗余的主机制动器的制动能力真的能满足上述制动要求吗？客观地讲这种冗余的主机制动器在当下可以说是不存在的！因为没有任何一个检验机构和使用单位在现场做过符合上述标准1、2的试验，更谈不上对这种主机制动器冗余度的验证了。这种冗余度的验证试验也只是型式试验机构在试验台上做曳引机型式试验时，做过单边125%制动力矩和双边250%的制动力矩试验。因为制动器的制动能力是动态的，它取决于各个零件的性能：如压缩弹簧弹的疲劳变形、制动摩擦片的调整和磨损等。所以，经型式试验合格的曳引机主机制动器，只能代表这种形式规格的曳引机符合型式试验要求。但不能代表每一台主机制动器的制动力具有满足上述标准1、2的冗余要求！要说明具有这种冗余制动的能力，必须要按标准1、2做冗余制动能力验证。否则，这种主机制动器就不具备冗余制动能力，不能进行轿厢上行超速保护制动和轿厢意外移动制动。

目前，电梯检验机构和使用单位根本就没有条件和能力在现场做上述标准1、2的试验；再一个是电梯设计规范为保证电梯整体的安全，也不能用250%额定载荷在额定速度下行的制动力来制动空载或轻载轿厢（除非这种制动器制动力可调），否则紧急制动所产生的减速度会对乘客产生伤害。单边125%额定载荷在额定速度下行的制动试验，由于危险和制动产生的巨大径向力可能会对驱动轴和轴承带来损害，这个冗余度核实试验，也没有做（电梯检规没有要求）。充其量就做个满载检修速度下行或空载上行制动试验。其制动力最大也就是100%或125%额定载荷（两边同时制动），如果制动力两边均匀，其单边最大制动力也就是50%或65%额定载荷。此时，若是一边制动失效或制动力不足，另一边也无能为力，更谈不上所谓的冗余制动了。绝大多数永磁同步主机驱动的电梯出现开门走梯致人剪切死亡事故，就是由于主机制动器的单边制动力小于100%额定载荷才发生的。

既然强制标准要求永磁同步主机冗余的制动器单边最小的制动力应保证在100%额定载荷，那么在当下无法或不具备验证这种主机制动器冗余的制动力情况下，强烈要求国家电梯安全监督管理机构和电梯检验机构，对未验证或单边制动力小于100%额定载荷的主机制动器，取消其冗余度的功能，不能对轿厢上行超速和意外移动进行保护。

笔者是学机械制造的，原来在机-电制动器的教科书里和多年接触制动器的使用过程中，业内很忌讳制动器单边制动。而今天电梯上广泛使用的永磁同步主机冗余的制动器，恰恰就是依赖这种单边制动来达到安全制动的目的。所以笔者心里没有底，试着利用运动学和动力学的原理，计算了主机制动器在125%额定载荷、额定速度下行单边制动时制动力和制动正压力：由于主机制动器是单边制动，所产生的正压力对轴、轴承、制动臂的强度、刚度和主机座就会形成一个很大的单边径向力，严重的话会损坏轴、轴承和制动臂或者使主机座产生位移（曳引轮安装位置发生变化），影响电梯正常的运行。再一个就是计算250%额定载荷、额定速度下行主机制动器两边同时制动时所产生的制动力，对轻载、额定速度制动时轿厢制动减速度的变化和对乘客的影响。

由于笔者不是搞同步主机制动器设计、制造的，手头缺少相应的计算参考资料，恳请同步主机设计、制造人员可根据本文计算得出的125%额定载荷单边制动正压力和250%额定载荷两边同时制动的制动力偶对同步主机的轴、轴承、制动臂的强度、刚度和主机座进行径向力验算，并将计算结果公开，确保其在理论上能满足标准试验的要求。