1引言
曳引機制動器的工作特點是通電吸合，斷電抱閘，所以，在電梯運行時，制動器是處于通電吸合狀態，這就要求制動器必須有足夠的電磁吸力才能保證電梯正常工作，并且，制動器還必須滿足另外兩個條件[1]：1當電壓降低到額定電壓的80%時，制動器還能可靠的吸合；2 在吸合狀態時，電壓降低到額定電壓的55%時制動器還能有足夠的吸力不至于釋放，這就要求制動器必須滿足不同工作點的需要。但由于空間和成本的限制，制動器不可能做得很大，因此，準確計算制動器電磁參數就顯得尤為重要。
2 結構原理
無論是塊式制動器、鼓式制動器還是疊式制動器，其電磁結構基本相同，如圖1所示：
圖1 電磁結構原理圖
電磁鐵心座、線圈、銜鐵組成制動器最基本的電磁結構，當線圈通過電流時，電磁鐵心就會產生磁通，若不考慮漏磁通，磁通路徑將由電磁鐵心座底部→電磁鐵心座外部→電磁鐵心座外部空氣隙→銜鐵→電磁鐵心座內部空氣隙→電磁鐵心座內部形成回路，由于空氣隙之間磁通的存在，電磁鐵心座對銜鐵產生拉力，在電磁拉力作用下銜鐵向鐵心移動，產生的電磁拉力可按下式計算：[2]
F—電磁吸力，單位為N
—電磁鐵心座端面氣隙流出的磁通，單位為Wb
μ0—空氣磁導系數，其值為
S—電磁鐵心座端面流出磁通氣隙面積，單位為
α—修正系數，一般取3～5
δ—氣隙長度，此處單位為cm
通過上式，可以很方便計算出電磁吸力的大小，不過，電磁鐵心座端面氣隙流出的磁通是需要通過磁路計算來獲得的，所以，設計制動器必須要進行磁路設計和計算。
3 磁路分析和計算
根據電磁結構圖，可以很方便繪制出磁通分布狀態，如圖2所示：
圖2 磁通分布狀態圖圖
從圖2可看出，漏磁通的分布是沿著電磁鐵心座內部外圓面向電磁鐵心座外部的內圓面流過去的，由于各點磁勢不同，所以沿著電磁鐵心座內部高度方向磁密的分布也不相同，漏磁通磁密的分布顯然也不同，所以，靠近電磁鐵心座底部的磁通最多，接近總磁通M，靠近電磁鐵心座頂部的磁通最少，近似等于有效磁通u，但為了計算方便，
此處引入近似等值磁路進行計算，如圖3所示：
圖中：G1—電磁鐵心座底部磁導；G2—電磁鐵心座外部磁導；G3—電磁鐵心座內部磁導；G4—銜鐵磁導；Gδ1—電磁鐵心座外部空氣隙磁導；Gδ2—電磁鐵心座內部空氣隙磁導；Gσ—漏磁導
由于G2、G3為軟磁材料，其數值遠遠大于Gδ1、Gδ2、Gσ，因此，此近似等值磁路所引起的誤差是比較小的，可以說是在工程計算的允許范圍內，根據此近似等值磁路可以列出如下關系式[3]：
上述關系求解得：
顯然，漏磁系數與氣隙磁導Gδ1、Gδ2、銜鐵磁導G4有關，由于空氣隙磁導遠小于銜鐵磁導，所以，空氣隙磁導對漏磁系數起決定作用，并且，近似于常數。
4 電磁設計程序
根據額定數據：工作電壓U、工作行程δ、電磁吸力F、絕緣等級等已知條件，對于電磁吸力F一般是根據制動力矩、制動輪直徑、摩擦系數等參數計算電磁吸力F，而絕緣等級就限定了最大允許溫升，根據這些已知條件及上述關系式，即可進行初步設計和特性校核，采用如圖4所示的計算程序框進行。
圖4 計算程序框圖
按此計算程序幾次疊代后，即可設計出滿足電磁吸力的電磁參數。不過，需要關注的是計算時應按照額定電壓的80%工況進行設計，然后再按額定電壓的55%工況校核是否滿足釋放要求，如不滿足要求，需要再調整磁路尺寸或線圈參數，兩個條件滿足后，才算電磁設計工作的完成。
5 結束語
樣機測試結果證明，本文提出的計算方法和近似等值磁路計算的結果與實際是接近的，作為工程運用是可行的，該設計方法不僅可用于曳引機制動器，同樣可用于其他制動器的電磁設計，也可以為相關的電磁設計提供借鑒和參考。
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