电梯电气系统常见故障分析与应对措施

王飞

（江苏省徐州市肿瘤医院总务科，江苏 徐州221005）

1 当前电梯电气系统故障问题类型

目前,我国电梯电气系统故障存在的问题繁多。大致可以分为以下几类：

1.1 电气元件绝缘失效引起的故障。电梯在长期运行过程中,电气元件的绝缘层外部出现老化、内部零件受潮等诸多原因最终绝缘层破裂,继而导致整个电路系统短路,无法正常运行。

1.2 电气系统内部中控制柜继电器、接触器等元件在电梯进行长期运作后元件触点初发生短路,以及出现断路所引起的故障。从而导致电梯控制环节失灵。

1.3 电气系统安全回路及安全门联锁回路等元件出现故障。上述两类元件是保证电梯安全运行的基本保障,该类元件若出现任何故障,将会无法确保电梯乘坐者的安全,以及电梯的安全运行。1.4 电磁干扰引起的故障。电磁干扰会造成微机丢失一部分或大部分数据信息,并使系统产生误动作。

1.4 计算机、可编程序控制器(PLC)、变频器软件硬件系统故障。

2 电梯电气系统故障排查思路

2.1 电气系统的故障比较复杂,分析电梯故障时应明确电梯工作步骤较多,每一个工作步骤都可成为单独的一个工作环节,必须认真对待。总体包括选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门共8 个工作环节,只要能从中任意一个环节中找出问题症结所在就确定故障出在哪个控制环节上, 继而采取具有针对性的措施排除故障。

2.2 电梯发生故障,首先了解故障发生前有无异常现象,察看故障发生后控制电路情况。然后结合故障现象、故障代码综合考虑,初步确定故障范围。

2.3 电梯故障多是元器件触点接触不良引起的,判断时应根据控制柜内的各种故障显示、故障代码,先对外部线路和电源部分进行检查,即检查主电源、门锁回路、安全回路以及各种信号通讯回路等。只要熟悉电路图纸,熟记故障代码,熟练使用测试仪器,很快就能发现故障点。

3 电梯电气系统常见故障、原因与处理方法

电梯电气系统主要由拖动系统、控制系统、安全保护系统、安全门锁回路系统四大主要系统所组成。

3.1 常见电力拖动系统故障

在电力拖动系统中,主要由曳引电机、供电系统、速度反馈装置、调速装置极大部分组合而成,相互配合完成工作。3.1.1 电力是电梯运行的基础保证,因此确保曳引电机的正常运行就可以保证电梯的动力源。根据当前我国的电梯的不同配置和类型分为交流电机、直流电机或永磁同步电机三大类电机。现今,曳引电机中主要存在的问题是电机绕组碰壳接地短路、相间短路故障。故障表现：电机温度,上升温度高于铭牌最大值,同时电阻体绝缘度为0,从而导致电源总开关保险自动跳闸,导致线路断电。故障原因：a.老化电机由于长期使用绝缘强度降低,造成局部绕组击穿。b.电梯频繁制动,使得电机内部整体长时间处于高温运作的状态之下,外部绝缘体老化程度较高较快,从而被击穿。解决措施：查明电梯电机额定电压的具体数额范围是500V或1000V,再利用摇表进行绝缘体电阻测量,并要求绝缘体电阻在0.5MΩ 以上。若电机绕组确已击穿烧坏碰壳则应更换电机;机房降温。3.1.2 供电系统是为电梯提供电源的装置。a.三相电源故障、空气开关故障。故障现象：电梯不能运行、空气开关自动脱扣。原因：电源异常,包括缺相、低电压、停电等。处理方法：在相间380V±7%电压范围内的下,使用万用表测量三相电源电压,以及检查空气开关进电端与出电端电压有无异常,如有异常则更换空气开关、电缆。b.变频器故障。故障现象：电梯不能运行、变频器输出电压异常。原因：变频器电压检测系统或电路故障引起误动作、整流桥、滤波电路、逆变器故障。处理方法：用测试仪器比对变频器的主要参数,实测值是否在参数值规定范围内,用万用表测量整流桥和滤波电路等相关元器件是否正常,如有异常则更换变频器故障硬件。c.主接触器故障。故障现象：电梯启动停车时接触器拉弧严重、电梯不能运行。原因：接触器长期使用,大电流将接触器动静触头烧坏阻值增大、接触器线圈坏。处理方法：用万用表检测接触器触点在接触器吸合时是否接通,更换接触器动静触头、更换接触器线圈、更换功率匹配的接触器。3.1.3 电梯运行速度是保证电梯安全运行的又一保障。主要由速度反馈装置提供调速系统信号,主要是采用测速发电机或速度脉冲发生器与电机相连接,保证电梯运行速度保持在相对平稳的状态。常见故障：电梯运行中异常抖动且速度异常、甚至不能运行。原因：旋转编码器故障、编码器信号受外部电磁干扰,导致脉冲计数不准确,信号线屏蔽性能差。处理方法：更换旋转编码器、更换屏蔽信号线、将电压等级不同的电缆置于不同的线槽内。3.1.4 调速装置对曳引电机实行调速控制。常见故障：电梯不能运行(变频器自检失败)或运行中速度异常,时好时坏。原因：变频器速度参数不匹配、变频器硬件故障(变频器驱动板故障、变频器主板故障、IGBT 功率模块故障、整流桥故障)、制动电阻故障等。处理方法：调整变频器参数、更换变频器故障硬件或维修驱动板、主板。

3.2 电气控制系统的常见故障。操纵装置、位置显示装置、平层装置、选层器、控制屏是组成电气控制系统的主要元件。上述几个元件的配合负责对电梯进行操纵和控制, 实现对电梯的正常运行。3.2.1 电气控制系统包括轿厢内的按钮操作箱、层站召唤按钮、轿顶和机房中的检修或应急操纵箱操纵装置几大部分。常见故障：轿厢控制箱不能选择要去的楼层、层站召唤按钮不能登记或登记后不停梯、保养检修时各检修开关不起作用。原因：各按钮开关坏或接触不良、通讯线路故障、轿顶门机及门机控制板、轿内外通讯板故障、控制屏通讯主板故障。处理方法：调整修理更换各故障按钮开关、检修通讯线路门机线路、更换各故障通讯控制板。3.2.2 位置显示装置指轿内和层站的指层灯或数码显示器。常见故障：电梯运行方向不显示或显示层站错误。原因：各数码显示器显示板坏或接触不良、通讯线路故障、控制屏通讯主板故障。处理方法：调整修理更换各故障数码显示器显示板、检修通讯线、更换故障通讯控制板。3.2.3电梯运行的指示和反馈轿厢位置、决定运行方向、发出加减速信号等功能由选层器实现。我国当前绝大多数变频电梯的选层器与旋转编码器是一体的, 它是根据旋转编码器的脉冲数来计算楼层的。常见故障：电梯显示错层,同时变频器保护,显示故障信息。原因：旋转编码器坏,运行中会丢失脉冲,导致变频器不能正常工作, 处理方法：旋转编码器的接线要牢靠,与动力线隔离,以防干扰;旋转编码器被污染,光栅堵塞,可以拆开外壳进行清洁;更换旋转编码器。3.2.4 控制屏安装在机房中,是电气控制系统的任务指派中心,由各类电气控制元件,如继电器、接触器、变压器、阻抗器、变频器、电脑板或可编程序控制器(PLC)等组成,是电梯实行电气控制的集中组件。其故障与电力拖动系统、电气控制系统、电气安全保护系统故障紧密联系、一一对应,大体包括各类继电器、接触器、变压器、电气回路等的短路断路故障,变频器、电脑板或可编程序控制器(PLC)软件硬件故障。

3.3 电气安保系统常见故障。上文曾提到,电梯的安全保护是整个电梯运行系统中的所有环节相互配合所实现的。任意一个有关电梯安保系统的元件都设置了相应的开关装置,将所有安保开关连通,从而控制整个安全继电器系统,并在此情况下,实现安全继电器吸合,保证电梯正常运行。常见故障：安全回路故障。故障表现：为当电梯处于停止状态时,所有相关信号不能登记、无显示,快车慢车均无法运行。故障原因：a.电源相序错或缺相引起相序继电器动作。b.电梯速度过快导致限速器开关、断绳开关、安全钳、启动。c.缓冲器开关动作。当电梯运行冲顶或蹲底引起极限开关启动。d.安全窗开关动作。e.急停开关动作。处理方法：第一步观察机房内控制屏安全继电器的整体状态。确认在安全继电器处于释放状态时,则可以将其判断为安全回路故障。用万用表通断档测量安全回路端子排各安全开关对应的各段回路,确定故障开关予以检修,或用测试仪器进入微机系统确定故障开关予以检修。

3.4 电气门锁回路系统常见故障。电梯所有厅门及轿门上都装有门电气联锁开关，并构成一个回路。只有在门电气联锁开关全部接通的情况下，电梯才能运行。常见故障：电梯快车慢车均不能运行，显示、登记正常。处理方法：a.通过开关门的方法，观察控制屏门锁回路输入状态的变化，判断门锁回路是否正常工作。b.在确保机器已接受检修的状态下，在控制屏依次在短接厅门锁回路和轿门锁回路，查找出是属于厅门部分还是轿门部分故障。c.用测试仪器进入微机系统确定故障为门锁并予以检修。

结束语

综上所述，随着社会的高速发展电梯安全问题已受到社会各界的关注。如何处理好电梯安全问题成为了当前电梯维修人员和有关部门的重中之重。处理电梯故障的基本前提是，全面了解电梯系统的整体构造和电气原理图，以及各个子系统的功能及联系。唯有确保上述前提，才能够进一步排查即而判断出问题所在，因地制宜的制定出相关的解决措施。从而提高电梯故障修复的时效性。