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(fā),對電梯經(jīng)常出現(xiàn)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(tǒng)故障和電氣系統(tǒng)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(tài)時的安全。然后確定故障屬于哪個系統(tǒng)，是機械系統(tǒng)還是電氣系統(tǒng)，再確定故障是屬于哪個系統(tǒng)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(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(tài)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(huán)節(jié)，系直接控制電梯拖動系統(tǒng)，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(tǒng)沒問題，電氣系統(tǒng)中的主拖動回路沒有問題，故障就出自電氣系統(tǒng)的控制電路中。反之不能點動電梯運行，故障就出自電梯的機械系統(tǒng)或主拖動電路。 　　

1 主拖動系統(tǒng)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(huán)節(jié)，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(xiàn)故障的部位之一。 　　構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、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(tǒng)是間斷不連續(xù)的經(jīng)常動作，因而電梯運行數(shù)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(jīng)常運行的部件，比如轎廂的隨行電纜，經(jīng)常彎曲動作，就存在有斷線故障的可能。 　　

2 機械系統(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(fā)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(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(jīng)濟損失。平時日常維修中，只要及時地調整、保養(yǎng)，電梯才能正常運行。如果不能及時發(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(jīng)常不斷地長時間受到彎曲、剪切等應力，會產(chǎn)生機械疲勞現(xiàn)象，機械強度塑性減小。某些零部件受力超過強度極限，產(chǎn)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(chǎn)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(fā)生重大事故。 　　

從上面分析可知，只要日常做好維護保養(yǎng)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(tǒng)的故障。 　　

3 電氣控制系統(tǒng)的故障及形成原因 　　

（1）自動開關門機構及門聯(lián)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(lián)鎖系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，電梯就不能運行。這類故障多是由包括自動門鎖在內(nèi)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(tǒng)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(fā)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(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。隨著計算機技術的迅猛發(fā)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(tǒng)，已經(jīng)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(tǒng)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(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)。特別是當系統(tǒng)與其他經(jīng)常變動的大負載共用電源時，會產(chǎn)生電源噪聲干擾。當電源引線較長時，傳輸過程發(fā)生的壓降，感應電勢也會產(chǎn)生噪聲干擾，影響系統(tǒng)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(chǎn)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(tǒng)或其他系統(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)生差錯和誤動作。 　　

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，但是電壓可高達數(shù)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(tǒng)放電，急劇的放電電流造成噪聲，影響系統(tǒng)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(chǎn)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(tǒng)，特別是控制電路，結構復雜，一旦發(fā)生事故，要迅速排除故障，單憑經(jīng)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(huán)節(jié)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(fā)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(jīng)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(xiàn)的故障還是有規(guī)律的。 　　

4 電氣故障查找方法 　　

當電梯控制電路發(fā)生故障時，首先要問、看、聽、聞，做到心中有數(shù)。問，就是詢問操作者或報告故障的人員故障發(fā)生時的現(xiàn)象情況，查詢在故障發(fā)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(jīng)過選層、定向、關門、啟動、運行、換速、平層、開門的循環(huán)過程。其中每一步稱作一個工作環(huán)節(jié)，實現(xiàn)每一個工作環(huán)節(jié)，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(xiàn)在哪個控制環(huán)節(jié)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(tǒng)，也適用于無觸點控制系統(tǒng)，如PC 控制系統(tǒng)或單片機控制系統(tǒng)。 　　

（2）靜態(tài)電阻測量法。靜態(tài)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(guī)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(huán)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(guī)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(guī)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(huán)節(jié)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)一些特殊故障，如電梯在沒有內(nèi)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(chǎn)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(jù)上述方法，發(fā)現(xiàn)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(xù)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(jīng)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(jīng)驗，還要不斷學習別人的實踐經(jīng)驗。實踐經(jīng)驗往往使電梯的故障有一定規(guī)律的總結，有的經(jīng)驗是用血汗換來的重要教訓，我們也更應重視。往往這些經(jīng)驗，可以使我們?nèi)タ焖倥懦�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(tǒng)排故基本思路。電氣控制系統(tǒng)有時故障比較復雜，加上現(xiàn)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(nèi)、綜合考慮、有所聯(lián)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(jù)故障及柜內(nèi)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(huán)節(jié)都是隱含在軟硬件系統(tǒng)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(lián)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(fā)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(jīng)常出現(xiàn)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。