從電梯變頻器故障案例分析探討解決對策

鄒學敏，肖建國，屈中意（湖南特種設備檢驗檢測研究院永州分院，湖南 永州 425000）

從電梯變頻器故障案例分析探討解決對策

鄒學敏，肖建國，屈中意
（湖南特種設備檢驗檢測研究院永州分院，湖南 永州 425000）

本文從電梯檢驗中遇到的三個電梯變頻器故障案例分析出發，分別從變頻器過壓故障、變頻器干擾故障、變頻器輸出控制故障三個方面來分析導致這些故障發生的主要因素，以及應該采取何種處置措施，并探討解決電梯變頻器故障的對策，最后為實際檢驗工作總結出幾條分析并解決電梯變頻器故障的對策。

電梯變頻器故障；電梯檢驗；案例分析

0 引言

電梯變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制電梯上升、下降與變速運行的電力控制設備。電梯能否正常運行跟與之相適應變頻器良好的狀態息息相關，但是目前由于市場魚龍混雜，電梯安裝維修人員也素質不一，變頻器在本身元器件的質量、安裝質量以及參數設置的合理性等各種因素作用下導致電梯故障頻發；另一方面變頻器的科技含量高是強電與弱電相結合的設備，擁有各種自我保護功能，如過載保護功能、電流保護功能、電壓保護功能等，變頻器因為一些原因自我保護，也會導致電梯不能正常運行；因此電梯變頻器的故障組成復雜，以致于很多檢驗員在檢驗過程中遇到變頻器故障時感覺無從下手。下面本人將結合實際檢驗過程中遇到的三個變頻器故障案例，分析導致這些案例故障的因素，以及應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策。

1 未用專用回路供電導致過壓故障

一臺采用NICE3000變頻器的電梯運行過程中偶爾突然停梯，變頻器上報E06故障，經查閱該電梯的故障代碼，發現E06故障為過壓故障。

1.1 案例分析

經查閱該梯變頻器操作手冊發現可能導致此故障的因素有：（1）電壓過高；（2）制動單元異常；（3）減速曲線太抖。

經現場檢查制動電阻接線完好且工作正常，變頻器參數也按要求設置，這樣就排除了后面兩項原因導致電梯故障。后檢查電梯的平衡系數也符合要求，這就避免平衡系數過大或過小，導致電梯空載上行或下行時，由于負載慣性較大導致運行拖動發電量太大，而與此同時制動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。那么導致此電梯運行過程中偶爾突然停梯的因素基本上為外部輸入電壓過高。經檢查該電梯與該大樓太陽能熱水器共用一根輸電電纜，沒有用專用回路供電，現場檢驗時測得兩相電壓瞬時值有時可以達到450 V。這是因為電路中其他負載將影響到整個回路功率因素，功率因素變化時，供電電壓也會相應的發生變化。比如節假日線路負載較輕時，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策

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

遇到此類電梯變頻器過壓故障，我們應該先根據該電梯變頻器操作手冊，查找到可能導致變頻器報此項故障代碼的因素；再按照先參數設置因素再機械因素，先變頻器本身故障再外部條件的順序逐項排除與實際故障無關的因素，最終找到導致實際故障主要因素，再結合現場檢驗情況找到解決故障的方法。

2 未屏蔽導致干擾故障

一臺采用NICE3000變頻器的電梯在檢驗中觸碰上限位開關后，電梯偶爾有不停止，繼續向上運行的現象。

2.1 案例分析

開始認為是上限位開關接觸不良，但替換新開關后，故障依舊；其次檢查上限位開關連接電氣線路也是完好的；故推斷可能是干擾所致。因為上限位開關傳給控制主機的信號是開關量信號，產生開關量信號所需要的電壓信號本來就很小，所以該開關信號很容易受到干擾導致上述故障。干擾的來源可能有：

（1）外部電網的干擾，外部電網中存在的各種整流設備，交直流互換設備，電子電壓調整設備，非線性負載及照明設備等產生諧波負荷使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對變頻器產生危害的干擾；

（2）變頻器自身產生的干擾，變頻器的工作原理注定其會產生強磁干擾，變頻器的整流橋對電網來說是非線性負載，會對同一電網的電子、電氣設備產生共模干擾；另外變頻器的逆變器也會產生大量耦合性噪聲；故一旦地線接地不良則變頻器干擾信號也可通過接在外殼的地線發出去，線路越長則干擾范圍就越大，不僅干擾周圍的電子設備，也可干擾變頻器本身。

經檢查該電梯電源為小區變壓器直接引出獨立供電，變頻器控制線使用了屏蔽線，屏蔽層也接到了接地螺釘上，但是接入電梯主開關的輸電線路采用的是三相四線制，進線的中性線錯接在公共接地端上，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，但因其沒有真正和大地相連，起不到屏蔽作用，所以導致了變頻器因干擾失控。

2.2 處置措施與解決故障的對策

對該梯供電電源增加獨立的接地線，并將變頻器外殼重復接地后，沒有再發生此類故障。另外在檢驗過程中要特別注意如不能保證單獨接地的情況下，為了減少變頻器對控制器的干擾，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。

遇到此類電梯未屏蔽導致開關失去控制的故障，我們應根據故障現象，先采取替換開關，再檢查開關線路的方法，確認開關本身及其控制線路無故障后，再考慮是否有干擾，查找干擾源，也是先內因再外因的順序逐項排除與實際故障無關的因素，最終找到導致實際故障主要因素，再結合現場檢驗情況找到解決故障的方法。

3 變頻器輸出控制故障導致沖頂

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

3.1 案例分析

以上現象是明顯的電梯溜梯現象，可能導致上述溜梯現象因素有：

（1）制動力矩或曳引摩擦力過??；（2）平衡系數過大；（3）制動器線圈故障；（4）變頻器輸出控制故障。

隨后檢驗發現此電梯平衡系數為46%，載荷試驗時也能可靠制動，不存在平衡系數過大，以及制動力矩和曳引摩擦力不符合要求導致溜梯；制動器線圈是由兩個獨立的繼電器共同控制，繼電器觸點也沒有發生黏連現象，這就排除了制動器線圈故障導致不能合閘。那么是不是變頻器輸出控制故障產生了以上現象呢？結合電氣原理圖進行分析（如圖1所示）。

圖1 NICE1000變頻器抱閘回路電氣原理圖

根據該梯的電氣原理圖可以發現抱閘線圈（BZQ）工作過程：當安全回路正常則安全繼電器JC吸合，廳轎門回路正常則門鎖繼電器MSJ吸合，而運行繼電器JY C和抱閘繼電器BZC由微機控制系統輸出給定。當有呼梯指令和關門到位指令時，微機控制系統根據呼梯指令，計算出要去的目的樓層，并使變頻器建立勵磁，輸出轉矩。之后變頻器輸出運行信號給微機，微機控制JY C與BZC吸合，BZQ得電，制動器的制動臂打開，電梯就能按照指令向目樓層運轉了。從以上原理可以看出雖然制動器跟變頻器動作在微機的控制下有先后關系，但變頻器的保護跟制動器沒有必然聯系，且制動器勵磁回路電源取自變頻器的輸入側；因此變頻器停止工作不必然會使制動器線圈失電以致使制動臂落下。當變頻器瞬間由于某種原因突然保護（如短時間觸碰安全開關），并迅速恢復正常，變頻器可能不會記錄故障，變頻器報警輸出接點也將不會有報警輸出，那么微機控制系統就不會得到來自變頻器報警信號，因此微機控制系統也不會取消對繼電器JY C和BZC的吸合指令的輸出，而此時因變頻器沒有輸出將導致電機立刻停機，但是制動線圈不會由于變頻器瞬間保護而失電，制動臂將仍然打開，在這種情況下電梯將向較重的一端溜車，造成沖頂。

3.2 處置措施與解決故障的對策

根據以上分析對該梯變頻器輸出控制方面加以改進，加大微機控制系統對變頻器報警輸出接點檢測信號的載波頻率，使微機控制系統在變頻器保護后能有效的切斷制動器電源。

遇到此類電梯變頻器輸出控制故障，我們應該根據故障現象，先用理論知識分析導致這種現象可能的因素。再按照先內因再外因的順序逐項排除與實際故障無關的因素，最終找到導致實際故障的主要因素，再結合電氣原理圖找到解決故障的方法。

4 總結

通過對以上檢驗過程中遇到的三個變頻器故障案例的分析，以及應當采取何種處理措施分析，我們可以發現雖然電梯變頻器故障復雜多樣，處置故障時比較棘手，但我們還是可以按照下面的對策來分析解決它的故障：

（1）當變頻器有報故障碼時，我們可以通過查閱相應的變頻器操作手冊來來查找到可能導致變頻器報此項故障代碼的因素；（2）當變頻器沒有報故障碼時，我們可以通過細心的觀察這些故障現象，用理論知識或元器件代換的方法分析可能導致這種現象的因素；（3）知道可能導致故障的因素后，再按照先軟件再硬件，先內因再外因的順序逐項排除與實際故障無關的因素，最終找到導致實際故障的主要因素；（4）最后利用專業知識找到解決故障的方法。

以上解決電梯變頻器故障的對策方法都離不開理論知識與實踐經驗的積累，因此我們檢驗員要不斷的加強專業知識的學習，并在檢驗過程中遇到故障時要不斷的總結探索出一套快速有效處理變頻器故障的辦法。

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