论文部分内容阅读
【摘 要】 随着各种电梯事故频频发生，电梯安全成为人们所关注的重点问题。在电梯事故中，对于电梯而言，电气事故占到了总电梯事故的百分之八十以上，预防电梯电气事故的发生和做好相关检修工作是非常有必要的。因此探究电梯的电气控制系统故障，是电梯行业相关人员考虑的重要任务。文章对电梯电气控制系统常见故障原因进行了分析。
【關键词】 电梯；电气控制系统；故障
概述：
2012年11月，长沙市某超市发生了电梯坠塌事件，造成了一定人员伤亡。事实上，电梯都是由机械部分和电气部分有机结合的产品，由导向系统、电气控制系统、门系统等几大系统共同组成，当电梯发生故障而停运时，各个系统都可能发生故障，但是从故障现象统计发现大多数故障属于电气控制故障，因此探究电气控制系统的故障分析以及检验具有现实意义。
一、电梯电气系统
电气控制系统是电梯的电气系统重要组成部分，对各种信号速度、信号位置、信号指令进行管理，为电梯提供安全环境下的服务，决定着电梯的性能和自动化程度。当前在我国生产的电梯的电气控制系统中，主要采用的是PLC控制和微机控制；在拖动系统方面，采用的是交流双速电动机、交流三速、交流变频变压调速系统。而传统的电梯电气控制系统采用的是继电器控制，这种控制系统具有它的优点，即具有简单直观的控制原理，但它的缺点也很明显：接线复杂、故障发生率高、设备占地面积较大、更加耗电等等；这种继电器控制系统目前已经逐渐遭到淘汰。
二、电梯电气控制系统常见故障分析
电梯尽管存在各式各样的电梯电气控制系统故障，但是总结其发生故障的案例，可以看出，电梯最常见的故障范围如下：
（1）各触点和安全开关故障。其中安全回路的故障又分为误差动作和事实性故障这两类故障。
（2）各种信号灯和指令召唤按钮的故障。这类故障发生的原因一般是由于元器件本身的质量问题或元器件的维护保养不当造成的。
（3）缓冲器开关故障。电梯轿厢在端站无法移动是这类电气故障的主要表现形式。此类事故发生的原因主要有接触不良、缓冲器没有复位或复位不到位、曳引轮钢丝绳长度过长等等。
（4）机房内接触器和继电器发生故障。如果根据上面所讲的故障性质进行分类，短路和断路是接触器与继电器的电器控制系统发生的两类主要故障。
三、电梯电气控制
1.电梯控制技术的发展，始终与安全技术的发展紧密相连。当今电梯安全电气控制的重点是电气安全回路控制。其具体体现为由关键安全控制点设置的安全触点和安全电路组成的电气安全回路，对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的控制。这种电路结构能够有效防止电磁干扰、软件程序错误对电梯关键安全控制环节的威胁，保证电梯关键安全控制电气环节的可靠性。
在目前电梯控制电气结构设计中，电气安全回路对驱动装置主控电器的控制连接，还存在着某些通过程序软件间接连接的设计。特别是电气安全回路中的门锁触点，往往由于各种原因处于直接控制驱动装置主控电器的电气回路之外。有些设计者过分强调微电脑的工作可靠性，忽视了电气安全回路控制点失误后果的严重性，将门锁触点通过程序控制器间接控制驱动装置主控电器，此类控制方式在发生意外干扰时，会造成严重的危险，已有多项事实表明了这种危险。
对驱动装置、制动器控制电器这类关键控制电器的故障防护是电梯安全控制的一个重点。由于驱动装置、制动器控制电器的失控将可能直接造成轿厢开门状态运动，极易发生剪切事故。因此，必须对此类电器的工作有效性进行监控。关键电器的双套独立控制加上故障检测是保证安全的必要手段。
2.电气控制系统一般故障检测判断
短路故障检查方法：短路造成的故障有两种情况，一种是电源间短路，短路后产生极大的短路电流，能将熔断器熔体烧毁；由于故障现象明显，对电路分析即能查得排除。另一种是局部电路短路，触点粘合，开关不释放等，这种短路不产生大电流，熔断器保持完好。一般表现为电梯失控或电路上出现某一继电器不能释放。
这时也可根据这一继电器的有关电路进行分段断开，逐步将故障排除。
断路故障检查方法：断路故障一般表现在接头松动、开关和触点接触不良、断线或元件损坏。检查方法可用万用表检查和短路检查法。采用万用表检查断路故障时，可分别用电阻挡和电压挡和电压挡进行测量检查。在使用电阻挡检查时，需断开电路电源，根据电路原理图逐段测量电路的电阻，根据各段电阻值的大小来分析故障点。在使用电压挡进行检查时，需给电路接通电源，然后根据电路原理图逐段测量电路的电压，并根据电压值的大小分析确定故障点。采用短路方法检查，即根据电梯电气控制原理罔，对可能出现故障的触点、开关等部分电路进行短接。短接后，如果故障消除，将说明故障将在这一部分电路，随后缩小范同，重复检查，即可能定故障点。
3.电梯电器、电路控制
安全电器：电梯的关键安全控制部位均有电气安全装置实施控制。电气安全装置须由符合安全触点或安全电路标准的电气部件组成。目前国内盛行将集中串联电气安全装置的电气安全网路通过中继控制电器控制电梯驱动主机供电的设备（主控接触器）。电梯遵循安全规范的前提是首先具有良好的机械和电气常规设计。而有些设计忽视了电梯电气安全回路中继控制电器的控制对象的电气参数。在电气安全回路的中继控制电器元件的选型中，存在着利用普通继电器控制直流电路时选型不当的现象。常见的错误为采用交直流两用继电器作为电气安全回路的中继控制电器时，未考虑继电器的直流负载控制的电路技术参数。另一个值得注意的是控制电器元件的额定值一般均为控制电阻性负载时的额定值，在电梯电气安全回路的中继控制这类电感性负载电路中，相应的控制能力将大幅度下降，电器触点持续拉弧、烧熔、粘连的现象就难以避免。在电气安全回路的中继控制这样的电路中，将可能造成电气安全回路失效的重大危险。
对于电梯而言，其安全回路就是在电梯中各个安全部件上装上一个电气安全开关，把所有的开关串联起来，用一只安全继电器进行控制。当所用的安全开关全部接通时，才会吸合安全继电器，才能够确保电梯得电运行。当电梯停止运行时，就不能够探测到所有信号，无论是快车还是慢车都不能运行，就要怀疑故障是不是发生在安全回路，此时要到观察机房的控制屏中查看安全继电器的运行状态。一旦继电器置于释放状态，该故障应该就发生在安全回路。一旦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，应该对每段安全回路逐步排查，一直查找到安全回路断开点。同时安全回路也关系到维修电梯人员的安全，比如维修员要上轿维修作业，就必须要按下轿顶的急停开关，进而确保维修人员自身安全。
四、结束语
要想降低电梯出现的各种故障几率，就必须要做好电气控制系统的故障分析，通过分析查明出现故障的原因，进而结合实况采取合理的排除方法。这样才能够准确快速地查找出故障原因并及时排除，确保电梯的安全与运行。
参考文献：
[1]苟静康.机床电气维修技术问答[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2]陈家盛.电梯结构原理及安装维修[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3]毛国忠.电梯的电气控制系统故障分析[J].环球市场信息导报，2012，（1）.
[4]李波.电梯电气控制系统故障分析与检修[J].中国新技术新产品，2008，（18）.
【關键词】 电梯；电气控制系统；故障
概述：
2012年11月，长沙市某超市发生了电梯坠塌事件，造成了一定人员伤亡。事实上，电梯都是由机械部分和电气部分有机结合的产品，由导向系统、电气控制系统、门系统等几大系统共同组成，当电梯发生故障而停运时，各个系统都可能发生故障，但是从故障现象统计发现大多数故障属于电气控制故障，因此探究电气控制系统的故障分析以及检验具有现实意义。
一、电梯电气系统
电气控制系统是电梯的电气系统重要组成部分，对各种信号速度、信号位置、信号指令进行管理，为电梯提供安全环境下的服务，决定着电梯的性能和自动化程度。当前在我国生产的电梯的电气控制系统中，主要采用的是PLC控制和微机控制；在拖动系统方面，采用的是交流双速电动机、交流三速、交流变频变压调速系统。而传统的电梯电气控制系统采用的是继电器控制，这种控制系统具有它的优点，即具有简单直观的控制原理，但它的缺点也很明显：接线复杂、故障发生率高、设备占地面积较大、更加耗电等等；这种继电器控制系统目前已经逐渐遭到淘汰。
二、电梯电气控制系统常见故障分析
电梯尽管存在各式各样的电梯电气控制系统故障，但是总结其发生故障的案例，可以看出，电梯最常见的故障范围如下：
（1）各触点和安全开关故障。其中安全回路的故障又分为误差动作和事实性故障这两类故障。
（2）各种信号灯和指令召唤按钮的故障。这类故障发生的原因一般是由于元器件本身的质量问题或元器件的维护保养不当造成的。
（3）缓冲器开关故障。电梯轿厢在端站无法移动是这类电气故障的主要表现形式。此类事故发生的原因主要有接触不良、缓冲器没有复位或复位不到位、曳引轮钢丝绳长度过长等等。
（4）机房内接触器和继电器发生故障。如果根据上面所讲的故障性质进行分类，短路和断路是接触器与继电器的电器控制系统发生的两类主要故障。
三、电梯电气控制
1.电梯控制技术的发展，始终与安全技术的发展紧密相连。当今电梯安全电气控制的重点是电气安全回路控制。其具体体现为由关键安全控制点设置的安全触点和安全电路组成的电气安全回路，对电梯驱动装置主控电器直接以硬件连接的控制。这种电路结构能够有效防止电磁干扰、软件程序错误对电梯关键安全控制环节的威胁，保证电梯关键安全控制电气环节的可靠性。
在目前电梯控制电气结构设计中，电气安全回路对驱动装置主控电器的控制连接，还存在着某些通过程序软件间接连接的设计。特别是电气安全回路中的门锁触点，往往由于各种原因处于直接控制驱动装置主控电器的电气回路之外。有些设计者过分强调微电脑的工作可靠性，忽视了电气安全回路控制点失误后果的严重性，将门锁触点通过程序控制器间接控制驱动装置主控电器，此类控制方式在发生意外干扰时，会造成严重的危险，已有多项事实表明了这种危险。
对驱动装置、制动器控制电器这类关键控制电器的故障防护是电梯安全控制的一个重点。由于驱动装置、制动器控制电器的失控将可能直接造成轿厢开门状态运动，极易发生剪切事故。因此，必须对此类电器的工作有效性进行监控。关键电器的双套独立控制加上故障检测是保证安全的必要手段。
2.电气控制系统一般故障检测判断
短路故障检查方法：短路造成的故障有两种情况，一种是电源间短路，短路后产生极大的短路电流，能将熔断器熔体烧毁；由于故障现象明显，对电路分析即能查得排除。另一种是局部电路短路，触点粘合，开关不释放等，这种短路不产生大电流，熔断器保持完好。一般表现为电梯失控或电路上出现某一继电器不能释放。
这时也可根据这一继电器的有关电路进行分段断开，逐步将故障排除。
断路故障检查方法：断路故障一般表现在接头松动、开关和触点接触不良、断线或元件损坏。检查方法可用万用表检查和短路检查法。采用万用表检查断路故障时，可分别用电阻挡和电压挡和电压挡进行测量检查。在使用电阻挡检查时，需断开电路电源，根据电路原理图逐段测量电路的电阻，根据各段电阻值的大小来分析故障点。在使用电压挡进行检查时，需给电路接通电源，然后根据电路原理图逐段测量电路的电压，并根据电压值的大小分析确定故障点。采用短路方法检查，即根据电梯电气控制原理罔，对可能出现故障的触点、开关等部分电路进行短接。短接后，如果故障消除，将说明故障将在这一部分电路，随后缩小范同，重复检查，即可能定故障点。
3.电梯电器、电路控制
安全电器：电梯的关键安全控制部位均有电气安全装置实施控制。电气安全装置须由符合安全触点或安全电路标准的电气部件组成。目前国内盛行将集中串联电气安全装置的电气安全网路通过中继控制电器控制电梯驱动主机供电的设备（主控接触器）。电梯遵循安全规范的前提是首先具有良好的机械和电气常规设计。而有些设计忽视了电梯电气安全回路中继控制电器的控制对象的电气参数。在电气安全回路的中继控制电器元件的选型中，存在着利用普通继电器控制直流电路时选型不当的现象。常见的错误为采用交直流两用继电器作为电气安全回路的中继控制电器时，未考虑继电器的直流负载控制的电路技术参数。另一个值得注意的是控制电器元件的额定值一般均为控制电阻性负载时的额定值，在电梯电气安全回路的中继控制这类电感性负载电路中，相应的控制能力将大幅度下降，电器触点持续拉弧、烧熔、粘连的现象就难以避免。在电气安全回路的中继控制这样的电路中，将可能造成电气安全回路失效的重大危险。
对于电梯而言，其安全回路就是在电梯中各个安全部件上装上一个电气安全开关，把所有的开关串联起来，用一只安全继电器进行控制。当所用的安全开关全部接通时，才会吸合安全继电器，才能够确保电梯得电运行。当电梯停止运行时，就不能够探测到所有信号，无论是快车还是慢车都不能运行，就要怀疑故障是不是发生在安全回路，此时要到观察机房的控制屏中查看安全继电器的运行状态。一旦继电器置于释放状态，该故障应该就发生在安全回路。一旦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，应该对每段安全回路逐步排查，一直查找到安全回路断开点。同时安全回路也关系到维修电梯人员的安全，比如维修员要上轿维修作业，就必须要按下轿顶的急停开关，进而确保维修人员自身安全。
四、结束语
要想降低电梯出现的各种故障几率，就必须要做好电气控制系统的故障分析，通过分析查明出现故障的原因，进而结合实况采取合理的排除方法。这样才能够准确快速地查找出故障原因并及时排除，确保电梯的安全与运行。
参考文献：
[1]苟静康.机床电气维修技术问答[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2]陈家盛.电梯结构原理及安装维修[M].北京：机械工业出版社，2008.
[3]毛国忠.电梯的电气控制系统故障分析[J].环球市场信息导报，2012，（1）.
[4]李波.电梯电气控制系统故障分析与检修[J].中国新技术新产品，2008，（18）.