崔曉鋼 趙四化

（深圳技師學院）

0 引言

隨著現(xiàn)代城市的快速發(fā)展，電梯的應用越來越廣泛。但同時，作為載人工具，電梯在給人們提供出行便利的同時，其安全性問題也受到了高度重視，對電梯故障的診斷和維修是電梯日常維修保養(yǎng)的重點內(nèi)容。電梯的故障主要有機械故障和電氣故障，其中電氣故障的診斷和維修是相對比較復雜和困難的。電梯電氣控制系統(tǒng)具有元器件多、系統(tǒng)電路復雜、核心部件精密度高、故障不直觀、排查困難等特點，需要維修人員有較高的電氣技術水平以及熟練的維修技能。

1 電梯電氣控制系統(tǒng)簡介

電梯電氣控制系統(tǒng)遍布電梯的機房、井道、轎廂、廳門、底坑等整個系統(tǒng)，相當于電梯的大腦以及中樞神經(jīng)。硬件主要由機房控制柜、PLC（或微機板）、變頻器、旋轉(zhuǎn)編碼器及PG卡，井道各種開關及隨行電纜，轎廂門機系統(tǒng)、內(nèi)呼盤、照明系統(tǒng)、通風系統(tǒng)，廳門外呼盤、樓層顯示，底坑各種保護開關等組成，控制系統(tǒng)組成及邏輯聯(lián)鎖非常復雜。

圖1 電梯控制系統(tǒng)原理框圖

控制系統(tǒng)的核心部件是PLC（或微機板）和變頻器，PLC（或微機板）負責處理各種信號之間的邏輯關系，變頻器負責調(diào)速功能，兩者實施雙向聯(lián)絡。為了檢測電梯的運行速度和控制平層精度，電梯電氣控制系統(tǒng)配置了旋轉(zhuǎn)編碼器及PG卡，連接電動機同軸后可以檢測和反饋速度，形成速度閉環(huán)和位置閉環(huán)。

近年來，電梯電氣控制系統(tǒng)不斷的進行優(yōu)化改進，提高安全性及穩(wěn)定性，降低了故障發(fā)生的概率。特別是默納克一體機，有效的將電梯變頻器和控制主板集成到一起，采用高性能矢量控制技術，可驅(qū)動同步、異步曳引機，支持開環(huán)低速運行，可進行兩臺電梯的直接并聯(lián)／群控，支持CANBUS、MODBUS通訊方式，減少隨行電纜數(shù)量，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。默納克一體機的應用，使電氣元件和控制柜空間得到優(yōu)化，不僅降低了成本，還使控制柜操作以及維護工作也變得更加簡單［1］。

2 對電梯電氣控制系統(tǒng)常見故障的分析和檢修

電梯電氣控制系統(tǒng)的故障主要有安全回路故障、門鎖回路故障、控制柜接觸器繼電器故障、PLC（或微機板）故障、變頻器故障以及電磁干擾引起的故障等。

2.1 對電梯安全回路故障進行檢修

電梯安全回路是保障電梯安全運行最重要的電氣回路，包括限速器開關、底坑急停按鈕、相序繼電器、轎內(nèi)檢修開關、轎頂檢修開關、轎廂安全窗開關、底坑緩沖器開關、上極限開關、下極限開關等。

圖2 默納克NICE3000new一體機控制系統(tǒng)圖

圖3 電梯安全回路

當電梯發(fā)生故障無法正常運行時，首先要考慮的就是安全回路是否存在問題。電梯安全回路常見的故障主要為繼電器觸點磨損或燒蝕造成不能正常開合、線圈燒毀、銜鐵振動噪音等故障，通過觀察電梯現(xiàn)象，用電流法、電壓法等方法進行檢查判斷故障點，然后進行維修或者更換繼電器。

在進行電梯安全回路的維修中，要防止維修過程中電梯誤動作，必須注意要先打急停然后再進行維修，保證維修人員自身的安全。

2.2 對電梯門鎖回路故障進行檢修

電梯的門鎖回路故障，是電梯的常見故障之一。正常情況下，必須所有的門電氣聯(lián)鎖開關都閉合后，門鎖繼電器才會吸合，電梯才會開始運行。門鎖有轎門鎖和廳門鎖，如果轎門鎖故障不能閉合，一般通過檢查調(diào)整轎門機械結(jié)構(gòu)或更換電氣觸點維修；如果廳門鎖發(fā)生故障，則需要打開轎頂檢修狀態(tài)后進行回路短接，然后通過慢車運行逐層進行檢查，找到故障點進行維修。

廳門鎖維修完成后，注意要拆掉門鎖短接線，恢復電梯正常狀態(tài)。

2.3 對控制柜接觸器和繼電器等元件故障進行檢修

電梯控制柜內(nèi)的控制回路主要是由繼電器、接觸器組成的。在電梯的運行過程中，當比較大的電流通過觸點或觸點被電弧燒蝕的時候，觸點就會粘連在一起，造成電梯短路故障；或者，接觸器彈簧片失去彈性或者觸點被灰塵阻斷會造成斷路故障。短路和斷路都會造成電梯的控制電路失去作用，進而使電梯出現(xiàn)故障。因此，在檢修電梯的電氣控制系統(tǒng)時，必須要對控制柜中的各個元件進行全面的檢查，清除灰塵、檢查觸點，及時更換老化的繼電器、接觸器。

2.4 對變頻器故障進行檢修

電梯變頻器是電梯控制系統(tǒng)的核心部件，通過交－直－交變換電源頻率，實現(xiàn)對電機旋轉(zhuǎn)速度的控制，并通過旋轉(zhuǎn)編碼器反饋信號實現(xiàn)速度閉環(huán)，進而精確控制轎廂的運行速度。電梯變頻器常見故障主要有變頻器本體元器件故障、參數(shù)設置不當以及外部系統(tǒng)故障導致等。變頻器發(fā)生故障時一般可以查到故障碼，通過查閱相應的變頻器操作手冊來查找故障原因，再分析故障是本體損壞還是外部原因?qū)е隆?/p>

例如某電梯變頻器偶爾會發(fā)生過電壓報警故障，經(jīng)檢查，制動單元正常，加減速參數(shù)設置正常，平衡系數(shù)符合規(guī)定，檢測時也未發(fā)現(xiàn)電源過電壓，那么這個過電壓故障是從哪里來的呢？后發(fā)現(xiàn)該電梯未用專用電源回路供電，在電源回路其他負載較大時，變頻器不過電壓；其他負載較輕的時候，電梯變頻器就容易出現(xiàn)過電壓保護。經(jīng)改造設置專用供電回路，問題得以解決［2］。

2.5 對PLC（或微機板）故障進行檢修

PLC（或微機板）是電梯的邏輯控制中心，相當于電梯的大腦。電梯外圍元器件各種信號匯總反饋到PLC（或微機板），進過PLC（或微機板）譯碼、內(nèi)部程序比較、計算后，再編碼發(fā)出指令控制電梯的上下行、門的開關、各種聲光電的信號等。PLC本身故障可能性極小，系統(tǒng)的故障主要來自外圍元器件。PLC控制系統(tǒng)的故障類型可分為輸入故障 （即操作人員的操作失誤）、傳感器故障、執(zhí)行器故障、PLC軟件故障等。

2.6 對電磁干擾引起的電梯故障進行檢修

電磁干擾會對電梯運行時的信號傳輸通道產(chǎn)生嚴重的影響，因為各種開關傳給控制主機的信號是開關量信號，開關量電壓信號很小，很容易受到干擾從而導致電梯發(fā)生故障無法正常運行。

干擾的來源主要有外部電網(wǎng)的干擾和變頻器的干擾。外部電網(wǎng)中存在的各種整流設備，交直流互換設備，電子電壓調(diào)整設備，非線性負載及照明設備等產(chǎn)生諧波負荷使電網(wǎng)中的電壓、電流產(chǎn)生波形畸變，從而產(chǎn)生危害的干擾。變頻器的晶閘管、整流橋?qū)﹄娋W(wǎng)來說是非線性負載，會對同一電網(wǎng)的電子、電氣設備產(chǎn)生共模干擾，另外變頻器的逆變器采用IGBT等開關器件，在輸出能量的同時將產(chǎn)生較強的電磁輻射干擾，影響周邊電器的正常工作。

檢修時需要使控制板中的各類線路盡可能簡短，讓控制板遠離高頻動力線，檢查動力線及信號線的屏蔽線是否一端可靠接地，檢查變頻器的電抗器、接地線是否可靠，以期有效減少電磁干擾的影響，保證電梯的安全運行［3］。

3 結(jié)束語

電梯電氣控制系統(tǒng)電路復雜，容易出現(xiàn)故障，故障的診斷排查需要維修人員有較高的電氣理論水平和豐富的維修實踐經(jīng)驗。加強對電梯電氣控制系統(tǒng)的故障診斷和維修經(jīng)驗總結(jié)，對保證電梯的正常運行以及提高電梯的安全性具有非常重要的作用，同時也是為人們?nèi)粘３鲂刑峁﹥?yōu)質(zhì)的電梯服務、保證人們生命安全的重要措施。