電梯電氣檢修裝置設計

摘 要：根據電梯行業對一線技能人才的需求以及我校電梯工程技術專業技能教學的需要，結合現有電梯教學設備的現狀。對電梯電氣檢修裝置的需求進行了分析和提出了解決方法。并詳細敘述了電梯的工作原理、控制系統組成以及電氣故障的設計方案。該裝置能較好的用于電梯控制技術、電梯維修保養、電梯檢測、電梯特種作業上崗證培訓等課程的教學。

關鍵詞：電梯電氣檢修裝置；控制技術；故障設置

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

1 前言

隨著電梯產業鏈的發展和完善，未來電梯行業對高技能人才的需求量越來越大，將繼續呈現快速增長的態勢。但國內電梯行業人才的培養相對滯后。我校根據社會的需求，分析國內外職業教育發展趨勢、廣東省電梯高端技能型人才市場需求變化，開設了電梯工程技術專業。培養電梯工程技術專業一線技術人才，主要是在工地一線從事的安裝、調試、維修、保養的高技能人才。

通過對畢業生從事崗位的的跟蹤調研和走訪用人單位對電梯專業畢業生的專業技能的需求的分析，要求學校加強電梯控制技術和維修方面的專業知識和技能。

2 現有電梯實訓裝置的問題和解決方法

隨著電梯專業的發展和對電梯教學設備需求的增多，有一些教學儀器設備的廠家開發了一些電梯的教學儀器設備，但是這些設備與實際電梯存在一定的差距。采用的電氣控制部件與實際電梯存在一定的差別。在教學中使用起來不能使學生完全掌握電梯工作原理、控制方式、檢修等方面知識。在教學當中不可能全部采用真實的整梯來進行教學，因為這樣的教學成本太高也不太現實。如何給學生提供一個真實的教學和實訓設備成為學校必須考慮的一個重要問題。

通過調研兄弟院校、電梯企業和走訪學生，為了給學生提供一個真實的學校環境，我校將實訓的電梯設備（機械部分已經不能使用）的電氣控制部件改造成教學用垂直梯整梯調試模擬器。可模擬電梯電氣系統的控制回路、驅動回路、安全回路，可模擬各類電梯故障，可修改/設置各類參數。通過此模擬器的學習，使學生掌握電梯常用電器的工作原理與實際應用、電氣系統圖、電梯基本控制電路工作原理和電梯常見故障分析和檢修方法。為學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。

3 電梯工作原理及電氣控制系統

3.1 電梯工作原理

電梯的運行首先由層站的乘客發出呼梯信號（或轎內選層信號），電梯控制系統對廳外的呼梯信號（或轎內選層）進行登記，再根據轎廂在井道的位置信息和呼梯信號比較再判斷出轎廂的運行方向。關閉電梯廳門和轎門。電梯在確保所有安全條件都滿足的條件下，才能啟動電梯驅動電路然后制動器抱閘裝置通電松閘，曳引機帶動轎廂開始慢車加速運行，當達到額定速度后進入穩速快車運行。電梯運行過程中由樓層位置（井道信息）和信號顯示裝置裝顯示轎廂的位置。當電梯到達目的樓層時，電梯微機控制系統發出停車指令，曳引機開始減速運行，當到達目標樓層的平層位置時電梯停止運行，然后控制系統發出開門指令打開電梯轎門和廳門。這樣電梯就完成了一個運行周期。

3.2 電梯電氣控制系統

電梯的電氣控制系統從最開始的繼電器控制系統發展到現在的微機控制系統，目前的電梯主要是采用微機控制系統，有部分客梯和雜物梯為了節約成本才使用PLC控制系統。電梯控制系統結構圖如圖1。

電梯電氣控制系統通常由電梯信號處理電路、曳引機驅動調速電路、門機控制電路和安全保護電路這四大部分組成。構成了電梯完整的電氣控制系統。

4 電梯電氣控制系統故障分析

電梯出現電氣故障的原因主要有一下幾個方面：

（1）電氣元器件由于頻繁使用而出現磨損導致接觸不良或由于使用時間過長出現接觸電阻變大而出現故障。如門聯鎖觸電和呼梯按鈕、開關門按扭等。

（2）接觸器和繼電器的主觸點和輔助觸點由于頻繁動作和使用時間過長，導致觸點出現電弧燒毀或觸點表面氧化層出現接觸不良。

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

（4）電梯主板出現接觸不良或虛焊以及相關的參數設置不準確。

（5）不正確使用電梯導致電梯出現故障，如長時間阻擋電梯門或者廳轎門地坎有異物卡住導致電梯關門不到位等。

5 設計思路及故障設置

5.1 設計思路

為了更真實的模擬實際電梯運行，用方形鋼材設計一個縮小型的兩層電梯井道，把拆下來的井道電氣部件（主要是上下端站保護器件、底坑檢修盒、隔磁板）、廳門門頭、上下門區開關（上下平層感應器）、隔磁板、轎廂開門機（安裝在龍門架上）、曳引機、對重框安裝在電梯縮小型井道當中。把電梯的曳引機安裝在模擬井道的頂層。故障設置柜（把轎廂控制板等其他電氣電氣控制部件以及故障設置箱集中在故障柜中，如圖2）用來控制模擬電梯的運行和故障的設置。

5.2 故障設置

通過對電梯電氣故障的匯總和分析，發現電梯電氣故障主要是接線點松動、觸點老化、短路等，主要就是開路和短路。為了使電氣檢修裝置能夠快速設置故障和故障點的現象接近電梯的實際故障，在相關電氣元件上串接開關或并聯開關來模擬電氣部件的開路和短路。

根據電梯控制原理，可以把電梯常見的電氣故障分為以下幾類：

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行，在電梯上裝有許多安全部件。其主要作用就是當某一安全開關動作時，使電梯切斷電源或控制部分線路，電梯停止運行。

在電梯安全電路的各個安全開關和安全繼電器的線圈以及觸點的線路中串接一個開關，在正常情況下使開關閉合，線路接通，則表示電路無故障；如果要模擬安全電路的故障則把串接的相關開關斷開就可以。

5.2.2 門聯鎖回路故障

門聯鎖作用：為保證電梯必須在全部門關閉后才能運行，在每扇廳門及轎門上都裝有門電氣聯鎖開關。只有全部門電氣聯鎖開關在全部接通的情況下，控制屏的門鎖繼電器方能吸合，電梯才能運行。

電梯門聯鎖電路和門聯鎖繼電器線圈以及輔助觸點線路中串接開關，正常情況下，使開關閉合，線路接通，則表示門聯鎖電路無故障；如果要模擬模擬門聯鎖電路的故障則把修改的開關斷開就可以。（門聯鎖回路不能設置出現短路的故障，因為按照國家的相關規定，電梯的廳門和轎門電氣觸點在廳門和轎門打開時必須通過機械裝置把電氣觸點斷開）。

5.2.3 門機控制系統故障

門機控制系統作用：是電梯不在運行狀態并滿足開關門（在平層位置并沒有超載）條件時，根據主控電腦板發出的指令打開電梯的廳門和轎門。

在開門按鈕、關門按鈕、稱重裝置、門機控制電路中各串接一個開關后，正常情況下，使開關閉合，線路接通，則表示門聯鎖電路無故障；如果人為的把開關斷開，即可設置一個斷路故障。

5.2.4 轎內樓層按鈕和廳外召喚按鈕故障

轎內樓層按鈕和廳外召喚按鈕作用：廳外召喚（轎內樓層）按鈕是用來登記廳外（轎內）乘客的呼梯需要。同時，它有同方向本層開門的功能。

在電梯轎內樓層按鈕和廳外召喚按鈕線路中串接一個開關后，正常情況下，使開關閉合，線路接通，則表示門聯鎖電路無故障；如果人為的把開關斷開，即可設置一個斷路故障。

5.2.5 參數設置和主板故障代碼

電梯的慢車運行、變頻器基本參數的設置與調整、編碼器、電機自調諧、主板操作說明、提前開門/在平層功能、主板故障代碼表等功能可以通過電梯調試手冊進行查找和設置。

本裝置的故障設計是在電梯原有電路的基礎上串聯相應的開關來模擬電梯的故障。由于是利用“額外增加的開關”串接在硬件電路中，通過人為斷開開關進行模擬產生故障，該方案易于實現，易于設置及恢復，在教學中使用較為方便。

6 結束語

該實訓教學電梯模型，可用于學生認識電梯電氣部件和了解電氣部件安裝位置，主要是讓學生通過本裝置的訓練來提高電梯故障的檢修能力和學習電梯電氣控制技術。當把電氣部件拆除后，本裝置也可以作為導軌和廳門的安裝架，學生可以在安裝架上進行導軌的安裝調試和廳門的安裝調試。

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作者簡介：蔡少權（1980-），男，廣東惠來人，本科，實驗師、高級技師，研究方向：電工電子、機電一體化技術方面的教學和設備維修。