電梯電氣控制系統(tǒng)故障與檢測研究

王承彪 周珊珊 陳剛 張銳

【摘要】 在電梯故障問題中，電氣控制系統(tǒng)占據(jù)著較高的比例，因此為保證電梯運(yùn)行的安全性和有效性，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的故障檢測能力，通過提升檢測維護(hù)水平保證電梯運(yùn)行質(zhì)量。本文主要針對電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢測加以分析，并提出相應(yīng)的維修措施。

【關(guān)鍵詞】 電梯;電氣控制系統(tǒng);檢修方法;故障維修

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.05.024

Research on Fault and Detection of Elevator Electrical Control System

WANG Cheng-biao，ZHOU Shan-shan，CHEN Gang，ZHANG Rui

（Jinan Special Equipment Inspection Institute，Jinan 250000，China）

Abstract：In the elevator fault problem，the electrical control system occupies a high proportion. Therefore，in order to ensure the safety and effectiveness of elevator operation，the fault detection ability of the electrical control system should be strengthened，and the elevator operation quality should be ensured by improving the detection and maintenance level. This paper mainly analyzes the fault detection of elevator electrical control system and puts forward the corresponding maintenance measures.

Key words： elevator;electrical control system;maintenance method;fault repair

1 電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢測的重要性

1.1 保障電梯安全運(yùn)行

隨著電梯智能化程度的提升，雖然改變了傳統(tǒng)電梯的故障頻發(fā)的格局，但也在一定程度上增加了故障檢測的要求。一旦電梯電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，勢必會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)，給居民的出行安全造成巨大損失[1]。因此，在電梯技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，相應(yīng)的故障檢測與維修技術(shù)應(yīng)同步跟進(jìn)，確保電梯日常常見故障能夠得到有效控制和及時(shí)排除，提升電梯使用的安全性。尤其是電梯電氣控制系統(tǒng)作為主控單元，更應(yīng)當(dāng)時(shí)刻保持運(yùn)行安全，通過有效的故障檢測與維修，提升運(yùn)行的質(zhì)量和效率。

1.2 維護(hù)居民人身安全

在高層建筑施工完畢及電梯安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行定期的維護(hù)與檢測。一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)電路問題、元件老化等故障，不僅會(huì)影響電梯的運(yùn)行效率，更會(huì)大幅增加安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)當(dāng)針對電梯運(yùn)行安全進(jìn)行全面檢測，加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的故障診斷與維修，實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)元件壽命實(shí)施定期更換，出現(xiàn)故障第一時(shí)間給予解決，避免電梯安全事故的發(fā)生。

2 電梯電氣控制系統(tǒng)常見故障分析

2.1 電氣安全回路故障

所謂電氣安全回路，即指在電梯各關(guān)鍵或重要部位上安裝電氣安全開關(guān)，并確保將所有的安全開關(guān)進(jìn)行串聯(lián)，采取安全繼電器加以控制。當(dāng)安全開關(guān)全部接通時(shí)，安全繼電器才會(huì)發(fā)揮作用，使電梯進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。而在電梯出現(xiàn)故障而停止運(yùn)行時(shí)，其電氣信號將會(huì)出現(xiàn)中斷的問題，此時(shí)無論快車或慢車均無法運(yùn)行，因此需要重點(diǎn)考慮安全回路故障，觀察安全繼電器運(yùn)行狀態(tài)，若其處于釋放狀態(tài)時(shí)，則表明故障問題是由安全回路所引發(fā)[2]。

2.2 電磁干擾所產(chǎn)生的故障

電磁干擾是電氣使用中的常見問題，在電梯設(shè)備的控制柜中設(shè)置有微機(jī)電子板，且在轎廂中還安裝有通訊電子板等設(shè)備。因此，在上述電子設(shè)備受到強(qiáng)烈電磁干擾時(shí)，往往會(huì)引發(fā)瞬間死機(jī)或電梯急停的現(xiàn)象。針對上述表現(xiàn)，可以重點(diǎn)對電源設(shè)備及通信設(shè)備進(jìn)行檢測。若電梯內(nèi)所使用的通信線路過長，或者與高壓高頻回路動(dòng)力線過近，則極易受到其較強(qiáng)的電磁干擾，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生故障問題。

2.3 控制柜各種元件引發(fā)的故障

電梯控制柜是電氣控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成，電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，通常需要優(yōu)先對控制柜進(jìn)行檢查，如接觸器、斷電器等。若控制柜內(nèi)產(chǎn)生大電流沖擊或者電弧影響，將出現(xiàn)接觸器或繼電器線圈被燒毀，從而使接觸器及繼電器所構(gòu)成的電氣回路失效，使電梯電氣控制系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，若兩種電器設(shè)備未出現(xiàn)燒毀問題，則可以考慮觸電器問題，如電器觸電器有融化現(xiàn)象時(shí)，則表明其存在短路問題，這將導(dǎo)致電器觸電器失去作用，且長期處于斷開或閉合狀態(tài)，無法有效實(shí)現(xiàn)電梯的控制。

2.4 聯(lián)鎖回路故障

電梯運(yùn)行的前提是所有門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。因此，在電梯的設(shè)計(jì)中會(huì)在每扇門上設(shè)置電氣聯(lián)鎖開關(guān)，只有在所有門均處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，才能使所有開關(guān)呈現(xiàn)接通狀態(tài)，以此使門鎖繼電器處于吸合狀態(tài)，電梯正常運(yùn)行。若在所有門均閉合時(shí)，門鎖斷電器仍然處于釋放狀態(tài)，則表明門鎖回路斷開，或者相應(yīng)的控制元件出現(xiàn)問題，需要及時(shí)給予修復(fù)或更換。

3 電梯電氣控制系統(tǒng)故障檢測的方式

3.1 萬用表檢測法

萬用表屬于一種常見的電氣檢測設(shè)備，將該檢測方法應(yīng)用于電梯電氣控制系統(tǒng)檢測時(shí)，具有便捷性高、成本低、難度小等特點(diǎn)。其主要是對電氣控制的各控制回路電壓及電阻進(jìn)行檢測，在電梯斷電的狀態(tài)下，利用萬用表對各電路電阻進(jìn)行測定，如果存在異常值時(shí)，需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行故障推斷。即電梯電氣控制元件正反向電阻值存在差異，當(dāng)其處于斷開或連接狀態(tài)時(shí)，其電阻值仍然會(huì)保持原有狀態(tài)，這極有利于萬用表的檢測準(zhǔn)確性。

3.2 運(yùn)行程序檢測法

隨著電梯電氣控制技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐步形成微控制單元或系統(tǒng)，即依托對運(yùn)行程序的檢測，便能輕松地對故障問題進(jìn)行診斷，大幅提升了檢測的效率和質(zhì)量。具體方法為利用PLC程序及單片機(jī)，通過與電梯的微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，對計(jì)算機(jī)中所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和分析。另外，由于運(yùn)行程序所對應(yīng)的功能不同，其運(yùn)行程序也存在差異性，因此只需要對不同程序進(jìn)行分別檢測，便能夠及時(shí)地掌握故障問題位置，使維修人員及時(shí)進(jìn)行處置，使維修的便利性獲得提升。

3.3 故障碼檢測法

故障碼是現(xiàn)代電氣控制系統(tǒng)中的常用方式，即利用電梯設(shè)備中電氣控制系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢，通過微型計(jì)算機(jī)或者芯片進(jìn)行控制，并結(jié)合所設(shè)置的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行，保障電梯設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定。在出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)故障時(shí)，微型計(jì)算機(jī)將針對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)判斷，并生成相應(yīng)的故障碼進(jìn)行提示，電梯檢測時(shí)可以根據(jù)電氣控制系統(tǒng)所提供的故障碼進(jìn)行檢測，從而快速確定電梯的故障位置。同時(shí)，還可以結(jié)合微機(jī)所提供的運(yùn)行信息，選擇最佳的維修方案，以降低檢測及檢修的成本。

3.4 換件比較法

在電梯電氣控制系統(tǒng)故障中，換件比較法同樣屬于常用方法之一。如電梯電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，若考慮其存在某部件的電子系統(tǒng)問題，則可以利用更換新件的方式進(jìn)行判斷。若更換后故障排除，則表明該部件存在問題，可不再進(jìn)行其他維修項(xiàng)目。若故障依然存在，則需要繼續(xù)對其他部件進(jìn)行判斷。但該方法主要適用于特征較明顯的故障，否則將會(huì)降低故障檢測的整體效率。

4 電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維修措施

4.1 安全回路維修

電梯電氣控制系統(tǒng)的安全回路，在實(shí)際的使用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，因此在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)安全回路故障時(shí)，必須進(jìn)行高效的故障分析與處理。在維修中，應(yīng)充分依據(jù)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確掌握故障產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，重點(diǎn)針對電氣控制系統(tǒng)中的電器安全開關(guān)進(jìn)行逐步排查，看是否存在短路現(xiàn)象，對安全繼電器性能進(jìn)行檢測。同時(shí)，在維修結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行全方位的測試，確保安全回路處于有效的狀態(tài)，并結(jié)合模擬試驗(yàn)對維修的有效性進(jìn)行測試，使電氣控制系統(tǒng)安全回路發(fā)揮作用，保證各系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和有效性。

4.2 電磁干擾排查

電磁干擾是影響電梯安全運(yùn)行的重要因素[3]，因此，針對電磁干擾故障的排查和預(yù)防時(shí)，主要應(yīng)針對通信線路及高壓高頻線路進(jìn)行分析。通信線路應(yīng)當(dāng)遵循最短原則，同時(shí)要避免該線路與高壓高頻回路動(dòng)力線距離過近，如若電磁干擾信號產(chǎn)生，則會(huì)使平層精度受到影響，甚至?xí)a(chǎn)生垂直性振動(dòng)或者滑梯問題。因此，在線路鋪設(shè)時(shí)需要利用金屬軟管進(jìn)行包裹，保持接地性能良好，用以提升抗電磁干擾的能力，維護(hù)電氣控制系統(tǒng)的功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.3 接觸器和繼電器維修

針對控制柜出現(xiàn)的故障問題，需要針對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析排查，保證各電氣元件安裝及運(yùn)行的科學(xué)性，保持各開關(guān)之間的有效串聯(lián)。在電梯接觸器與繼電器維修中，應(yīng)當(dāng)考慮多個(gè)方面的問題，首先，結(jié)合接觸器與控制器的原理和運(yùn)行特點(diǎn)，避免其受到強(qiáng)大電流的沖擊，尤其是注重兩者的檢查與維護(hù)，出現(xiàn)損壞問題及時(shí)更換。其次，定期做好接觸器和繼電器的檢查，及時(shí)掌握其運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)，若出現(xiàn)控制數(shù)據(jù)異常時(shí)應(yīng)全面檢查，并增加檢測的頻率，確保設(shè)備性能處于良好狀態(tài)。最后，在發(fā)生短路問題時(shí)，需要綜合分析出現(xiàn)短路的原因，對整體線路和連接部位進(jìn)行檢測，明確具體的故障因素后再實(shí)施處理，避免后續(xù)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的故障問題，確保維修工作的有效性。

4.4 門系統(tǒng)聯(lián)鎖回路維修

電梯門系統(tǒng)聯(lián)鎖回路在電氣控制系統(tǒng)中占據(jù)重要作用，當(dāng)該回路出現(xiàn)故障問題時(shí)，需要進(jìn)行逐一的排查。通常情況下，在電梯停止運(yùn)行的狀態(tài)下，可以采取短接的方式進(jìn)行檢測，如所有電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，門鎖繼電器處于釋放狀態(tài)時(shí)，表明門鎖回路已經(jīng)斷開，因此需要判斷故障部位是廳門還是轎廂門，若故障部位是廳門時(shí)，則需要電梯在維修狀態(tài)下，對廳門鎖進(jìn)行回路短接操作，并以檢修的速度運(yùn)行和逐層檢查，并且要保證門系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖開關(guān)處于閉合狀態(tài)。若故障部位屬于轎廂門，則需要對其進(jìn)行檢測和調(diào)整，以使聯(lián)鎖故障得到有效排除。

5 結(jié)語

為應(yīng)對電梯使用中出現(xiàn)的電氣控制系統(tǒng)故障，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)檢測方法的優(yōu)化與故障排除能力，針對常見問題進(jìn)行有效的檢測，提升電氣控制系統(tǒng)的維護(hù)能力。同時(shí)，要結(jié)合各類影響因素進(jìn)行研究，落實(shí)定期的檢測與維護(hù)制度，保證實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的全過程管理，避免出現(xiàn)重大的電氣控制系統(tǒng)隱患，保證居民出行的效率與安全，推動(dòng)電梯行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 楊帆.淺析電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019（33）：63+65.

[2] 廖源.電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷和維修探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018（5）：80-81.

[3] 李順成.故障診斷和維修在電梯電氣控制系統(tǒng)中的分析[J].中國設(shè)備工程，2018（5）：103-104.

【作者簡介】

王承彪，男，1963年出生，高級工程師，研究方向?yàn)樘胤N設(shè)備檢驗(yàn)。