電梯電氣控制系統(tǒng)故障和維修技術分析

肖 亮

(湖北特種設備檢驗檢測研究院孝感分院，湖北 孝感432000)

電氣控制系統(tǒng)是電梯設備當中最重要的組成部分，是電梯正常運行的關鍵，電氣控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)各種故障，決定了電梯的運行效果。想要確保電梯設備運行的安全性和穩(wěn)定性，就必須要加強對電梯電氣控制系統(tǒng)的研究。根據(jù)電梯運行故障的實際情況，分析電梯電氣控制系統(tǒng)的常見問題。在實際工作中，可根據(jù)其故障發(fā)生情況采取短路診斷法、電勢診斷法、觀察診斷法、故障代碼診斷法等措施確認其故障問題，而后采取相應手段進行維修，確保電梯電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

1 電梯電氣控制系統(tǒng)

城市化的推進使得大批量農(nóng)村人口涌入城市，本就略顯不足的城市建筑面積更加捉襟見肘。在這種情況下高層建筑、超高層建筑如同雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，而電梯正是在這種情況下開始出現(xiàn)在人們的視野當中，為高層建筑居民提供了十分便利的出行體驗，優(yōu)化了人們的生活質(zhì)量。但是與此同時，各種電梯安全事故屢屢見諸報端，保障電梯安全運行開始成為人們關注的熱點話題，而縱觀這些電梯安全事故可以發(fā)現(xiàn)，電梯電氣控制系統(tǒng)故障是導致電梯運行事故的主要原因。一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，居民的出行乃至于人身安全都可能受到嚴重影響。高層建筑和超高層建筑的出現(xiàn)，使得電梯開始成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢扇钡脑O施，然而電梯安全事故帶來的負面影響同樣不容忽視。只有盡快加強電氣控制系統(tǒng)的故障檢查及維修，才能降低電梯出現(xiàn)故障的幾率，在保證人們出行便利性的同時，提升電梯設備運行安全性。電氣控制系統(tǒng)屬于電梯設備中最重要的組成部分，能夠?qū)斎氲闹噶钸M行響應，從而控制電梯開啟、關閉、開關門等，可以說是電梯設備的“司令部”，常見的電梯電氣控制系統(tǒng)可以分成三個部分：(1)邏輯控制系統(tǒng)。這部分系統(tǒng)又可以進一步細分成控制板、變頻器、繼電器等，能夠在接收和采集到輸入信號以后，對電梯運行進行控制。(2)電梯安全回路系統(tǒng)。這部分系統(tǒng)又可以被分成限速器開關、極限開關、緩沖器開關等部分，能夠以邏輯關系對各個開關進行串聯(lián)，每個檢測開關都處于開啟狀態(tài)的情況下，安全繼電器才會保持閉合，電梯設備才能正常運行。(3)電梯門鎖回路系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以分成轎門系統(tǒng)和層門系統(tǒng)，分別控制每層層門和電梯自身轎門的開合。

2 電梯電氣控制系統(tǒng)故障

在電梯設備越來越普及，人們對電梯的依賴程度越來越高的今天，它的運行安全性越來越重要，逐漸成為人們關注的熱點話題之一。而電梯電氣控制系統(tǒng)是電梯最重要的組成部分，經(jīng)過長時間的使用后可能發(fā)生一定的運行故障，如果不能及時診斷這些故障，就可能造成嚴重而無法挽回的后果。想要保證電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷準確性，工作人員需根據(jù)工作經(jīng)驗及理論知識，利用合理措施進行診斷。從實際經(jīng)驗來看，常見的電梯電氣控制系統(tǒng)故障如下：

2.1 控制板故障

電梯控制板是電氣控制系統(tǒng)的主要零部件，它能夠根據(jù)不同傳感器傳遞的信號對電梯加以控制?？刂瓢迨紫冉邮盏礁鞣N信號，經(jīng)過運算后將指令傳輸給其他系統(tǒng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)信號的轉(zhuǎn)化與傳輸，整體運行效率比較高?？刂瓢鍖儆诟呒啥?、故障率低的元件，因此其常見的故障類別比較有限。主要包括軟件死機故障、人為操作故障、傳感器故障等幾大類。其故障成因各有不同，想要避免控制板故障，工作人員可提前加強控制板設備抗干擾處理，并定期對其進行維修和保養(yǎng)，確?？刂瓢逄幫L效果，避免出現(xiàn)死機現(xiàn)象。

2.2 變頻器故障

變頻器的作用在于調(diào)整電梯的上下走向、控制電梯的轎廂運行速度，主要的原理是：它能夠改變電源頻率，進而控制電機轉(zhuǎn)速，最終達到控制速度和方向的效果。根據(jù)變頻器運行情況來看，常見的變頻器故障包括充電電阻燒毀、驅(qū)動板故障等，不同的故障將會造成不同的影響。比如在發(fā)生驅(qū)動板故障的時候，電梯轎廂啟動及停止時就會出現(xiàn)嚴重的抖動，為了解決這一故障，工作人員需根據(jù)電梯故障的不同情況判斷變頻器的具體故障類型，從而采取有針對性的措施進行處理。

2.3 繼電器故障

電梯電氣控制系統(tǒng)中最常見的設備就是繼電器，它的重要性不言而喻。在運行過程中，觸電處電流過大、電流燒蝕等現(xiàn)象都會造成觸電黏連進而出現(xiàn)電路短路故障，給周邊的其他元器件帶來負面影響。同時，在繼電器彈簧片過于陳舊、觸點長時間得不到清理的情況下，會出現(xiàn)斷路故障，繼電器將失去應有作用，電梯電氣控制系統(tǒng)也將無法正常運行，直接造成嚴重的電梯安全風險。因此工作人員必須要準確判斷繼電器故障，并根據(jù)實際情況做好繼電器的保養(yǎng)、清理工作，避免其出現(xiàn)故障。

2.4 安全回路故障

電梯電氣控制系統(tǒng)當中最具有安全保護效力的就是安全回路。安全電氣回路當中包括多個電氣安全開關和安全繼電器，電氣開關全部接通的情況下，安全繼電器才能閉合，電梯才能正常運行，這能夠避免嚴重的安全事故。在運行過程中，電梯會不斷接收到輸入的指令，在電梯安全回路出現(xiàn)故障的情況下，電氣安全開關斷開，電梯將無法執(zhí)行指令進而停運，給人們出行帶來一定的不便。為了準確判斷故障成因，工作人員應根據(jù)停運電梯的具體情況判斷其故障位置。首先利用機房控制屏查看安全繼電器運行情況，如果繼電器未如預期閉合，可逐一進行安全回路檢查，篩選出存在問題的故障點。比如停運電梯無法探測到相關信號，且快慢車無法運行，即可確定本次故障位于電氣安全回路上。

2.5 門鎖回路故障

在開始運行之前，處于待機狀態(tài)時，電梯各層的層門、轎廂的門都保持關閉，這能避免許多安全風險。而為了達到這一效果，電梯電氣控制系統(tǒng)當中裝有連鎖開關，能夠同時控制層門和轎廂門，在確定電梯各個安全回路保持正常的情況下，閉合上述連鎖開關，電梯即可投入使用。同時，層門門鎖、轎廂門門鎖二者互相影響，任何一個部分出現(xiàn)問題，另一個部分都無法繼續(xù)開啟。在發(fā)生這種情況時，工作人員應及時采取措施解決故障，保證電梯系統(tǒng)正常運行，如發(fā)現(xiàn)層門和轎廂門已經(jīng)關閉，門鎖繼電器卻無法正常閉合，就可以判斷門鎖回路出現(xiàn)了故障。此時，工作人員需要對轎廂門的情況進行檢查，如果有故障需要及時進行處理。如果轎廂門沒有出現(xiàn)任何故障，則可以開始排查層門，經(jīng)排查和處理后，確保層門轎廂門都能正常閉合。而后，檢查電氣連鎖開關，確保其能夠正常接觸，如無法正常閉合則需要進行更換或整修，進而達到保證門鎖回路正常運行的目的。

2.6 電磁干擾故障

電梯電氣控制系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定。但是在受到電磁干擾的情況下，可能會發(fā)生無規(guī)律的失控，進而帶來嚴重的安全風險，導致電梯系統(tǒng)制動性能下降、故障率升高等問題，更重要的是由于電磁干擾出現(xiàn)的故障很難被判斷出來。這主要是因為，控制柜當中的一些元器件在電磁環(huán)境下無法保持穩(wěn)定，比如微機電子板在受到電磁干擾以后，就可能導致電梯計算機瞬間死機，使處于運行狀態(tài)的電梯迅速停住，進而造成一定的安全風險。除此之外，電氣控制系統(tǒng)當中的其他元器件也存在不抗干擾的問題，比如旋轉(zhuǎn)編碼器就極易受到外部環(huán)境的影響，在周邊存在電磁干擾的時候，旋轉(zhuǎn)編碼器的精確度會大幅度下降，導致電梯轎廂在上下移動過程中產(chǎn)生振動，受干擾特別嚴重時還可能直接出現(xiàn)電梯急降等現(xiàn)象，給用戶造成嚴重的損傷。一般情況下，電梯運行路徑中安裝有電磁屏蔽網(wǎng)，能夠解決電磁干擾帶來的一系列問題。然而在信號線和動力線過近的情況下，信號線必然會受到變頻器高次諧波的影響，進而無法正常傳遞信號，使電梯運行發(fā)生嚴重故障。輕則導致居民出行不便，重則可能造成人員受傷。工作人員需要根據(jù)電梯電氣控制系統(tǒng)運行情況，判斷是否存在電磁干擾的現(xiàn)象，如果確實存在，可利用有效手段解決這一問題，避免電梯出現(xiàn)運行故障。

3 電梯電氣控制系統(tǒng)的維修

電梯電氣控制系統(tǒng)的故障及診斷十分復雜，經(jīng)診斷確認其故障類別及成因后，工作人員還需要就電梯電氣控制系統(tǒng)的維修技術進行深入研究。

3.1 門系統(tǒng)連鎖回路的維修

只有電梯轎廂門、各層層門都保持閉合狀態(tài)時，電梯設備才能開始運行。因此一旦發(fā)生電梯故障，工作人員需要第一時間考慮電梯轎廂門和層門是否出現(xiàn)故障。如果確實存在問題，需要及時進行處理。特別需要提到的是，在實際檢修工作中，如已經(jīng)確定轎廂門和層門都關閉，然而連鎖回路仍無法正常運行，可考慮是否存在連鎖開關觸點不緊密等問題，對連鎖開關進行檢驗和更換，確保門系統(tǒng)連鎖回路的維修效果。

3.2 通過短路法進行維修

電梯在高層建筑居民的生活當中扮演著重要角色，隨著高層建筑越來越多，電梯設備的使用率越來越高，在出現(xiàn)電梯故障的情況下，人們的生活體驗將大幅度銳減，因此工作人員應不斷提升自身知識儲備，加強電梯電氣控制系統(tǒng)的故障維修，根據(jù)故障現(xiàn)象準確判斷電梯故障類別。在各種高新技術不斷發(fā)展的今天，電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維修技術也越來越完善，比如通過短路法對電梯控制系統(tǒng)進行維修就是較有代表性的一種技術。工作人員可進行電梯觸電實驗縮小故障點范圍，從而最終確定故障成因，并以有針對性的手段處理故障問題，這能夠在提升維修效率的同時，避免不必要的安全風險。

3.3 排除電磁干擾

電梯電氣控制系統(tǒng)的維修工作非常復雜，很容易受到其他因素的影響而出現(xiàn)問題，電磁就是其中最常見的干擾因素之一。電磁干擾是實際維修工作中比較常見的一種故障成因，工作人員務必要做好電磁干擾的排除工作：第一，可以利用縮減控制板線路長度的方法解決干擾問題;第二，可以增加信號線和動力線之間的距離，從而降低電磁干擾帶來的影響。這兩種方法都具有排除電磁干擾的作用，在實際應用中也取得了一定的應用成效。

3.4 檢修控制柜接觸器和繼電器等元件

電梯電氣控制系統(tǒng)當中包括控制柜，而控制柜內(nèi)部的控制回路又可以進一步細分成繼電器、接觸器等電氣設備。電梯運行過程中，如有較大電流通過觸點，觸點的狀態(tài)將會受到影響進而出現(xiàn)短路和斷路故障，影響到電梯的正常運行。為了解決上述問題，工作人員需要著重檢修控制柜接觸器和繼電器等元件，明確各個元器件是否存在清理不及時等問題，并每隔一段時間清除灰塵、檢查觸點，發(fā)現(xiàn)老化的繼電器或接觸器時，第一時間進行有效更換，保證控制柜能發(fā)揮應有的作用。

3.5 通過現(xiàn)代科學技術維修電氣控制系統(tǒng)

電梯系統(tǒng)是近年來逐漸得到關注和認可的設備，而智能化技術是近年來科技發(fā)展的一個新方向，并在很多行業(yè)當中扮演了重要的角色。比如在工業(yè)自動化方面、工程控制管理方面，智能化技術都有著不容忽視的重要性，對二者進行結(jié)合勢在必行。在今后的電梯電氣控制系統(tǒng)故障維修工作中，工作人員可以借助智能化技術實現(xiàn)檢查維修的目標，并降低用戶被困在電梯當中的可能性。比如利用智能化遠程控制系統(tǒng)，工作人員可進行故障診斷、信息處理，在電梯出現(xiàn)故障的時候第一時間了解電梯位置，及時組織救援，避免轎廂中人員受到安全威脅。除此之外，藍牙技術雖然已經(jīng)不再是新鮮事物，然而其仍然具有極其突出的應用價值，工作人員可借助藍牙技術開展故障維修，從而提升電梯電氣控制系統(tǒng)維修質(zhì)量，避免浪費時間，更重要的是這能夠降低電梯系統(tǒng)出現(xiàn)安全事故的風險，使電梯更穩(wěn)定、更安全地為用戶提供服務。

4 結(jié)束語

中國特色社會主義市場經(jīng)濟的高度發(fā)展，給建筑行業(yè)及其配套產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展契機，特別是各類高層建筑的出現(xiàn)，帶動了電梯安裝、檢修、維護等許多工作的進步。經(jīng)過一段時間的研究與探索，目前我國的電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷及維修技術已經(jīng)比較完善，具有突出的應用價值。但是這并不意味著其已經(jīng)完全成熟，工作人員必須要根據(jù)實際情況對電梯電氣控制系統(tǒng)的變頻器故障、控制板故障、繼電器故障進行研究，并找到與之配套的維修方法，提升電梯運行的穩(wěn)定性。