電梯電氣控制系統(tǒng)故障和維修技術(shù)分析

肖 亮

(湖北特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測研究院孝感分院，湖北 孝感432000)

電氣控制系統(tǒng)是電梯設(shè)備當(dāng)中最重要的組成部分，是電梯正常運(yùn)行的關(guān)鍵，電氣控制系統(tǒng)是否出現(xiàn)各種故障，決定了電梯的運(yùn)行效果。想要確保電梯設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，就必須要加強(qiáng)對電梯電氣控制系統(tǒng)的研究。根據(jù)電梯運(yùn)行故障的實(shí)際情況，分析電梯電氣控制系統(tǒng)的常見問題。在實(shí)際工作中，可根據(jù)其故障發(fā)生情況采取短路診斷法、電勢診斷法、觀察診斷法、故障代碼診斷法等措施確認(rèn)其故障問題，而后采取相應(yīng)手段進(jìn)行維修，確保電梯電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電梯電氣控制系統(tǒng)

城市化的推進(jìn)使得大批量農(nóng)村人口涌入城市，本就略顯不足的城市建筑面積更加捉襟見肘。在這種情況下高層建筑、超高層建筑如同雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)，而電梯正是在這種情況下開始出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，為高層建筑居民提供了十分便利的出行體驗(yàn)，優(yōu)化了人們的生活質(zhì)量。但是與此同時，各種電梯安全事故屢屢見諸報(bào)端，保障電梯安全運(yùn)行開始成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題，而縱觀這些電梯安全事故可以發(fā)現(xiàn)，電梯電氣控制系統(tǒng)故障是導(dǎo)致電梯運(yùn)行事故的主要原因。一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，居民的出行乃至于人身安全都可能受到嚴(yán)重影響。高層建筑和超高層建筑的出現(xiàn)，使得電梯開始成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢扇钡脑O(shè)施，然而電梯安全事故帶來的負(fù)面影響同樣不容忽視。只有盡快加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的故障檢查及維修，才能降低電梯出現(xiàn)故障的幾率，在保證人們出行便利性的同時，提升電梯設(shè)備運(yùn)行安全性。電氣控制系統(tǒng)屬于電梯設(shè)備中最重要的組成部分，能夠?qū)斎氲闹噶钸M(jìn)行響應(yīng)，從而控制電梯開啟、關(guān)閉、開關(guān)門等，可以說是電梯設(shè)備的“司令部”，常見的電梯電氣控制系統(tǒng)可以分成三個部分：(1)邏輯控制系統(tǒng)。這部分系統(tǒng)又可以進(jìn)一步細(xì)分成控制板、變頻器、繼電器等，能夠在接收和采集到輸入信號以后，對電梯運(yùn)行進(jìn)行控制。(2)電梯安全回路系統(tǒng)。這部分系統(tǒng)又可以被分成限速器開關(guān)、極限開關(guān)、緩沖器開關(guān)等部分，能夠以邏輯關(guān)系對各個開關(guān)進(jìn)行串聯(lián)，每個檢測開關(guān)都處于開啟狀態(tài)的情況下，安全繼電器才會保持閉合，電梯設(shè)備才能正常運(yùn)行。(3)電梯門鎖回路系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以分成轎門系統(tǒng)和層門系統(tǒng)，分別控制每層層門和電梯自身轎門的開合。

2 電梯電氣控制系統(tǒng)故障

在電梯設(shè)備越來越普及，人們對電梯的依賴程度越來越高的今天，它的運(yùn)行安全性越來越重要，逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題之一。而電梯電氣控制系統(tǒng)是電梯最重要的組成部分，經(jīng)過長時間的使用后可能發(fā)生一定的運(yùn)行故障，如果不能及時診斷這些故障，就可能造成嚴(yán)重而無法挽回的后果。想要保證電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷準(zhǔn)確性，工作人員需根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)及理論知識，利用合理措施進(jìn)行診斷。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，常見的電梯電氣控制系統(tǒng)故障如下：

2.1 控制板故障

電梯控制板是電氣控制系統(tǒng)的主要零部件，它能夠根據(jù)不同傳感器傳遞的信號對電梯加以控制。控制板首先接收到各種信號，經(jīng)過運(yùn)算后將指令傳輸給其他系統(tǒng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)信號的轉(zhuǎn)化與傳輸，整體運(yùn)行效率比較高?？刂瓢鍖儆诟呒啥?、故障率低的元件，因此其常見的故障類別比較有限。主要包括軟件死機(jī)故障、人為操作故障、傳感器故障等幾大類。其故障成因各有不同，想要避免控制板故障，工作人員可提前加強(qiáng)控制板設(shè)備抗干擾處理，并定期對其進(jìn)行維修和保養(yǎng)，確?？刂瓢逄幫L(fēng)效果，避免出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。

2.2 變頻器故障

變頻器的作用在于調(diào)整電梯的上下走向、控制電梯的轎廂運(yùn)行速度，主要的原理是：它能夠改變電源頻率，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，最終達(dá)到控制速度和方向的效果。根據(jù)變頻器運(yùn)行情況來看，常見的變頻器故障包括充電電阻燒毀、驅(qū)動板故障等，不同的故障將會造成不同的影響。比如在發(fā)生驅(qū)動板故障的時候，電梯轎廂啟動及停止時就會出現(xiàn)嚴(yán)重的抖動，為了解決這一故障，工作人員需根據(jù)電梯故障的不同情況判斷變頻器的具體故障類型，從而采取有針對性的措施進(jìn)行處理。

2.3 繼電器故障

電梯電氣控制系統(tǒng)中最常見的設(shè)備就是繼電器，它的重要性不言而喻。在運(yùn)行過程中，觸電處電流過大、電流燒蝕等現(xiàn)象都會造成觸電黏連進(jìn)而出現(xiàn)電路短路故障，給周邊的其他元器件帶來負(fù)面影響。同時，在繼電器彈簧片過于陳舊、觸點(diǎn)長時間得不到清理的情況下，會出現(xiàn)斷路故障，繼電器將失去應(yīng)有作用，電梯電氣控制系統(tǒng)也將無法正常運(yùn)行，直接造成嚴(yán)重的電梯安全風(fēng)險(xiǎn)。因此工作人員必須要準(zhǔn)確判斷繼電器故障，并根據(jù)實(shí)際情況做好繼電器的保養(yǎng)、清理工作，避免其出現(xiàn)故障。

2.4 安全回路故障

電梯電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中最具有安全保護(hù)效力的就是安全回路。安全電氣回路當(dāng)中包括多個電氣安全開關(guān)和安全繼電器，電氣開關(guān)全部接通的情況下，安全繼電器才能閉合，電梯才能正常運(yùn)行，這能夠避免嚴(yán)重的安全事故。在運(yùn)行過程中，電梯會不斷接收到輸入的指令，在電梯安全回路出現(xiàn)故障的情況下，電氣安全開關(guān)斷開，電梯將無法執(zhí)行指令進(jìn)而停運(yùn)，給人們出行帶來一定的不便。為了準(zhǔn)確判斷故障成因，工作人員應(yīng)根據(jù)停運(yùn)電梯的具體情況判斷其故障位置。首先利用機(jī)房控制屏查看安全繼電器運(yùn)行情況，如果繼電器未如預(yù)期閉合，可逐一進(jìn)行安全回路檢查，篩選出存在問題的故障點(diǎn)。比如停運(yùn)電梯無法探測到相關(guān)信號，且快慢車無法運(yùn)行，即可確定本次故障位于電氣安全回路上。

2.5 門鎖回路故障

在開始運(yùn)行之前，處于待機(jī)狀態(tài)時，電梯各層的層門、轎廂的門都保持關(guān)閉，這能避免許多安全風(fēng)險(xiǎn)。而為了達(dá)到這一效果，電梯電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中裝有連鎖開關(guān)，能夠同時控制層門和轎廂門，在確定電梯各個安全回路保持正常的情況下，閉合上述連鎖開關(guān)，電梯即可投入使用。同時，層門門鎖、轎廂門門鎖二者互相影響，任何一個部分出現(xiàn)問題，另一個部分都無法繼續(xù)開啟。在發(fā)生這種情況時，工作人員應(yīng)及時采取措施解決故障，保證電梯系統(tǒng)正常運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)層門和轎廂門已經(jīng)關(guān)閉，門鎖繼電器卻無法正常閉合，就可以判斷門鎖回路出現(xiàn)了故障。此時，工作人員需要對轎廂門的情況進(jìn)行檢查，如果有故障需要及時進(jìn)行處理。如果轎廂門沒有出現(xiàn)任何故障，則可以開始排查層門，經(jīng)排查和處理后，確保層門轎廂門都能正常閉合。而后，檢查電氣連鎖開關(guān)，確保其能夠正常接觸，如無法正常閉合則需要進(jìn)行更換或整修，進(jìn)而達(dá)到保證門鎖回路正常運(yùn)行的目的。

2.6 電磁干擾故障

電梯電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定。但是在受到電磁干擾的情況下，可能會發(fā)生無規(guī)律的失控，進(jìn)而帶來嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致電梯系統(tǒng)制動性能下降、故障率升高等問題，更重要的是由于電磁干擾出現(xiàn)的故障很難被判斷出來。這主要是因?yàn)?，控制柜?dāng)中的一些元器件在電磁環(huán)境下無法保持穩(wěn)定，比如微機(jī)電子板在受到電磁干擾以后，就可能導(dǎo)致電梯計(jì)算機(jī)瞬間死機(jī)，使處于運(yùn)行狀態(tài)的電梯迅速停住，進(jìn)而造成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中的其他元器件也存在不抗干擾的問題，比如旋轉(zhuǎn)編碼器就極易受到外部環(huán)境的影響，在周邊存在電磁干擾的時候，旋轉(zhuǎn)編碼器的精確度會大幅度下降，導(dǎo)致電梯轎廂在上下移動過程中產(chǎn)生振動，受干擾特別嚴(yán)重時還可能直接出現(xiàn)電梯急降等現(xiàn)象，給用戶造成嚴(yán)重的損傷。一般情況下，電梯運(yùn)行路徑中安裝有電磁屏蔽網(wǎng)，能夠解決電磁干擾帶來的一系列問題。然而在信號線和動力線過近的情況下，信號線必然會受到變頻器高次諧波的影響，進(jìn)而無法正常傳遞信號，使電梯運(yùn)行發(fā)生嚴(yán)重故障。輕則導(dǎo)致居民出行不便，重則可能造成人員受傷。工作人員需要根據(jù)電梯電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，判斷是否存在電磁干擾的現(xiàn)象，如果確實(shí)存在，可利用有效手段解決這一問題，避免電梯出現(xiàn)運(yùn)行故障。

3 電梯電氣控制系統(tǒng)的維修

電梯電氣控制系統(tǒng)的故障及診斷十分復(fù)雜，經(jīng)診斷確認(rèn)其故障類別及成因后，工作人員還需要就電梯電氣控制系統(tǒng)的維修技術(shù)進(jìn)行深入研究。

3.1 門系統(tǒng)連鎖回路的維修

只有電梯轎廂門、各層層門都保持閉合狀態(tài)時，電梯設(shè)備才能開始運(yùn)行。因此一旦發(fā)生電梯故障，工作人員需要第一時間考慮電梯轎廂門和層門是否出現(xiàn)故障。如果確實(shí)存在問題，需要及時進(jìn)行處理。特別需要提到的是，在實(shí)際檢修工作中，如已經(jīng)確定轎廂門和層門都關(guān)閉，然而連鎖回路仍無法正常運(yùn)行，可考慮是否存在連鎖開關(guān)觸點(diǎn)不緊密等問題，對連鎖開關(guān)進(jìn)行檢驗(yàn)和更換，確保門系統(tǒng)連鎖回路的維修效果。

3.2 通過短路法進(jìn)行維修

電梯在高層建筑居民的生活當(dāng)中扮演著重要角色，隨著高層建筑越來越多，電梯設(shè)備的使用率越來越高，在出現(xiàn)電梯故障的情況下，人們的生活體驗(yàn)將大幅度銳減，因此工作人員應(yīng)不斷提升自身知識儲備，加強(qiáng)電梯電氣控制系統(tǒng)的故障維修，根據(jù)故障現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷電梯故障類別。在各種高新技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維修技術(shù)也越來越完善，比如通過短路法對電梯控制系統(tǒng)進(jìn)行維修就是較有代表性的一種技術(shù)。工作人員可進(jìn)行電梯觸電實(shí)驗(yàn)縮小故障點(diǎn)范圍，從而最終確定故障成因，并以有針對性的手段處理故障問題，這能夠在提升維修效率的同時，避免不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 排除電磁干擾

電梯電氣控制系統(tǒng)的維修工作非常復(fù)雜，很容易受到其他因素的影響而出現(xiàn)問題，電磁就是其中最常見的干擾因素之一。電磁干擾是實(shí)際維修工作中比較常見的一種故障成因，工作人員務(wù)必要做好電磁干擾的排除工作：第一，可以利用縮減控制板線路長度的方法解決干擾問題;第二，可以增加信號線和動力線之間的距離，從而降低電磁干擾帶來的影響。這兩種方法都具有排除電磁干擾的作用，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了一定的應(yīng)用成效。

3.4 檢修控制柜接觸器和繼電器等元件

電梯電氣控制系統(tǒng)當(dāng)中包括控制柜，而控制柜內(nèi)部的控制回路又可以進(jìn)一步細(xì)分成繼電器、接觸器等電氣設(shè)備。電梯運(yùn)行過程中，如有較大電流通過觸點(diǎn)，觸點(diǎn)的狀態(tài)將會受到影響進(jìn)而出現(xiàn)短路和斷路故障，影響到電梯的正常運(yùn)行。為了解決上述問題，工作人員需要著重檢修控制柜接觸器和繼電器等元件，明確各個元器件是否存在清理不及時等問題，并每隔一段時間清除灰塵、檢查觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)老化的繼電器或接觸器時，第一時間進(jìn)行有效更換，保證控制柜能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3.5 通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)維修電氣控制系統(tǒng)

電梯系統(tǒng)是近年來逐漸得到關(guān)注和認(rèn)可的設(shè)備，而智能化技術(shù)是近年來科技發(fā)展的一個新方向，并在很多行業(yè)當(dāng)中扮演了重要的角色。比如在工業(yè)自動化方面、工程控制管理方面，智能化技術(shù)都有著不容忽視的重要性，對二者進(jìn)行結(jié)合勢在必行。在今后的電梯電氣控制系統(tǒng)故障維修工作中，工作人員可以借助智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)檢查維修的目標(biāo)，并降低用戶被困在電梯當(dāng)中的可能性。比如利用智能化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，工作人員可進(jìn)行故障診斷、信息處理，在電梯出現(xiàn)故障的時候第一時間了解電梯位置，及時組織救援，避免轎廂中人員受到安全威脅。除此之外，藍(lán)牙技術(shù)雖然已經(jīng)不再是新鮮事物，然而其仍然具有極其突出的應(yīng)用價(jià)值，工作人員可借助藍(lán)牙技術(shù)開展故障維修，從而提升電梯電氣控制系統(tǒng)維修質(zhì)量，避免浪費(fèi)時間，更重要的是這能夠降低電梯系統(tǒng)出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，使電梯更穩(wěn)定、更安全地為用戶提供服務(wù)。

4 結(jié)束語

中國特色社會主義市場經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，給建筑行業(yè)及其配套產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)，特別是各類高層建筑的出現(xiàn)，帶動了電梯安裝、檢修、維護(hù)等許多工作的進(jìn)步。經(jīng)過一段時間的研究與探索，目前我國的電梯電氣控制系統(tǒng)故障診斷及維修技術(shù)已經(jīng)比較完善，具有突出的應(yīng)用價(jià)值。但是這并不意味著其已經(jīng)完全成熟，工作人員必須要根據(jù)實(shí)際情況對電梯電氣控制系統(tǒng)的變頻器故障、控制板故障、繼電器故障進(jìn)行研究，并找到與之配套的維修方法，提升電梯運(yùn)行的穩(wěn)定性。