朱奎林

電梯故障的排除思路與方法

朱奎林

（成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院，四川 成都 611731）

電梯是機電結(jié)合的復雜產(chǎn)品，按功能劃分為機械、電氣和安全保護三大部分。電梯的機械部件和電氣元件安裝分散、控制環(huán)節(jié)多、故障范圍廣、故障點難以預測。應判斷電梯故障是機械故障、電機主回路故障還是電氣控制故障，闡述了引起電梯機械系統(tǒng)、電梯電機主回路、電梯電氣控制系統(tǒng)方面的故障及形成原因，重點說明了查找電梯電氣故障的測量電阻法、測量電壓法、短路法、替代法、程序檢查法等多種實用方法。

電梯故障；導向系統(tǒng)；曳引系統(tǒng)；故障點

電梯是機電結(jié)合的復雜產(chǎn)品，其基本組成包括機械和電氣兩大部分[1]。電梯按功能劃分機械部分、電氣部分和安全保護部分，分為八大系統(tǒng)[2]：機械部分五大系統(tǒng)（曳引系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、門系統(tǒng)、轎廂、重量平衡系統(tǒng)），電氣部分兩大系統(tǒng)（電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)）和安全保護系統(tǒng)。

電梯斷續(xù)工作，啟停頻繁，1 min內(nèi)就可以啟停幾次， 1 d可以達到幾百次甚至上千次，頻繁的啟動和停止使電梯的機械部分受到一定的沖擊，電氣部分也受到一定的影響，機械和電氣方面的故障在所難免，據(jù)電梯廠家和用戶的不完全統(tǒng)計，機械部分占故障停機的40%左右，電氣部分占故障停機的60%左右[3]。

1 電梯故障系統(tǒng)的判斷[4]

電梯出現(xiàn)故障時，查找故障通常采用由大到小穩(wěn)步推進的原則，先判定故障屬于哪個系統(tǒng)，然后判定故障所屬系統(tǒng)的哪一部分，最后確定系統(tǒng)所屬部分的具體故障元件或具體故障部位。

通常電梯有正常狀態(tài)和檢修狀態(tài)，正常狀態(tài)為電梯處于運行工作時的狀態(tài)；檢修狀態(tài)，這是專為檢修電梯設(shè)置的手動操作電梯狀態(tài)，運行速度慢（低于0.63 m/s），方便仔細檢查電梯部件，同時電機回路沒有其他中間控制環(huán)節(jié)，可直接控制電梯的點動和慢上、慢下運行。判斷電梯故障時，電梯選擇檢修狀態(tài)。

具體檢修操作時，為了確保安全，所有廳門包括電梯轎門都必須全部關(guān)好并在運行過程中不得擅自打開。在機房、轎頂或轎廂點動操作電梯慢上或慢下運行，并全面檢查電梯運行情況（聽聲音、聞氣味、指示燈是否正常等），為后續(xù)進一步檢查及維修工作提供第一手現(xiàn)場資料。

檢修時，點動電梯上行或下行沒有問題，說明電梯電機的電流通路和上下運行沒有問題，可以確定電梯的機械系統(tǒng)和主電路回路基本正常，問題存在于電梯的電氣控制系統(tǒng)；反之，點動電梯上下運行不起作用，說明電梯電機的電流回路不通或機械上下運行部分有問題，問題存在于電梯的機械系統(tǒng)或主電路回路。

2 機械故障及原因[4]

2.1 松脫引發(fā)的故障

電梯屬于特種設(shè)備，只要一投入使用，就常年累月地運行，容易受到?jīng)_擊振動、應力改變、運動慣性等多種因素的影響，使緊固件（包括螺釘）發(fā)生松動，運行部件、磨損器件發(fā)生移位，嚴重時甚至發(fā)生脫落、損壞器件，影響電梯的安全運行。

2.2 磨損引發(fā)的故障

磨損故障是指相對運動的兩個表面長時間反復摩擦，造成功能低于規(guī)定水平狀態(tài)的故障，比如電梯的鋼絲繩磨損到一定程度時就必須更換，各種滑動軸承和滾動軸承按使用要求定期更換、調(diào)整等，比如不更換或調(diào)整就有可能造成大的事故。引起故障磨損主要有2種情況：①常規(guī)磨損引起的故障，多是長時間受到摩擦、沖擊、振動、疲勞、腐蝕、變形等造成的變化；②異常磨損引起的故障，不正常的磨損通常由安裝配合不良、運行操作不當、潤滑循環(huán)不良等因素引起，異常磨損引發(fā)的故障具有偶然性和突變特點。

2.3 潤滑不良引發(fā)的故障

機械設(shè)備工作時，潤滑油可以在運動部件、輪系、軸系等工作部件之間形成油膜，減少工件之間的直接接觸和摩擦，從而減弱磨損，延長設(shè)備的使用壽命；同時，潤滑油還可以起到輪系、軸系等組件的冷卻、防銹、減振、緩沖等作用。良好的潤滑可以節(jié)約保養(yǎng)費用和減少零部件的更換；相反，超過使用期限，不按規(guī)定換油，加油時不過濾或過濾不當，都會使機械磨損加快，造成機械部分過熱、燒傷、甚至出現(xiàn)抱軸或損壞，對機械運轉(zhuǎn)部分造成極大的損害。因此，電梯應該注意及時潤滑并按期維護保養(yǎng)。

2.4 疲勞引發(fā)的故障

疲勞故障的產(chǎn)生與電梯的頻繁使用有很大的關(guān)系，比如電梯鋼絲繩的兩端一端連轎廂，另一端連對重，長時間受到拉應力；同時電梯鋼絲繩通過與曳引輪直接接觸產(chǎn)生摩擦力，帶動電梯上下運行，長時間磨損，機械強度減小，嚴重時受力不均，某股鋼絲繩可能受力過大斷繩，引發(fā)疲勞故障。機械在運行和使用過程中會產(chǎn)生疲勞，機械部件長時間受 到彎曲、剪切等應變，會產(chǎn)生機械疲勞現(xiàn)象，導致機械強度減弱。

3 主回路故障及原因[5]

電梯的主電流回路是指從交流三相電源開始到電梯曳引機電機三相繞組為止構(gòu)成的完整通路，在這個回路中，還包括了起整個回路電流通斷和短路保護作用的空氣開關(guān)、調(diào)節(jié)電梯運行速度及電機工作頻率的調(diào)速器、控制曳引機電機電流接通或斷開的交流接觸器以及保護曳引機電機正常工作的熱繼電器等電器部件。電梯檢修狀態(tài)，點動運行判定電梯主回路有故障后，就可以從上面構(gòu)成電梯主回路各組成環(huán)節(jié)進行檢查分析，從而找到具體的故障器件或故障點?，F(xiàn)在通常采用的調(diào)速器是變頻器（VVVF交流變頻），要注意調(diào)速方法與調(diào)速器的選擇相一致，同時調(diào)速器與電動機要配套使用。

電梯常年處于“起動—運行—停止”頻繁狀態(tài)，由此電梯主回路各部件處于不連續(xù)的經(jīng)常性工作狀態(tài)。在電梯主電流回路的故障中，主要包括線路連接不可靠、接觸不良、松動脫落等故障，空氣開關(guān)過壓、欠壓、過電流、短路等導致的跳閘故障，變頻器內(nèi)部的保險燒壞、控制失靈、逆變模等故障，交流接觸器觸點接觸不良、觸點氧化、線圈失電等故障，熱繼電器電流持續(xù)增大引發(fā)其斷開保護等故障，電機本身過熱、保護等故障。在這些故障中，經(jīng)常性動作部件，比如繼電器、接觸器、微動開關(guān)、行程開關(guān)等電器部件更容易損壞。

4 電氣控制系統(tǒng)故障及原因[6]

4.1 門聯(lián)鎖故障

電梯的門系統(tǒng)主要包括轎門、廳門、開關(guān)門機構(gòu)及門鎖等，通常轎門是主動門而廳門是被動門。門聯(lián)鎖機構(gòu)通過觸點的接通或斷開進行檢測，所有觸點都串聯(lián)在同一個回路中，因此任何一個門一旦出現(xiàn)故障，導致門聯(lián)鎖回路電路斷開，電梯都不會運行。門聯(lián)鎖機構(gòu)觸點故障多是由電氣元件觸點接觸不良、調(diào)整不當或機械機構(gòu)不到位造成的。

4.2 絕緣性故障

電梯在長期運行過程中，元器件或電線電纜的絕緣保護層，由于長時間受潮氣影響、過負荷運行、環(huán)境高溫、接頭未處理好等情況，造成電梯電路系統(tǒng)出現(xiàn)漏電故障，甚至相關(guān)回路發(fā)生斷路性或短路性嚴重故障。

為避免絕緣損壞出現(xiàn)金屬帶電或更嚴重的故障，要求金屬部分一定要可靠接地。

4.3 觸點性故障

觸點性元件指電路的接通或斷開依靠觸點來進行，常指按鈕、開關(guān)、接觸器、繼電器等電氣元件。由于觸點開關(guān)的接觸面上存在不同程度的氧化、銹蝕、粉塵、生物霉菌、變形、異物掉在觸點接觸面上等，所以故障常常發(fā)生在觸點上。觸點性故障包括短路性故障，多是由于電流過大使觸點燒粘連引起；觸點性故障也包括斷路性故障，多是由于被觸點氧化、接觸不良、簧片彈性不足、觸點機械傳導不到位等情況引起。以上兩種情況都使電梯回路不能正常接通或斷開，造成電梯多種故障。

4.4 電磁干擾引起的故障

電磁干擾可以使電梯主控芯片燒壞、意外泊梯、意外召喚等方方面面出現(xiàn)故障。現(xiàn)代電梯與傳統(tǒng)電梯相比較，普遍應用了計算機控制和微電子技術(shù)，對電梯控制系統(tǒng)抗干擾的可靠性要求越來越高。變頻器是電梯主要的電磁干擾源，同時，控制主板、隔離變壓器等部件的不良接地等也是電磁干擾源。對于電梯的抗干擾性要求，電梯的安裝環(huán)境盡量減少干擾源的存在，電纜的屏蔽層必須接地，電磁的控制系統(tǒng)尤其是控制主板要進行良好的屏蔽和可靠的接地，等等。

5 電氣故障查找方法[3，7]

電梯是一種垂直運輸設(shè)備，自動化水平高、控制環(huán)節(jié)多、元件安裝分散、故障范圍廣，發(fā)生故障時，難以直接判定故障點。查找故障通常采用由大系統(tǒng)到小器件穩(wěn)步推進的方法，先判定故障屬于哪個系統(tǒng)，然后判定故障所屬系統(tǒng)的部分，最后確定系統(tǒng)所屬部分的具體故障元件或具體故障部位。除此之外，應充分利用電梯本身提供的信息或故障代碼，結(jié)合排除故障的主要方法快速找出故障點或相應部位。

5.1 測量電阻法

通常情況下，電氣元件都有一定的電阻值。線路中的開關(guān)，電阻值為0（開關(guān)接通）或無窮大（開關(guān)斷開）；晶體管元件是由PN結(jié)構(gòu)成的，它的正反向電阻值是不同的，正向電阻通常幾百歐姆到幾千歐姆，反向電阻近似乎為無窮大。根據(jù)電氣元件的種類或類別分別測量它們電阻值，然后與相應的正常器件電阻值進行比較，就可以判斷器件質(zhì)量。

測量電阻法與測量電壓法相比較，由于是在斷開電源的情況下測量靜態(tài)電阻值，不會導致電路的短路和元器件的損壞，因此，這種測量電阻法比較安全，非常適用。

5.2 測量電壓法

通常電路正常工作時，電路中的器件兩端都有正常的電壓（差），具體點位都有確定的電位值。電壓測量法正是利用萬用表的電壓檔來測量電路中的電壓或電位值，來進行檢查和判定故障器件或故障部位的快速方法。測量前，要先根據(jù)電源特性，打到直流檔或者是交流檔，不要搞錯；然后根據(jù)電路圖或?qū)嶋H電壓值的大小選擇正常的電壓值檔位；最后是不要把紅、黑表筆接錯，進行正確的測量，將測量的值與正常值進行比較得出結(jié)果。

采用電壓法測量時，電路處于通電狀態(tài)，因此要注意操作安全和人身安全，尤其是測量強電電壓或高電壓時，一定不要用手及身體部位觸及帶電體，以免觸電事故發(fā)生。

5.3 短路檢查法

短路檢查法是在熟悉電梯控制電路的基礎(chǔ)上采用的一種方法，尤其是在檢查電梯安全回路和門聯(lián)鎖回路中采用，可以方便地跳開多個開關(guān)性器件，縮小故障范圍，快速找出故障點或故障元件。

短路檢查法一定是在熟悉電路和連線的基礎(chǔ)上進行操作，否則線路短接錯誤可能引起更為嚴重的故障甚至事故；同時故障器件或故障點找到后應盡快排除，拆除短接線，恢復正常連接線路，不允許用短接線代替開關(guān)或觸點。

5.4 替代法

如果重點懷疑相關(guān)器件或電路板有故障，本身又帶有相同的器件或電路板備件，這時就可以立即換上相同型號的器件或電路板。如果故障消失，則說明原來的器件或電路板確有故障；如果故障依舊，則說明故障處于其他區(qū)域，這就是替代法。

替代法是一種高效的維修方法，可縮短現(xiàn)場檢查和維修時間，電梯影響到人的安全出行，要求現(xiàn)場維修時間越短越好，因此電梯維保人員出行前準備好充足的備件，到現(xiàn)場采用替代法快速查找并排除故障，把換下來的故障器件再帶回來仔細檢查或進行維修。

5.5 程序檢查法

當電梯的故障不明顯，從常規(guī)的外圍電路查找故障難以找到，故障牽涉的范圍較廣，此時查找故障的思路可以由外圍轉(zhuǎn)入控制系統(tǒng)，這是因為控制系統(tǒng)的程序決定了電梯的實際運行過程，這就是程序檢查法。

從電梯的控制程序分析，電梯運行至哪部了？程序執(zhí)行沒有？如果沒有執(zhí)行，則檢查相應的輸出點位，如果輸出點位有輸出，則從輸出點位開始往后面查，直到查到故障為止；如果輸出點位沒有輸出，則從輸出點位開始往前面查，通常程序本身是沒有問題的，應重點檢查本程序段工作的輸入條件是否具備，從而找到故障之所在。

［1］葉安麗.電梯控制技術(shù)［M］.2版.北京：機械工業(yè)出版社，2018：14-15.

［2］常國蘭.電梯自動控制技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2019：3.

［3］馬宏騫，石敬波.電梯及控制技術(shù)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2018：180，188-189.

［4］三菱電梯維修心得［EB/OL］.［2017-05-20］.http：//www.docin.com/p-212022364.html.

［5］龍錦中.電梯故障排除的措施和方法［J］.裝備制造技術(shù)，2010（9）：83-85.

［6］陸向紅.電梯電氣工程常見故障及處理方法探討［J］.科技創(chuàng)新與應用，2012（11）：62-63.

［7］譚榮勛.電梯電氣故障排查、原因分析和處理方法［J］. 廣西大學學報（哲學社會科學版），2008，30（Suppl 1）：160-161.

2095－6835（2020）24－0141－03

TU857

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.053

朱奎林（1968—），男，本科，高級工程師，專業(yè)帶頭人，研究方向為職業(yè)教育、運動控制及網(wǎng)絡(luò)通信。

〔編輯：張思楠〕