陈润联
广东富莱机电装备有限公司,广东 佛山528000
摘要:电梯电气控制系统的构成主要由操纵装置、平层装置、轿厢位置检测和显示装置、内呼选层电路、厅外呼梯电路、开关门控制电路、门联锁电路、自动定向电路、启动及运行电路、换速电路、平层电路、限速控制电路等装置构成,电气元件众多,且广泛安装于机房、控制柜、井道、轿厢及各个站层之中,几乎分布在电梯运行的各个空间。
由于涉及的电气节点较多,使用频繁,而电梯电气控制系统故障在电梯的检测故障中,占据着很大的比例。因此,掌握正确快速的电气故障检测方法,是减少电梯故障时间、提升电梯使用效率的有效措施。
关键词:电气控制系统 故障检测 电梯电气 安全回路
电气控制系统是整个电梯运行系统的重要组成部分,其性能和质量控制在电梯的运行过程中起着至关重要的作用。它担负着对电梯运行全过程的操纵和控制、完成各种电气动作功能、保障电梯安全运行的重任。电气控制系统质量的好坏,直接决定了电梯运行的正常与否,特别是在早期的电梯产品中,由于工作时间较长或受到工作环境的影响,使电器元件的工作状态和使用寿命也受到影响,加上电梯频繁的启动运行,尤其是早期的电梯控制回路,时常出现系统故障或工作不稳定的现象,因为在电梯的安全回路和门联锁回路中触点和接头的数量较多(参见图1),只要其中一个触点或接头有故障,就会导致整个电梯停车罢工。
针对上述的不同情况,本文对电梯电气控制系统的故障进行了具体的分析,并给出了排查检修的方法,确保电梯的安全稳定运行。
一、电梯电气控制系统的故障检测及原因分析
(图1)电梯安全回路和门联锁回路示意图
1、电气控制元件的质量稳定性及可靠性问题引起的故障:
作为整个电梯电气控制系统的重要组成部分,电梯的电气控制元件在频繁工作过程中会出现蒙尘、受潮、老化等问题。这些问题会进一步引发电气元件吸附灰尘和静电,造成绝缘击穿或接触不良等现象使部分或全部功能失效,甚至会导致整个电梯电气系统的短路或断路,进而导致电梯停止运行或中断运行,从而可能引发电梯安全事故。
2、电梯安全回路故障分析:
电梯的安全回路和门联锁回路示意图如(图1)所示,它主要是指在电梯的各个安全部件上都装上一个电气安全开关,然后通过一定的方式将这些安全开关串联起来,并对安全继电器进行控制。只有当所有的安全开关都能够有效接通时,才会对安全继电器进行闭合动作,这样才能有效地保证电梯的安全运行。电梯无论是正常运行还是检修运行都无法动作时,则故障问题发生在安全回路的可能性就很大。对这一问题进行排查的主要方式是在机房的控制柜中检查安全继电器的运行状态,一旦安全继电器置于释放状态,该故障就发生在安全回路当中;而安全回路中电气安全开关出现断开或损坏都会造成电梯停运,应该根据故障现象对每段安全回路逐步排查,一直查找到安全回路断点所在。
3、门联锁回路故障分析:
门联锁回路是将电梯上所有层门以及相应的轿厢门都安装上相应的电气连锁开关。当电梯所有层门和轿门都能够保持关闭状态时,电气连锁开关才能形成闭合,电梯才能正常运行;当全部门关闭而安全回路依然断开,就必须要在确保电梯安全及检修状态下,检查电梯控制柜里的轿门与层门的安全回路端口,如果是轿门的故障,就要对轿门进行调整关闭;电梯轿门开关联锁装置如(图2)所示。如果是厅门部分的故障,则可尝试对电梯厅门的连锁回路进行短接,并逐一排查每层的厅门系统,检查是不是关闭良好,电气连锁开关是否接触良好。若发现有层门关闭不好或门锁回路接触不良的情况,应当尽快查明原因,及时修复,保障电梯的正常运行。
(图2)电梯轿门电气开关联锁装置
4、电磁干扰导致的故障分析:
电磁干扰主要是指电磁辐射的发生源如电机、曳引机、空调制冷设备、电力设备等机器产生的电磁干扰现象,这些电磁干扰对设备性能以及传输功能的影响时强时弱,而且不容易彻底消除。电磁干扰在电梯电气系统中属于较为隐性的故障现象,具有较大的危险性。这种危险性主要表现在导致电梯发生随机故障,很难被排查。
控制柜中的微机控制板、轿厢内部控制板、显示屏、各种控制器等电子电气设备,在受到电磁干扰时,很可能影响电梯电气控制系统,从而导致电梯出现死机、时好时坏和无法运行的故障现象。
解决这种问题的有效措施是尽可能地减少在电梯控制柜中各种线路之间的距离,而且注意做好规范接线,并可靠接地。控制柜中的通讯线要使用能够对干扰信号起屏蔽作用的屏蔽线以及双绞线等。在微机控制板的进线处增加磁力线套,可以有效地对高频杂波进行吸收。如果旋转编码器的信号线受到干扰,就会对运行精度产生较大的影响,在运行中产生一定的垂直振动,在较为严重的情况下还有可能导致滑梯。
保障电梯机房有良好可靠的接地,可以增强对电磁辐射的抗干扰能力。?同时,对电源的输入端和接触器两端接入浪涌吸收器等,也能有效地减少开关机冲击,提高抗干扰能力。
(图3)机柜内的主控制板和接触器
5、 故障误报产生的原因及分析:
有些电梯设备,表面运行工作正常,但电梯轿厢有时会显示发生火灾的火警提示,如(图4)。通常,这种火警提示多发生于有消防功能的消防电梯当中,发生这种情况的主要原因是消防主机、消防线路或烟感感应头有故障或误触发,使消防信号传递到电梯控制线路,造成电梯进入消防状态,产生报警提示。
还有一些误报还包含了多方面的原因,比如:
(1)烟雾、灰尘、水汽较大,会导致烟感触发报警:
(2)设备脏乱、接触不良、污染较重的情况:
(3)电感较强或电磁感应干扰较大的场所也容易造成干扰,使报警装置误动作或运行不稳定。
以上原因,都应加强抗干扰保护和日常维护工作,使电气控制设备处于一个干净良好的工作环境,减少故障发生的几率,保障电梯设备的使用安全。
(图4)电梯消防误报显示
二、电梯电气故障的排查检修方法
1、电阻法与电位法检测
对于电阻法检测故障主要是用万用表电阻档进行测量,借助万用表这一工具来进行检测,其中又以数字万用表比指针式万用表更好用,也更方便准确。对于电气控制电路阻值的检测要选择断电情况下进行;电阻测量法主要检测继电器触点和行程开关、电气联动开关的通断情况、电气接口线路连接情况等。通过对电气设备的静态电阻阻值的测量,能够对电梯电气控制系统的故障问题进行相应的判断。
而电位测量法作为电气控制系统发生故障时用到的一个有效的检测方法,其工作流程是在保持通电的状态下对电气元件和电子设备的两端电位进行测量,把故障的具体位置找出来,分析电位数值的具体变化情况(电气相连的两点其电位值应该是相同的),找到出现故障的原因,对故障位置进行确定。
2、短路法和断路法查找故障
电梯电气控制电路主要有继电器、接触器以及电气开关等几个部分的元器件组成,当出现系统故障时,分析可能出现故障的原因,逐步缩小范围,将分析重点放在某些触点上,通过采取电阻法测量和导线进行触点短接等方法,根据某点故障现象消失的话就基本判断该触点的电气元件已经损坏了,再配合万用表的测量确认,就可以进行电气元件的更换。
断路法:如果电梯电气控制电路出现故障,出现故障的表现在于电梯并未出现外呼按键或者是内选情况时就出现停层问题,就可以判断电气控制电路中发生触点短接或者是按键开关短接、触点黏连的问题。针对这种故障可以选择采取断路法进行检修,将可能发生故障的触点进行断开,如果系统可以正常运行就表示判断正确。断路法主要应用在有逻辑关系的电气控制电路中。
3、电梯运行流程法判断故障范围
电梯作为电动运载工具,其运行是上下往复运行的,一次完整的运行流程是:>>定向选层、开门、关门、启动加速、高速运行、制动减速、平层、慢速停车、开门、关门待命..>>..的循环过程。电梯的各个环节都设置了不同的控制电路,通过细致运用电梯的运行流程,在哪一个环节出现问题,针对出现的故障进行分析,判断故障的范围,找出发生故障的原因,能直接高效的解决电梯故障,提升电梯的安全运行系数,降低使用风险。
4、替代法快速处理故障
对于电梯电气控制系统的电路板或者是某一节点运行过程中出现故障,可以把存在故障的电路板或者是元器件进行替换,如果电梯电气故障消失就表示判断正确。采取这种方法能够提高故障查找的速度,而且通过在电梯中提供一些备用件,能够保证在发生故障后进行及时地更换,快速处理故障问题。
(注意:有些控制线路板是要预先进行设定的,写入相关数据,才能正常运行,直接用新的线路板替换并不能正常工作,这点要对厂家的产品非常熟悉,或联系相关厂家的技术人员,获得产品编码和设置方法。)
三、结语
正确使用电梯,降低电梯发生故障的概率,是保障人民基本生活秩序,提高生活品质,维护社会和谐安定的必然要求。因此,电梯检修专业人员不仅要做好对机械部分的检修,同时还要重视对电梯电气控制系统的检查和故障分析,依据故障表现对运行中出现的各种问题进行梳理,采取科学合理的方法对故障进行排除,进而保障电梯的安全稳定运行。
以上提到的几个关于电梯电气控制系统常见问题的检测及分析解决方法,在实际应用中非常有效,能根据现场情况快速检测电梯故障的问题所在,恢复电梯的正常运行。