鄒學(xué)敏，肖建國(guó)，屈中意（湖南特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院永州分院，湖南 永州 425000）

從電梯變頻器故障案例分析探討解決對(duì)策

鄒學(xué)敏，肖建國(guó)，屈中意
（湖南特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院永州分院，湖南 永州 425000）

本文從電梯檢驗(yàn)中遇到的三個(gè)電梯變頻器故障案例分析出發(fā)，分別從變頻器過(guò)壓故障、變頻器干擾故障、變頻器輸出控制故障三個(gè)方面來(lái)分析導(dǎo)致這些故障發(fā)生的主要因素，以及應(yīng)該采取何種處置措施，并探討解決電梯變頻器故障的對(duì)策，最后為實(shí)際檢驗(yàn)工作總結(jié)出幾條分析并解決電梯變頻器故障的對(duì)策。

電梯變頻器故障；電梯檢驗(yàn)；案例分析

0 引言

電梯變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制電梯上升、下降與變速運(yùn)行的電力控制設(shè)備。電梯能否正常運(yùn)行跟與之相適應(yīng)變頻器良好的狀態(tài)息息相關(guān)，但是目前由于市場(chǎng)魚(yú)龍混雜，電梯安裝維修人員也素質(zhì)不一，變頻器在本身元器件的質(zhì)量、安裝質(zhì)量以及參數(shù)設(shè)置的合理性等各種因素作用下導(dǎo)致電梯故障頻發(fā)；另一方面變頻器的科技含量高是強(qiáng)電與弱電相結(jié)合的設(shè)備，擁有各種自我保護(hù)功能，如過(guò)載保護(hù)功能、電流保護(hù)功能、電壓保護(hù)功能等，變頻器因?yàn)橐恍┰蜃晕冶Ｗo(hù)，也會(huì)導(dǎo)致電梯不能正常運(yùn)行；因此電梯變頻器的故障組成復(fù)雜，以致于很多檢驗(yàn)員在檢驗(yàn)過(guò)程中遇到變頻器故障時(shí)感覺(jué)無(wú)從下手。下面本人將結(jié)合實(shí)際檢驗(yàn)過(guò)程中遇到的三個(gè)變頻器故障案例，分析導(dǎo)致這些案例故障的因素，以及應(yīng)該采取何種處置措施，再接著探討解決電梯變頻器故障的對(duì)策。

1 未用專(zhuān)用回路供電導(dǎo)致過(guò)壓故障

一臺(tái)采用NICE3000變頻器的電梯運(yùn)行過(guò)程中偶爾突然停梯，變頻器上報(bào)E06故障，經(jīng)查閱該電梯的故障代碼，發(fā)現(xiàn)E06故障為過(guò)壓故障。

1.1 案例分析

經(jīng)查閱該梯變頻器操作手冊(cè)發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致此故障的因素有：（1）電壓過(guò)高；（2）制動(dòng)單元異常；（3）減速曲線太抖。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查制動(dòng)電阻接線完好且工作正常，變頻器參數(shù)也按要求設(shè)置，這樣就排除了后面兩項(xiàng)原因?qū)е码娞莨收稀：髾z查電梯的平衡系數(shù)也符合要求，這就避免平衡系數(shù)過(guò)大或過(guò)小，導(dǎo)致電梯空載上行或下行時(shí)，由于負(fù)載慣性較大導(dǎo)致運(yùn)行拖動(dòng)發(fā)電量太大，而與此同時(shí)制動(dòng)電阻消耗的再生電能有限，使變頻器中間回路電壓升高致電梯故障。那么導(dǎo)致此電梯運(yùn)行過(guò)程中偶爾突然停梯的因素基本上為外部輸入電壓過(guò)高。經(jīng)檢查該電梯與該大樓太陽(yáng)能熱水器共用一根輸電電纜，沒(méi)有用專(zhuān)用回路供電，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)測(cè)得兩相電壓瞬時(shí)值有時(shí)可以達(dá)到450 V。這是因?yàn)殡娐分衅渌?fù)載將影響到整個(gè)回路功率因素，功率因素變化時(shí)，供電電壓也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。比如節(jié)假日線路負(fù)載較輕時(shí)，供電電壓升高致變頻器故障。

1.2 處置措施與解決故障的對(duì)策

針對(duì)上述故障的因素，可以考慮在變頻器輸入側(cè)并聯(lián)浪涌吸收裝置或串聯(lián)電抗器的方法來(lái)限制供電電路瞬時(shí)超高電壓值加以解決，也可以采用電梯從變壓器低壓側(cè)單獨(dú)引線供電的方法加以解決。

遇到此類(lèi)電梯變頻器過(guò)壓故障，我們應(yīng)該先根據(jù)該電梯變頻器操作手冊(cè)，查找到可能導(dǎo)致變頻器報(bào)此項(xiàng)故障代碼的因素；再按照先參數(shù)設(shè)置因素再機(jī)械因素，先變頻器本身故障再外部條件的順序逐項(xiàng)排除與實(shí)際故障無(wú)關(guān)的因素，最終找到導(dǎo)致實(shí)際故障主要因素，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)情況找到解決故障的方法。

2 未屏蔽導(dǎo)致干擾故障

一臺(tái)采用NICE3000變頻器的電梯在檢驗(yàn)中觸碰上限位開(kāi)關(guān)后，電梯偶爾有不停止，繼續(xù)向上運(yùn)行的現(xiàn)象。

2.1 案例分析

開(kāi)始認(rèn)為是上限位開(kāi)關(guān)接觸不良，但替換新開(kāi)關(guān)后，故障依舊；其次檢查上限位開(kāi)關(guān)連接電氣線路也是完好的；故推斷可能是干擾所致。因?yàn)樯舷尬婚_(kāi)關(guān)傳給控制主機(jī)的信號(hào)是開(kāi)關(guān)量信號(hào)，產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)所需要的電壓信號(hào)本來(lái)就很小，所以該開(kāi)關(guān)信號(hào)很容易受到干擾導(dǎo)致上述故障。干擾的來(lái)源可能有：

（1）外部電網(wǎng)的干擾，外部電網(wǎng)中存在的各種整流設(shè)備，交直流互換設(shè)備，電子電壓調(diào)整設(shè)備，非線性負(fù)載及照明設(shè)備等產(chǎn)生諧波負(fù)荷使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而對(duì)變頻器產(chǎn)生危害的干擾；

（2）變頻器自身產(chǎn)生的干擾，變頻器的工作原理注定其會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)磁干擾，變頻器的整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來(lái)說(shuō)是非線性負(fù)載，會(huì)對(duì)同一電網(wǎng)的電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生共模干擾；另外變頻器的逆變器也會(huì)產(chǎn)生大量耦合性噪聲；故一旦地線接地不良則變頻器干擾信號(hào)也可通過(guò)接在外殼的地線發(fā)出去，線路越長(zhǎng)則干擾范圍就越大，不僅干擾周?chē)碾娮釉O(shè)備，也可干擾變頻器本身。

經(jīng)檢查該電梯電源為小區(qū)變壓器直接引出獨(dú)立供電，變頻器控制線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘上，但是接入電梯主開(kāi)關(guān)的輸電線路采用的是三相四線制，進(jìn)線的中性線錯(cuò)接在公共接地端上，變頻器接地端與公共接地端相連。因此變頻器雖然使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘，但因其沒(méi)有真正和大地相連，起不到屏蔽作用，所以導(dǎo)致了變頻器因干擾失控。

2.2 處置措施與解決故障的對(duì)策

對(duì)該梯供電電源增加獨(dú)立的接地線，并將變頻器外殼重復(fù)接地后，沒(méi)有再發(fā)生此類(lèi)故障。另外在檢驗(yàn)過(guò)程中要特別注意如不能保證單獨(dú)接地的情況下，為了減少變頻器對(duì)控制器的干擾，控制回路接地可以浮空，不要將控制回路接地連接到變頻器接地端上。

遇到此類(lèi)電梯未屏蔽導(dǎo)致開(kāi)關(guān)失去控制的故障，我們應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象，先采取替換開(kāi)關(guān)，再檢查開(kāi)關(guān)線路的方法，確認(rèn)開(kāi)關(guān)本身及其控制線路無(wú)故障后，再考慮是否有干擾，查找干擾源，也是先內(nèi)因再外因的順序逐項(xiàng)排除與實(shí)際故障無(wú)關(guān)的因素，最終找到導(dǎo)致實(shí)際故障主要因素，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)情況找到解決故障的方法。

3 變頻器輸出控制故障導(dǎo)致沖頂

某采用NICE1000變頻器的電梯井道上端站檢驗(yàn)的過(guò)程中，在轎頂開(kāi)檢修上行，用手觸碰上限位開(kāi)關(guān)，電梯立即停止上行。隨后在松開(kāi)上限位開(kāi)關(guān)的瞬間，電梯突然失速，上行溜車(chē)直到轎廂撞尺碰到上極限后才制停。

3.1 案例分析

以上現(xiàn)象是明顯的電梯溜梯現(xiàn)象，可能導(dǎo)致上述溜梯現(xiàn)象因素有：

（1）制動(dòng)力矩或曳引摩擦力過(guò)?。唬?）平衡系數(shù)過(guò)大；（3）制動(dòng)器線圈故障；（4）變頻器輸出控制故障。

隨后檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)此電梯平衡系數(shù)為46%，載荷試驗(yàn)時(shí)也能可靠制動(dòng)，不存在平衡系數(shù)過(guò)大，以及制動(dòng)力矩和曳引摩擦力不符合要求導(dǎo)致溜梯；制動(dòng)器線圈是由兩個(gè)獨(dú)立的繼電器共同控制，繼電器觸點(diǎn)也沒(méi)有發(fā)生黏連現(xiàn)象，這就排除了制動(dòng)器線圈故障導(dǎo)致不能合閘。那么是不是變頻器輸出控制故障產(chǎn)生了以上現(xiàn)象呢？結(jié)合電氣原理圖進(jìn)行分析（如圖1所示）。

圖1 NICE1000變頻器抱閘回路電氣原理圖

根據(jù)該梯的電氣原理圖可以發(fā)現(xiàn)抱閘線圈（BZQ）工作過(guò)程：當(dāng)安全回路正常則安全繼電器JC吸合，廳轎門(mén)回路正常則門(mén)鎖繼電器MSJ吸合，而運(yùn)行繼電器JY C和抱閘繼電器BZC由微機(jī)控制系統(tǒng)輸出給定。當(dāng)有呼梯指令和關(guān)門(mén)到位指令時(shí)，微機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)呼梯指令，計(jì)算出要去的目的樓層，并使變頻器建立勵(lì)磁，輸出轉(zhuǎn)矩。之后變頻器輸出運(yùn)行信號(hào)給微機(jī)，微機(jī)控制JY C與BZC吸合，BZQ得電，制動(dòng)器的制動(dòng)臂打開(kāi)，電梯就能按照指令向目樓層運(yùn)轉(zhuǎn)了。從以上原理可以看出雖然制動(dòng)器跟變頻器動(dòng)作在微機(jī)的控制下有先后關(guān)系，但變頻器的保護(hù)跟制動(dòng)器沒(méi)有必然聯(lián)系，且制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源取自變頻器的輸入側(cè)；因此變頻器停止工作不必然會(huì)使制動(dòng)器線圈失電以致使制動(dòng)臂落下。當(dāng)變頻器瞬間由于某種原因突然保護(hù)（如短時(shí)間觸碰安全開(kāi)關(guān)），并迅速恢復(fù)正常，變頻器可能不會(huì)記錄故障，變頻器報(bào)警輸出接點(diǎn)也將不會(huì)有報(bào)警輸出，那么微機(jī)控制系統(tǒng)就不會(huì)得到來(lái)自變頻器報(bào)警信號(hào)，因此微機(jī)控制系統(tǒng)也不會(huì)取消對(duì)繼電器JY C和BZC的吸合指令的輸出，而此時(shí)因變頻器沒(méi)有輸出將導(dǎo)致電機(jī)立刻停機(jī)，但是制動(dòng)線圈不會(huì)由于變頻器瞬間保護(hù)而失電，制動(dòng)臂將仍然打開(kāi)，在這種情況下電梯將向較重的一端溜車(chē)，造成沖頂。

3.2 處置措施與解決故障的對(duì)策

根據(jù)以上分析對(duì)該梯變頻器輸出控制方面加以改進(jìn)，加大微機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)變頻器報(bào)警輸出接點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)的載波頻率，使微機(jī)控制系統(tǒng)在變頻器保護(hù)后能有效的切斷制動(dòng)器電源。

遇到此類(lèi)電梯變頻器輸出控制故障，我們應(yīng)該根據(jù)故障現(xiàn)象，先用理論知識(shí)分析導(dǎo)致這種現(xiàn)象可能的因素。再按照先內(nèi)因再外因的順序逐項(xiàng)排除與實(shí)際故障無(wú)關(guān)的因素，最終找到導(dǎo)致實(shí)際故障的主要因素，再結(jié)合電氣原理圖找到解決故障的方法。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)以上檢驗(yàn)過(guò)程中遇到的三個(gè)變頻器故障案例的分析，以及應(yīng)當(dāng)采取何種處理措施分析，我們可以發(fā)現(xiàn)雖然電梯變頻器故障復(fù)雜多樣，處置故障時(shí)比較棘手，但我們還是可以按照下面的對(duì)策來(lái)分析解決它的故障：

（1）當(dāng)變頻器有報(bào)故障碼時(shí)，我們可以通過(guò)查閱相應(yīng)的變頻器操作手冊(cè)來(lái)來(lái)查找到可能導(dǎo)致變頻器報(bào)此項(xiàng)故障代碼的因素；（2）當(dāng)變頻器沒(méi)有報(bào)故障碼時(shí)，我們可以通過(guò)細(xì)心的觀察這些故障現(xiàn)象，用理論知識(shí)或元器件代換的方法分析可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的因素；（3）知道可能導(dǎo)致故障的因素后，再按照先軟件再硬件，先內(nèi)因再外因的順序逐項(xiàng)排除與實(shí)際故障無(wú)關(guān)的因素，最終找到導(dǎo)致實(shí)際故障的主要因素；（4）最后利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)找到解決故障的方法。

以上解決電梯變頻器故障的對(duì)策方法都離不開(kāi)理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，因此我們檢驗(yàn)員要不斷的加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并在檢驗(yàn)過(guò)程中遇到故障時(shí)要不斷的總結(jié)探索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。

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