淺談電梯故障的成因及診斷檢測(cè)

崔志威

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一、電梯的運(yùn)行原理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

在市場(chǎng)上銷(xiāo)售或常見(jiàn)的電梯種類(lèi)很多，雖結(jié)構(gòu)各有不同，但是運(yùn)行的道理都使一樣的，它們之間有很大的共性存在，都是由三個(gè)部分分別組成：一是機(jī)械系統(tǒng)是由電梯的骨架構(gòu)成；二是電氣系統(tǒng)，其主要工作原理是拖動(dòng)和控制，保障電梯正常運(yùn)行；三是安全保護(hù)系統(tǒng)，保證系統(tǒng)之間相互控制，因而保證電梯正常安全的運(yùn)行。

(一)電梯的機(jī)械系統(tǒng)方面

我們所熟知的電梯機(jī)械系統(tǒng)，也就是電梯的骨架，保證電梯運(yùn)行過(guò)程中起著非常重要的作用，但是電梯機(jī)械又是由以下幾個(gè)方面構(gòu)成，依次是導(dǎo)向系統(tǒng)部分、曳引系統(tǒng)部分、門(mén)系統(tǒng)部分以及重量平衡系統(tǒng)部分。下面我們主要闡述、分析門(mén)系統(tǒng)和曳引系統(tǒng)。

1.我們所說(shuō)的曳引系統(tǒng)，就是向設(shè)備輸出動(dòng)力以及傳遞動(dòng)力的組件，也就是使電梯能上升、下降，并正常工作的裝置。主要是繩頭的均衡裝置、曳引機(jī)、曳引鋼絲繩、復(fù)繞輪以及導(dǎo)向輪等組成。這樣論述我們就直觀的了解到，曳引機(jī)就是起著提供動(dòng)力來(lái)源的作用。

2.所謂電梯門(mén)結(jié)構(gòu)就是由轎門(mén)以及層門(mén)組成的，也就是說(shuō)電梯門(mén)系統(tǒng)是由門(mén)機(jī)系統(tǒng)、控制器、廳門(mén)以及轎門(mén)等安全裝置組成構(gòu)件。但是門(mén)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)還是要靠控制器接受完成，例如發(fā)出開(kāi)門(mén)的信號(hào)，受控制門(mén)會(huì)正轉(zhuǎn)運(yùn)行，反向操作就會(huì)反轉(zhuǎn)，然后通過(guò)門(mén)的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)轎門(mén)正常運(yùn)動(dòng)，廳門(mén)就會(huì)和轎門(mén)一起開(kāi)啟；當(dāng)門(mén)到達(dá)限位點(diǎn)的時(shí)候，電機(jī)停止工作，電梯門(mén)就開(kāi)啟完成。

(二)電梯的電氣控制系統(tǒng)方面

電梯的電氣系統(tǒng)主要是由電力驅(qū)動(dòng)，以及電梯信號(hào)控制兩個(gè)部分構(gòu)成。電梯的電氣系統(tǒng)工作原理。是根據(jù)操作人員的意愿對(duì)電梯發(fā)出啟動(dòng)、運(yùn)行、停止、開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)等工作命令。

1.電梯的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要由四個(gè)部分構(gòu)成，依次為控制系統(tǒng)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電梯轎廂等部分以及電動(dòng)機(jī)組成。其中電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是依照調(diào)速方式具體分為：交流變壓調(diào)速系統(tǒng)部分、交流變極調(diào)速系統(tǒng)部分還有變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)部分組成。

2.現(xiàn)在的電梯信號(hào)控制系統(tǒng)主要是由：繼電器邏輯型和微機(jī)控制型兩種型號(hào)，我們最常用的是微機(jī)控制，它是用來(lái)采用CAN的技術(shù)來(lái)作為傳遞電梯指令信號(hào)的通信方法。

3.安全保護(hù)系統(tǒng)方面，電梯安全保護(hù)系統(tǒng)由多種電梯安全保護(hù)裝置組合而成：超速保護(hù)裝置—限速器、安全鉗；超越行程的保護(hù)裝置—強(qiáng)迫減速開(kāi)關(guān)、終端限位開(kāi)關(guān)；沖頂(蹲底)保護(hù)裝置——緩沖器；門(mén)安全保護(hù)裝置—層門(mén)門(mén)鎖與轎門(mén)電氣聯(lián)鎖及門(mén)防夾人的裝置；轎廂超載保護(hù)裝置及各種裝置的狀態(tài)檢測(cè)保護(hù)裝置；供電系統(tǒng)保護(hù)、電機(jī)過(guò)載、過(guò)流等裝置及報(bào)警裝置等。

二、常見(jiàn)電梯系統(tǒng)故障的成因

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步和發(fā)展，加上地區(qū)的差異原因，因而電梯種類(lèi)非常多，但是他們的故障特點(diǎn)綜合起來(lái)有以下幾點(diǎn)：

（一）故障問(wèn)題的復(fù)雜性

是電梯的控制系統(tǒng)中間的互相傳遞和配合，誘發(fā)是故障的原因，故障前的征兆十分復(fù)雜，也有可能是一種征兆多種故障可能，原因也不盡相同。但是征兆和原因之間的不確定關(guān)聯(lián)，造成電梯故障診斷有非常大的復(fù)雜性和不確定性。

（二）故障問(wèn)題的層次性

眾所周知電梯是由很多系統(tǒng)部件組合而成的，例如機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等，但是組成系統(tǒng)中間也是有層次的，從而造成電梯故障復(fù)雜，且具有層次性。因此故障之間或者是由系統(tǒng)層次間的關(guān)聯(lián)，如低層次故障會(huì)引起高層次故障，但是層次低的故障必定會(huì)誘發(fā)高層次故障的發(fā)生。因此這種低層次引發(fā)高層次故障，也就被定性為故障的層次性。

三、診斷電梯故障的方法

診斷電梯故障的方法是經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到精準(zhǔn)的診斷過(guò)程、從人工到智能的診斷過(guò)程、從單機(jī)診斷到網(wǎng)絡(luò)診斷的過(guò)程，如果要具體分類(lèi)的話(huà)，就要概括為：基于數(shù)學(xué)模型以及基于非模型兩種診斷方法，在此我們就以上兩種情況進(jìn)行闡述。

(一)基于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的故障診斷方法

作為電梯設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，用以診斷故障的方法是以數(shù)學(xué)模型為依據(jù)，并以現(xiàn)代優(yōu)化方法以及現(xiàn)代控制理論為指導(dǎo)，結(jié)合等價(jià)空間方程、參數(shù)模型、觀測(cè)器的識(shí)別以及數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差，再以故障判定的準(zhǔn)則對(duì)誤差進(jìn)行分析以及相關(guān)的判定。實(shí)際情況只要使用觀測(cè)器判斷系統(tǒng)的輸出值參數(shù)，再跟輸出值比較，來(lái)獲取故障信息的準(zhǔn)確位置。

(二)基于非模型的故障診斷方法

伴隨著科技的飛速發(fā)展，電梯故障的診斷方法不斷完備和先進(jìn)，重點(diǎn)是非模型這方面，以下著重闡述基于非模型的故障診斷方法：

1.以診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的方法進(jìn)行診斷。所謂的診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的故障診斷，主要是以診斷知識(shí)系統(tǒng)的總結(jié)論述、診斷、推理的方法、診斷推理不確定性和診斷結(jié)果數(shù)據(jù)的獲取。

2.診斷故障模式鑒別的診斷方法。診斷故障模式識(shí)別是以故障診斷的模式識(shí)別為準(zhǔn)，并以選取及提取模式特征為依據(jù)，整合離線(xiàn)分析以及在線(xiàn)分析的全過(guò)程，以此獲得特征向量集和故障基準(zhǔn)模式集，而后確定判別函數(shù)，并以在線(xiàn)診斷提取故障時(shí)所需特征的向量為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合給定的判別函數(shù)，來(lái)判定故障分離定位。

3.電梯的故障樹(shù)診斷方法。電梯的故障樹(shù)故障診斷是以系統(tǒng)以及設(shè)備特定成因、不希望成因、各個(gè)部分的子系統(tǒng)和各部件故障，組成的故障邏輯結(jié)構(gòu)圖，通過(guò)邏輯結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)行分析系統(tǒng)故障的原因，在由整體到部分依樹(shù)的形狀，進(jìn)行詳細(xì)的劃分判定，具體的說(shuō)就是圖形演繹法，簡(jiǎn)單的解釋就是把系統(tǒng)故障，以及系統(tǒng)故障的各種成因制成圖集，使之直觀的反應(yīng)故障點(diǎn)、系統(tǒng)以及元部件和故障之間的聯(lián)系，依次給予定性、定量，用以計(jì)算故障的概率和程度。

四、總結(jié)

作為現(xiàn)代高層建筑的必要交通工具“電梯”，已經(jīng)在我們的日常生活和社會(huì)的發(fā)展中起到了非常重要的作用，它也成了我們生活的重要組成部分，關(guān)系到我們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，電梯作為特種設(shè)備，國(guó)家對(duì)它的質(zhì)量和安全提供有效的安全保證，在實(shí)際工作中這也是我們的職責(zé)和判定電梯故障的方法。