電梯旋轉編碼器引起故障的實例研究

侯雁鵬

摘? 要：當前我國電梯技術的研究速度正在不斷提升，使旋轉編碼器在電梯控制系統當中得到了非常普遍的使用，但與此同時造成的電梯故障也在不斷增多。該文重點針對旋轉編碼器造成的各種不同類型的電梯故障進行了分析和探索，同時提出了有效的解決方案，以此來保證電梯運行工作的安全性和穩定性。

關鍵詞：旋轉編碼器;電梯故障;控制

中圖分類號：TN764? ? ? ? 文獻標志碼：A

最近幾年，隨著我國建筑工程的規模不斷擴張，電梯的使用數量也在不斷上漲，電梯控制技術受到了人們越來越廣泛的關注。在電梯的運行過程當中，必須要給乘坐人員提供一個更加安全和舒適的環境，因此在電梯的運行和工作過程當中，必須要對電梯的運行速度以及停止位置的精確度進行合理的掌控。要想實現電梯的安全穩定控制，必須要對電梯旋轉編碼器有效地運用，旋轉編碼器可以收集電梯的運行速度及運行距離等信息，該設備和微機變頻器以及其他輔助性電機單元構成了一個穩定的控制系統，針對電梯的運行速度以及電梯停止的位置進行有效的控制和監測。基于此，該文重點針對電梯旋轉編碼器在工作過程當中的主要原理進行了分析，并且對旋轉編碼器工作過程當中產生的故障原因進行了詳細介紹，以此來降低設備故障，提高電梯運行的安全性和穩定性。

1 電梯旋轉編碼器的原理及分類

旋轉編碼器在電梯的工作過程當中，主要是將機械位移量的大小轉化成相應的電信號，針對該信號進行檢測和處理之后，可以直接通過傳感器傳輸到終端系統當中來進行控制。編碼器主要分為2種形式。1）屬于增量式編碼器。2）屬于絕對式編碼器。這2種不同類型的編碼器，主要的區別在于增量式編碼器在電梯運行過程當中，脈沖位置是從0開始標記和計算，而絕對式編碼器主要是通過輸出代碼的具體讀數來加以確定。在電梯運行過程當中，每一個運行位置所輸出的代碼都是唯一的，因此當電源完全斷開的情況下，內部的絕對式電梯編碼器不會和實際的位置分離，如果電源出現二次接通的情況，那么對電梯運行位置的讀數仍然屬于實時有效的，它和增量式電梯編碼器存在一定的不同，增量式編碼器必須要尋找到0的標記點才可以進行工作，在電梯系統內部由于受到一些系統條件的限制，在實際的應用過程當中，基本上都是使用增量編碼器來進行工作。

2 旋轉編碼器引起的電梯故障分析和處理

在電梯的控制系統內部，旋轉編碼器、微機系統以及電路系統形成了一個完整的電梯控制系統，在連接電動機軸的旋轉編碼器中，由于電梯運行過程中收集到的電機速度信號會轉化成相應的脈沖信號，通過將該信號準確的輸入PLC單片機內部來進行有效的控制。在電梯運行的速度信號轉化過程當中，需要對控制信號的強度進行有效的調整和控制，在電梯運行過程中，當信號超過了規定范圍，就會產生電梯故障，旋轉編碼器在故障類型上分為很多種類型，總體上可以分為2類。第一種是編碼器本身的問題，包括了編碼器設備安裝以及后期維護工作存在問題;第二種是屬于外界信號輸出干擾問題，會造成數據的不良丟失或者是代碼錯誤。

2.1 故障類型一

例如一臺電梯出現平層不準確，運行過程中會出現不良振動問題，相關檢修工作人員通過對編碼器的檢查，從中發現內部存在灰塵封堵了編碼器，造成了電梯運行故障，通過清潔工作之后該故障問題得以有效的消除。

2.2 故障類型二

電梯在運行過程當中，電梯在啟動之后上升大約50 mm的位置便停止工作，通過對該故障問題進行檢查，主要是因為旋轉編碼器和電梯微機信號之間的連接存在虛接的問題，針對編碼器和微機信號連接線進行充分銜接之后，該部的問題得以有效排除。

2.3 故障類型三

1臺變頻調速電梯在運行過程當中突然產生故障停止工作，然后再通過自動平層之后又可以正常運行工作。通過對該故障問題的分析和研究相關檢查，工作人員發現電梯產生這種故障問題不是因為制動回路故障問題所造成的，也不是安全回路或者電梯內部的門鎖回路故障問題所造成的，是因為旋轉編碼器嚴重磨損，造成了電梯運行過程當中反饋信號無法及時傳輸到終端系統當中造成這種問題。

2.4 故障類型四

一臺電梯在正常運行和工作過程當中，起初是保持正常穩定的工作，當電梯運行到一半高度的情況下，電梯存在有規律的上下抖動的問題，通過對該問題進行檢查，其中發現電梯的主回路印刷板和系統內部的驅動單元不存在明顯的問題，然后檢修工作人員對外部的曳引機和控制柜外圍的工作設備進行了有效的檢查，其中發現了在電機的尾部使用測速反饋設備，對整個電梯的機械軸和編碼器產生了不良干擾問題。在針對這一問題的處理過程當中，工作人員采用一片連接銅片來進行更換，之后發現故障問題完全消除。

3 旋轉編碼器引起的電梯故障的解決方法

由于電梯旋轉編碼器屬于精密程度相對較高的速度傳感器，該傳感器和變頻器以及其他微機控制器等共同構成電梯的調試工作系統。由于該次所研究的電梯故障問題都是由于傳感器故障所引發的，因此在實例的分析過程當中，不論是編碼器的光盤存在灰塵還是信號線存在虛接問題，都會造成編碼器設備的信號傳輸效率下降，或者是傳輸信號的完全丟失，這些故障問題都會直接造成電梯無法正常穩定工作和運行。

電梯系統內部旋轉編碼器的另外一種故障問題，主要是因為外部環境的電磁干擾。在電梯系統內部，旋轉編碼器在工作過程當中受到了電磁干擾，造成了自動變頻器的通斷問題，電子變頻器通斷問題主要是因為內部三項電源的引入電流大小不同，造成了引入電流過程中換流器產生了電流畸變，形成了一種非正弦型電流，這種電流畸變問題意味著整個電流的波形受到了不良諧波的影響，電流畸變的波形會直接分解出1組非正弦型波量分量，在線路當中的諧波分量會造成變頻器后輸入端出現不良波形。由此可以看出，變頻器本身的整流逆變器在工作過程中會產生不良諧波問題，會直接影響到整個旋轉編碼器的正常穩定工作。變頻器在輸入電流的大小上會受到外部斜波的干擾，造成了變頻負載量較小，電流受到諧波干擾之后的影響程度非常明顯，而編碼器銜接的電源，是由控制柜內部的開關電源所掌控的，開關電源再輸入變頻器的電流大小，通常情況下很容易會受到同一個網絡編碼器的干擾。通常情況下在變頻工作過程中會受到5次或者7次的外部諧波電流影響，同時對整個諧波電流的波形影響也尤為明顯。因此，在變頻器輸出端安裝電抗器之后，針對波形的干擾問題會有明顯的改變，同時在變頻器的動力電纜以及旋轉編碼器的內部信號通信電纜需要分開設定，距離需要足夠大，這樣可以降低線路內部所產生不良的耦合噪聲問題。

4 結語

該文通過幾個具體的案例對電梯旋轉編碼器的故障問題進行分析和研究，從中得出了旋轉編碼器在長期工作過程當中所產生的各種問題，并且提出了有效的解決措施來加以預防，提高了電梯運行的安全性和穩定性。

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