電梯系統常見故障原因分析

摘要： 電梯是高層建筑必不可少的垂直交通工具,但因故障或外電網突然停電使得電梯停運或閉梯,都會不同程度影響乘客的身心健康。針對這一情況,筆者從實際出發,對電梯經常出現的故障進行分析, 并提出相應的有效措施。

關鍵詞：電梯；檢驗；故障排除；原因 　　

電梯主要由機械、拖動回路、電氣控制部分組成。電梯的故障可以分為機械系統故障和電氣系統故障。遇到故障時，首先應做維修的安全方案，確保電梯檢修工作狀態時的安全。然后確定故障屬于哪個系統，是機械系統還是電氣系統，再確定故障是屬于哪個系統的哪一部分，接著再判斷故障出自于哪個元件或哪個動作部件的觸點上。 　　

判斷故障出自哪個系統，普遍采用的方法是：首先置電梯于“檢修”工作狀態，在轎廂平層位置（在機房、轎頂或轎廂操作）點動電梯慢上或慢下來確定。為確保安全，首先要確認所有廳門必須全部關好，并在檢修運行中不得再打開。因為電梯在檢修狀態下上行或下行，電氣控制電路是簡單的點動電路，按鈕按下多長時間，電梯運行多長時間，不按按鈕電梯不會動作，需要運行多少距離可隨意控制，速度又很慢，轎廂運行速度小于0.63 m/s，所以較安全，便于檢修人員操作和查找故障所屬部位，這是專為檢修人員設置的電梯功能。電動回路沒有其他中間控制環節，系直接控制電梯拖動系統，電梯在檢修運行過程中檢修人員可細微觀察有無異常聲音、異常氣味，某些指示信號是否正常等。電梯點動運行只要正常，就可以確認：主要機械系統沒問題，電氣系統中的主拖動回路沒有問題，故障就出自電氣系統的控制電路中。反之不能點動電梯運行，故障就出自電梯的機械系統或主拖動電路。 　　

1 主拖動系統故障及形成原因 　　

電梯在點動運行中，如果確認主拖動電路有故障，即主回路有故障，就可以從構成主回路的各個環節，去分析故障所在部位。任何一個電機的交直流供電回路，包括各種功能的控制電路，都必須構成交流或直流電流流動的閉合回路，電流在回路中任何一個部位被阻斷或分流，都可以造成故障。電流被阻斷的部位，就是故障所在部位，當然應首先確認供電電源本身正常，否則無電流或電流大小不合適，這也是不同時期容易出現故障的部位之一。 　　構成任何電梯主回路的基本環節大致相同：從供電三相電源出發，經空氣開關、上行或下行接觸器、調速器、運行接觸器、后到電機三相繞組，構成三相交流電流回路。對不同類型的電梯，調速方法也不同，調速器的型式也不同，主要有變頻調速、交流調壓調速、直流調壓調速或軟起動器，當然配套的電動機也不相同。主回路故障，也是電梯常見故障和重要故障。 　　

因為主拖動系統是間斷不連續的經常動作，因而電梯運行數年后，接觸器觸點常有氧化、觸點彈片疲勞、接觸不良、接點脫落、逆變模塊及可控硅熱擊穿或燒斷、電機軸承磨壞等故障。這是快速尋找故障的思路之一。因為任何機械動作部件，都是有一定壽命的，如繼電器、接觸器、微動開關，行程開關，按鈕等元件，還有經常運行的部件，比如轎廂的隨行電纜，經常彎曲動作，就存在有斷線故障的可能。 　　

2 機械系統故障及形成基本原因 　　

（1）連接件松脫引起的故障。電梯在長期不間斷運行過程中，由于震動等原因而造成緊固件松動或松脫，使機械發生位移、脫落或失去原有精度，從而造成磨損，碰壞電梯機件而造成故障。 　　

（2）自然磨損引起的故障。機械部件在運轉過程中，必然會產生磨損，磨損到一定程度必須更換新的部件。所以電梯必須在運行一定時期后，進行大檢修，提前更換一些易損件，不能等出了故障再更新，那樣就會造成事故或不必要的經濟損失。平時日常維修中，只要及時地調整、保養，電梯才能正常運行。如果不能及時發現滑動、滾動運轉部件的磨損情況并加以調整，就會加速機械的磨損，從而造成機械磨損報廢，造成事故或故障。如鋼絲繩磨損到一定程度，則必須及時更換，否則會造成大的事故。各種運轉軸承等都是易磨損件，必須定期更換。 　　

（3）潤滑系統引起的故障。潤滑的作用，是減少摩擦力，減少磨損，延長機械壽命，同時還起到冷卻、防銹、減震、緩沖等作用。若潤滑油太少，質量差，品種不對號，或潤滑不當，會造成機械部分的過熱、燒傷、抱軸或損壞。 　　

（4）機械疲勞造成的故障。某些機械部件經常不斷地長時間受到彎曲、剪切等應力，會產生機械疲勞現象，機械強度塑性減小。某些零部件受力超過強度極限，產生斷裂，造成機械事故或故障。如鋼絲繩長時間受到拉應力，又受到彎曲應力，又有磨損產生，更嚴重時受力不均，某股繩可能受力過大首先斷繩，增加了其余股繩的受力，造成連鎖反應，后全部斷繩，可能發生重大事故。 　　

從上面分析可知，只要日常做好維護保養工作，定期潤滑有關部件及檢查有關緊固件情況，調整機件的工作間隙，就可以大大減少機械系統的故障。 　　

3 電氣控制系統的故障及形成原因 　　

（1）自動開關門機構及門聯鎖電路的故障。因為關好所有廳、轎門，是電梯運行的首要條件。門聯鎖系統一旦出現故障，電梯就不能運行。這類故障多是由包括自動門鎖在內的各種電氣元件觸點不良或調整不當造成的。 　　

（2）電氣元件絕緣引起的故障。電子電氣元件絕緣在長期運行后，總會由老化、失效、受潮或者其他原因引起絕緣擊穿，造成電氣系統的斷路或短路引起電梯故障。 　　

（3）繼電器、接觸器、開關等元件觸點斷路或短路引起的故障。由繼電器、接觸器構成的控制電路中，其故障多發生在繼電器的觸點上，如果觸點通過大電流或被電弧燒蝕，觸點被粘連，就會造成短路。如果觸點被塵埃阻斷，或觸點的簧片失去彈性，就會造成斷路，觸點的斷路或短路，都會使電梯的控制環節電路失效，使電梯出現故障。 　　

（4）電磁干擾引起的故障。隨著計算機技術的迅猛發展，特別是成本大大降低的微型計算機，廣泛應用到電梯的控制部分，甚至采用多微機控制以及串行通訊傳輸呼梯信號等，驅動部分采用變頻變壓（VVVF）調速系統，已經成為電梯流行的標準設計。近幾年來，變頻門機也成為時尚，取代原來用電阻調速的直流門機。微機的廣泛應用，對其構成的電梯控制系統的可靠性要求越來越高，主要是抗干擾的可靠性。電梯運行中遇到的各種干擾，主要外部因素有溫度、濕度、灰塵、振動、沖擊、電源電壓、電流、頻率的波動，逆變器自身產生的高頻干擾，操作人員的失誤及負載的變化等。在這些干擾的作用下，電梯會產生錯誤和故障，電梯電磁干擾主要有以下3 種形式： 　　

1）電源噪聲。主要是從電源和電源進線（包括地線）侵入系統。特別是當系統與其他經常變動的大負載共用電源時，會產生電源噪聲干擾。當電源引線較長時，傳輸過程發生的壓降，感應電勢也會產生噪聲干擾，影響系統的正常工作，電源噪聲會造成微機丟失一部分或大部分信息，產生錯誤或誤動作。 　　

2）從輸入線侵入的噪聲。當輸入線與自身系統或其他系統存在著公共地線時，就會侵入此噪聲，有時既使采用隔離措施，仍然會受到與輸入線相耦合的電磁感應的影響，如果輸入信號很微小時，極易使系統產生差錯和誤動作。 　　

3）靜電噪聲。是由摩擦所引起的。摩擦產生的靜電，是很微小的，但是電壓可高達數萬V。IEEE 國際可靠性物理討論會提供的材料表明，在毛毯上行走的人帶電高可達39 kV，在工作臺旁工作的人帶電也可達3 kV。因此，要有高電位的人接觸電腦板時，人體上的電荷向系統放電，急劇的放電電流造成噪聲，影響系統工作，甚至會造成電子元器件的損壞。針對以上的狀況，必須采用防干擾措施，防干擾措施自身也應該正確可靠，否則會產生電梯的故障。     　　

（5）電氣電子元件損壞或位置調整不當引起的故障。電梯的電氣系統，特別是控制電路，結構復雜，一旦發生事故，要迅速排除故障，單憑經驗還是不夠的，這就要求維修人員必須掌握電氣控制電路的工作原理及控制環節的工作過程，明確各個電氣電子元器件之間的相互關系及其作用，了解各電氣元件的安裝位置。只有這樣，才能準確地判斷故障的發生點，并迅速予以排除。在這個基礎上，若把別人和自己的實際工作經驗加以總結和應用，對迅速排除故障、減少損失會是有益的，因為某些運行中出現的故障還是有規律的。 　　

4 電氣故障查找方法 　　

當電梯控制電路發生故障時，首先要問、看、聽、聞，做到心中有數。問，就是詢問操作者或報告故障的人員故障發生時的現象情況，查詢在故障發生前有否作過任何調整或更換元件工作；看，就是觀察每一個零件是否正常工作，看控制電路的各種信號指示是否正確，看電氣元件外觀顏色是否改變等；聽，就是聽電路工作時是否有異聲；聞，就是聞電路元件是否有異常氣味。在完成上述工作后，便可采用下列方法查找電氣控制電路的故障。 　　

（1）程序檢查法。電梯是按一定程序運行的，每次運行都要經過選層、定向、關門、啟動、運行、換速、平層、開門的循環過程。其中每一步稱作一個工作環節，實現每一個工作環節，都有一個獨立的控制電路。程序檢查法，就是確認故障具體出現在哪個控制環節上，這樣排除故障的方向就明確了，有了針對性，對排除故障很重要。這種方法不僅適用于有觸點的電氣控制系統，也適用于無觸點控制系統，如PC 控制系統或單片機控制系統。 　　

（2）靜態電阻測量法。靜態電阻法就是在斷電情況下，用萬用表電阻檔測量電路的阻值是否正常。因為任何一個電子元件，都是一個PN 結構成的，它的正反向電阻值是不同的；任何一個電氣元件，也都是有一定阻值，連接著電氣元件的線路或開關，電阻值不是等于零就是無窮大，因而測量他們的電阻值大小是否符合規定要求，就可以判斷好壞。檢查一個電子電路好壞有無故障，也可用這個方法，而且比較安全。 　　

（3）電位測量法。上述方法無法確定故障部位時，可在通電情況下進行測量各個電子或電氣元器件的兩端電位。因為在正常工作情況下，電流閉環電路上各點電位是一定的，所謂各點電位就是指電路元件上各個點對地的電位是不同的，而且是有一定大小要求，電流是從高電位流向低電位，順電流方向去測量電子電氣元件上的電位大小，應符合這個規律。所以用萬用表去測量控制電路上有關點的電位是否符合規定值，就可判斷故障所在點，然后再判斷是為何引起電流值變化的，是電源不正確，還是電路有斷路，還是元件損壞造成的。 　　

（4）短路法。控制環節電路都是由開關或繼電器、接觸器觸點組合而成。當懷疑某個或某些觸點有故障時，可以用導線把該觸點短接，此時通電若故障消失，則證明判斷正確，說明該電氣元件已壞。但是要牢記，當發現故障點作完試驗后，應立即拆除短接線，不允許用短接線代替開關或開關觸點。短路法主要用來查找電氣邏輯關系電路的斷點，當然有時測量電子電路故障也可用此法。 　　

（5）斷路法。控制電路還可能出現一些特殊故障，如電梯在沒有內選或外呼指示時就停層等。這說明電路中某些觸點被短接了，查找這類故障的好辦法是斷路法，就是把懷疑產生故障的觸點斷開，如果故障消失了，說明判斷正確。斷路法主要用于“與”邏輯關系的故障點。 　　

（6）替代法。根據上述方法，發現故障出于某點或某塊電路板，此時可把認為有問題的元件或電路板取下，用新的或確認無故障的元件或電路板代替，如果故障消失，則認為判斷正確。反之，則需要繼續查找。往往維修人員對易損的元器件或重要的電子板都備有備用件，一旦有故障馬上換上一塊，就解決了問題，故障件帶回來再慢慢查找修復，這也是一種快速排故方法。 　　

（7）經驗排故法。為了能夠做到迅速排除故障，除了不斷總結自己的實踐經驗，還要不斷學習別人的實踐經驗。實踐經驗往往使電梯的故障有一定規律的總結，有的經驗是用血汗換來的重要教訓，我們也更應重視。往往這些經驗，可以使我們去快速排除故障，減少事故和損失。當然嚴格來說，應該杜絕電梯事故，這是維修人員應有的職責。 　　

（8）電氣系統排故基本思路。電氣控制系統有時故障比較復雜，加上現在電梯都是微機控制，軟硬件交叉在一起，遇到故障首先思想不要緊張，排故時應堅持先易后難、先外后內、綜合考慮、有所聯想的思路。電梯運行中比較多的故障，是開關接點接觸不良引起的故障。所以判斷故障時，應根據故障及柜內指示燈顯示的情況，先對外部線路、電源部分進行檢查，即門觸點、安全回路、交直流電源等，只要熟悉電路，順藤摸瓜，很快即可解決。有些故障不像繼電器線路那么簡單直觀、PC 電梯的許多保護環節都是隱含在軟硬件系統中，其故障和原因正如結果和條件是嚴格對應的，找故障時應有秩序地對他們之間的關系進行聯想和猜測，逐一排除疑點，直至排除故障。 　　

（9）測試接觸不良的2 種方法。一是在控制柜電源進線板上，通常接有電壓表，觀察運行中的電壓，若某項電壓偏低且波動較大，該項可能就有虛接部位；二是用點溫計測試每個連接處的溫度，找出發熱部位，打磨接觸面，擰緊螺絲釘。 　　

5 結束語 　　電梯正逐步成為人們生活中不可少一部分，電梯的安全運行，特顯重要。針對電梯經常出現的故障，總結快速排除的措施和方法，對提高維修速度，提高安全運行的服務水平，具有的參考價值。