主頁 > 技術(shù)文章 > 試論電梯的電氣控制系統(tǒng)故障 2024-10-16

試論電梯的電氣控制系統(tǒng)故障

摘要：我國已成為電梯使用量最大的國家，電梯的安全運行關(guān)系到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。電梯在使用過程中經(jīng)常頻繁出現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)故障，為保證電梯的可靠運行，迅速地排除電氣故障，延長電氣線路和電氣設(shè)備的使用壽命，文章對電梯電氣控制系統(tǒng)常見故障原因進(jìn)行了分析。闡述了在電梯檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的電氣控制中存在的問題，希望電梯制造企業(yè)在設(shè)計、制造和安裝調(diào)試過程中加以重視，以提高我國電梯運行的安全性能。
　　　《電梯制造與安裝安全規(guī)范)GB7588-2003第12.4.3.1條規(guī)定：切斷制動器電流，至少應(yīng)用2個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，不論這些裝置與用來切斷電梯驅(qū)動主機電流的電氣裝置是否為一體。當(dāng)電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開最遲到下一次運行方向改變時，應(yīng)防止電梯再運行。
　　電梯必須停機修理故障中，電氣控制系統(tǒng)故障占全部故障的80％～90％月前電梯所選的電器元件基本上是一般的機床電器，其結(jié)構(gòu)特點、使用壽命、技術(shù)指標(biāo)等均不能完全適應(yīng)電梯運行的要求。尤其是繼電器、接觸器組成的有觸點控制的電梯，其接頭和觸頭敏眾多，因而事故也比較多，因此電梯故障嗡測保護器已成為電梯不可能缺少的配套裝置。一般要求保護器能實時檢測被監(jiān)測電梯的工作及外電源的當(dāng)前狀況，對當(dāng)前的狀況進(jìn)行實時智能分析，盡可能給出確切結(jié)果，對結(jié)果不能確定的問題提供警報，要求人工干預(yù)，切斷電梯拖動及檢測到的外電源，提供保護器電源參與援救，包括拖動轎廂到平層，開門放客，提供語言報警、關(guān)門，電梯返回基站，可見電源系統(tǒng)是保護器的關(guān)鍵。
1、電梯電氣控制：
　　電梯控制技術(shù)的發(fā)展，始終與安全技術(shù)的發(fā)展緊密相連。當(dāng)今電梯安全電氣控制的重點是電氣安全回路控制。其具體體現(xiàn)為由關(guān)鍵安全控制點設(shè)置的安全觸點和安全電路組成的電氣安全回路，對電梯驅(qū)動裝置主控電器直接以硬件連接的控制。這種電路結(jié)構(gòu)能夠有效防止電磁干擾、軟件程序錯誤對電梯關(guān)鍵安全控制環(huán)節(jié)的威脅，保證電梯關(guān)鍵安全控制電氣環(huán)節(jié)的可靠性。
　　在目前電梯控制電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計中，電氣安全回路對驅(qū)動裝置主控電器的控制連接，還存在著某些通過程序軟件間接連接的設(shè)計。特別是電氣安全回路中的門鎖觸點，往往由于各種原因處于直接控制驅(qū)動裝置主控電器的電氣回路之外。有些設(shè)計者過分強調(diào)微電腦的工作可靠性，忽視了電氣安全回路控制點失誤后果的嚴(yán)重性，將門鎖觸點通過程序控制器間接控制驅(qū)動裝置主控電器，此類控制方式在發(fā)生意外干擾時，會造成嚴(yán)重的危險，已有多項事實表明了這種危險。
　　對驅(qū)動裝置、制動器控制電器這類關(guān)鍵控制電器的故障防護是電梯安全控制的一個重點。由于驅(qū)動裝置、制動器控制電器的失控將可能直接造成轎廂開門狀態(tài)運動，極易發(fā)生剪切事故。因此，必須對此類電器的工作有效性進(jìn)行監(jiān)控。關(guān)鍵電器的雙套獨立控制加上故障檢測是保證安全的必要手段。
2、電氣控制系統(tǒng)一般故障檢測判斷：
　　對于電梯所出現(xiàn)的電氣故障要及時判斷時修理，以下簡要介紹兩類電氣故障的檢查步驟和方法。
　　2.1 短路故障檢查方法
　　短路造成的故障有兩種情況，一種是電源間短路，短路后產(chǎn)生極大的短路電流，能將熔斷器熔體燒毀；由于故障現(xiàn)象明顯，對電路分析即能查得排除。另一種是局部電路短路，觸點粘合，開關(guān)不釋放等，這種短路不產(chǎn)生大電流，熔斷器保持完好。一般表現(xiàn)為電梯失控或電路上出現(xiàn)某一繼電器不能釋放。
這時也可根據(jù)這一繼電器的有關(guān)電路進(jìn)行分段斷開，逐步將故障排除。
　　2.2 斷路故障檢查方法
斷路故障一般表現(xiàn)在接頭松動、開關(guān)和觸點接觸不良、斷線或元件損壞。檢查方法可用萬用表檢查和短路檢查法。采用萬用表檢查斷路故障時，可分別用電阻擋和電壓擋和電壓擋進(jìn)行測量檢查。在使用電阻擋檢查時，需斷開電路電源，根據(jù)電路原理圖逐段測量電路的電阻，根據(jù)各段電阻值的大小來分析故障點。在使用電壓擋進(jìn)行檢查時，需給電路接通電源，然后根據(jù)電路原理圖逐段測量電路的電壓，并根據(jù)電壓值的大小分析確定故障點。采用短路方法檢查，即根據(jù)電梯電氣控制原理罔，對可能出現(xiàn)故障的觸點、開關(guān)等部分電路進(jìn)行短接。短接后，
果故障消除，將說明故障將在這一部分電路，隨后縮小范同，重復(fù)檢查，即可能定故障點。
3、電梯電器、電路控制：
　　3.1 安全電器
　　電梯的關(guān)鍵安全控制部位均有電氣安全裝置實施控制。電氣安全裝置須由符合安全觸點或安全電路標(biāo)準(zhǔn)的電氣部件組成。目前國內(nèi)盛行將集中串聯(lián)電氣安全裝置的電氣安全網(wǎng)路通過中繼控制電器控制電梯驅(qū)動主機供電的設(shè)備(主控接觸器)。
　　電梯遵循安全規(guī)范的前提是首先具有良好的機械和電氣常規(guī)設(shè)計。而有些設(shè)計忽視了電梯電氣安全回路中繼控制電器的控制對象的電氣參數(shù)。在電氣安全回路的中繼控制電器元件的選型中，存在著利用普通繼電器控制直流電路時選型不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。常見的錯誤為采用交直流兩用繼電器作為電氣安全回路的中繼控制電器時，未考慮繼電器的直流負(fù)載控制的電路技術(shù)參數(shù)。另一個值得注意的是控制電器元件的額定值一般均為控制電阻性負(fù)載時的額定值，在電梯電氣安全回路的中繼控制這類電感性負(fù)載電路中，相應(yīng)的控制能力將大幅度下降，電器觸點持續(xù)拉弧、燒熔、粘連的現(xiàn)象就難以避免。在電氣安全回路的中繼控制這樣的電路中，將可能造成電氣安全回路失效的重大危險。
　　隨著交流變頻技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用。在電梯主拖動、門機拖動方面都采用了交流變頻技術(shù)。但在控制電器設(shè)計選擇方面也存在一些問題。最明顯的是變頻器與電動機之間的接觸器的選型。由于電梯交流變頻控制的安全需要，許多設(shè)計者將變頻器與電動機之間加設(shè)了接觸器。這類設(shè)計對接觸器的選型都是按照交流工頻條件確定。而忽視了變頻器輸出的電流為交流工頻至低頻直至直流的變流特性。因為工頻交流接觸器的分?jǐn)嗄芰﹄y于有效分?jǐn)嘀绷麟娏鳎虼舜祟愒O(shè)計在變頻器輸出的電流為低頻交流和直流時，接觸器分?jǐn)鄷r觸點問將產(chǎn)生嚴(yán)重拉弧，不能分?jǐn)嘀敝翢龤У暮蠊０凑瞻踩?guī)范的要求，當(dāng)變頻器輸出在停車期間未能關(guān)斷電流時，檢測監(jiān)控裝置將指令接觸器分?jǐn)嚯娐�。這就意味著此類設(shè)計在變頻器低頻輸出時難以有效關(guān)斷電路。這對變頻拖動的電梯在減速和再平層狀態(tài)的控制將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
　　3.2 安全電路
　　按照安全規(guī)范的要求，安全電路分為常規(guī)元件組成和含有電子元件的兩類。安全電路都要進(jìn)行故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障，就是GB7588—2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中，只有能到達(dá)“可接受”的設(shè)計才是符合安全標(biāo)準(zhǔn)的。對含有電子元件的
　　安全電路還需進(jìn)行規(guī)定的型式試驗合格。目前對安全電路進(jìn)行故障安全評價這一環(huán)節(jié)未能得到有效地控制。使用計算機軟件(程序)作為安全電路的組成部分，是電梯控制技術(shù)發(fā)展的趨勢；而GB7588標(biāo)準(zhǔn)中提到的安全電路的三個組成部分卻并不包含軟件(程序)。
電梯制造企業(yè)在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮其對各種意外情況下的安全保護，應(yīng)達(dá)到不低于標(biāo)準(zhǔn)GB7588-2003的相關(guān)要求，電梯檢驗人員在檢驗過程中，亦應(yīng)加強對電氣控制系統(tǒng)的試驗，嚴(yán)格把關(guān)。通過對電梯電氣控制系統(tǒng)故障的診斷和分析，找到了電梯電氣控制系統(tǒng)一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。

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試論電梯的電氣控制系統(tǒng)故障

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