升降机驱动电机抱闸控制故障实例解析

王俊涛　徐文斌　王睢州　王韬略

摘 要：本文通过对涂装车间两起升降机因抱闸线圈未及时断电引起的升降机坠落事故进行分析，解析故障中暴露的设计及使用中产生的问题，并提出保证设备可靠运行的对策。

关键词：变频器;制动电机;双回路;抱闸

Abstract： In this paper， the accident of two lifts falling due to the failure of the lock coil in time was analyzed， the problems in the design and use of the exposed faults were analyzed， and the countermeasures to ensure the reliable operation of the equipment were put forward.

Keywords： inverter; brake motor; double loop;brake

在汽车行业，随着生产自动化程度的提高，输送线体中变频器与制动电机的使用随处可见。升降机变频器及抱闸电机的配合使用最为常见。本文通过两个实际发生的故障案例，提出提升升降机设备可靠性的方案。

1 升降机驱动电机抱闸控制故障概述

案例一：2014年8月27日，WBS升降电机出现抱闸制动不良问题，造成升降托架滑落，现场调查步骤如下。①测量整流桥输出，判断正常;测量线圈电阻，判断正常;当手动按下线圈交流接触器时，制动线圈可以动作。②当按下上升按钮后，发现抱闸未能正常释放;多次上升下降观察变频器运转状况，发现变频器在上升时，出现OL报警。③经分析，确认故障为制动线圈得电过慢引起，经更换制动单元并调整无果后，调整变频器参数Pr13数值由0.5Hz调整至0.2Hz，将变频器AC输出信号提前;观察设备运行正常，不再出现OL报警;但运行半天后，当晚出现抱闸制动不良，出现滑车现象，砸伤一台车。因此，故障原因锁定在变频器AC输出信号存在异常，更换变频器后，设备恢复正常。

案例二：2019年4月3日，电泳烘干入口升降机因控制抱闸的接触器触点粘连，引起升降机到达停止位时抱闸线圈未断电，造成升降机坠落。

2 升降机驱动电机抱闸控制故障调查与分析

案例一：根据故障现象并结合升降机控制原理图，进行分析如图1所示。经分析可以发现：两种故障现象均由变频器AC之间触点动作不良引起（制动释放时，未能快速吸合;制动时，未能快速断开）。查阅变频器说明书[1]，如图2所示，可以发现三菱变频器A、B、C端子为继电器输出，不适合用在频繁动作的场合;同时可以发现，该故障是电气设计不当引起的。变频器状态输出继电器A、C触点频繁动作，出现老化后发生粘连，造成控制抱闸线圈的接触器线圈未及时断电引起的故障。

案例二：故障原因是抱闸线圈用接触器老化引起的触点粘连，引起的抱闸线圈未及时失电。

3 升降机驱动电机抱闸控制的对策

通过分析两次故障案例可以发现，升降机驱动电机的抱闸控制回路在设计中尤为重要，直接关系到整台设备的稳定性。升降机发生坠落的主要原因在于：升降机到达停止位时，抱闸线圈未及时失电。因此，为避免此类问题发生，可以采取以下措施。例如，通过变频器控制电机抱闸线圈时，应使用变频器的晶闸管输出触点，或通过PLC程序控制抱闸接触器通断，对升降机特种设备推荐使用PLC程序控制抱闸接触器通断。

抱闸接触器粘连问题，一般是使用寿命用尽造成的，对该问题可以通过以下方案进行解决。

方案一：通过程序计数抱闸接触器的动作次数，即将到达使用寿命时进行报警输出，提前更换抱闸接触器。

方案二：使用双回路，抱闸线圈的两项供电分别由两个接触器控制通断，有效避免继电器粘连引起的抱闸线圈无法快速断电的问题。

方案三：通过接触器的常闭辅助触点检测接触器动作，常用接触器的通断动作时间均在100m/s内，可以通过PLC计时程序对接触器辅助触点通断进行监测，并和所使用接触器的理论动作时间进行比较，当检测到接触器未及时断开时，切断变频器及抱闸线圈供电。

本文针对升降机等特种设备推荐3种方案同时实施，可有效消除因接触器粘连引起的升降机坠落故障。

4 结语

本文介绍的两个故障案例均在设备使用多年后才发生，这与电气元器件的特性、使用寿命相关。这两个故障案例提示人们，在自动化设备自动控制设计中，应充分了解各元器件的使用场合及使用寿命，并结合现场实际采用不同的设计方案，在控制成本的同时有效提升设备运行的稳定性。

参考文獻：

[1]三菱电机自动化（上海）有限公司.三菱通用变频器FR-A700使用手册[S].上海，2007.