电梯电气控制系统故障分析与检修

电梯电气控制系统故障分析与检修

洪 刚

新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 830011

摘要：随着高层建筑的不断增多，电梯越来越成为一种不可或缺的垂直交通工具，其安全运行得到了越来越多的重视。电梯电气控制系统作为一种较为复杂的机电系统，具有电气元器件多、结构复杂、故障隐患点多的特点。相关统计表明，电梯故障多为电气控制系统故障造成的。因此，开展电梯电气系统故障诊断研究对指导电梯检修和维护，减少电梯安全事故具有重要的意义。在电梯电气控制系统故障诊断中，往往难以直接诊断出故障，需要采用多种故障诊断方法进行多层次、分模块的诊断。

关键词：电梯；电气控制系统；故障；检修措施

1电气控制系统故障及原因

1.1电气安全回路故障

电气安全回路由安全继电器进行总控制，主要为了避免故障保障电梯能够正常安全地工作。电梯设计出厂按照国家规范要求，配置丰富多样安全保护系统装置，由安全继电器将所有的安全保护系统装置的电气开关串联起来，实行统一控制。当所有安全保护系统装置的电气开关有效接通时，安全继电器吸合正常工作，电梯处于正常运行状态；否则安全继电器断开，电梯出现故障立即停止运行。安全回路电气开关主要有：在底坑有下极限开关、液压缓冲器电气开关、下减速开关、急停开关、下限位开关和限速器断绳保护开关；在轿顶和轿内主要是急停开关，对于部分有设置安全窗则配置安全窗电气开关；无机房电梯轿顶，配置机械锁定装置电气开关；机房控制屏、层站外招盒、轿顶检修开关箱、轿内操纵箱以及位置传感器的开关触点和测速机光电编码器开关等。当电梯停止运行，应查看安全继电器状态，对安全回路故障进行排除。主要原因如下：电梯上下极限开关、断绳保护开关、上下限位开关、安全窗电气开关、机械锁定装置电气开关、上下减速开关、缓冲器电气开关等安全开关误动作；限速器、缓冲器、轿厢意外移动保护装置、安全钳等安全装置因机械和电气装置原因引起误动作；电梯处于超载堵转状态，热继电器工作异常；等等。

1.2电梯继电器等元件出现断路或短路故障

在电梯运行过程中，继电器等电器元件的接触点被空气中所飘浮灰尘、杂质附着时，会导致电梯出现电路断路故障问题。而在电梯电气系统中所流通电流过大时，也会造成部分电器元件接触点出现电弧烧蚀、引发电梯短路故障问题。

1.3变频器故障

变频器主要用于电梯运行方向和速度的控制，通过改变电源频率来实现对电机转速的控制，进而控制电梯运行。变频器常见故障为充电电阻烧毁、驱动板故障、过载故障、过流故障、过压故障及过热故障等。当电梯启停抖动大时，常考虑为变频器驱动板故障。当变频器发生故障时，一般可通过配套的变频器操作手册查明故障原因。

1.4继电器故障

电梯电气控制系统中，广泛使用继电器。在工作过程中，若通过触点的电流过大或发生电弧烧蚀，极易导致触点黏连而发生电路短路故障，严重者甚至会损坏周边的元器件等。若继电器弹簧片由于老化失去弹性，或触点被灰层、杂物覆盖阻断，则会导致断路故障。继电器故障最终会导致电梯的电气控制系统失效，不能正常运行。因此，要做好继电器的检修工作，注重继电器外观、接线、触点等的检查，及时清除灰层、更换老化的继电器。

2电梯电气控制系统故障诊断

2.1故障代码诊断法

随着电梯技术的不断发展，大部分电梯均自带故障检测功能。故障代码诊断法从电气系统子系统和模块的角度进行故障排查，通过查看故障代码，能够实现对电梯故障范围的初步判断，有利于提高故障诊断效率。不同的故障代码代表不同的故障类型，技术人员能够通过故障代码判断电梯控制板故障、安全回路故障、门锁回路故障等。同时，变频器自带多种传感器，也能够将其故障通过故障代码显示出来。通常情况下，故障代码可以直接从控制板进行查看，但部分电梯则需要通过外接控制器获取查看。在进行电梯故障处理时，通常需要先查找电梯故障代码，缩小故障范围，对故障进行初步定位。

2.2观察诊断法

在故障诊断过程中，技术人员除根据主板显示的故障代码来确定故障的大体范围外，往往还会根据故障表现形式及自身经验对故障进行预判，之后，再采用观察诊断法对故障进行进一步诊断。观察法包括看、听、闻。看，主要是看故障所在范围内的检测开关和元器件外观是否有明显的损坏、继电器触点是否正常开闭、检测开关接线是否脱落、门机是否有异物侵入等。听，主要是听电路，检测开关在工作时是否有异常声响。闻，主要是闻是否存在异味，通常短路时会使绝缘层烧毁，产生异常气味。对于不明显故障，观察法难以进行有效诊断，还需结合其他诊断方法。

2.3短路诊断法

短路诊断法是一种常见的电气故障诊断方法，能够逐步缩小故障范围，确定故障点。电梯控制电路主要由开关、元器件、接触器等组成，如果怀疑某一段线路或某些元器件发生故障，可利用导线逐步对线路中各元器件进行短接，通电后，若电气系统故障消失，则说明被短接元器件损坏。在确定故障位置后，应立即拆下短接线，更换元器件，不可将短接线作为开关或开关触点，否则可能导致严重的电梯事故。

2.4替代法

在电梯电气故障诊断中，技术人员根据故障表现形式和自身经验，结合电路原理图往往会对故障首先进行一个预判，但在对预判元器件进行观察时未能发现异常；或者通过前述方法已初步确定了故障点或故障元器件，则可以利用正常的元器件对其进行替换。若替换后电路故障消失，则说明预判正确；若故障未消失，则说明预判错误，还需继续诊断。

3电气控制故障处理对策

3.1电气元件故障处理对策

电气元件故障处理对策有2种方法：一是通过测量电气元件两端的电压来判定。电气元件在保持正常工作状态下，通过测量电气元件两端电流方向，对比整个系统电流的方向，如一致则认为设备正常；否则，设备已经损坏。二是通过静态测量每个电气元件的阻值来判定。系统在断电情况下，通过静态测量电气元件正反向阻值，将测量的阻值差值跟标准差值进行比较，可以准确评定故障点，提升检测的效率。

3.2电磁干扰故障处理对策

解决电磁干扰有效措施有3种：一是在微机电子控制板的各个输入口增加磁力线套，提高抗干扰能力；二是做到强弱电分开铺设，减少强电对弱电信号的电磁干扰；三是信号线路采用双绞线或者屏蔽线，金属软管使其良好接地，增强对电磁的抗干扰能力。

3.3电梯运行流程分析处理对策

电梯运行全流程的每个环节都有严格控制子回路进行控制，包括驱动系统、开关门、启制动、信号传递、加减速、安全保护等环节。利用电梯运行全流程分析处理故障，可以全面提高解决电气控制系统故障的效率。

3.4触点开关的故障处理对策

触点开关的故障处理对策主要有2种方法：一种是断路法，主要通过断开继电器、接触器等电气元器件电路来判定。当电气元器件电路触点出现短路现象，通过断路法将故障触点断开，假如系统正常工作，表明断路法故障评定正确。另一种是短路法，主要通过接触器、继电器以及开关等触点的短接来判定。短路法短接故障触点，系统正常工作无电气故障，表明该法故障评定正确，需要更换零配件。

结论

电梯出现故障，不但会对业主的日常生活造成严重影响，还会对电梯结构内各类电器元件与零部件造成永久性的损伤，并缩减电梯系统的使用寿命、降低系统运行稳定性。因此，需要维修人员对各类电梯常见故障的主要成因以及有效的故障排除方法加以深入了解、全面掌握，并在电梯日常维护工作中及时发现潜在故障问题，做到对各类电梯故障问题的提前发现与有效预防。

参考文献：

[1]胡雪.浅谈电梯的故障与安全使用[J].黑龙江科技信息,2019(13).

[2]朱伟.电梯常见故障与排除方法分析[J].电子制作,2019(20).