電梯旋轉(zhuǎn)編碼器引起故障的實(shí)例研究

侯雁鵬

摘? 要：當(dāng)前我國電梯技術(shù)的研究速度正在不斷提升，使旋轉(zhuǎn)編碼器在電梯控制系統(tǒng)當(dāng)中得到了非常普遍的使用，但與此同時(shí)造成的電梯故障也在不斷增多。該文重點(diǎn)針對旋轉(zhuǎn)編碼器造成的各種不同類型的電梯故障進(jìn)行了分析和探索，同時(shí)提出了有效的解決方案，以此來保證電梯運(yùn)行工作的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)編碼器;電梯故障;控制

中圖分類號(hào)：TN764? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

最近幾年，隨著我國建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)張，電梯的使用數(shù)量也在不斷上漲，電梯控制技術(shù)受到了人們越來越廣泛的關(guān)注。在電梯的運(yùn)行過程當(dāng)中，必須要給乘坐人員提供一個(gè)更加安全和舒適的環(huán)境，因此在電梯的運(yùn)行和工作過程當(dāng)中，必須要對電梯的運(yùn)行速度以及停止位置的精確度進(jìn)行合理的掌控。要想實(shí)現(xiàn)電梯的安全穩(wěn)定控制，必須要對電梯旋轉(zhuǎn)編碼器有效地運(yùn)用，旋轉(zhuǎn)編碼器可以收集電梯的運(yùn)行速度及運(yùn)行距離等信息，該設(shè)備和微機(jī)變頻器以及其他輔助性電機(jī)單元構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，針對電梯的運(yùn)行速度以及電梯停止的位置進(jìn)行有效的控制和監(jiān)測?；诖耍撐闹攸c(diǎn)針對電梯旋轉(zhuǎn)編碼器在工作過程當(dāng)中的主要原理進(jìn)行了分析，并且對旋轉(zhuǎn)編碼器工作過程當(dāng)中產(chǎn)生的故障原因進(jìn)行了詳細(xì)介紹，以此來降低設(shè)備故障，提高電梯運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

1 電梯旋轉(zhuǎn)編碼器的原理及分類

旋轉(zhuǎn)編碼器在電梯的工作過程當(dāng)中，主要是將機(jī)械位移量的大小轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號(hào)，針對該信號(hào)進(jìn)行檢測和處理之后，可以直接通過傳感器傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)當(dāng)中來進(jìn)行控制。編碼器主要分為2種形式。1）屬于增量式編碼器。2）屬于絕對式編碼器。這2種不同類型的編碼器，主要的區(qū)別在于增量式編碼器在電梯運(yùn)行過程當(dāng)中，脈沖位置是從0開始標(biāo)記和計(jì)算，而絕對式編碼器主要是通過輸出代碼的具體讀數(shù)來加以確定。在電梯運(yùn)行過程當(dāng)中，每一個(gè)運(yùn)行位置所輸出的代碼都是唯一的，因此當(dāng)電源完全斷開的情況下，內(nèi)部的絕對式電梯編碼器不會(huì)和實(shí)際的位置分離，如果電源出現(xiàn)二次接通的情況，那么對電梯運(yùn)行位置的讀數(shù)仍然屬于實(shí)時(shí)有效的，它和增量式電梯編碼器存在一定的不同，增量式編碼器必須要尋找到0的標(biāo)記點(diǎn)才可以進(jìn)行工作，在電梯系統(tǒng)內(nèi)部由于受到一些系統(tǒng)條件的限制，在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，基本上都是使用增量編碼器來進(jìn)行工作。

2 旋轉(zhuǎn)編碼器引起的電梯故障分析和處理

在電梯的控制系統(tǒng)內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)編碼器、微機(jī)系統(tǒng)以及電路系統(tǒng)形成了一個(gè)完整的電梯控制系統(tǒng)，在連接電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)編碼器中，由于電梯運(yùn)行過程中收集到的電機(jī)速度信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的脈沖信號(hào)，通過將該信號(hào)準(zhǔn)確的輸入PLC單片機(jī)內(nèi)部來進(jìn)行有效的控制。在電梯運(yùn)行的速度信號(hào)轉(zhuǎn)化過程當(dāng)中，需要對控制信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行有效的調(diào)整和控制，在電梯運(yùn)行過程中，當(dāng)信號(hào)超過了規(guī)定范圍，就會(huì)產(chǎn)生電梯故障，旋轉(zhuǎn)編碼器在故障類型上分為很多種類型，總體上可以分為2類。第一種是編碼器本身的問題，包括了編碼器設(shè)備安裝以及后期維護(hù)工作存在問題;第二種是屬于外界信號(hào)輸出干擾問題，會(huì)造成數(shù)據(jù)的不良丟失或者是代碼錯(cuò)誤。

2.1 故障類型一

例如一臺(tái)電梯出現(xiàn)平層不準(zhǔn)確，運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不良振動(dòng)問題，相關(guān)檢修工作人員通過對編碼器的檢查，從中發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在灰塵封堵了編碼器，造成了電梯運(yùn)行故障，通過清潔工作之后該故障問題得以有效的消除。

2.2 故障類型二

電梯在運(yùn)行過程當(dāng)中，電梯在啟動(dòng)之后上升大約50 mm的位置便停止工作，通過對該故障問題進(jìn)行檢查，主要是因?yàn)樾D(zhuǎn)編碼器和電梯微機(jī)信號(hào)之間的連接存在虛接的問題，針對編碼器和微機(jī)信號(hào)連接線進(jìn)行充分銜接之后，該部的問題得以有效排除。

2.3 故障類型三

1臺(tái)變頻調(diào)速電梯在運(yùn)行過程當(dāng)中突然產(chǎn)生故障停止工作，然后再通過自動(dòng)平層之后又可以正常運(yùn)行工作。通過對該故障問題的分析和研究相關(guān)檢查，工作人員發(fā)現(xiàn)電梯產(chǎn)生這種故障問題不是因?yàn)橹苿?dòng)回路故障問題所造成的，也不是安全回路或者電梯內(nèi)部的門鎖回路故障問題所造成的，是因?yàn)樾D(zhuǎn)編碼器嚴(yán)重磨損，造成了電梯運(yùn)行過程當(dāng)中反饋信號(hào)無法及時(shí)傳輸?shù)浇K端系統(tǒng)當(dāng)中造成這種問題。

2.4 故障類型四

一臺(tái)電梯在正常運(yùn)行和工作過程當(dāng)中，起初是保持正常穩(wěn)定的工作，當(dāng)電梯運(yùn)行到一半高度的情況下，電梯存在有規(guī)律的上下抖動(dòng)的問題，通過對該問題進(jìn)行檢查，其中發(fā)現(xiàn)電梯的主回路印刷板和系統(tǒng)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)單元不存在明顯的問題，然后檢修工作人員對外部的曳引機(jī)和控制柜外圍的工作設(shè)備進(jìn)行了有效的檢查，其中發(fā)現(xiàn)了在電機(jī)的尾部使用測速反饋設(shè)備，對整個(gè)電梯的機(jī)械軸和編碼器產(chǎn)生了不良干擾問題。在針對這一問題的處理過程當(dāng)中，工作人員采用一片連接銅片來進(jìn)行更換，之后發(fā)現(xiàn)故障問題完全消除。

3 旋轉(zhuǎn)編碼器引起的電梯故障的解決方法

由于電梯旋轉(zhuǎn)編碼器屬于精密程度相對較高的速度傳感器，該傳感器和變頻器以及其他微機(jī)控制器等共同構(gòu)成電梯的調(diào)試工作系統(tǒng)。由于該次所研究的電梯故障問題都是由于傳感器故障所引發(fā)的，因此在實(shí)例的分析過程當(dāng)中，不論是編碼器的光盤存在灰塵還是信號(hào)線存在虛接問題，都會(huì)造成編碼器設(shè)備的信號(hào)傳輸效率下降，或者是傳輸信號(hào)的完全丟失，這些故障問題都會(huì)直接造成電梯無法正常穩(wěn)定工作和運(yùn)行。

電梯系統(tǒng)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)編碼器的另外一種故障問題，主要是因?yàn)橥獠凯h(huán)境的電磁干擾。在電梯系統(tǒng)內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)編碼器在工作過程當(dāng)中受到了電磁干擾，造成了自動(dòng)變頻器的通斷問題，電子變頻器通斷問題主要是因?yàn)閮?nèi)部三項(xiàng)電源的引入電流大小不同，造成了引入電流過程中換流器產(chǎn)生了電流畸變，形成了一種非正弦型電流，這種電流畸變問題意味著整個(gè)電流的波形受到了不良諧波的影響，電流畸變的波形會(huì)直接分解出1組非正弦型波量分量，在線路當(dāng)中的諧波分量會(huì)造成變頻器后輸入端出現(xiàn)不良波形。由此可以看出，變頻器本身的整流逆變器在工作過程中會(huì)產(chǎn)生不良諧波問題，會(huì)直接影響到整個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器的正常穩(wěn)定工作。變頻器在輸入電流的大小上會(huì)受到外部斜波的干擾，造成了變頻負(fù)載量較小，電流受到諧波干擾之后的影響程度非常明顯，而編碼器銜接的電源，是由控制柜內(nèi)部的開關(guān)電源所掌控的，開關(guān)電源再輸入變頻器的電流大小，通常情況下很容易會(huì)受到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼器的干擾。通常情況下在變頻工作過程中會(huì)受到5次或者7次的外部諧波電流影響，同時(shí)對整個(gè)諧波電流的波形影響也尤為明顯。因此，在變頻器輸出端安裝電抗器之后，針對波形的干擾問題會(huì)有明顯的改變，同時(shí)在變頻器的動(dòng)力電纜以及旋轉(zhuǎn)編碼器的內(nèi)部信號(hào)通信電纜需要分開設(shè)定，距離需要足夠大，這樣可以降低線路內(nèi)部所產(chǎn)生不良的耦合噪聲問題。

4 結(jié)語

該文通過幾個(gè)具體的案例對電梯旋轉(zhuǎn)編碼器的故障問題進(jìn)行分析和研究，從中得出了旋轉(zhuǎn)編碼器在長期工作過程當(dāng)中所產(chǎn)生的各種問題，并且提出了有效的解決措施來加以預(yù)防，提高了電梯運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

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