电梯电气控制系统故障诊断和维修探讨论文_强国栋,冯翠平

山东省特种设备检验研究院济宁分院 山东济宁 272000

摘要:随着高层建筑的不断发展,电梯在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。然而,电梯在运行过程中一旦发生系统故障,很可能会酿成重大事故,不仅会造成巨大的经济损失,更会严重威胁人们的生命安全。

关键词:电梯;电气控制;系统故障;诊断;维修

1电梯电气控制系统简介

电梯电气控制系统遍布电梯的机房、井道、轿厢、厅门、底坑等整个系统,相当于电梯的大脑以及中枢神经。硬件主要由机房控制柜、PLC(或微机板)、变频器、旋转编码器及 PG卡,井道各种开关及随行电缆,轿厢门机系统、内呼盘、照明系统、通风系统,厅门外呼盘、楼层显示,底坑各种保护开关等组成,控制系统组成及逻辑联锁非常复杂。

控制系统的核心部件是 PLC(或微机板)和变频器,PLC(或微机板)负责处理各种信号之间的逻辑关系,变频器负责调速功能,两者实施双向联络。为了检测电梯的运行速度和控制平层精度,电梯电气控制系统配置了旋转编码器及 PG卡,连接电动机同轴后可以检测和反馈速度,形成速度闭环和位置闭环。近年来,电梯电气控制系统不断的进行优化改进,提高安全性及稳定性,降低了故障发生的概率。特别是默纳克一体机,有效的将电梯变频器和控制主板集成到一起,采用高性能矢量控制技术,可驱动同步、异步曳引机,支持开环低速运行,可进行两台电梯的直接并联/群控,支持 CANBUS、MODBUS通讯方式,减少随行电缆数量,实现远程监控。

2 电梯电气控制系统常见故障

2.1 安全、联锁回路故障

电梯内各安全部件及开关若发生故障,则称为安全回路故障。电梯电气系统的安全回路是保障各部件功能正常发挥的必要回路,电梯安全回路故障主要存在于电气安全开关无故断开,或电源、继电器等出现短路或断路故障。联锁回路是确保电梯门在运行过程中正常关闭,确保乘坐电梯对象的生命安全的回路,电气联锁回路在电梯运行的过程中正常关闭,相应的门锁继电器才能正常工作,发挥吸合的功能。若电梯运行过程中门锁继电器处于释放状态,则可以表示联锁回路出现了故障,检修人员就应该及时检修处理,以免更为严重的故障发生。

2.2 继电器故障

电梯电气控制系统中各类继电器发挥着不同的作用,继电器故障是一种损坏较大的故障。一旦继电器发生故障,其本身和接触器会因为过流现象产生高温,可在短时间内损坏继电器和接触器,严重者甚至会累及周边的器件和电路,导致电梯功能遭到严重影响。除了继电器和接触器烧毁,也可能出现继电器与接触器由于长期的使用,老化融合,进而产生短路现象。

2.3电气控制系统短路故障

作为依托于电气资源进行工作的设备,短路也是电气控制系统常见故障之一,但是不同于线路、电路接触不良故障,这种故障往往在带来很大危险的同时,还会为使用单位带来很大经济损失。在电气控制发生短路故障后,受其自身功能特点影响,问题点周边电子元件会被短路所产生的瞬时电流烧毁,影响电气控制系统整体运行情况,降低电气设备生产效率。电气控制系统出现短路故障的原因有很多,这里主要对两种最常见的故障进行分析诊断。首先是因为电气控制系统中线路质量下降,造成线路绝缘性下降,产生短路故障。为了实现同时对高压与低压电气设备进行控制,电气控制系统中线路会比较复杂且纵横交错,当线路绝缘性下降后,线路就会产生漏电等现象,致使在接触时出现短路现象。

3电梯电气控制系统常用的检修方式

3.1电梯工作原理

电梯的运行首先由层站的乘客发出呼梯信号(或轿内选层信号),电梯控制系统对厅外的呼梯信号(或轿内选层)进行登记,再根据轿厢在井道的位置信息和呼梯信号比较再判断出轿厢的运行方向。关闭电梯厅门和轿门。电梯在确保所有安全条件都满足的条件下,才能启动电梯驱动电路然后制动器抱闸装置通电松闸,曳引机带动轿厢开始慢车加速运行,当达到额定速度后进入稳速快车运行。电梯运行过程中由楼层位置(井道信息)和信号显示装置装显示轿厢的位置。当电梯到达目的楼层时,电梯微机控制系统发出停车指令,曳引机开始减速运行,当到达目标楼层的平层位置时电梯停止运行,然后控制系统发出开门指令打开电梯轿门和厅门。这样电梯就完成了一个运行周期。

3.2电气控制系统的短路检修

短路是任何一个电气系统或电子设备最为常见的故障,电梯电气控制系统中,短路故障易发生于电气控制电源模块,若电源短路,会瞬间产生高压损坏熔断器,不仅影响电梯的正常运行,还可能因为过压和过流因素损坏电气控制系统的其它设备器件。针对电源短路问题,要结合电梯电气控制设计电路图进行检修,在断电的情况下,逐段排查安装线路,借助万能表等专业检修工具检验安装线路的通断情况,利用电阻档、电压档以及电流档进行检查,检查各电源连接线路的阻值、电压、电流情况,确定电气回路中的故障点,在第一时间排除故障。排除故障之后接通电源,进行各电源安装线路的调试,确保电气回路通常,保障电梯的安全运行。

3.3对控制柜接触器和继电器等元件故障进行检修

电梯控制柜内的控制回路主要是由继电器、接触器组成的。在电梯的运行过程中,当比较大的电流通过触点或触点被电弧烧蚀的时候,触点就会粘连在一起,造成电梯短路故障;或者,接触器弹簧片失去弹性或者触点被灰尘阻断会造成断路故障。短路和断路都会造成电梯的控制电路失去作用,进而使电梯出现故障。因此,在检修电梯的电气控制系统时,必须要对控制柜中的各个元件进行全面的检查,清除灰尘、检查触点,及时更换老化的继电器、接触器。

3.4对变频器故障进行检修

电梯变频器是电梯控制系统的核心部件,通过交 -直 -交变换电源频率,实现对电机旋转速度的控制,并通过旋转编码器反馈信号实现速度闭环,进而精确控制轿厢的运行速度。电梯变频器常见故障主要有变频器本体元器件故障、参数设置不当以及外部系统故障导致等。变频器发生故障时一般可以查到故障码,通过查阅相应的变频器操作手册来查找故障原因,再分析故障是本体损坏还是外部原因导致。例如某电梯变频器偶尔会发生过电压报警故障,经检查,制动单元正常,加减速参数设置正常,平衡系数符合规定,检测时也未发现电源过电压,那么这个过电压故障是从哪里来的呢?后发现该电梯未用专用电源回路供电,在电源回路其他负载较大时,变频器不过电压;其他负载较轻的时候,电梯变频器就容易出现过电压保护。经改造设置专用供电回路,问题得以解决。

结束语

总而言之,电梯电气控制系统电路复杂,容易出现故障,故障的诊断排查需要维修人员有较高的电气理论水平和丰富的维修实践经验。加强对电梯电气控制系统的故障诊断和维修经验总结,对保证电梯的正常运行以及提高电梯的安全性具有非常重要的作用,同时也是为人们日常出行提供优质的电梯服务、保证人们生命安全的重要措施。

参考文献:

[1]胡健.对电梯制动器电气控制及检验问题的探讨[J].科技视界,2017(33):86+140.

[2]张忠成.电梯制动器电气控制及检验研究[J].科学技术创新,2017(33):72-73.

论文作者:强国栋,冯翠平

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/17

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