电梯故障的排除思路与方法

朱奎林

电梯故障的排除思路与方法

朱奎林

（成都工贸职业技术学院，四川 成都 611731）

电梯是机电结合的复杂产品，按功能划分为机械、电气和安全保护三大部分。电梯的机械部件和电气元件安装分散、控制环节多、故障范围广、故障点难以预测。应判断电梯故障是机械故障、电机主回路故障还是电气控制故障，阐述了引起电梯机械系统、电梯电机主回路、电梯电气控制系统方面的故障及形成原因，重点说明了查找电梯电气故障的测量电阻法、测量电压法、短路法、替代法、程序检查法等多种实用方法。

电梯故障；导向系统；曳引系统；故障点

电梯是机电结合的复杂产品，其基本组成包括机械和电气两大部分[1]。电梯按功能划分机械部分、电气部分和安全保护部分，分为八大系统[2]：机械部分五大系统（曳引系统、导向系统、门系统、轿厢、重量平衡系统），电气部分两大系统（电力拖动系统、电气控制系统）和安全保护系统。

电梯断续工作，启停频繁，1 min内就可以启停几次， 1 d可以达到几百次甚至上千次，频繁的启动和停止使电梯的机械部分受到一定的冲击，电气部分也受到一定的影响，机械和电气方面的故障在所难免，据电梯厂家和用户的不完全统计，机械部分占故障停机的40%左右，电气部分占故障停机的60%左右[3]。

1 电梯故障系统的判断[4]

电梯出现故障时，查找故障通常采用由大到小稳步推进的原则，先判定故障属于哪个系统，然后判定故障所属系统的哪一部分，最后确定系统所属部分的具体故障元件或具体故障部位。

通常电梯有正常状态和检修状态，正常状态为电梯处于运行工作时的状态；检修状态，这是专为检修电梯设置的手动操作电梯状态，运行速度慢（低于0.63 m/s），方便仔细检查电梯部件，同时电机回路没有其他中间控制环节，可直接控制电梯的点动和慢上、慢下运行。判断电梯故障时，电梯选择检修状态。

具体检修操作时，为了确保安全，所有厅门包括电梯轿门都必须全部关好并在运行过程中不得擅自打开。在机房、轿顶或轿厢点动操作电梯慢上或慢下运行，并全面检查电梯运行情况（听声音、闻气味、指示灯是否正常等），为后续进一步检查及维修工作提供第一手现场资料。

检修时，点动电梯上行或下行没有问题，说明电梯电机的电流通路和上下运行没有问题，可以确定电梯的机械系统和主电路回路基本正常，问题存在于电梯的电气控制系统；反之，点动电梯上下运行不起作用，说明电梯电机的电流回路不通或机械上下运行部分有问题，问题存在于电梯的机械系统或主电路回路。

2 机械故障及原因[4]

2.1 松脱引发的故障

电梯属于特种设备，只要一投入使用，就常年累月地运行，容易受到冲击振动、应力改变、运动惯性等多种因素的影响，使紧固件（包括螺钉）发生松动，运行部件、磨损器件发生移位，严重时甚至发生脱落、损坏器件，影响电梯的安全运行。

2.2 磨损引发的故障

磨损故障是指相对运动的两个表面长时间反复摩擦，造成功能低于规定水平状态的故障，比如电梯的钢丝绳磨损到一定程度时就必须更换，各种滑动轴承和滚动轴承按使用要求定期更换、调整等，比如不更换或调整就有可能造成大的事故。引起故障磨损主要有2种情况：①常规磨损引起的故障，多是长时间受到摩擦、冲击、振动、疲劳、腐蚀、变形等造成的变化；②异常磨损引起的故障，不正常的磨损通常由安装配合不良、运行操作不当、润滑循环不良等因素引起，异常磨损引发的故障具有偶然性和突变特点。

2.3 润滑不良引发的故障

机械设备工作时，润滑油可以在运动部件、轮系、轴系等工作部件之间形成油膜，减少工件之间的直接接触和摩擦，从而减弱磨损，延长设备的使用寿命；同时，润滑油还可以起到轮系、轴系等组件的冷却、防锈、减振、缓冲等作用。良好的润滑可以节约保养费用和减少零部件的更换；相反，超过使用期限，不按规定换油，加油时不过滤或过滤不当，都会使机械磨损加快，造成机械部分过热、烧伤、甚至出现抱轴或损坏，对机械运转部分造成极大的损害。因此，电梯应该注意及时润滑并按期维护保养。

2.4 疲劳引发的故障

疲劳故障的产生与电梯的频繁使用有很大的关系，比如电梯钢丝绳的两端一端连轿厢，另一端连对重，长时间受到拉应力；同时电梯钢丝绳通过与曳引轮直接接触产生摩擦力，带动电梯上下运行，长时间磨损，机械强度减小，严重时受力不均，某股钢丝绳可能受力过大断绳，引发疲劳故障。机械在运行和使用过程中会产生疲劳，机械部件长时间受 到弯曲、剪切等应变，会产生机械疲劳现象，导致机械强度减弱。

3 主回路故障及原因[5]

电梯的主电流回路是指从交流三相电源开始到电梯曳引机电机三相绕组为止构成的完整通路，在这个回路中，还包括了起整个回路电流通断和短路保护作用的空气开关、调节电梯运行速度及电机工作频率的调速器、控制曳引机电机电流接通或断开的交流接触器以及保护曳引机电机正常工作的热继电器等电器部件。电梯检修状态，点动运行判定电梯主回路有故障后，就可以从上面构成电梯主回路各组成环节进行检查分析，从而找到具体的故障器件或故障点。现在通常采用的调速器是变频器（VVVF交流变频），要注意调速方法与调速器的选择相一致，同时调速器与电动机要配套使用。

电梯常年处于“起动—运行—停止”频繁状态，由此电梯主回路各部件处于不连续的经常性工作状态。在电梯主电流回路的故障中，主要包括线路连接不可靠、接触不良、松动脱落等故障，空气开关过压、欠压、过电流、短路等导致的跳闸故障，变频器内部的保险烧坏、控制失灵、逆变模等故障，交流接触器触点接触不良、触点氧化、线圈失电等故障，热继电器电流持续增大引发其断开保护等故障，电机本身过热、保护等故障。在这些故障中，经常性动作部件，比如继电器、接触器、微动开关、行程开关等电器部件更容易损坏。

4 电气控制系统故障及原因[6]

4.1 门联锁故障

电梯的门系统主要包括轿门、厅门、开关门机构及门锁等，通常轿门是主动门而厅门是被动门。门联锁机构通过触点的接通或断开进行检测，所有触点都串联在同一个回路中，因此任何一个门一旦出现故障，导致门联锁回路电路断开，电梯都不会运行。门联锁机构触点故障多是由电气元件触点接触不良、调整不当或机械机构不到位造成的。

4.2 绝缘性故障

电梯在长期运行过程中，元器件或电线电缆的绝缘保护层，由于长时间受潮气影响、过负荷运行、环境高温、接头未处理好等情况，造成电梯电路系统出现漏电故障，甚至相关回路发生断路性或短路性严重故障。

为避免绝缘损坏出现金属带电或更严重的故障，要求金属部分一定要可靠接地。

4.3 触点性故障

触点性元件指电路的接通或断开依靠触点来进行，常指按钮、开关、接触器、继电器等电气元件。由于触点开关的接触面上存在不同程度的氧化、锈蚀、粉尘、生物霉菌、变形、异物掉在触点接触面上等，所以故障常常发生在触点上。触点性故障包括短路性故障，多是由于电流过大使触点烧粘连引起；触点性故障也包括断路性故障，多是由于被触点氧化、接触不良、簧片弹性不足、触点机械传导不到位等情况引起。以上两种情况都使电梯回路不能正常接通或断开，造成电梯多种故障。

4.4 电磁干扰引起的故障

电磁干扰可以使电梯主控芯片烧坏、意外泊梯、意外召唤等方方面面出现故障。现代电梯与传统电梯相比较，普遍应用了计算机控制和微电子技术，对电梯控制系统抗干扰的可靠性要求越来越高。变频器是电梯主要的电磁干扰源，同时，控制主板、隔离变压器等部件的不良接地等也是电磁干扰源。对于电梯的抗干扰性要求，电梯的安装环境尽量减少干扰源的存在，电缆的屏蔽层必须接地，电磁的控制系统尤其是控制主板要进行良好的屏蔽和可靠的接地，等等。

5 电气故障查找方法[3，7]

电梯是一种垂直运输设备，自动化水平高、控制环节多、元件安装分散、故障范围广，发生故障时，难以直接判定故障点。查找故障通常采用由大系统到小器件稳步推进的方法，先判定故障属于哪个系统，然后判定故障所属系统的部分，最后确定系统所属部分的具体故障元件或具体故障部位。除此之外，应充分利用电梯本身提供的信息或故障代码，结合排除故障的主要方法快速找出故障点或相应部位。

5.1 测量电阻法

通常情况下，电气元件都有一定的电阻值。线路中的开关，电阻值为0（开关接通）或无穷大（开关断开）；晶体管元件是由PN结构成的，它的正反向电阻值是不同的，正向电阻通常几百欧姆到几千欧姆，反向电阻近似乎为无穷大。根据电气元件的种类或类别分别测量它们电阻值，然后与相应的正常器件电阻值进行比较，就可以判断器件质量。

测量电阻法与测量电压法相比较，由于是在断开电源的情况下测量静态电阻值，不会导致电路的短路和元器件的损坏，因此，这种测量电阻法比较安全，非常适用。

5.2 测量电压法

通常电路正常工作时，电路中的器件两端都有正常的电压（差），具体点位都有确定的电位值。电压测量法正是利用万用表的电压档来测量电路中的电压或电位值，来进行检查和判定故障器件或故障部位的快速方法。测量前，要先根据电源特性，打到直流档或者是交流档，不要搞错；然后根据电路图或实际电压值的大小选择正常的电压值档位；最后是不要把红、黑表笔接错，进行正确的测量，将测量的值与正常值进行比较得出结果。

采用电压法测量时，电路处于通电状态，因此要注意操作安全和人身安全，尤其是测量强电电压或高电压时，一定不要用手及身体部位触及带电体，以免触电事故发生。

5.3 短路检查法

短路检查法是在熟悉电梯控制电路的基础上采用的一种方法，尤其是在检查电梯安全回路和门联锁回路中采用，可以方便地跳开多个开关性器件，缩小故障范围，快速找出故障点或故障元件。

短路检查法一定是在熟悉电路和连线的基础上进行操作，否则线路短接错误可能引起更为严重的故障甚至事故；同时故障器件或故障点找到后应尽快排除，拆除短接线，恢复正常连接线路，不允许用短接线代替开关或触点。

5.4 替代法

如果重点怀疑相关器件或电路板有故障，本身又带有相同的器件或电路板备件，这时就可以立即换上相同型号的器件或电路板。如果故障消失，则说明原来的器件或电路板确有故障；如果故障依旧，则说明故障处于其他区域，这就是替代法。

替代法是一种高效的维修方法，可缩短现场检查和维修时间，电梯影响到人的安全出行，要求现场维修时间越短越好，因此电梯维保人员出行前准备好充足的备件，到现场采用替代法快速查找并排除故障，把换下来的故障器件再带回来仔细检查或进行维修。

5.5 程序检查法

当电梯的故障不明显，从常规的外围电路查找故障难以找到，故障牵涉的范围较广，此时查找故障的思路可以由外围转入控制系统，这是因为控制系统的程序决定了电梯的实际运行过程，这就是程序检查法。

从电梯的控制程序分析，电梯运行至哪部了？程序执行没有？如果没有执行，则检查相应的输出点位，如果输出点位有输出，则从输出点位开始往后面查，直到查到故障为止；如果输出点位没有输出，则从输出点位开始往前面查，通常程序本身是没有问题的，应重点检查本程序段工作的输入条件是否具备，从而找到故障之所在。

［1］叶安丽.电梯控制技术［M］.2版.北京：机械工业出版社，2018：14-15.

［2］常国兰.电梯自动控制技术［M］.北京：机械工业出版社，2019：3.

［3］马宏骞，石敬波.电梯及控制技术［M］.北京：电子工业出版社，2018：180，188-189.

［4］三菱电梯维修心得［EB/OL］.［2017-05-20］.http：//www.docin.com/p-212022364.html.

［5］龙锦中.电梯故障排除的措施和方法［J］.装备制造技术，2010（9）：83-85.

［6］陆向红.电梯电气工程常见故障及处理方法探讨［J］.科技创新与应用，2012（11）：62-63.

［7］谭荣勋.电梯电气故障排查、原因分析和处理方法［J］. 广西大学学报（哲学社会科学版），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，高级工程师，专业带头人，研究方向为职业教育、运动控制及网络通信。

〔编辑：张思楠〕