電梯故障的排除思路與方法

朱奎林

電梯故障的排除思路與方法

朱奎林

（成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 611731）

電梯是機(jī)電結(jié)合的復(fù)雜產(chǎn)品，按功能劃分為機(jī)械、電氣和安全保護(hù)三大部分。電梯的機(jī)械部件和電氣元件安裝分散、控制環(huán)節(jié)多、故障范圍廣、故障點(diǎn)難以預(yù)測(cè)。應(yīng)判斷電梯故障是機(jī)械故障、電機(jī)主回路故障還是電氣控制故障，闡述了引起電梯機(jī)械系統(tǒng)、電梯電機(jī)主回路、電梯電氣控制系統(tǒng)方面的故障及形成原因，重點(diǎn)說(shuō)明了查找電梯電氣故障的測(cè)量電阻法、測(cè)量電壓法、短路法、替代法、程序檢查法等多種實(shí)用方法。

電梯故障；導(dǎo)向系統(tǒng)；曳引系統(tǒng)；故障點(diǎn)

電梯是機(jī)電結(jié)合的復(fù)雜產(chǎn)品，其基本組成包括機(jī)械和電氣兩大部分[1]。電梯按功能劃分機(jī)械部分、電氣部分和安全保護(hù)部分，分為八大系統(tǒng)[2]：機(jī)械部分五大系統(tǒng)（曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂、重量平衡系統(tǒng)），電氣部分兩大系統(tǒng)（電力拖動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)）和安全保護(hù)系統(tǒng)。

電梯斷續(xù)工作，啟停頻繁，1 min內(nèi)就可以啟停幾次， 1 d可以達(dá)到幾百次甚至上千次，頻繁的啟動(dòng)和停止使電梯的機(jī)械部分受到一定的沖擊，電氣部分也受到一定的影響，機(jī)械和電氣方面的故障在所難免，據(jù)電梯廠家和用戶的不完全統(tǒng)計(jì)，機(jī)械部分占故障停機(jī)的40%左右，電氣部分占故障停機(jī)的60%左右[3]。

1 電梯故障系統(tǒng)的判斷[4]

電梯出現(xiàn)故障時(shí)，查找故障通常采用由大到小穩(wěn)步推進(jìn)的原則，先判定故障屬于哪個(gè)系統(tǒng)，然后判定故障所屬系統(tǒng)的哪一部分，最后確定系統(tǒng)所屬部分的具體故障元件或具體故障部位。

通常電梯有正常狀態(tài)和檢修狀態(tài)，正常狀態(tài)為電梯處于運(yùn)行工作時(shí)的狀態(tài)；檢修狀態(tài)，這是專為檢修電梯設(shè)置的手動(dòng)操作電梯狀態(tài)，運(yùn)行速度慢（低于0.63 m/s），方便仔細(xì)檢查電梯部件，同時(shí)電機(jī)回路沒有其他中間控制環(huán)節(jié)，可直接控制電梯的點(diǎn)動(dòng)和慢上、慢下運(yùn)行。判斷電梯故障時(shí)，電梯選擇檢修狀態(tài)。

具體檢修操作時(shí)，為了確保安全，所有廳門包括電梯轎門都必須全部關(guān)好并在運(yùn)行過(guò)程中不得擅自打開。在機(jī)房、轎頂或轎廂點(diǎn)動(dòng)操作電梯慢上或慢下運(yùn)行，并全面檢查電梯運(yùn)行情況（聽聲音、聞氣味、指示燈是否正常等），為后續(xù)進(jìn)一步檢查及維修工作提供第一手現(xiàn)場(chǎng)資料。

檢修時(shí)，點(diǎn)動(dòng)電梯上行或下行沒有問(wèn)題，說(shuō)明電梯電機(jī)的電流通路和上下運(yùn)行沒有問(wèn)題，可以確定電梯的機(jī)械系統(tǒng)和主電路回路基本正常，問(wèn)題存在于電梯的電氣控制系統(tǒng)；反之，點(diǎn)動(dòng)電梯上下運(yùn)行不起作用，說(shuō)明電梯電機(jī)的電流回路不通或機(jī)械上下運(yùn)行部分有問(wèn)題，問(wèn)題存在于電梯的機(jī)械系統(tǒng)或主電路回路。

2 機(jī)械故障及原因[4]

2.1 松脫引發(fā)的故障

電梯屬于特種設(shè)備，只要一投入使用，就常年累月地運(yùn)行，容易受到?jīng)_擊振動(dòng)、應(yīng)力改變、運(yùn)動(dòng)慣性等多種因素的影響，使緊固件（包括螺釘）發(fā)生松動(dòng)，運(yùn)行部件、磨損器件發(fā)生移位，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生脫落、損壞器件，影響電梯的安全運(yùn)行。

2.2 磨損引發(fā)的故障

磨損故障是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)摩擦，造成功能低于規(guī)定水平狀態(tài)的故障，比如電梯的鋼絲繩磨損到一定程度時(shí)就必須更換，各種滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承按使用要求定期更換、調(diào)整等，比如不更換或調(diào)整就有可能造成大的事故。引起故障磨損主要有2種情況：①常規(guī)磨損引起的故障，多是長(zhǎng)時(shí)間受到摩擦、沖擊、振動(dòng)、疲勞、腐蝕、變形等造成的變化；②異常磨損引起的故障，不正常的磨損通常由安裝配合不良、運(yùn)行操作不當(dāng)、潤(rùn)滑循環(huán)不良等因素引起，異常磨損引發(fā)的故障具有偶然性和突變特點(diǎn)。

2.3 潤(rùn)滑不良引發(fā)的故障

機(jī)械設(shè)備工作時(shí)，潤(rùn)滑油可以在運(yùn)動(dòng)部件、輪系、軸系等工作部件之間形成油膜，減少工件之間的直接接觸和摩擦，從而減弱磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；同時(shí)，潤(rùn)滑油還可以起到輪系、軸系等組件的冷卻、防銹、減振、緩沖等作用。良好的潤(rùn)滑可以節(jié)約保養(yǎng)費(fèi)用和減少零部件的更換；相反，超過(guò)使用期限，不按規(guī)定換油，加油時(shí)不過(guò)濾或過(guò)濾不當(dāng)，都會(huì)使機(jī)械磨損加快，造成機(jī)械部分過(guò)熱、燒傷、甚至出現(xiàn)抱軸或損壞，對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分造成極大的損害。因此，電梯應(yīng)該注意及時(shí)潤(rùn)滑并按期維護(hù)保養(yǎng)。

2.4 疲勞引發(fā)的故障

疲勞故障的產(chǎn)生與電梯的頻繁使用有很大的關(guān)系，比如電梯鋼絲繩的兩端一端連轎廂，另一端連對(duì)重，長(zhǎng)時(shí)間受到拉應(yīng)力；同時(shí)電梯鋼絲繩通過(guò)與曳引輪直接接觸產(chǎn)生摩擦力，帶動(dòng)電梯上下運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間磨損，機(jī)械強(qiáng)度減小，嚴(yán)重時(shí)受力不均，某股鋼絲繩可能受力過(guò)大斷繩，引發(fā)疲勞故障。機(jī)械在運(yùn)行和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生疲勞，機(jī)械部件長(zhǎng)時(shí)間受 到彎曲、剪切等應(yīng)變，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械疲勞現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度減弱。

3 主回路故障及原因[5]

電梯的主電流回路是指從交流三相電源開始到電梯曳引機(jī)電機(jī)三相繞組為止構(gòu)成的完整通路，在這個(gè)回路中，還包括了起整個(gè)回路電流通斷和短路保護(hù)作用的空氣開關(guān)、調(diào)節(jié)電梯運(yùn)行速度及電機(jī)工作頻率的調(diào)速器、控制曳引機(jī)電機(jī)電流接通或斷開的交流接觸器以及保護(hù)曳引機(jī)電機(jī)正常工作的熱繼電器等電器部件。電梯檢修狀態(tài)，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行判定電梯主回路有故障后，就可以從上面構(gòu)成電梯主回路各組成環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查分析，從而找到具體的故障器件或故障點(diǎn)?，F(xiàn)在通常采用的調(diào)速器是變頻器（VVVF交流變頻），要注意調(diào)速方法與調(diào)速器的選擇相一致，同時(shí)調(diào)速器與電動(dòng)機(jī)要配套使用。

電梯常年處于“起動(dòng)—運(yùn)行—停止”頻繁狀態(tài)，由此電梯主回路各部件處于不連續(xù)的經(jīng)常性工作狀態(tài)。在電梯主電流回路的故障中，主要包括線路連接不可靠、接觸不良、松動(dòng)脫落等故障，空氣開關(guān)過(guò)壓、欠壓、過(guò)電流、短路等導(dǎo)致的跳閘故障，變頻器內(nèi)部的保險(xiǎn)燒壞、控制失靈、逆變模等故障，交流接觸器觸點(diǎn)接觸不良、觸點(diǎn)氧化、線圈失電等故障，熱繼電器電流持續(xù)增大引發(fā)其斷開保護(hù)等故障，電機(jī)本身過(guò)熱、保護(hù)等故障。在這些故障中，經(jīng)常性動(dòng)作部件，比如繼電器、接觸器、微動(dòng)開關(guān)、行程開關(guān)等電器部件更容易損壞。

4 電氣控制系統(tǒng)故障及原因[6]

4.1 門聯(lián)鎖故障

電梯的門系統(tǒng)主要包括轎門、廳門、開關(guān)門機(jī)構(gòu)及門鎖等，通常轎門是主動(dòng)門而廳門是被動(dòng)門。門聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)通過(guò)觸點(diǎn)的接通或斷開進(jìn)行檢測(cè)，所有觸點(diǎn)都串聯(lián)在同一個(gè)回路中，因此任何一個(gè)門一旦出現(xiàn)故障，導(dǎo)致門聯(lián)鎖回路電路斷開，電梯都不會(huì)運(yùn)行。門聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)故障多是由電氣元件觸點(diǎn)接觸不良、調(diào)整不當(dāng)或機(jī)械機(jī)構(gòu)不到位造成的。

4.2 絕緣性故障

電梯在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，元器件或電線電纜的絕緣保護(hù)層，由于長(zhǎng)時(shí)間受潮氣影響、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行、環(huán)境高溫、接頭未處理好等情況，造成電梯電路系統(tǒng)出現(xiàn)漏電故障，甚至相關(guān)回路發(fā)生斷路性或短路性嚴(yán)重故障。

為避免絕緣損壞出現(xiàn)金屬帶電或更嚴(yán)重的故障，要求金屬部分一定要可靠接地。

4.3 觸點(diǎn)性故障

觸點(diǎn)性元件指電路的接通或斷開依靠觸點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，常指按鈕、開關(guān)、接觸器、繼電器等電氣元件。由于觸點(diǎn)開關(guān)的接觸面上存在不同程度的氧化、銹蝕、粉塵、生物霉菌、變形、異物掉在觸點(diǎn)接觸面上等，所以故障常常發(fā)生在觸點(diǎn)上。觸點(diǎn)性故障包括短路性故障，多是由于電流過(guò)大使觸點(diǎn)燒粘連引起；觸點(diǎn)性故障也包括斷路性故障，多是由于被觸點(diǎn)氧化、接觸不良、簧片彈性不足、觸點(diǎn)機(jī)械傳導(dǎo)不到位等情況引起。以上兩種情況都使電梯回路不能正常接通或斷開，造成電梯多種故障。

4.4 電磁干擾引起的故障

電磁干擾可以使電梯主控芯片燒壞、意外泊梯、意外召喚等方方面面出現(xiàn)故障?，F(xiàn)代電梯與傳統(tǒng)電梯相比較，普遍應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制和微電子技術(shù)，對(duì)電梯控制系統(tǒng)抗干擾的可靠性要求越來(lái)越高。變頻器是電梯主要的電磁干擾源，同時(shí)，控制主板、隔離變壓器等部件的不良接地等也是電磁干擾源。對(duì)于電梯的抗干擾性要求，電梯的安裝環(huán)境盡量減少干擾源的存在，電纜的屏蔽層必須接地，電磁的控制系統(tǒng)尤其是控制主板要進(jìn)行良好的屏蔽和可靠的接地，等等。

5 電氣故障查找方法[3，7]

電梯是一種垂直運(yùn)輸設(shè)備，自動(dòng)化水平高、控制環(huán)節(jié)多、元件安裝分散、故障范圍廣，發(fā)生故障時(shí)，難以直接判定故障點(diǎn)。查找故障通常采用由大系統(tǒng)到小器件穩(wěn)步推進(jìn)的方法，先判定故障屬于哪個(gè)系統(tǒng)，然后判定故障所屬系統(tǒng)的部分，最后確定系統(tǒng)所屬部分的具體故障元件或具體故障部位。除此之外，應(yīng)充分利用電梯本身提供的信息或故障代碼，結(jié)合排除故障的主要方法快速找出故障點(diǎn)或相應(yīng)部位。

5.1 測(cè)量電阻法

通常情況下，電氣元件都有一定的電阻值。線路中的開關(guān)，電阻值為0（開關(guān)接通）或無(wú)窮大（開關(guān)斷開）；晶體管元件是由PN結(jié)構(gòu)成的，它的正反向電阻值是不同的，正向電阻通常幾百歐姆到幾千歐姆，反向電阻近似乎為無(wú)窮大。根據(jù)電氣元件的種類或類別分別測(cè)量它們電阻值，然后與相應(yīng)的正常器件電阻值進(jìn)行比較，就可以判斷器件質(zhì)量。

測(cè)量電阻法與測(cè)量電壓法相比較，由于是在斷開電源的情況下測(cè)量靜態(tài)電阻值，不會(huì)導(dǎo)致電路的短路和元器件的損壞，因此，這種測(cè)量電阻法比較安全，非常適用。

5.2 測(cè)量電壓法

通常電路正常工作時(shí)，電路中的器件兩端都有正常的電壓（差），具體點(diǎn)位都有確定的電位值。電壓測(cè)量法正是利用萬(wàn)用表的電壓檔來(lái)測(cè)量電路中的電壓或電位值，來(lái)進(jìn)行檢查和判定故障器件或故障部位的快速方法。測(cè)量前，要先根據(jù)電源特性，打到直流檔或者是交流檔，不要搞錯(cuò)；然后根據(jù)電路圖或?qū)嶋H電壓值的大小選擇正常的電壓值檔位；最后是不要把紅、黑表筆接錯(cuò)，進(jìn)行正確的測(cè)量，將測(cè)量的值與正常值進(jìn)行比較得出結(jié)果。

采用電壓法測(cè)量時(shí)，電路處于通電狀態(tài)，因此要注意操作安全和人身安全，尤其是測(cè)量強(qiáng)電電壓或高電壓時(shí)，一定不要用手及身體部位觸及帶電體，以免觸電事故發(fā)生。

5.3 短路檢查法

短路檢查法是在熟悉電梯控制電路的基礎(chǔ)上采用的一種方法，尤其是在檢查電梯安全回路和門聯(lián)鎖回路中采用，可以方便地跳開多個(gè)開關(guān)性器件，縮小故障范圍，快速找出故障點(diǎn)或故障元件。

短路檢查法一定是在熟悉電路和連線的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，否則線路短接錯(cuò)誤可能引起更為嚴(yán)重的故障甚至事故；同時(shí)故障器件或故障點(diǎn)找到后應(yīng)盡快排除，拆除短接線，恢復(fù)正常連接線路，不允許用短接線代替開關(guān)或觸點(diǎn)。

5.4 替代法

如果重點(diǎn)懷疑相關(guān)器件或電路板有故障，本身又帶有相同的器件或電路板備件，這時(shí)就可以立即換上相同型號(hào)的器件或電路板。如果故障消失，則說(shuō)明原來(lái)的器件或電路板確有故障；如果故障依舊，則說(shuō)明故障處于其他區(qū)域，這就是替代法。

替代法是一種高效的維修方法，可縮短現(xiàn)場(chǎng)檢查和維修時(shí)間，電梯影響到人的安全出行，要求現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)間越短越好，因此電梯維保人員出行前準(zhǔn)備好充足的備件，到現(xiàn)場(chǎng)采用替代法快速查找并排除故障，把換下來(lái)的故障器件再帶回來(lái)仔細(xì)檢查或進(jìn)行維修。

5.5 程序檢查法

當(dāng)電梯的故障不明顯，從常規(guī)的外圍電路查找故障難以找到，故障牽涉的范圍較廣，此時(shí)查找故障的思路可以由外圍轉(zhuǎn)入控制系統(tǒng)，這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的程序決定了電梯的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程，這就是程序檢查法。

從電梯的控制程序分析，電梯運(yùn)行至哪部了？程序執(zhí)行沒有？如果沒有執(zhí)行，則檢查相應(yīng)的輸出點(diǎn)位，如果輸出點(diǎn)位有輸出，則從輸出點(diǎn)位開始往后面查，直到查到故障為止；如果輸出點(diǎn)位沒有輸出，則從輸出點(diǎn)位開始往前面查，通常程序本身是沒有問(wèn)題的，應(yīng)重點(diǎn)檢查本程序段工作的輸入條件是否具備，從而找到故障之所在。

［1］葉安麗.電梯控制技術(shù)［M］.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018：14-15.

［2］常國(guó)蘭.電梯自動(dòng)控制技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2019：3.

［3］馬宏騫，石敬波.電梯及控制技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2018：180，188-189.

［4］三菱電梯維修心得［EB/OL］.［2017-05-20］.http：//www.docin.com/p-212022364.html.

［5］龍錦中.電梯故障排除的措施和方法［J］.裝備制造技術(shù)，2010（9）：83-85.

［6］陸向紅.電梯電氣工程常見故障及處理方法探討［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（11）：62-63.

［7］譚榮勛.電梯電氣故障排查、原因分析和處理方法［J］. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2008，30（Suppl 1）：160-161.

2095－6835（2020）24－0141－03

TU857

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.053

朱奎林（1968—），男，本科，高級(jí)工程師，專業(yè)帶頭人，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育、運(yùn)動(dòng)控制及網(wǎng)絡(luò)通信。

〔編輯：張思楠〕