電梯系統(tǒng)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(wǎng)突然停電使得電梯停運(yùn)或閉梯,都會(huì)不同程度影響乘客的身心健康。針對(duì)這一情況,筆者從實(shí)際出發(fā),對(duì)電梯經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析, 并提出相應(yīng)的有效措施。

關(guān)鍵詞：電梯；檢驗(yàn)；故障排除；原因 　　

電梯主要由機(jī)械、拖動(dòng)回路、電氣控制部分組成。電梯的故障可以分為機(jī)械系統(tǒng)故障和電氣系統(tǒng)故障。遇到故障時(shí)，首先應(yīng)做維修的安全方案，確保電梯檢修工作狀態(tài)時(shí)的安全。然后確定故障屬于哪個(gè)系統(tǒng)，是機(jī)械系統(tǒng)還是電氣系統(tǒng)，再確定故障是屬于哪個(gè)系統(tǒng)的哪一部分，接著再判斷故障出自于哪個(gè)元件或哪個(gè)動(dòng)作部件的觸點(diǎn)上。 　　

判斷故障出自哪個(gè)系統(tǒng)，普遍采用的方法是：首先置電梯于“檢修”工作狀態(tài)，在轎廂平層位置（在機(jī)房、轎頂或轎廂操作）點(diǎn)動(dòng)電梯慢上或慢下來確定。為確保安全，首先要確認(rèn)所有廳門必須全部關(guān)好，并在檢修運(yùn)行中不得再打開。因?yàn)殡娞菰跈z修狀態(tài)下上行或下行，電氣控制電路是簡(jiǎn)單的點(diǎn)動(dòng)電路，按鈕按下多長(zhǎng)時(shí)間，電梯運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間，不按按鈕電梯不會(huì)動(dòng)作，需要運(yùn)行多少距離可隨意控制，速度又很慢，轎廂運(yùn)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(shè)置的電梯功能。電動(dòng)回路沒有其他中間控制環(huán)節(jié)，系直接控制電梯拖動(dòng)系統(tǒng)，電梯在檢修運(yùn)行過程中檢修人員可細(xì)微觀察有無異常聲音、異常氣味，某些指示信號(hào)是否正常等。電梯點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行只要正常，就可以確認(rèn)：主要機(jī)械系統(tǒng)沒問題，電氣系統(tǒng)中的主拖動(dòng)回路沒有問題，故障就出自電氣系統(tǒng)的控制電路中。反之不能點(diǎn)動(dòng)電梯運(yùn)行，故障就出自電梯的機(jī)械系統(tǒng)或主拖動(dòng)電路。 　　

1 主拖動(dòng)系統(tǒng)故障及形成原因 　　

電梯在點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行中，如果確認(rèn)主拖動(dòng)電路有故障，即主回路有故障，就可以從構(gòu)成主回路的各個(gè)環(huán)節(jié)，去分析故障所在部位。任何一個(gè)電機(jī)的交直流供電回路，包括各種功能的控制電路，都必須構(gòu)成交流或直流電流流動(dòng)的閉合回路，電流在回路中任何一個(gè)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(dāng)然應(yīng)首先確認(rèn)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(shí)期容易出現(xiàn)故障的部位之一。 　　構(gòu)成任何電梯主回路的基本環(huán)節(jié)大致相同：從供電三相電源出發(fā)，經(jīng)空氣開關(guān)、上行或下行接觸器、調(diào)速器、運(yùn)行接觸器、后到電機(jī)三相繞組，構(gòu)成三相交流電流回路。對(duì)不同類型的電梯，調(diào)速方法也不同，調(diào)速器的型式也不同，主要有變頻調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速、直流調(diào)壓調(diào)速或軟起動(dòng)器，當(dāng)然配套的電動(dòng)機(jī)也不相同。主回路故障，也是電梯常見故障和重要故障。 　　

因?yàn)橹魍蟿?dòng)系統(tǒng)是間斷不連續(xù)的經(jīng)常動(dòng)作，因而電梯運(yùn)行數(shù)年后，接觸器觸點(diǎn)常有氧化、觸點(diǎn)彈片疲勞、接觸不良、接點(diǎn)脫落、逆變模塊及可控硅熱擊穿或燒斷、電機(jī)軸承磨壞等故障。這是快速尋找故障的思路之一。因?yàn)槿魏螜C(jī)械動(dòng)作部件，都是有一定壽命的，如繼電器、接觸器、微動(dòng)開關(guān)，行程開關(guān)，按鈕等元件，還有經(jīng)常運(yùn)行的部件，比如轎廂的隨行電纜，經(jīng)常彎曲動(dòng)作，就存在有斷線故障的可能。 　　

2 機(jī)械系統(tǒng)故障及形成基本原因 　　

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

（2）自然磨損引起的故障。機(jī)械部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，必然會(huì)產(chǎn)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(yùn)行一定時(shí)期后，進(jìn)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(huì)造成事故或不必要的經(jīng)濟(jì)損失。平時(shí)日常維修中，只要及時(shí)地調(diào)整、保養(yǎng)，電梯才能正常運(yùn)行。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)、滾動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的磨損情況并加以調(diào)整，就會(huì)加速機(jī)械的磨損，從而造成機(jī)械磨損報(bào)廢，造成事故或故障。如鋼絲繩磨損到一定程度，則必須及時(shí)更換，否則會(huì)造成大的事故。各種運(yùn)轉(zhuǎn)軸承等都是易磨損件，必須定期更換。 　　

（3）潤(rùn)滑系統(tǒng)引起的故障。潤(rùn)滑的作用，是減少摩擦力，減少磨損，延長(zhǎng)機(jī)械壽命，同時(shí)還起到冷卻、防銹、減震、緩沖等作用。若潤(rùn)滑油太少，質(zhì)量差，品種不對(duì)號(hào)，或潤(rùn)滑不當(dāng)，會(huì)造成機(jī)械部分的過熱、燒傷、抱軸或損壞。 　　

（4）機(jī)械疲勞造成的故障。某些機(jī)械部件經(jīng)常不斷地長(zhǎng)時(shí)間受到彎曲、剪切等應(yīng)力，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械疲勞現(xiàn)象，機(jī)械強(qiáng)度塑性減小。某些零部件受力超過強(qiáng)度極限，產(chǎn)生斷裂，造成機(jī)械事故或故障。如鋼絲繩長(zhǎng)時(shí)間受到拉應(yīng)力，又受到彎曲應(yīng)力，又有磨損產(chǎn)生，更嚴(yán)重時(shí)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(yīng)，后全部斷繩，可能發(fā)生重大事故。 　　

從上面分析可知，只要日常做好維護(hù)保養(yǎng)工作，定期潤(rùn)滑有關(guān)部件及檢查有關(guān)緊固件情況，調(diào)整機(jī)件的工作間隙，就可以大大減少機(jī)械系統(tǒng)的故障。 　　

3 電氣控制系統(tǒng)的故障及形成原因 　　

（1）自動(dòng)開關(guān)門機(jī)構(gòu)及門聯(lián)鎖電路的故障。因?yàn)殛P(guān)好所有廳、轎門，是電梯運(yùn)行的首要條件。門聯(lián)鎖系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，電梯就不能運(yùn)行。這類故障多是由包括自動(dòng)門鎖在內(nèi)的各種電氣元件觸點(diǎn)不良或調(diào)整不當(dāng)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(zhǎng)期運(yùn)行后，總會(huì)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(tǒng)的斷路或短路引起電梯故障。 　　

（3）繼電器、接觸器、開關(guān)等元件觸點(diǎn)斷路或短路引起的故障。由繼電器、接觸器構(gòu)成的控制電路中，其故障多發(fā)生在繼電器的觸點(diǎn)上，如果觸點(diǎn)通過大電流或被電弧燒蝕，觸點(diǎn)被粘連，就會(huì)造成短路。如果觸點(diǎn)被塵埃阻斷，或觸點(diǎn)的簧片失去彈性，就會(huì)造成斷路，觸點(diǎn)的斷路或短路，都會(huì)使電梯的控制環(huán)節(jié)電路失效，使電梯出現(xiàn)故障。 　　

（4）電磁干擾引起的故障。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是成本大大降低的微型計(jì)算機(jī)，廣泛應(yīng)用到電梯的控制部分，甚至采用多微機(jī)控制以及串行通訊傳輸呼梯信號(hào)等，驅(qū)動(dòng)部分采用變頻變壓（VVVF）調(diào)速系統(tǒng)，已經(jīng)成為電梯流行的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。近幾年來，變頻門機(jī)也成為時(shí)尚，取代原來用電阻調(diào)速的直流門機(jī)。微機(jī)的廣泛應(yīng)用，對(duì)其構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)的可靠性要求越來越高，主要是抗干擾的可靠性。電梯運(yùn)行中遇到的各種干擾，主要外部因素有溫度、濕度、灰塵、振動(dòng)、沖擊、電源電壓、電流、頻率的波動(dòng)，逆變器自身產(chǎn)生的高頻干擾，操作人員的失誤及負(fù)載的變化等。在這些干擾的作用下，電梯會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)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(jìn)線（包括地線）侵入系統(tǒng)。特別是當(dāng)系統(tǒng)與其他經(jīng)常變動(dòng)的大負(fù)載共用電源時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電源噪聲干擾。當(dāng)電源引線較長(zhǎng)時(shí)，傳輸過程發(fā)生的壓降，感應(yīng)電勢(shì)也會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾，影響系統(tǒng)的正常工作，電源噪聲會(huì)造成微機(jī)丟失一部分或大部分信息，產(chǎn)生錯(cuò)誤或誤動(dòng)作。 　　

2）從輸入線侵入的噪聲。當(dāng)輸入線與自身系統(tǒng)或其他系統(tǒng)存在著公共地線時(shí)，就會(huì)侵入此噪聲，有時(shí)既使采用隔離措施，仍然會(huì)受到與輸入線相耦合的電磁感應(yīng)的影響，如果輸入信號(hào)很微小時(shí)，極易使系統(tǒng)產(chǎn)生差錯(cuò)和誤動(dòng)作。 　　

3）靜電噪聲。是由摩擦所引起的。摩擦產(chǎn)生的靜電，是很微小的，但是電壓可高達(dá)數(shù)萬V。IEEE 國(guó)際可靠性物理討論會(huì)提供的材料表明，在毛毯上行走的人帶電高可達(dá)39 kV，在工作臺(tái)旁工作的人帶電也可達(dá)3 kV。因此，要有高電位的人接觸電腦板時(shí)，人體上的電荷向系統(tǒng)放電，急劇的放電電流造成噪聲，影響系統(tǒng)工作，甚至?xí)�造成電子元器件的損壞。針對(duì)以上的狀況，必須采用防干擾措施，防干擾措施自身也應(yīng)該正確可靠，否則會(huì)產(chǎn)生電梯的故障。     　　

（5）電氣電子元件損壞或位置調(diào)整不當(dāng)引起的故障。電梯的電氣系統(tǒng)，特別是控制電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生事故，要迅速排除故障，單憑經(jīng)驗(yàn)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(huán)節(jié)的工作過程，明確各個(gè)電氣電子元器件之間的相互關(guān)系及其作用，了解各電氣元件的安裝位置。只有這樣，才能準(zhǔn)確地判斷故障的發(fā)生點(diǎn)，并迅速予以排除。在這個(gè)基礎(chǔ)上，若把別人和自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)和應(yīng)用，對(duì)迅速排除故障、減少損失會(huì)是有益的，因?yàn)槟承┻\(yùn)行中出現(xiàn)的故障還是有規(guī)律的。 　　

4 電氣故障查找方法 　　

當(dāng)電梯控制電路發(fā)生故障時(shí)，首先要問、看、聽、聞，做到心中有數(shù)。問，就是詢問操作者或報(bào)告故障的人員故障發(fā)生時(shí)的現(xiàn)象情況，查詢?cè)诠收习l(fā)生前有否作過任何調(diào)整或更換元件工作；看，就是觀察每一個(gè)零件是否正常工作，看控制電路的各種信號(hào)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(shí)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(yùn)行的，每次運(yùn)行都要經(jīng)過選層、定向、關(guān)門、啟動(dòng)、運(yùn)行、換速、平層、開門的循環(huán)過程。其中每一步稱作一個(gè)工作環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，都有一個(gè)獨(dú)立的控制電路。程序檢查法，就是確認(rèn)故障具體出現(xiàn)在哪個(gè)控制環(huán)節(jié)上，這樣排除故障的方向就明確了，有了針對(duì)性，對(duì)排除故障很重要。這種方法不僅適用于有觸點(diǎn)的電氣控制系統(tǒng)，也適用于無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)，如PC 控制系統(tǒng)或單片機(jī)控制系統(tǒng)。 　　

（2）靜態(tài)電阻測(cè)量法。靜態(tài)電阻法就是在斷電情況下，用萬用表電阻檔測(cè)量電路的阻值是否正常。因?yàn)槿魏我粋�(gè)電子元件，都是一個(gè)PN 結(jié)構(gòu)成的，它的正反向電阻值是不同的；任何一個(gè)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(guān)，電阻值不是等于零就是無窮大，因而測(cè)量他們的電阻值大小是否符合規(guī)定要求，就可以判斷好壞。檢查一個(gè)電子電路好壞有無故障，也可用這個(gè)方法，而且比較安全。 　　

（3）電位測(cè)量法。上述方法無法確定故障部位時(shí)，可在通電情況下進(jìn)行測(cè)量各個(gè)電子或電氣元器件的兩端電位。因?yàn)樵谡�常工作情況下，電流閉環(huán)電路上各點(diǎn)電位是一定的，所謂各點(diǎn)電位就是指電路元件上各個(gè)點(diǎn)對(duì)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(cè)量電子電氣元件上的電位大小，應(yīng)符合這個(gè)規(guī)律。所以用萬用表去測(cè)量控制電路上有關(guān)點(diǎn)的電位是否符合規(guī)定值，就可判斷故障所在點(diǎn)，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(huán)節(jié)電路都是由開關(guān)或繼電器、接觸器觸點(diǎn)組合而成。當(dāng)懷疑某個(gè)或某些觸點(diǎn)有故障時(shí)，可以用導(dǎo)線把該觸點(diǎn)短接，此時(shí)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(dāng)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)作完試驗(yàn)后，應(yīng)立即拆除短接線，不允許用短接線代替開關(guān)或開關(guān)觸點(diǎn)。短路法主要用來查找電氣邏輯關(guān)系電路的斷點(diǎn)，當(dāng)然有時(shí)測(cè)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(xiàn)一些特殊故障，如電梯在沒有內(nèi)選或外呼指示時(shí)就停層等。這說明電路中某些觸點(diǎn)被短接了，查找這類故障的好辦法是斷路法，就是把懷疑產(chǎn)生故障的觸點(diǎn)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(guān)系的故障點(diǎn)。 　　

（6）替代法。根據(jù)上述方法，發(fā)現(xiàn)故障出于某點(diǎn)或某塊電路板，此時(shí)可把認(rèn)為有問題的元件或電路板取下，用新的或確認(rèn)無故障的元件或電路板代替，如果故障消失，則認(rèn)為判斷正確。反之，則需要繼續(xù)查找。往往維修人員對(duì)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(fù)，這也是一種快速排故方法。 　　

（7）經(jīng)驗(yàn)排故法。為了能夠做到迅速排除故障，除了不斷總結(jié)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還要不斷學(xué)習(xí)別人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)往往使電梯的故障有一定規(guī)律的總結(jié)，有的經(jīng)驗(yàn)是用血汗換來的重要教訓(xùn)，我們也更應(yīng)重視。往往這些經(jīng)驗(yàn)，可以使我們?nèi)タ焖倥懦�故障，減少事故和損失。當(dāng)然嚴(yán)格來說，應(yīng)該杜絕電梯事故，這是維修人員應(yīng)有的職責(zé)。 　　

（8）電氣系統(tǒng)排故基本思路。電氣控制系統(tǒng)有時(shí)故障比較復(fù)雜，加上現(xiàn)在電梯都是微機(jī)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(shí)應(yīng)堅(jiān)持先易后難、先外后內(nèi)、綜合考慮、有所聯(lián)想的思路。電梯運(yùn)行中比較多的故障，是開關(guān)接點(diǎn)接觸不良引起的故障。所以判斷故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)故障及柜內(nèi)指示燈顯示的情況，先對(duì)外部線路、電源部分進(jìn)行檢查，即門觸點(diǎn)、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(jiǎn)單直觀、PC 電梯的許多保護(hù)環(huán)節(jié)都是隱含在軟硬件系統(tǒng)中，其故障和原因正如結(jié)果和條件是嚴(yán)格對(duì)應(yīng)的，找故障時(shí)應(yīng)有秩序地對(duì)他們之間的關(guān)系進(jìn)行聯(lián)想和猜測(cè)，逐一排除疑點(diǎn)，直至排除故障。 　　

（9）測(cè)試接觸不良的2 種方法。一是在控制柜電源進(jìn)線板上，通常接有電壓表，觀察運(yùn)行中的電壓，若某項(xiàng)電壓偏低且波動(dòng)較大，該項(xiàng)可能就有虛接部位；二是用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)試每個(gè)連接處的溫度，找出發(fā)熱部位，打磨接觸面，擰緊螺絲釘。 　　

5 結(jié)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(yùn)行，特顯重要。針對(duì)電梯經(jīng)常出現(xiàn)的故障，總結(jié)快速排除的措施和方法，對(duì)提高維修速度，提高安全運(yùn)行的服務(wù)水平，具有的參考價(jià)值。