电梯电气控制系统故障和检测方法

王兵健

（江苏省溧阳中等专业学校，常州 213300）

随着科技的进步，电梯控制系统逐渐向着智能化方向发展。电梯控制系统使用中出现故障会影响运行安全，甚至会造成严重的人员伤亡与财产损失，因此对其进行定期检修非常必要。保证电梯控制系统的可靠性需要在出厂安装运行前进行可靠性测试，运行中及时发现并排除故障。目前，对于电梯电气控制系统故障的研究还不够完善，深入探讨电梯控制系统故障检测方法对保障电梯安全运行具有重要的现实意义。

1 电梯电气控制系统常见故障形式

图1 为电梯工作示意图。电气控制系统在电梯体系中占据重要地位，主要功能是对信号指令等进行动态化持续监管，系统功能性能直接关系到电梯的运行状态[1]。电梯控制系统需要及时响应楼层召唤指令，检测到超重时给出相应提示保持静止状态，并下达其他功能指令，系统实时控制电梯根据设定流程规范运行。

图1 电梯工作示意图

传统电梯电气控制系统采用继电器控制，存在接线复杂、故障率高等缺点。目前，微机与可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）控制系统在我国电梯领域广泛应用。随着现代电梯智能控制技术的发展，国内积极引进、研制、生产32 位微机控制系统，必须配备先进的检测设备手段保证产品质量。电梯运行中出现各种故障会影响生产生活，因此需要分析电气控制系统故障原因，并采取有效的维修措施。

电梯设备长期运行中，由于不断磨损，会出现机械与电气故障，常见故障包括安全开关、信号灯故障和缓冲器开关故障等，其中缓冲器开关故障主要由元器件质量问题或维护保养不当造成[2]。随着科技的不断创新，电梯结构体系越发复杂，对安全稳定性要求更高。电梯运行中出现故障会对人身安全造成威胁，系统故障具有复杂性、相关性与不确定性等特点，需要明确主要故障形式，采用科学有效的诊断维修控制方法来降低故障率。

1.1 线路故障

继电器电气控制系统线路故障分为断路、短路、接线不良和信号干扰等，其中断路是指接通错误电路后导致电阻变小，控制系统执行程序混乱[3]，其原因包括方向接触器机械与电气联锁失效，电气元件绝缘材料老化、失效、损坏等。电梯电气控制系统广泛使用继电器，通过触点的电流过大易发生短路故障，继电器弹簧片老化失去弹性导致杂物覆盖阻断引发断路故障，因此要做好继电器检修工作，检查外观接线与触点等，及时清除灰尘。

1.2 器件失效故障

电梯整体构造复杂，安装调试及使用中出现控制系统故障导致停用。机械控制系统故障引起电梯制动装置失效，原因包括制动装置失效、显示器误动与摩擦撞击等。绳轮润滑度不够会导致限速器旋转出现问题，需要定期润滑并调整间距。

1.3 电气元件故障

常见的电气元件故障包括控制板、变频器与继电器、编码器、安全开关和层轿门锁故障等。其中：电梯控制板依据元器件发送信号对电梯运行进行控制，电磁干扰等会导致软件死机故障、传感器与执行器故障等，使用中需要加强维护检修，保持通风散热；变频器用于控制电梯运行方向和速度，其故障类型主要有充电电阻烧毁、过载过流与过压故障等。变频器故障后，可通过配套操作手册查明原因[4]。

1.4 信号干扰故障

电磁干扰是电梯使用中的常见问题，电梯使用通信线过长易受到强烈电磁干扰。电子设备受到电磁干扰后会引发瞬间死机现象，应对电源及通信设备进行检测。

1.5 电流故障

控制柜内产生大电流，使得接触器被烧毁，影响电梯系统运行。

1.6 电源故障

电梯电气控制系统涉及控制安全回路、主控电路、抱闸电路、检修回路和门机回路等，各控制电路由于电源类型和电源大小不同时常会出现故障。排查时，需要及时查看各控制电路电源是否安装正确。

1.7 安全回路故障

安全回路是电梯运行中重要的电气回路，若电梯未按规定指令运行检测开关动作，则安全回路会断开。安全回路故障包括检测开关破损缺失、无电压输入与线圈烧毁等。

2 电梯电气控制系统故障检测方法与防控措施

电梯运行关系到出行安全，现代电梯可靠性大大提高，但是运行事故仍时有发生[5]。电梯电气控制系统故障情况复杂，需要运用预测性维护和无损维修技术来提高电梯运行的可靠性。

2.1 电梯电气控制系统检测方法

电梯电气控制系统故障会影响电梯正常运行，发生安全事故，需要做好故障检测维修，充分考虑电气与机械控制系统方面的问题，选择合适的检测维修方法。电梯电气故障需要针对断路与短路进行检查，短路故障包括局部电路短路与电源间短路。局部电路短路不产生大电流，熔断器完好，可根据继电器有关电路分段断开以排除故障。断路故障表现为接头松动、开关触点接触不良等，可以采用万用表等进行断路检查。使用电阻挡检查时需要断开电路电源，根据各段电阻值分析故障点，并根据电路原理图测量电路电压，进而确定故障点。图2 为电梯电气控制系统故障诊断流程。

图2 电梯电气控制系统故障诊断流程

电梯控制系统故障检测方法包括故障码检测、万用表检测和运行程序检测等。故障码检测是现代电气控制系统检测中常用的方式，通过微机控制结合设置参数进行循环运行，出现电气控制系统故障时，微机针对异常数据自动判断。电梯检测时，可根据电气控制系统提供故障码检测，结合微机提供的运行信息选择最佳维修方案。万用表检测设备具有便捷、难度小等特点。电梯断电情况下，利用万用表测定电路电阻是否存在异常值，依据标准推断故障。电路断开时，电阻值保持原有状态，有利于检测的准确性。电梯包含大量元器件，使用中产生的故障种类繁多，难以确定故障点，应采用运行程序检测法分层次、分模块诊断，缩小范围并确定原因，常用诊断方法包括观察法、电势诊断法与静态电阻诊断法等。故障诊断中，技术人员根据主板显示故障代码确定范围，采用观察诊断法查看元器件外观是否损坏，检测开关接线是否脱落，检测开关是否存在异常声响或接触不良等现象。

2.2 电梯电气控制系统故障防控措施

首先，电梯控制系统部分故障可以通过排查避免，相关部门要加大系统故障排查力度，保证电梯正常运行。电源间短路是电梯控制系统故障的重要原因，需要加强电源故障排查，关注电源间短路问题，明确原因并采取合适的解决方法。其次，检修人员是避免电梯故障的重要参与者，相关部门可以依据实际情况引进人才，保证检修人员在电梯控制系统调试检测中的专业水平，开展培训，提高检修人员的专业素养。再次，电梯控制系统需要定期检查，及时发现老化部件并进行更换，依据电梯实际情况制订合理的维修计划。为降低故障发生率，延长使用寿命，需要制定完善的电梯检修工作制度，依据检修人员专业特长划分工作岗位，保证及时处理电梯控制系统故障。最后，电梯控制系统故障需要相关人员根据实际情况选择合理的故障检修方法，包括断路检修法、短路检修法、电位检修法、程序检修法等。断路主要存在于触点连接，出现短接时可采用断路检修法。短路检修法用于继电器与开关检测，排查开关和继电器故障。电位检修法是在电梯通电时发生的电气控制系统故障，可使用万用表测量电位的方法，而程序检修法是根据电路控制循环来判断故障发生的区间。

3 结语

电梯是高层建筑的重要垂直交通工具，随着城市建设的迅速发展，其使用日益普遍。近年来，电梯的可靠性大大增加，但是实际运行中的故障情况仍然频繁出现。每部电梯平均每年约发生36.5 次机械电气等故障，严重威胁人身安全，电梯运行安全问题受到社会的广泛关注。电梯故障是安全生产中的重要隐患，如何降低电梯能耗，减少机械磨损，提高运行安全稳定性，成为电梯行业面临的重大课题。由于电梯电气控制系统故障具有复杂性，需要应用智能故障诊断技术进行实时监控，快速准确判断故障位置与原因，缩短维修时间。