電梯電氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析與應(yīng)對(duì)措施

王飛

（江蘇省徐州市腫瘤醫(yī)院總務(wù)科，江蘇 徐州221005）

1 當(dāng)前電梯電氣系統(tǒng)故障問(wèn)題類型

目前,我國(guó)電梯電氣系統(tǒng)故障存在的問(wèn)題繁多。大致可以分為以下幾類：

1.1 電氣元件絕緣失效引起的故障。電梯在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中,電氣元件的絕緣層外部出現(xiàn)老化、內(nèi)部零件受潮等諸多原因最終絕緣層破裂,繼而導(dǎo)致整個(gè)電路系統(tǒng)短路,無(wú)法正常運(yùn)行。

1.2 電氣系統(tǒng)內(nèi)部中控制柜繼電器、接觸器等元件在電梯進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)作后元件觸點(diǎn)初發(fā)生短路,以及出現(xiàn)斷路所引起的故障。從而導(dǎo)致電梯控制環(huán)節(jié)失靈。

1.3 電氣系統(tǒng)安全回路及安全門聯(lián)鎖回路等元件出現(xiàn)故障。上述兩類元件是保證電梯安全運(yùn)行的基本保障,該類元件若出現(xiàn)任何故障,將會(huì)無(wú)法確保電梯乘坐者的安全,以及電梯的安全運(yùn)行。1.4 電磁干擾引起的故障。電磁干擾會(huì)造成微機(jī)丟失一部分或大部分?jǐn)?shù)據(jù)信息,并使系統(tǒng)產(chǎn)生誤動(dòng)作。

1.4 計(jì)算機(jī)、可編程序控制器(PLC)、變頻器軟件硬件系統(tǒng)故障。

2 電梯電氣系統(tǒng)故障排查思路

2.1 電氣系統(tǒng)的故障比較復(fù)雜,分析電梯故障時(shí)應(yīng)明確電梯工作步驟較多,每一個(gè)工作步驟都可成為單獨(dú)的一個(gè)工作環(huán)節(jié),必須認(rèn)真對(duì)待?？傮w包括選層、定向、關(guān)門、啟動(dòng)、運(yùn)行、換速、平層、開門共8 個(gè)工作環(huán)節(jié),只要能從中任意一個(gè)環(huán)節(jié)中找出問(wèn)題癥結(jié)所在就確定故障出在哪個(gè)控制環(huán)節(jié)上, 繼而采取具有針對(duì)性的措施排除故障。

2.2 電梯發(fā)生故障,首先了解故障發(fā)生前有無(wú)異?，F(xiàn)象,察看故障發(fā)生后控制電路情況。然后結(jié)合故障現(xiàn)象、故障代碼綜合考慮,初步確定故障范圍。

2.3 電梯故障多是元器件觸點(diǎn)接觸不良引起的,判斷時(shí)應(yīng)根據(jù)控制柜內(nèi)的各種故障顯示、故障代碼,先對(duì)外部線路和電源部分進(jìn)行檢查,即檢查主電源、門鎖回路、安全回路以及各種信號(hào)通訊回路等。只要熟悉電路圖紙,熟記故障代碼,熟練使用測(cè)試儀器,很快就能發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。

3 電梯電氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障、原因與處理方法

電梯電氣系統(tǒng)主要由拖動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)、安全門鎖回路系統(tǒng)四大主要系統(tǒng)所組成。

3.1 常見(jiàn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)故障

在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中,主要由曳引電機(jī)、供電系統(tǒng)、速度反饋裝置、調(diào)速裝置極大部分組合而成,相互配合完成工作。3.1.1 電力是電梯運(yùn)行的基礎(chǔ)保證,因此確保曳引電機(jī)的正常運(yùn)行就可以保證電梯的動(dòng)力源。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的電梯的不同配置和類型分為交流電機(jī)、直流電機(jī)或永磁同步電機(jī)三大類電機(jī)?，F(xiàn)今,曳引電機(jī)中主要存在的問(wèn)題是電機(jī)繞組碰殼接地短路、相間短路故障。故障表現(xiàn)：電機(jī)溫度,上升溫度高于銘牌最大值,同時(shí)電阻體絕緣度為0,從而導(dǎo)致電源總開關(guān)保險(xiǎn)自動(dòng)跳閘,導(dǎo)致線路斷電。故障原因：a.老化電機(jī)由于長(zhǎng)期使用絕緣強(qiáng)度降低,造成局部繞組擊穿。b.電梯頻繁制動(dòng),使得電機(jī)內(nèi)部整體長(zhǎng)時(shí)間處于高溫運(yùn)作的狀態(tài)之下,外部絕緣體老化程度較高較快,從而被擊穿。解決措施：查明電梯電機(jī)額定電壓的具體數(shù)額范圍是500V或1000V,再利用搖表進(jìn)行絕緣體電阻測(cè)量,并要求絕緣體電阻在0.5MΩ 以上。若電機(jī)繞組確已擊穿燒壞碰殼則應(yīng)更換電機(jī);機(jī)房降溫。3.1.2 供電系統(tǒng)是為電梯提供電源的裝置。a.三相電源故障、空氣開關(guān)故障。故障現(xiàn)象：電梯不能運(yùn)行、空氣開關(guān)自動(dòng)脫扣。原因：電源異常,包括缺相、低電壓、停電等。處理方法：在相間380V±7%電壓范圍內(nèi)的下,使用萬(wàn)用表測(cè)量三相電源電壓,以及檢查空氣開關(guān)進(jìn)電端與出電端電壓有無(wú)異常,如有異常則更換空氣開關(guān)、電纜。b.變頻器故障。故障現(xiàn)象：電梯不能運(yùn)行、變頻器輸出電壓異常。原因：變頻器電壓檢測(cè)系統(tǒng)或電路故障引起誤動(dòng)作、整流橋、濾波電路、逆變器故障。處理方法：用測(cè)試儀器比對(duì)變頻器的主要參數(shù),實(shí)測(cè)值是否在參數(shù)值規(guī)定范圍內(nèi),用萬(wàn)用表測(cè)量整流橋和濾波電路等相關(guān)元器件是否正常,如有異常則更換變頻器故障硬件。c.主接觸器故障。故障現(xiàn)象：電梯啟動(dòng)停車時(shí)接觸器拉弧嚴(yán)重、電梯不能運(yùn)行。原因：接觸器長(zhǎng)期使用,大電流將接觸器動(dòng)靜觸頭燒壞阻值增大、接觸器線圈壞。處理方法：用萬(wàn)用表檢測(cè)接觸器觸點(diǎn)在接觸器吸合時(shí)是否接通,更換接觸器動(dòng)靜觸頭、更換接觸器線圈、更換功率匹配的接觸器。3.1.3 電梯運(yùn)行速度是保證電梯安全運(yùn)行的又一保障。主要由速度反饋裝置提供調(diào)速系統(tǒng)信號(hào),主要是采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連接,保證電梯運(yùn)行速度保持在相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài)。常見(jiàn)故障：電梯運(yùn)行中異常抖動(dòng)且速度異常、甚至不能運(yùn)行。原因：旋轉(zhuǎn)編碼器故障、編碼器信號(hào)受外部電磁干擾,導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確,信號(hào)線屏蔽性能差。處理方法：更換旋轉(zhuǎn)編碼器、更換屏蔽信號(hào)線、將電壓等級(jí)不同的電纜置于不同的線槽內(nèi)。3.1.4 調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)實(shí)行調(diào)速控制。常見(jiàn)故障：電梯不能運(yùn)行(變頻器自檢失敗)或運(yùn)行中速度異常,時(shí)好時(shí)壞。原因：變頻器速度參數(shù)不匹配、變頻器硬件故障(變頻器驅(qū)動(dòng)板故障、變頻器主板故障、IGBT 功率模塊故障、整流橋故障)、制動(dòng)電阻故障等。處理方法：調(diào)整變頻器參數(shù)、更換變頻器故障硬件或維修驅(qū)動(dòng)板、主板。

3.2 電氣控制系統(tǒng)的常見(jiàn)故障。操縱裝置、位置顯示裝置、平層裝置、選層器、控制屏是組成電氣控制系統(tǒng)的主要元件。上述幾個(gè)元件的配合負(fù)責(zé)對(duì)電梯進(jìn)行操縱和控制, 實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的正常運(yùn)行。3.2.1 電氣控制系統(tǒng)包括轎廂內(nèi)的按鈕操作箱、層站召喚按鈕、轎頂和機(jī)房中的檢修或應(yīng)急操縱箱操縱裝置幾大部分。常見(jiàn)故障：轎廂控制箱不能選擇要去的樓層、層站召喚按鈕不能登記或登記后不停梯、保養(yǎng)檢修時(shí)各檢修開關(guān)不起作用。原因：各按鈕開關(guān)壞或接觸不良、通訊線路故障、轎頂門機(jī)及門機(jī)控制板、轎內(nèi)外通訊板故障、控制屏通訊主板故障。處理方法：調(diào)整修理更換各故障按鈕開關(guān)、檢修通訊線路門機(jī)線路、更換各故障通訊控制板。3.2.2 位置顯示裝置指轎內(nèi)和層站的指層燈或數(shù)碼顯示器。常見(jiàn)故障：電梯運(yùn)行方向不顯示或顯示層站錯(cuò)誤。原因：各數(shù)碼顯示器顯示板壞或接觸不良、通訊線路故障、控制屏通訊主板故障。處理方法：調(diào)整修理更換各故障數(shù)碼顯示器顯示板、檢修通訊線、更換故障通訊控制板。3.2.3電梯運(yùn)行的指示和反饋轎廂位置、決定運(yùn)行方向、發(fā)出加減速信號(hào)等功能由選層器實(shí)現(xiàn)。我國(guó)當(dāng)前絕大多數(shù)變頻電梯的選層器與旋轉(zhuǎn)編碼器是一體的, 它是根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器的脈沖數(shù)來(lái)計(jì)算樓層的。常見(jiàn)故障：電梯顯示錯(cuò)層,同時(shí)變頻器保護(hù),顯示故障信息。原因：旋轉(zhuǎn)編碼器壞,運(yùn)行中會(huì)丟失脈沖,導(dǎo)致變頻器不能正常工作, 處理方法：旋轉(zhuǎn)編碼器的接線要牢靠,與動(dòng)力線隔離,以防干擾;旋轉(zhuǎn)編碼器被污染,光柵堵塞,可以拆開外殼進(jìn)行清潔;更換旋轉(zhuǎn)編碼器。3.2.4 控制屏安裝在機(jī)房中,是電氣控制系統(tǒng)的任務(wù)指派中心,由各類電氣控制元件,如繼電器、接觸器、變壓器、阻抗器、變頻器、電腦板或可編程序控制器(PLC)等組成,是電梯實(shí)行電氣控制的集中組件。其故障與電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、電氣安全保護(hù)系統(tǒng)故障緊密聯(lián)系、一一對(duì)應(yīng),大體包括各類繼電器、接觸器、變壓器、電氣回路等的短路斷路故障,變頻器、電腦板或可編程序控制器(PLC)軟件硬件故障。

3.3 電氣安保系統(tǒng)常見(jiàn)故障。上文曾提到,電梯的安全保護(hù)是整個(gè)電梯運(yùn)行系統(tǒng)中的所有環(huán)節(jié)相互配合所實(shí)現(xiàn)的。任意一個(gè)有關(guān)電梯安保系統(tǒng)的元件都設(shè)置了相應(yīng)的開關(guān)裝置,將所有安保開關(guān)連通,從而控制整個(gè)安全繼電器系統(tǒng),并在此情況下,實(shí)現(xiàn)安全繼電器吸合,保證電梯正常運(yùn)行。常見(jiàn)故障：安全回路故障。故障表現(xiàn)：為當(dāng)電梯處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí),所有相關(guān)信號(hào)不能登記、無(wú)顯示,快車慢車均無(wú)法運(yùn)行。故障原因：a.電源相序錯(cuò)或缺相引起相序繼電器動(dòng)作。b.電梯速度過(guò)快導(dǎo)致限速器開關(guān)、斷繩開關(guān)、安全鉗、啟動(dòng)。c.緩沖器開關(guān)動(dòng)作。當(dāng)電梯運(yùn)行沖頂或蹲底引起極限開關(guān)啟動(dòng)。d.安全窗開關(guān)動(dòng)作。e.急停開關(guān)動(dòng)作。處理方法：第一步觀察機(jī)房?jī)?nèi)控制屏安全繼電器的整體狀態(tài)。確認(rèn)在安全繼電器處于釋放狀態(tài)時(shí),則可以將其判斷為安全回路故障。用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)量安全回路端子排各安全開關(guān)對(duì)應(yīng)的各段回路,確定故障開關(guān)予以檢修,或用測(cè)試儀器進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)確定故障開關(guān)予以檢修。

3.4 電氣門鎖回路系統(tǒng)常見(jiàn)故障。電梯所有廳門及轎門上都裝有門電氣聯(lián)鎖開關(guān)，并構(gòu)成一個(gè)回路。只有在門電氣聯(lián)鎖開關(guān)全部接通的情況下，電梯才能運(yùn)行。常見(jiàn)故障：電梯快車慢車均不能運(yùn)行，顯示、登記正常。處理方法：a.通過(guò)開關(guān)門的方法，觀察控制屏門鎖回路輸入狀態(tài)的變化，判斷門鎖回路是否正常工作。b.在確保機(jī)器已接受檢修的狀態(tài)下，在控制屏依次在短接廳門鎖回路和轎門鎖回路，查找出是屬于廳門部分還是轎門部分故障。c.用測(cè)試儀器進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)確定故障為門鎖并予以檢修。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的高速發(fā)展電梯安全問(wèn)題已受到社會(huì)各界的關(guān)注。如何處理好電梯安全問(wèn)題成為了當(dāng)前電梯維修人員和有關(guān)部門的重中之重。處理電梯故障的基本前提是，全面了解電梯系統(tǒng)的整體構(gòu)造和電氣原理圖，以及各個(gè)子系統(tǒng)的功能及聯(lián)系。唯有確保上述前提，才能夠進(jìn)一步排查即而判斷出問(wèn)題所在，因地制宜的制定出相關(guān)的解決措施。從而提高電梯故障修復(fù)的時(shí)效性。