摘要：随着社会经济的不断发展，电梯在建筑物上的应用也越广泛，电梯在促进社会发展中扮演着重要的角色。目前电梯控制方式采用变频器驱动交流电机的方式，作为电梯系统的核心部件之一的变频器，对提高电梯运行的安全可靠性是非常重要的。电梯置于各种复杂的工作环境中，随时有可能发生电梯故障误动作甚至死机等情况，对电梯乘客人身安全会造成较严重的威胁。
关键词：电梯；变频器
一﹑变频器在电梯系统的配置使用介绍
电梯控制系统由主控制板、变频器、交流电机等构成。变频器是将频率固定的交流电变换成频率连续可调的交流电的装置。变频器输入侧接入来自电网电源，变频器与主控制板之间信号通讯，变频器输出侧驱动交流电机带动轿厢运行。电梯变频器应用于电梯系统的配置简图如图1所示：
图1 变频器在电梯系统的配置简图
电梯运行中会周期性地发电，其消耗掉多余的电能的方式有两种，一是采用制动电阻，二是向电网反馈电能。变频器回路是由变频模块和整流模块构成的，其变频和整流工作方式，使其成为谐波干扰源，对外围设备而言，变频器是一个骚扰源。因此其应用电路上采取接地、屏蔽、滤波等抑制措施，以降低或减少电磁干扰。
在电梯控制系统中，变频器输入侧串接滤波器，可以有效减少来自变频器的传导干扰，切断了传导干扰的传播路径；在变频器输出侧可使用电抗器或滤波器，可以吸收设备工作时产生的浪涌电压，降低输出电缆的耦合噪声，对电机而言，也可以减少损耗和降低振动。
变频器内部器件设计电路时都会考虑强电电路与弱电电路分开布局，强电信号、弱电信号及动力线分开走线，避免引起磁场干扰。电梯系统加装滤波器时，对于滤波器的接线有严格要求，输入输出线不能捆扎在一起或平行走线，而是分开走线，不然输入线中的噪音将不经滤波器直接耦合到输出线上，同时输出线最好用双绞线，可加强抗磁场干扰能力。
电梯变频器可实现对编码器安装的初始角度进行测定；根据层高测定命令，对电梯每层楼的高度进行自动测量；并结合楼层高度、加减速曲线设定产生对应的运行曲线；自动记忆各楼层的层高及强迫减速开关的安装位置等。
二﹑变频器在电梯使用上常见故障
从变频器在电梯系统的配置简图上看，变频器自身或与其相连接电器件都可能导致变频器报故障情况发生。
1）电源电压不稳定会导致变频器报故障
变频器对于运行时输入电压变化有严格要求，如变压器容量不足（如电梯配电系统和消防、通风和公共照明等共用一个电力变压器），电压异常（误差±5%），三相电流不平衡（某相的输入电流偏大超过允许范围）造成变频器出现异常或损坏。
特别是环境恶劣工地现场装修期间的楼盘，电梯未经过验收，电梯使用临时电源。电网浪涌电压过高，导致铜排间拉弧打火造成炸变频器。在变频器负载较大时，电网电压有明显畸变，正弦波顶部明显变平。或在电梯不运行没有电流的情况下，变频器也发生炸机现象，其原因最大的可能就是高的浪涌电压造成打火拉弧炸机。
从浪涌的角度看，可以尝试使用浪涌保护器，在楼盘配电柜中加装有一个浪涌保护器或在变频器端子处再加接一个浪涌防护器。
2）抱闸的电源发生突变可能导致变频器报故障
电梯使用的抱闸一般采用电磁力动作打开，弹簧力复位制动的方式。用于同步电机上，由于没有减速机构，所以要求很大的制动力抱紧抱闸，因此也需要很大的电磁力来张开抱闸，另电磁力越大张开动作响应越快，越需要足够大的励磁电流电压。
抱闸回路电压不稳定，可能导致打不开电机抱闸，变频器在打开抱闸过程出力，电梯运行电流加大，导致变频器报过流故障。但因为没有打开抱闸，没有抱闸反馈信号，也可能电梯运行不报变频器过流故障。
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可对抱闸电源进行测量，如果测的电压值比较稳定，没有明显波动，在正常工作范围内，且在现场抱闸长时间工作正常，这就不会引起故障。
3）旋转编码器安装不稳或有损坏导致检测速度脉冲不准确会引起变频器报故障
电梯控制系统中，编码器电路可直接调节变频器的输出电压频率。编码器作为闭环控制的一个反馈关节，其信号质量影响到电梯的加减速控制﹑平层精度﹑舒适感等，然而，编码器信号又是弱信号，容易受到变频器噪声的干扰。
电梯在匀速或刚开始减速段，速度不正常，旋编可能损坏，当控制器检测到旋编速度脉冲偏小时就会通过PID控制把变频输出电流增大来增大电机力矩，而电流增大达到一定程度时会报硬件过流故障。
主机运行时偶尔乱抖了几秒钟，旋转编码器在工作时出现异常，检测速度脉冲有误，导致变频器报过流故障；或旋转编码器损坏，若旋转编码器损坏则控制板采集来自旋编的脉冲就有问题，导致控制板给变频器的信号异常，并报变频器过流故障。
4）变频参数设置有误会引起变频器报故障
变频器参数设置有曳引机减速比，曳引轮直径，变频器功率，直接停靠选择，电机额定电压，编码器参数，速度参数，井道参数等等。
查看变频参数设置，如果所有参数设置正常，可判断变频软件参数的设置不是故障发生的原因。比如检查变频器参数的电机额定电压设定为值是否与电机铭牌上标注的额定电压值一致，若变频器上的电机额定电压值设置过高，则电流越大，产生的功率也大，烧坏变频器或制动电阻器的可能性就大。
5）变频器器件发生损坏会导致变频器报故障
在电梯控制系统中，要确保电梯控制系统中的所有设备接地良好，应使用短而粗的接地线连接，减少接地线阻抗，避免各设备接地电位不同引起共地线阻抗干扰。特别是连接到变频器的任何电子控制设备都要与其单点共地。
变频器风扇损坏会导致变频器过热故障，压敏电阻烧毁，功率管烧毁击穿，都会导致变频器故障。对变频器器件安装工艺需有严格要求，比如整流桥处螺丝没有拧紧的，接触不良，变频器整流桥相间打火烧坏。
6）主控板器件损坏可能引起变频器报故障
主控板与变频器通讯连接，其连接线要接稳压实，常发生接线口没压实导致变频器故障。
7）制动电阻烧损会引起变频器报故障
电梯制动状态下通过制动电阻消耗掉变频器直流母线上多余的电流。制动电阻烧毁后，当电梯处于制动发电状态下，由于变频里直流母线电压加大，造成变频器报过压故障。对于制动电阻散热，一般采取加装散热风扇的方式，或利用变频器自身风扇进行制动电阻的散热。
8）其他情况情况可能导致变频器报故障
当电梯运行速度异常，电梯超载时，称重系统损坏，超载启动速度异常，都可能报变频器过流故障。电梯控制系统对电梯在加速运行、减速运行、恒速运行实施过电压故障保护，当输入电压发生了异常变动﹑减速度太大或负载惯量大，对此相应检查输入电源﹑安装输入电抗器﹑减小减速度或外加合适的能耗制动组件等。
三﹑对维保工作的要求
变频器作为电梯核心部件之一，当其发生故障时，会导致电梯部件损坏及电梯停止运行等。电梯机房处在建筑物最顶层或最底层，由于机房的空间有限，变频器部件容易受太阳的暴晒或雨水浸湿，因此需要保持机房的通风，防雷，防止雨水浸湿；对变频器应进行全面检查，清理变频器排插的灰尘，如发现排插或扁线有氧化或生锈现象，请用适当的工具清洁干净。特别是环境恶劣的工地机房更需加强维保工作，由于在装修时一般没有对控柜做任何保护，大量的水泥浆掉到控柜上粘在制动电阻上，有落入变频器的内容易导致拉弧损坏变频器，有可能引起冒大烟，引报火警器，引起住户恐慌。
四、结束语
以上是笔者变频器在电梯上使用的一些看法和建议。变频器在电梯上还有还有很多方面需要注意，由于笔者能力有限，就不一一阐述。希望从事电梯工作的每位人员，在电梯使用的每个过程中，都小心翼翼地维护电梯系统完好无损，为提高电梯可靠运行奉献绵薄之力。
论文作者:谢丽
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/10/19
标签：变频器论文; 电梯论文; 故障论文; 电压论文; 浪涌论文; 编码器论文; 电机论文; 《基层建设》2016年13期论文;