电梯控制系统故障诊断探讨

电工技术

　　电梯在生活和工作中的广泛应用，给人们带来极大便利，不仅提高人们的生活质量，而且还有利于国民经济的进一步发展。在建筑中应用电梯，关键是安全和舒适，在电梯的运行系统中，控制系统是电梯的核心，决定着电梯的运行质量和运行效率，所以在电梯的维护过程中，加强电梯控制系统的故障诊断对电梯的发展具有重要作用。

  

　　一、电梯系统的功能及电梯控制系统

　　1.1电梯的功能

　　第一安全，安全对叫交通运输工具来说是最基本的要求，安全性可以保障乘客人身安全，所以在电梯技术中安全是关键。第二舒适，在安全基础上满足人心理更高程度的需求，对于电梯而言，舒适性要求在电梯运行中必须平稳，能够让顾客感觉到舒适。第三快速，快速性是针对电梯的速度来说的，随着楼层高度的不断增加，要求电梯能够在最短时间内将顾客送到要到达的楼层。第四高负荷，这一功能要求增加电梯单次的载客量，是对电梯空间提出的要求。

　　1.2电梯控制系统

　　电梯控制系统由电梯控制器、变频器、安全回路、电动机驱动电路以及楼层召唤控制等组成，根据对电梯硬件系统的分析可以看出控制系统是电梯运行的核心。电梯系统在功能上有自动关门控制、方向控制、安全保护控制、减速控制等，电梯控制系统的性能直接影响着电梯运行质量，在电梯整个系统中电梯控制系统发挥着重要作用，一旦电梯控制系统发生故障将直接影响电梯的运行。对于电梯系统来说定期进行维护，及时发现故障可以保证电梯运行的质量和效率。

　　二、电梯控制系统中的故障

　　2.1电气安全回路故障

　　电梯控制系统中，将电气安全开关安装在安全部件上可以形成安全回路，这样可以实现使用一个安全继电器进行控制的目的。当把所有安全开关全部接通以后，才能实现电梯的安全运行。电梯停止运行后，无法探测到相关的信号，这时候安全回路中就可能会发生故障，这时电梯维护人员必须对电梯机房中的控制屏幕进行观察，同时检查继电器的运行状态。如果继电器处于释放状态，那么安全故障就一定是发生在安全回路中。在安全回路中如果有安全开关出现损害都会导致电梯停止运行，要想实现电梯的正常运行必须对所有安全回路进行检查。

  

　　2.2门系统联锁回路故障

　　电梯运行是在所有的门关闭以后进行的，这一措施是通过安装电气联锁开关装置实现的。在厅门或者轿门上安装电气联锁开关，接通电源以后，可以控制屏门锁的继电器，实现电梯运行。在将全部的门关闭路断开后，必须保证检修的状态。在电梯控制屏中一般是分为厅门锁和短接轿门锁两种，如果是轿门锁的故障应当采取关闭或者调整轿门的解决措施，如果是厅门故障的话，就要在检修状态下对厅门锁回路进行短接，同时还要对各层厅门系统以及电气联锁开关进行检查。

　　2.3控制柜中的接触器以及继电器等元件故障

　　电梯中的继电器一旦受到大电流的冲击很容易造成线圈的损坏，给继电器或者接触器所控制的电气回路造成严重影响，导致电梯无法正常运行。如果线圈没有被烧坏，只是烧掉某个电气的触点，这种情况下会因为触点弹簧片没有弹性或者被尘埃阻断形成短路。当电气触点被烧坏后，会导致控制该触点的电气回路出现故障，这会造成电梯错误运转，造成电梯事故。

　　2.4电磁干扰故障

　　电磁干扰是指电磁对电梯设备的传输通道或者系统性能造成的影响，在电梯控制柜中，如果轿厢或者微机电子板等收到电磁干扰就会造成微机瞬间死机，影响电梯运转。针对这一故障必须保证控制柜中各种线路距离尽可能短，同时避免与高频高压动力线接近，在控制柜中所有的通讯电梯应当都使用双绞线或者屏蔽线。如果旋转编码的信号线受到电磁干扰，会对平层精度的稳定性产生影响，从而产生垂直振动，严重情况下可能会造成滑梯事故。

　　三、电梯控制系统故障诊断

　　3.1故障码排查法

　　当前电梯基本是采取微机控制形式，所以对电梯控制系统的故障诊断也比较简单，只需要在微机面板中进行简单操作就可以将故障代码显示出来，针对故障代码查找电梯系统控制系统中的问题，并采取有效措施即可。

　　3.2运行程序排查法

　　这一故障诊断方法主要是针对使用PLC程序控制中或者是单片机控制的电梯，将微机接入电梯微机接口中，可以实现微机上的程序运行，因为电梯在运行中不同的步骤有不同的代码，所以利用运行程序排查法就是通过编写相对应的代码，确定电梯控制系统中的故障位置。

　　3.3万用表排查法

　　万用表排查法是利用万用表测量电路中的电压值或者电阻值，从而找到故障点。万能表检查故障的方法一般是针对断路引起的故障进行检查，包括接头松动，触点以及开关等接触不良带来的故障问题，进行检查中可以使用电压档或者欧姆进行检测。当检测出结构以后对数据进行分析可以判断故障点在什么位置。在断电情况下，万用表的电阻档可以更准确方便的测定电阻中的组织是否正常运行。通常情况下大部分电子元件都是有一个或者多个PN组成的，并且所有的电气元件都有组织，正反向的组织中又存在较大区别，所以即使是各个原件的开关或者连接电路，电路中的阻值都不会是零。所以只需要测定阻值的大小是否与线路要求向符合即可。

　　3.4短路法

　　短路故障一般有两种情况，一种是电源间的短路，一种是局部电路短路，电源间的短路会产生比较大的电流，能够让维修人员及时发现，局部短路不会产生大量电流，而且不会影响熔断器工作。在电路中如果确定各个触点的逻辑关系，怀疑是某些触点的问题，应当采用导线短接故障触点，通电后，如果故障解除代表判断正确，可以确定该元件已经被损坏。

　　3.5电梯智能诊断技术

　　智能诊断方法常用的基本有两种，一种是模型或者信息融合诊断方法，一种是不依附动态模型诊断方法。前者可以更好的挖掘系统的动态特性，实现实时判断，缺点是系统模型在未知的情况下难以实现。后者诊断方法有故障树方法、模糊诊断方法等，在电梯控制系统故障诊断中有广泛应用。技术的快速发展推动动态模型诊断方法的发展，故障诊断专家系统与神经网络诊断系统应运而生，为电梯控制系统故障的争端提供更加科学的方法，提高电梯故障修复工作效率和工作质量。

　　结束语

　　随着城市化进程的加快，高层建筑越来越多，电梯已经深入人们生活中，与人们生活息息相关。为了满足人们需要，为人们生活提供更高的服务，保证电梯控制系统的稳定性是非常重要的。在电梯运行中维护人员加强对电梯的维护和检查，及时清除故障，降低电梯控制系统故障发生概率。在实际工作中，采取有效的诊断排查方法，快速确定故障点，并采取有效措施排除故障，保证电梯安全运行。
　　电梯驱动系统介绍

　　电梯的电力驱动系统对电梯的启动加速，稳速运行，制动减速起着控制作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动，制动加减速度，平层精度，乘座的舒适性等指标。

　　一. 变极调速系统

　　电机极数少的绕组称为快速绕组，极数多的绕组称为慢速绕组。变极调速是一种有极调速，调速范围不大，因为过大地增加电机的极数，就会显著地增大电机的外形尺寸。

　　快速绕组作为起动和稳速之用，而慢速绕组作为制动和慢速平层停车用。

　　二. 交流调压调速系统

　　双速梯采用串电阻或电抗起动，变极减速平层，一般起制动加减速度大，运行不平稳。因此可用可控硅取代起，制动用电阻，电抗器，从而控制起，制动电流，并实现系统闭环控制。通常采用速度反馈，运行中不断检查电梯运行速度是否符合理想速度曲线要求，以达到起制动舒适，运行平稳的目的。这种系统由于无低速爬行时间，使电梯的总输送效率大大提高，而且按距离制动直接停靠楼层，电梯的平层精度可控制在+-10mm之内。

　　调压调速电梯也常以制动方式来划分，有如下几种：

　　能耗制动型 - 采用可控硅调压调速再加直流能耗制动组成

　　涡流制动器调速系统 - 通常由电枢和定子两部份组成

　　反接制动方式 - 电梯减速时，把定子绕组中的两相交叉改变其相序，使定子磁场的旋转方向改变。而转子的转向仍未改娈，即电机转子逆磁场旋转方向运转，产生制动力矩，使转速逐渐降低，此时电机以反相序运转于第2象限。当速度下降到零时，需立即切断电机电源，抱闸制动，否则电机就自动反转。

　　三. 变压变频调速系统

　　交流异步电动机的转速是施加于定子绕组上的交流电源频率的函数，均匀且连续地改变定子绕组的供电频率，可平滑地改变电机的同步转速。但是根据电机和电梯为恒转矩负载的要求，在变频调速时需保持电机的最大转矩不变，维持磁通恒定。这就要求定子绕组供电电压要作相应的调节。因此，其电动机的供电电源的驱动系统应能同时改变电压和频率。即对电动机供电的变频器要求有调压和调频两种功能。使用这种变频器的电梯常称为vvvf型电梯。