摘 要：根據(jù)電梯行業(yè)對(duì)一線技能人才的需求以及我校電梯工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)技能教學(xué)的需要，結(jié)合現(xiàn)有電梯教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀。對(duì)電梯電氣檢修裝置的需求進(jìn)行了分析和提出了解決方法。并詳細(xì)敘述了電梯的工作原理、控制系統(tǒng)組成以及電氣故障的設(shè)計(jì)方案。該裝置能較好的用于電梯控制技術(shù)、電梯維修保養(yǎng)、電梯檢測(cè)、電梯特種作業(yè)上崗證培訓(xùn)等課程的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：電梯電氣檢修裝置；控制技術(shù)；故障設(shè)置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.206

1 前言

隨著電梯產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和完善，未來(lái)電梯行業(yè)對(duì)高技能人才的需求量越來(lái)越大，將繼續(xù)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。但國(guó)內(nèi)電梯行業(yè)人才的培養(yǎng)相對(duì)滯后。我校根據(jù)社會(huì)的需求，分析國(guó)內(nèi)外職業(yè)教育發(fā)展趨勢(shì)、廣東省電梯高端技能型人才市場(chǎng)需求變化，開(kāi)設(shè)了電梯工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)。培養(yǎng)電梯工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)一線技術(shù)人才，主要是在工地一線從事的安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)的高技能人才。

通過(guò)對(duì)畢業(yè)生從事崗位的的跟蹤調(diào)研和走訪用人單位對(duì)電梯專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)技能的需求的分析，要求學(xué)校加強(qiáng)電梯控制技術(shù)和維修方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能。

2 現(xiàn)有電梯實(shí)訓(xùn)裝置的問(wèn)題和解決方法

隨著電梯專(zhuān)業(yè)的發(fā)展和對(duì)電梯教學(xué)設(shè)備需求的增多，有一些教學(xué)儀器設(shè)備的廠家開(kāi)發(fā)了一些電梯的教學(xué)儀器設(shè)備，但是這些設(shè)備與實(shí)際電梯存在一定的差距。采用的電氣控制部件與實(shí)際電梯存在一定的差別。在教學(xué)中使用起來(lái)不能使學(xué)生完全掌握電梯工作原理、控制方式、檢修等方面知識(shí)。在教學(xué)當(dāng)中不可能全部采用真實(shí)的整梯來(lái)進(jìn)行教學(xué)，因?yàn)檫@樣的教學(xué)成本太高也不太現(xiàn)實(shí)。如何給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)設(shè)備成為學(xué)校必須考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。

通過(guò)調(diào)研兄弟院校、電梯企業(yè)和走訪學(xué)生，為了給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的學(xué)校環(huán)境，我校將實(shí)訓(xùn)的電梯設(shè)備（機(jī)械部分已經(jīng)不能使用）的電氣控制部件改造成教學(xué)用垂直梯整梯調(diào)試模擬器?？赡M電梯電氣系統(tǒng)的控制回路、驅(qū)動(dòng)回路、安全回路，可模擬各類(lèi)電梯故障，可修改/設(shè)置各類(lèi)參數(shù)。通過(guò)此模擬器的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電梯常用電器的工作原理與實(shí)際應(yīng)用、電氣系統(tǒng)圖、電梯基本控制電路工作原理和電梯常見(jiàn)故障分析和檢修方法。為學(xué)生今后從事電梯電氣維修和考證電梯維修工技能證打下良好的基礎(chǔ)。

3 電梯工作原理及電氣控制系統(tǒng)

3.1 電梯工作原理

電梯的運(yùn)行首先由層站的乘客發(fā)出呼梯信號(hào)（或轎內(nèi)選層信號(hào)），電梯控制系統(tǒng)對(duì)廳外的呼梯信號(hào)（或轎內(nèi)選層）進(jìn)行登記，再根據(jù)轎廂在井道的位置信息和呼梯信號(hào)比較再判斷出轎廂的運(yùn)行方向。關(guān)閉電梯廳門(mén)和轎門(mén)。電梯在確保所有安全條件都滿(mǎn)足的條件下，才能啟動(dòng)電梯驅(qū)動(dòng)電路然后制動(dòng)器抱閘裝置通電松閘，曳引機(jī)帶動(dòng)轎廂開(kāi)始慢車(chē)加速運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到額定速度后進(jìn)入穩(wěn)速快車(chē)運(yùn)行。電梯運(yùn)行過(guò)程中由樓層位置（井道信息）和信號(hào)顯示裝置裝顯示轎廂的位置。當(dāng)電梯到達(dá)目的樓層時(shí)，電梯微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出停車(chē)指令，曳引機(jī)開(kāi)始減速運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)樓層的平層位置時(shí)電梯停止運(yùn)行，然后控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)門(mén)指令打開(kāi)電梯轎門(mén)和廳門(mén)。這樣電梯就完成了一個(gè)運(yùn)行周期。

3.2 電梯電氣控制系統(tǒng)

電梯的電氣控制系統(tǒng)從最開(kāi)始的繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的微機(jī)控制系統(tǒng)，目前的電梯主要是采用微機(jī)控制系統(tǒng)，有部分客梯和雜物梯為了節(jié)約成本才使用PLC控制系統(tǒng)。電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

電梯電氣控制系統(tǒng)通常由電梯信號(hào)處理電路、曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速電路、門(mén)機(jī)控制電路和安全保護(hù)電路這四大部分組成。構(gòu)成了電梯完整的電氣控制系統(tǒng)。

4 電梯電氣控制系統(tǒng)故障分析

電梯出現(xiàn)電氣故障的原因主要有一下幾個(gè)方面：

（1）電氣元器件由于頻繁使用而出現(xiàn)磨損導(dǎo)致接觸不良或由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)接觸電阻變大而出現(xiàn)故障。如門(mén)聯(lián)鎖觸電和呼梯按鈕、開(kāi)關(guān)門(mén)按扭等。

（2）接觸器和繼電器的主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)由于頻繁動(dòng)作和使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致觸點(diǎn)出現(xiàn)電弧燒毀或觸點(diǎn)表面氧化層出現(xiàn)接觸不良。

（3）電氣部件在安裝或維保是沒(méi)有按照要求安裝到位或者元器件本身的質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致電氣部件不起作用。

（4）電梯主板出現(xiàn)接觸不良或虛焊以及相關(guān)的參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確。

（5）不正確使用電梯導(dǎo)致電梯出現(xiàn)故障，如長(zhǎng)時(shí)間阻擋電梯門(mén)或者廳轎門(mén)地坎有異物卡住導(dǎo)致電梯關(guān)門(mén)不到位等。

5 設(shè)計(jì)思路及故障設(shè)置

5.1 設(shè)計(jì)思路

為了更真實(shí)的模擬實(shí)際電梯運(yùn)行，用方形鋼材設(shè)計(jì)一個(gè)縮小型的兩層電梯井道，把拆下來(lái)的井道電氣部件（主要是上下端站保護(hù)器件、底坑檢修盒、隔磁板）、廳門(mén)門(mén)頭、上下門(mén)區(qū)開(kāi)關(guān)（上下平層感應(yīng)器）、隔磁板、轎廂開(kāi)門(mén)機(jī)（安裝在龍門(mén)架上）、曳引機(jī)、對(duì)重框安裝在電梯縮小型井道當(dāng)中。把電梯的曳引機(jī)安裝在模擬井道的頂層。故障設(shè)置柜（把轎廂控制板等其他電氣電氣控制部件以及故障設(shè)置箱集中在故障柜中，如圖2）用來(lái)控制模擬電梯的運(yùn)行和故障的設(shè)置。

5.2 故障設(shè)置

通過(guò)對(duì)電梯電氣故障的匯總和分析，發(fā)現(xiàn)電梯電氣故障主要是接線點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)老化、短路等，主要就是開(kāi)路和短路。為了使電氣檢修裝置能夠快速設(shè)置故障和故障點(diǎn)的現(xiàn)象接近電梯的實(shí)際故障，在相關(guān)電氣元件上串接開(kāi)關(guān)或并聯(lián)開(kāi)關(guān)來(lái)模擬電氣部件的開(kāi)路和短路。

根據(jù)電梯控制原理，可以把電梯常見(jiàn)的電氣故障分為以下幾類(lèi)：

5.2.1 安全電路故障

安全電路作用：為保證電梯能安全地運(yùn)行，在電梯上裝有許多安全部件。其主要作用就是當(dāng)某一安全開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，使電梯切斷電源或控制部分線路，電梯停止運(yùn)行。

在電梯安全電路的各個(gè)安全開(kāi)關(guān)和安全繼電器的線圈以及觸點(diǎn)的線路中串接一個(gè)開(kāi)關(guān)，在正常情況下使開(kāi)關(guān)閉合，線路接通，則表示電路無(wú)故障；如果要模擬安全電路的故障則把串接的相關(guān)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)就可以。

5.2.2 門(mén)聯(lián)鎖回路故障

門(mén)聯(lián)鎖作用：為保證電梯必須在全部門(mén)關(guān)閉后才能運(yùn)行，在每扇廳門(mén)及轎門(mén)上都裝有門(mén)電氣聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)。只有全部門(mén)電氣聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)在全部接通的情況下，控制屏的門(mén)鎖繼電器方能吸合，電梯才能運(yùn)行。

電梯門(mén)聯(lián)鎖電路和門(mén)聯(lián)鎖繼電器線圈以及輔助觸點(diǎn)線路中串接開(kāi)關(guān)，正常情況下，使開(kāi)關(guān)閉合，線路接通，則表示門(mén)聯(lián)鎖電路無(wú)故障；如果要模擬模擬門(mén)聯(lián)鎖電路的故障則把修改的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)就可以。（門(mén)聯(lián)鎖回路不能設(shè)置出現(xiàn)短路的故障，因?yàn)榘凑諊?guó)家的相關(guān)規(guī)定，電梯的廳門(mén)和轎門(mén)電氣觸點(diǎn)在廳門(mén)和轎門(mén)打開(kāi)時(shí)必須通過(guò)機(jī)械裝置把電氣觸點(diǎn)斷開(kāi)）。

5.2.3 門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)故障

門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)作用：是電梯不在運(yùn)行狀態(tài)并滿(mǎn)足開(kāi)關(guān)門(mén)（在平層位置并沒(méi)有超載）條件時(shí)，根據(jù)主控電腦板發(fā)出的指令打開(kāi)電梯的廳門(mén)和轎門(mén)。

在開(kāi)門(mén)按鈕、關(guān)門(mén)按鈕、稱(chēng)重裝置、門(mén)機(jī)控制電路中各串接一個(gè)開(kāi)關(guān)后，正常情況下，使開(kāi)關(guān)閉合，線路接通，則表示門(mén)聯(lián)鎖電路無(wú)故障；如果人為的把開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即可設(shè)置一個(gè)斷路故障。

5.2.4 轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕故障

轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕作用：廳外召喚（轎內(nèi)樓層）按鈕是用來(lái)登記廳外（轎內(nèi)）乘客的呼梯需要。同時(shí)，它有同方向本層開(kāi)門(mén)的功能。

在電梯轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕線路中串接一個(gè)開(kāi)關(guān)后，正常情況下，使開(kāi)關(guān)閉合，線路接通，則表示門(mén)聯(lián)鎖電路無(wú)故障；如果人為的把開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，即可設(shè)置一個(gè)斷路故障。

5.2.5 參數(shù)設(shè)置和主板故障代碼

電梯的慢車(chē)運(yùn)行、變頻器基本參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整、編碼器、電機(jī)自調(diào)諧、主板操作說(shuō)明、提前開(kāi)門(mén)/在平層功能、主板故障代碼表等功能可以通過(guò)電梯調(diào)試手冊(cè)進(jìn)行查找和設(shè)置。

本裝置的故障設(shè)計(jì)是在電梯原有電路的基礎(chǔ)上串聯(lián)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)來(lái)模擬電梯的故障。由于是利用“額外增加的開(kāi)關(guān)”串接在硬件電路中，通過(guò)人為斷開(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)行模擬產(chǎn)生故障，該方案易于實(shí)現(xiàn)，易于設(shè)置及恢復(fù)，在教學(xué)中使用較為方便。

6 結(jié)束語(yǔ)

該實(shí)訓(xùn)教學(xué)電梯模型，可用于學(xué)生認(rèn)識(shí)電梯電氣部件和了解電氣部件安裝位置，主要是讓學(xué)生通過(guò)本裝置的訓(xùn)練來(lái)提高電梯故障的檢修能力和學(xué)習(xí)電梯電氣控制技術(shù)。當(dāng)把電氣部件拆除后，本裝置也可以作為導(dǎo)軌和廳門(mén)的安裝架，學(xué)生可以在安裝架上進(jìn)行導(dǎo)軌的安裝調(diào)試和廳門(mén)的安裝調(diào)試。

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作者簡(jiǎn)介：蔡少權(quán)（1980-），男，廣東惠來(lái)人，本科，實(shí)驗(yàn)師、高級(jí)技師，研究方向：電工電子、機(jī)電一體化技術(shù)方面的教學(xué)和設(shè)備維修。