从电梯变频器故障案例分析探讨解决对策

邹学敏，肖建国，屈中意（湖南特种设备检验检测研究院永州分院，湖南 永州 425000）

从电梯变频器故障案例分析探讨解决对策

邹学敏，肖建国，屈中意
（湖南特种设备检验检测研究院永州分院，湖南 永州 425000）

本文从电梯检验中遇到的三个电梯变频器故障案例分析出发，分别从变频器过压故障、变频器干扰故障、变频器输出控制故障三个方面来分析导致这些故障发生的主要因素，以及应该采取何种处置措施，并探讨解决电梯变频器故障的对策，最后为实际检验工作总结出几条分析并解决电梯变频器故障的对策。

电梯变频器故障；电梯检验；案例分析

0 引言

电梯变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制电梯上升、下降与变速运行的电力控制设备。电梯能否正常运行跟与之相适应变频器良好的状态息息相关，但是目前由于市场鱼龙混杂，电梯安装维修人员也素质不一，变频器在本身元器件的质量、安装质量以及参数设置的合理性等各种因素作用下导致电梯故障频发；另一方面变频器的科技含量高是强电与弱电相结合的设备，拥有各种自我保护功能，如过载保护功能、电流保护功能、电压保护功能等，变频器因为一些原因自我保护，也会导致电梯不能正常运行；因此电梯变频器的故障组成复杂，以致于很多检验员在检验过程中遇到变频器故障时感觉无从下手。下面本人将结合实际检验过程中遇到的三个变频器故障案例，分析导致这些案例故障的因素，以及应该采取何种处置措施，再接着探讨解决电梯变频器故障的对策。

1 未用专用回路供电导致过压故障

一台采用NICE3000变频器的电梯运行过程中偶尔突然停梯，变频器上报E06故障，经查阅该电梯的故障代码，发现E06故障为过压故障。

1.1 案例分析

经查阅该梯变频器操作手册发现可能导致此故障的因素有：（1）电压过高；（2）制动单元异常；（3）减速曲线太抖。

经现场检查制动电阻接线完好且工作正常，变频器参数也按要求设置，这样就排除了后面两项原因导致电梯故障。后检查电梯的平衡系数也符合要求，这就避免平衡系数过大或过小，导致电梯空载上行或下行时，由于负载惯性较大导致运行拖动发电量太大，而与此同时制动电阻消耗的再生电能有限，使变频器中间回路电压升高致电梯故障。那么导致此电梯运行过程中偶尔突然停梯的因素基本上为外部输入电压过高。经检查该电梯与该大楼太阳能热水器共用一根输电电缆，没有用专用回路供电，现场检验时测得两相电压瞬时值有时可以达到450 V。这是因为电路中其他负载将影响到整个回路功率因素，功率因素变化时，供电电压也会相应的发生变化。比如节假日线路负载较轻时，供电电压升高致变频器故障。

1.2 处置措施与解决故障的对策

针对上述故障的因素，可以考虑在变频器输入侧并联浪涌吸收装置或串联电抗器的方法来限制供电电路瞬时超高电压值加以解决，也可以采用电梯从变压器低压侧单独引线供电的方法加以解决。

遇到此类电梯变频器过压故障，我们应该先根据该电梯变频器操作手册，查找到可能导致变频器报此项故障代码的因素；再按照先参数设置因素再机械因素，先变频器本身故障再外部条件的顺序逐项排除与实际故障无关的因素，最终找到导致实际故障主要因素，再结合现场检验情况找到解决故障的方法。

2 未屏蔽导致干扰故障

一台采用NICE3000变频器的电梯在检验中触碰上限位开关后，电梯偶尔有不停止，继续向上运行的现象。

2.1 案例分析

开始认为是上限位开关接触不良，但替换新开关后，故障依旧；其次检查上限位开关连接电气线路也是完好的；故推断可能是干扰所致。因为上限位开关传给控制主机的信号是开关量信号，产生开关量信号所需要的电压信号本来就很小，所以该开关信号很容易受到干扰导致上述故障。干扰的来源可能有：

（1）外部电网的干扰，外部电网中存在的各种整流设备，交直流互换设备，电子电压调整设备，非线性负载及照明设备等产生谐波负荷使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对变频器产生危害的干扰；

（2）变频器自身产生的干扰，变频器的工作原理注定其会产生强磁干扰，变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，会对同一电网的电子、电气设备产生共模干扰；另外变频器的逆变器也会产生大量耦合性噪声；故一旦地线接地不良则变频器干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长则干扰范围就越大，不仅干扰周围的电子设备，也可干扰变频器本身。

经检查该电梯电源为小区变压器直接引出独立供电，变频器控制线使用了屏蔽线，屏蔽层也接到了接地螺钉上，但是接入电梯主开关的输电线路采用的是三相四线制，进线的中性线错接在公共接地端上，变频器接地端与公共接地端相连。因此变频器虽然使用了屏蔽线，屏蔽层也接到了接地螺钉，但因其没有真正和大地相连，起不到屏蔽作用，所以导致了变频器因干扰失控。

2.2 处置措施与解决故障的对策

对该梯供电电源增加独立的接地线，并将变频器外壳重复接地后，没有再发生此类故障。另外在检验过程中要特别注意如不能保证单独接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，不要将控制回路接地连接到变频器接地端上。

遇到此类电梯未屏蔽导致开关失去控制的故障，我们应根据故障现象，先采取替换开关，再检查开关线路的方法，确认开关本身及其控制线路无故障后，再考虑是否有干扰，查找干扰源，也是先内因再外因的顺序逐项排除与实际故障无关的因素，最终找到导致实际故障主要因素，再结合现场检验情况找到解决故障的方法。

3 变频器输出控制故障导致冲顶

某采用NICE1000变频器的电梯井道上端站检验的过程中，在轿顶开检修上行，用手触碰上限位开关，电梯立即停止上行。随后在松开上限位开关的瞬间，电梯突然失速，上行溜车直到轿厢撞尺碰到上极限后才制停。

3.1 案例分析

以上现象是明显的电梯溜梯现象，可能导致上述溜梯现象因素有：

（1）制动力矩或曳引摩擦力过小；（2）平衡系数过大；（3）制动器线圈故障；（4）变频器输出控制故障。

随后检验发现此电梯平衡系数为46%，载荷试验时也能可靠制动，不存在平衡系数过大，以及制动力矩和曳引摩擦力不符合要求导致溜梯；制动器线圈是由两个独立的继电器共同控制，继电器触点也没有发生黏连现象，这就排除了制动器线圈故障导致不能合闸。那么是不是变频器输出控制故障产生了以上现象呢？结合电气原理图进行分析（如图1所示）。

图1 NICE1000变频器抱闸回路电气原理图

根据该梯的电气原理图可以发现抱闸线圈（BZQ）工作过程：当安全回路正常则安全继电器JC吸合，厅轿门回路正常则门锁继电器MSJ吸合，而运行继电器JY C和抱闸继电器BZC由微机控制系统输出给定。当有呼梯指令和关门到位指令时，微机控制系统根据呼梯指令，计算出要去的目的楼层，并使变频器建立励磁，输出转矩。之后变频器输出运行信号给微机，微机控制JY C与BZC吸合，BZQ得电，制动器的制动臂打开，电梯就能按照指令向目楼层运转了。从以上原理可以看出虽然制动器跟变频器动作在微机的控制下有先后关系，但变频器的保护跟制动器没有必然联系，且制动器励磁回路电源取自变频器的输入侧；因此变频器停止工作不必然会使制动器线圈失电以致使制动臂落下。当变频器瞬间由于某种原因突然保护（如短时间触碰安全开关），并迅速恢复正常，变频器可能不会记录故障，变频器报警输出接点也将不会有报警输出，那么微机控制系统就不会得到来自变频器报警信号，因此微机控制系统也不会取消对继电器JY C和BZC的吸合指令的输出，而此时因变频器没有输出将导致电机立刻停机，但是制动线圈不会由于变频器瞬间保护而失电，制动臂将仍然打开，在这种情况下电梯将向较重的一端溜车，造成冲顶。

3.2 处置措施与解决故障的对策

根据以上分析对该梯变频器输出控制方面加以改进，加大微机控制系统对变频器报警输出接点检测信号的载波频率，使微机控制系统在变频器保护后能有效的切断制动器电源。

遇到此类电梯变频器输出控制故障，我们应该根据故障现象，先用理论知识分析导致这种现象可能的因素。再按照先内因再外因的顺序逐项排除与实际故障无关的因素，最终找到导致实际故障的主要因素，再结合电气原理图找到解决故障的方法。

4 总结

通过对以上检验过程中遇到的三个变频器故障案例的分析，以及应当采取何种处理措施分析，我们可以发现虽然电梯变频器故障复杂多样，处置故障时比较棘手，但我们还是可以按照下面的对策来分析解决它的故障：

（1）当变频器有报故障码时，我们可以通过查阅相应的变频器操作手册来来查找到可能导致变频器报此项故障代码的因素；（2）当变频器没有报故障码时，我们可以通过细心的观察这些故障现象，用理论知识或元器件代换的方法分析可能导致这种现象的因素；（3）知道可能导致故障的因素后，再按照先软件再硬件，先内因再外因的顺序逐项排除与实际故障无关的因素，最终找到导致实际故障的主要因素；（4）最后利用专业知识找到解决故障的方法。

以上解决电梯变频器故障的对策方法都离不开理论知识与实践经验的积累，因此我们检验员要不断的加强专业知识的学习，并在检验过程中遇到故障时要不断的总结探索出一套快速有效处理变频器故障的办法。

[1] 刘远全，蒋厚学.变频器使用中产生的干扰及其抑制措施[J].科技创新导报，2009,(18):61~62.

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[3] 马剑平.浅析变频器在电梯故障中的原因[J].大观周刊，2011,(39):241.

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1671-0711（2016）07（下）-0037-02