电梯系统常见故障原因分析

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　　摘要： 电梯是高层建筑必不可少的垂直交通工具,但因故障或外电网突然停电使得电梯停运或闭梯,都会不同程度影响乘客的身心健康。针对这一情况,笔者从实际出发,对电梯经常出现的故障进行分析, 并提出相应的有效措施
　　关键词：电梯；检验；故障排除；原因
　　电梯主要由机械、拖动回路、电气控制部分组成。电梯的故障可以分为机械系统故障和电气系统故障。遇到故障时，首先应做维修的安全方案，确保电梯检修工作状态时的安全。然后确定故障属于哪个系统，是机械系统还是电气系统，再确定故障是属于哪个系统的哪一部分，接着再判断故障出自于哪个元件或哪个动作部件的触点上。
　　判断故障出自哪个系统，普遍采用的方法是：首先置电梯于“检修”工作状态，在轿厢平层位置（在机房、轿顶或轿厢操作）点动电梯慢上或慢下来确定。为确保安全，首先要确认所有厅门必须全部关好，并在检修运行中不得再打开。因为电梯在检修状态下上行或下行，电气控制电路是最简单的点动电路，按钮按下多长时间，电梯运行多长时间，不按按钮电梯不会动作，需要运行多少距离可随意控制，速度又很慢，轿厢运行速度小于0.63 m/s，所以较安全，便于检修人员操作和查找故障所属部位，这是专为检修人员设置的电梯功能。电动回路没有其他中间控制环节，系直接控制电梯拖动系统，电梯在检修运行过程中检修人员可细微观察有无异常声音、异常气味，某些指示信号是否正常等。电梯点动运行只要正常，就可以确认：主要机械系统没问题，电气系统中的主拖动回路没有问题，故障就出自电气系统的控制电路中。反之不能点动电梯运行，故障就出自电梯的机械系统或主拖动电路。
　　1 主拖动系统故障及形成原因
　　电梯在点动运行中，如果确认主拖动电路有故障，即主回路有故障，就可以从构成主回路的各个环节，去分析故障所在部位。任何一个电机的交直流供电回路，包括各种功能的控制电路，都必须构成交流或直流电流流动的闭合回路，电流在回路中任何一个部位被阻断或分流，都可以造成故障。电流被阻断的部位，就是故障所在部位，当然应首先确认供电电源本身正常，否则无电流或电流大小不合适，这也是不同时期容易出现故障的部位之一。
　　构成任何电梯主回路的基本环节大致相同：从供电三相电源出发，经空气开关、上行或下行接触器、调速器、运行接触器、最后到电机三相绕组，构成三相交流电流回路。对不同类型的电梯，调速方法也不同，调速器的型式也不同，主要有变频调速、交流调压调速、直流调压调速或软起动器，当然配套的电动机也不相同。主回路故障，也是电梯常见故障和重要故障。
　　因为主拖动系统是间断不连续的经常动作，因而电梯运行数年后，接触器触点常有氧化、触点弹片疲劳、接触不良、接点脱落、逆变模块及可控硅热击穿或烧断、电机轴承磨坏等故障。这是快速寻找故障的思路之一。因为任何机械动作部件，都是有一定寿命的，如继电器、接触器、微动开关，行程开关，按钮等元件，还有经常运行的部件，比如轿厢的随行电缆，经常弯曲动作，就存在有断线故障的可能。
　　2 机械系统故障及形成基本原因
　　（1）连接件松脱引起的故障。电梯在长期不间断运行过程中，由于震动等原因而造成紧固件松动或松脱，使机械发生位移、脱落或失去原有精度，从而造成磨损，碰坏电梯机件而造成故障。
　　（2）自然磨损引起的故障。机械部件在运转过程中，必然会产生磨损，磨损到一定程度必须更换新的部件。所以电梯必须在运行一定时期后，进行大检修，提前更换一些易损件，不能等出了故障再更新，那样就会造成事故或不必要的经济损失。平时日常维修中，只要及时地调整、保养，电梯才能正常运行。如果不能及时发现滑动、滚动运转部件的磨损情况并加以调整，就会加速机械的磨损，从而造成机械磨损报废，造成事故或故障。如钢丝绳磨损到一定程度，则必须及时更换，否则会造成大的事故。各种运转轴承等都是易磨损件，必须定期更换。
　　（3）润滑系统引起的故障。润滑的作用，是减少摩擦力，减少磨损，延长机械寿命，同时还起到冷却、防锈、减震、缓冲等作用。若润滑油太少，质量差，品种不对号，或润滑不当，会造成机械部分的过热、烧伤、抱轴或损坏。
　　（4）机械疲劳造成的故障。某些机械部件经常不断地长时间受到弯曲、剪切等应力，会产生机械疲劳现象，机械强度塑性减小。某些零部件受力超过强度极限，产生断裂，造成机械事故或故障。如钢丝绳长时间受到拉应力，又受到弯曲应力，又有磨损产生，更严重时受力不均，某股绳可能受力过大首先断绳，增加了其余股绳的受力，造成连锁反应，最后全部断绳，可能发生重大事故。
　　从上面分析可知，只要日常做好维护保养工作，定期润滑有关部件及检查有关紧固件情况，调整机件的工作间隙，就可以大大减少机械系统的故障。
　　3 电气控制系统的故障及形成原因
　　（1）自动开关门机构及门联锁电路的故障。因为关好所有厅、轿门，是电梯运行的首要条件。门联锁系统一旦出现故障，电梯就不能运行。这类故障多是由包括自动门锁在内的各种电气元件触点不良或调整不当造成的。
　　（2）电气元件绝缘引起的故障。电子电气元件绝缘在长期运行后，总会由老化、失效、受潮或者其他原因引起绝缘击穿，造成电气系统的断路或短路引起电梯故障。
　　（3）继电器、接触器、开关等元件触点断路或短路引起的故障。由继电器、接触器构成的控制电路中，其故障多发生在继电器的触点上，如果触点通过大电流或被电弧烧蚀，触点被粘连，就会造成短路。如果触点被尘埃阻断，或触点的簧片失去弹性，就会造成断路，触点的断路或短路，都会使电梯的控制环节电路失效，使电梯出现故障。
　　（4）电磁干扰引起的故障。随着计算机技术的迅猛发展，特别是成本大大降低的微型计算机，广泛应用到电梯的控制部分，甚至采用多微机控制以及串行通讯传输呼梯信号等，驱动部分采用变频变压（VVVF）调速系统，已经成为电梯流行的标准设计。近几年来，变频门机也成为时尚，取代原来用电阻调速的直流门机。微机的广泛应用，对其构成的电梯控制系统的可靠性要求越来越高，主要是抗干扰的可靠性。电梯运行中遇到的各种干扰，主要外部因素有温度、湿度、灰尘、振动、冲击、电源电压、电流、频率的波动，逆变器自身产生的高频干扰，操作人员的失误及负载的变化等。在这些干扰的作用下，电梯会产生错误和故障，电梯电磁干扰主要有以下3 种形式：
　　1）电源噪声。主要是从电源和电源进线（包括地线）侵入系统。特别是当系统与其他经常变动的大负载共用电源时，会产生电源噪声干扰。当电源引线较长时，传输过程发生的压降，感应电势也会产生噪声干扰，影响系统的正常工作，电源噪声会造成微机丢失一部分或大部分信息，产生错误或误动作。
　　2）从输入线侵入的噪声。当输入线与自身系统或其他系统存在着公共地线时，就会侵入此噪声，有时既使采用隔离措施，仍然会受到与输入线相耦合的电磁感应的影响，如果输入信号很微小时，极易使系统产生差错和误动作。
　　3）静电噪声。是由摩擦所引起的。摩擦产生的静电，是很微小的，但是电压可高达数万V。IEEE 国际可靠性物理讨论会提供的材料表明，在毛毯上行走的人带电最高可达39 kV，在工作台旁工作的人带电也可达3 kV。因此，要有高电位的人接触电脑板时，人体上的电荷向系统放电，急剧的放电电流造成噪声，影响系统工作，甚至会造成电子元器件的损坏。针对以上的状况，必须采用防干扰措施，防干扰措施自身也应该正确可靠，否则会产生电梯的故障。

　　（5）电气电子元件损坏或位置调整不当引起的故障。电梯的电气系统，特别是控制电路，结构复杂，一旦发生事故，要迅速排除故障，单凭经验还是不够的，这就要求维修人员必须掌握电气控制电路的工作原理及控制环节的工作过程，明确各个电气电子元器件之间的相互关系及其作用，了解各电气元件的安装位置。只有这样，才能准确地判断故障的发生点，并迅速予以排除。在这个基础上，若把别人和自己的实际工作经验加以总结和应用，对迅速排除故障、减少损失会是有益的，因为某些运行中出现的故障还是有规律的。
　　4 电气故障查找方法
　　当电梯控制电路发生故障时，首先要问、看、听、闻，做到心中有数。问，就是询问操作者或报告故障的人员故障发生时的现象情况，查询在故障发生前有否作过任何调整或更换元件工作；看，就是观察每一个零件是否正常工作，看控制电路的各种信号指示是否正确，看电气元件外观颜色是否改变等；听，就是听电路工作时是否有异声；闻，就是闻电路元件是否有异常气味。在完成上述工作后，便可采用下列方法查找电气控制电路的故障。
　　（1）程序检查法。电梯是按一定程序运行的，每次运行都要经过选层、定向、关门、启动、运行、换速、平层、开门的循环过程。其中每一步称作一个工作环节，实现每一个工作环节，都有一个独立的控制电路。程序检查法，就是确认故障具体出现在哪个控制环节上，这样排除故障的方向就明确了，有了针对性，对排除故障很重要。这种方法不仅适用于有触点的电气控制系统，也适用于无触点控制系统，如PC 控制系统或单片机控制系统。
　　（2）静态电阻测量法。静态电阻法就是在断电情况下，用万用表电阻档测量电路的阻值是否正常。因为任何一个电子元件，都是一个PN 结构成的，它的正反向电阻值是不同的；任何一个电气元件，也都是有一定阻值，连接着电气元件的线路或开关，电阻值不是等于零就是无穷大，因而测量他们的电阻值大小是否符合规定要求，就可以判断好坏。检查一个电子电路好坏有无故障，也可用这个方法，而且比较安全。
　　（3）电位测量法。上述方法无法确定故障部位时，可在通电情况下进行测量各个电子或电气元器件的两端电位。因为在正常工作情况下，电流闭环电路上各点电位是一定的，所谓各点电位就是指电路元件上各个点对地的电位是不同的，而且是有一定大小要求，电流是从高电位流向低电位，顺电流方向去测量电子电气元件上的电位大小，应符合这个规律。所以用万用表去测量控制电路上有关点的电位是否符合规定值，就可判断故障所在点，然后再判断是为何引起电流值变化的，是电源不正确，还是电路有断路，还是元件损坏造成的。
　　（4）短路法。控制环节电路都是由开关或继电器、接触器触点组合而成。当怀疑某个或某些触点有故障时，可以用导线把该触点短接，此时通电若故障消失，则证明判断正确，说明该电气元件已坏。但是要牢记，当发现故障点作完试验后，应立即拆除短接线，不允许用短接线代替开关或开关触点。短路法主要用来查找电气逻辑关系电路的断点，当然有时测量电子电路故障也可用此法。
　　（5）断路法。控制电路还可能出现一些特殊故障，如电梯在没有内选或外呼指示时就停层等。这说明电路中某些触点被短接了，查找这类故障的最好办法是断路法，就是把怀疑产生故障的触点断开，如果故障消失了，说明判断正确。断路法主要用于“与”逻辑关系的故障点。
　　（6）替代法。根据上述方法，发现故障出于某点或某块电路板，此时可把认为有问题的元件或电路板取下，用新的或确认无故障的元件或电路板代替，如果故障消失，则认为判断正确。反之，则需要继续查找。往往维修人员对易损的元器件或重要的电子板都备有备用件，一旦有故障马上换上一块，就解决了问题，故障件带回来再慢慢查找修复，这也是一种快速排故方法。
　　（7）经验排故法。为了能够做到迅速排除故障，除了不断总结自己的实践经验，还要不断学习别人的实践经验。实践经验往往使电梯的故障有一定规律的总结，有的经验是用血汗换来的重要教训，我们也更应重视。往往这些经验，可以使我们去快速排除故障，减少事故和损失。当然严格来说，应该杜绝电梯事故，这是维修人员应有的职责。
　　（8）电气系统排故基本思路。电气控制系统有时故障比较复杂，加上现在电梯都是微机控制，软硬件交叉在一起，遇到故障首先思想不要紧张，排故时应坚持先易后难、先外后内、综合考虑、有所联想的思路。电梯运行中比较多的故障，是开关接点接触不良引起的故障。所以判断故障时，应根据故障及柜内指示灯显示的情况，先对外部线路、电源部分进行检查，即门触点、安全回路、交直流电源等，只要熟悉电路，顺藤摸瓜，很快即可解决。有些故障不像继电器线路那么简单直观、PC 电梯的许多保护环节都是隐含在软硬件系统中，其故障和原因正如结果和条件是严格对应的，找故障时应有秩序地对他们之间的关系进行联想和猜测，逐一排除疑点，直至排除故障。
　　（9）测试接触不良的2 种方法。一是在控制柜电源进线板上，通常接有电压表，观察运行中的电压，若某项电压偏低且波动较大，该项可能就有虚接部位；二是用点温计测试每个连接处的温度，找出发热部位，打磨接触面，拧紧螺丝钉。
　　5 结束语
　　电梯正逐步成为人们生活中不可少一部分，电梯的安全运行，特显重要。针对电梯经常出现的故障，总结快速排除的措施和方法，对提高维修速度，提高安全运行的服务水平，具
　　有的参考价值。

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