電梯電氣控制系統(tǒng)故障點的判別方法
知識目標(biāo)
1)掌握電梯常見故障的類型。
2)掌握檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障的思路與方法。
3)掌握運用觀察法判斷電梯電氣控制系統(tǒng)故障的步驟。
4)掌握運用電壓法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障的步驟。
5)掌握運用電阻法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障的步驟。
6)掌握運用短接法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障的步驟。
7)掌握維修電梯的注意事項。
能力目標(biāo)
1)能夠運用觀察法分析電梯故障現(xiàn)象和類型。
2)能夠運用電壓法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障。
3)能夠運用電阻法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障。
4)能夠運用短接法檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障。
任務(wù)描述
進行電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維修，除了需要掌握電梯電氣控制系統(tǒng)的基本工作原理外，還應(yīng)掌握電梯電氣控制系統(tǒng)故障的維修方法和步驟。本任務(wù)內(nèi)容為電梯電氣故障判別的方法和步驟。
任務(wù)分析
電梯是一種自動化程度很高的垂直運輸設(shè)備，電氣控制環(huán)節(jié)較多，元器件安裝較為分散，電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率較大。電梯故障現(xiàn)象多種多樣，引起故障的原因也是多種多樣的，故障發(fā)生點廣泛，可能是機房中的電氣元器件(配電箱、機房控制柜、曳引機、限速器),也可能是井道、轎廂、層門、底坑內(nèi)的電氣元器件，難以預(yù)測。因此，除了掌握電梯電氣系統(tǒng)的工作原理、熟悉各元器件的作用和安裝位置外，還應(yīng)該掌握診斷與排除電梯常見電氣故障的一般思路、電梯常見電氣故障的類型和排除故障的正確方法，才能提高排除故障的效率和維修電梯的質(zhì)量，確保電梯的正常運行。
本任務(wù)詳細(xì)介紹了診斷電梯電氣控制系統(tǒng)故障的思路、電梯常見電氣控制系統(tǒng)故障的類型及其排除電模電氣鹽制系統(tǒng)放障的方法。通過任務(wù)的實施與完成，學(xué)生可全面系統(tǒng)地掌握排除電株電氣控制系統(tǒng)改障基本技能。
相關(guān)知識
一、排除電稀電氣控制系統(tǒng)故障的思路與方法
現(xiàn)在電樓都是計算機控制、教硬件交叉在一起，電氣控制系統(tǒng)故障比較復(fù)雜。排除故障時、應(yīng)堅持“先易后難、先外后內(nèi)、綜合考慮”的原則。一是電梯電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可按照以下思路去排除故障。
1)清晰排除電梯故障的思路。一般思路是：由大而小，最后定位。具體來講，首先區(qū)分電梯故障是發(fā)生在機械系統(tǒng)還是電氣系統(tǒng)。電梯的機械系統(tǒng)由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎雨、門系統(tǒng)、對重系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成；電梯的電氣系統(tǒng)由電力拖動電路和各電氣控制電路組成。各電氣控制電路包括安全電路、主控制電路、開關(guān)門控制電路、外呼內(nèi)選通信電路等。確定電梯故降范圍之后，進而確定故障發(fā)生點。
2)根據(jù)故障代碼判斷電梯故障存在于哪個系統(tǒng)。電梯出現(xiàn)故障后，會產(chǎn)生一系列代碼，排除故障時，可通過電梯隨機說明書查閱代碼含義，進而確定故障范圍和故障點。
3)對故障現(xiàn)象進行分類。雖然電梯電氣故障發(fā)生率較高而且多樣，但總體上可以分為門系統(tǒng)故障、繼電器故障、電氣元器件老化引起的故障等幾個方面。
4)電梯運行中比較多的故障是由開關(guān)觸點接觸不良引起的，所以判斷故障時應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象及控制柜內(nèi)指示燈的顯示情況，先對外圍電路、電源部分進行檢測，即安全與門鎖電路、交直流電源等。
二、電梯電氣控制系統(tǒng)故障的類型
1.電梯電氣控制系統(tǒng)常見故障類型
電梯電氣控制系統(tǒng)故障的類型主要包括斷路型故障、短路型故障及其他原因造成的故障等：
(1)斷路型故障斷路型故障就是應(yīng)該接通工作的電氣元器件及應(yīng)該接通的線路不能接通，從而引起各電路(電源電路、安全與門鎖電路、主控制電路、變頻驅(qū)動電路、抱閘電路、門機控制電路、外呼內(nèi)選通信電路、照明電路等)出現(xiàn)斷點而斷開，不能正常工作。造成電路斷路的原因是多方面的。例如，觸點表面有氧化層或污垢，電氣元器件引入/引出線的壓緊螺釘松動或焊點虛焊造成斷路或接觸不良；繼電器或接觸器的觸點被電弧燒毀；觸點的簧片被觸點接通或斷開時產(chǎn)生的電弧加熱，自然冷卻后失去彈力，造成觸點的解除壓力不夠而接觸不良等；當(dāng)一些繼電器或接觸器吸合和復(fù)位時，觸點產(chǎn)生顫動或抖動造成開路或接觸不良；電氣元器件的燒毀或撞毀造成斷路等。
(2)短路型故障短路型故障就是不該接通的電路被接通，而且接通后電路內(nèi)的電阻很小，造成短路。短路時輕則使熔斷器熔斷，重則燒毀電氣元器件，甚至引起火災(zāi)。對已經(jīng)投入正常運行的電梯電氣控制系統(tǒng)，造成短路的原因也是多方面的，如電氣元器件的絕緣材料老化、失效、受潮；由于外界原因造成電氣元器件的絕緣損壞，以及外界導(dǎo)電材料入侵造成短路。
(3)其他故障 電梯電氣控制系統(tǒng)還會出現(xiàn)其他類型故障。例如，因外界信號干擾而造成系統(tǒng)程序混亂產(chǎn)生誤動作、通信失效。
在電梯的電氣控制電路中，有的電路是靠位置信號控制的。位置信號很多是由位置開關(guān)發(fā)出的。電梯的端站開關(guān)是靠行程開關(guān)與行程開關(guān)打板接觸控制的，時間一長，容易產(chǎn)生位移使電梯的性能變壞或者產(chǎn)生故障。
維保人員操作不當(dāng)也會產(chǎn)生電梯電氣控制系統(tǒng)故障。這種不遵守操作規(guī)程的行為導(dǎo)致電梯發(fā)生的故障，嚴(yán)重危及乘客生命。
2.電梯電氣控制系統(tǒng)常見電氣故障
常見電梯電氣控制故障有系統(tǒng)中各供電電源/電壓出現(xiàn)問題，線路中的各觸點、接線、接插件接觸不良或松脫、各電氣開關(guān)嚙合不到位、產(chǎn)品部件或元器件質(zhì)量不達標(biāo)、各電氣部件不兼容而相互干擾等。其主要原因均為接觸故障及由于電器組件引入/引出線松動或電氣回路中各開關(guān)由于位置誤差而造成連接點接觸不可靠；觸點的接觸壓力不夠或過大而使開關(guān)或部件損壞等。引發(fā)電梯故障的根本原因多為產(chǎn)品元器件質(zhì)量不穩(wěn)定引發(fā)的各類故障、安裝質(zhì)量不到位或不規(guī)范等引發(fā)的故障、日常使用不當(dāng)或日常維保不到位所造成的故障。
以電梯電氣故障發(fā)生的頻次來看，最常見的故障是發(fā)生在層門與轎門的電氣聯(lián)鎖中的接觸不良所造成的門系統(tǒng)故障。當(dāng)然，層/轎門的電氣故障通常會與門系統(tǒng)機械部件的合理調(diào)整有關(guān)。其次是安全回路中各開關(guān)觸點的接觸故障。
三、檢測電梯電氣控制系統(tǒng)故障的方法
檢測電梯電氣系統(tǒng)故障時，應(yīng)采用合適的步驟與方法，維修時才能做到快速準(zhǔn)確，有條不紊。診斷與排除電梯電氣系統(tǒng)故障常用的方法包括觀察法、電壓法、電阻法和短接法等。
1.觀察法
在判斷和檢查故障之前，必須清楚故障的現(xiàn)象，才有可能根據(jù)電路原理圖和故障現(xiàn)象迅速準(zhǔn)確地分析判斷出故障的類型和范圍。查找故障現(xiàn)象的方法很多，可以通過聽取司機、邪客或管理人員講述發(fā)生故障時的現(xiàn)象，也可以通過親自觀察(眼睛看、鼻子聞、動手摸分析故障的現(xiàn)象，還可以通過到轎內(nèi)控制電梯上下運行，觀察電梯的運行情況和各零部件白狀態(tài)等方法，查找電梯故障所在。
1)看：就是查看電梯的維保記錄，了解在故障發(fā)生前是否調(diào)整或更換過元器件。觀每一零件是否正常工作；看故障燈、故障碼或控制電路的信號輸入/輸出指示是否正確；電氣元器件外觀顏色是否改變等。
2)聞：就是聞電路元器件(如電動機、變壓器、繼電器、接觸器線圈等)是否異味。
3)摸：就是用手觸摸電氣元器件溫度是否異常，撥動接線圈是否松動等(要注安全)。
2.電壓法
經(jīng)過檢測，發(fā)現(xiàn)電路有問題，需要明確電路的故障部位，即需要正確判斷故障點，然后有針對性地排除故障。尋找故障點，可以用觀察法，即對照電路圖，認(rèn)真檢查電路的安裝連接，如果觀察法不能找到故障點，就需要使用儀表檢查，直到查到故障點并且排除故障。
儀表法檢查故障點，是通過儀表測量電路的參數(shù)，并且與正常值進行比較，如果與正常值一致或相近(考慮測量誤差),說明電路正常，如果不一致或相差較大，說明電路有問題。常用的檢查儀表是萬用表，萬用表檢查一般有電阻測量法與電壓測量法。電阻測量法是斷電測量，所以比較安全，缺點是測量電阻不準(zhǔn)確，特別是寄生電路對測量電阻影響較大。電壓測量法是通過測量電路電壓，判別電路情況的一種方法。電壓測量法準(zhǔn)確性高，效率高，缺點是帶電測量，有一定的危險性。測量時要注意，該測量點正常情況與故障情況的電壓要有變化，如果沒有變化則不能說明問題，即不能判斷電路是好是壞。
電壓測量法主要有分階測量法與分段測量法。下面分別介紹這兩種方法。
(1)分階測量法 以電路某一點為基準(zhǔn)點(一般選擇起點、終點或接地點),用萬用表一支表筆接觸該點，另一支表筆依次接觸回路中測量點，通過測量的電壓值判別電路是否正常。
1)檢查時，先接通電源。
2)把萬用表調(diào)至電壓檔，按下SB2不放。
3)然后逐段分階測量1—3、1—5、1—7、
4)當(dāng)測量到某兩點間電壓值與理論值不同時，說明表筆剛跨過的觸點或連接線處有問題。
故障情況分析：
1)若被測電壓情況如下：1—3電壓為0,1—5電壓為0,1-7電壓為110V,1—9電壓為110V,1-11電壓為110V,1—0電壓為110V,則可判斷故障部位為5—7。
2)若被測電壓情況如下：1—3電壓為0,1—5電壓為0,1-7電壓為0,1—9電壓為0,1-11電壓為110V,1—0電壓為110V,則可判斷故障部位為9—11。
3)若被測電壓情況如下：1—3電壓為0,1-5電壓為0,1-7電壓為0,1—9電壓為0,1-11電壓為0,1-0電壓為0,則可判斷故障部位為1—0,此時請檢查萬用表好壞，或電源有沒有接通。
(2)分段測量法 分段測量法的原理是把電路分成若干段，分別測量各段電壓，通過測量的電壓值，判別電路是否正常。
1)檢查時，先接通電源。
2)把萬用表調(diào)至電壓檔，按下SB2不放。
3)然后分別測量1—3、3—5、5—7、7—9、9—11、11—0各兩點間的電壓值。
4)當(dāng)測量到某標(biāo)號時，若電壓值與理論值不同，說明表筆剛跨過的觸點或連接線處有問題。
正常情況下，1—3電壓為0,3—5電壓為0,5-7電壓為0,7—9電壓為0,9—11電壓為0,11—0電壓為110V。
故障情況分析：
1)若被測電壓情況如下：1-3電壓為0,3—5電壓為0,5-7電壓為110V,7-9電壓為0,9—11電壓為0,11一0電壓為110V,則可判斷故障部位為5-7。
2)若被測電壓情況如下：1—3電壓為0,3—5電壓為0,5—7電壓為0,7—9電壓為0,9—11電壓為110V,11—0電壓為110V,則可判斷故障部位為9—11。
3)若被測電壓情況如下：1—3電壓為0,3—5電壓為0,5—7電壓為0,7—9電壓為0,9—11電壓為0,11—0電壓為0,則可判斷故障部位為11—0,此時請檢查萬用表好壞，或電源有沒有接通。
(3)存在自然斷點的情況 用電壓測量法時，若電路中存在自然斷點，如圖2-6所示，電路5—7之間自然斷開，而前面講的方法中都需要構(gòu)成閉合回路，這就需要按下按鈕SB2。但是如果是單人操作，按下按鈕很不方便，這時可以采用不按按鈕的測量方法，以斷點為界，分別采用分階測量法測量斷點兩邊線路。
1)測量斷點以上點(如1、3、5點),可以在斷點以下找一個正常點作為基準(zhǔn)點(如果7、9、11、0正常無故障，都可以作為基準(zhǔn)點),分別對斷點以上點進行測量，正常值都應(yīng)該為110V,如果不是，說明有故障。
接通電路電源，把萬用表調(diào)至電壓擋，選擇0點為基準(zhǔn)點，依次測量1、3、5點。正常情況下，1—0電壓為110V,3—0電壓為110V,5—0電壓為110V。
故障情況分析：
①若被測電壓情況如下：1—0電壓為110V,3—0電壓為110V,5—0電壓為0,則可判斷故障部位為3—5。
②若被測電壓情況如下：1—0電壓為0,3—0電壓為0,5—0電壓為0,則可判斷故障部位為1—0。
此時請檢查萬用表好壞，或電源有沒有接通。
2)測量斷點以下點(如7、9、11、0點),可以在斷點以上找一個正常點作為基準(zhǔn)點
(如果1、3、5點正常無故障，都可以作為基準(zhǔn)點),分別對斷點以下進行測量，正常值都應(yīng)該為110V,如果不是則說明有故障。
接通電路電源，把萬用表調(diào)至電壓檔，選擇1點為基準(zhǔn)點，依次測量7、9、11、0點。正常情況下，1-7電壓為110V,1—9電壓為110V,1-11電壓為110V,1—0電壓為110V。
①若被測電壓情況如下：1-7電壓為110V,1—9電壓為110V,1-11電壓為0,1一0電壓為110V,則可判斷故障部位為9—11。
②若被測電壓情況如下：1-7電壓為0,1—9電壓為0,1-11電壓為0,1—0電壓為110V,則可判斷故障部位為11—0,說明KM1線圈有故障。
采用電壓測量法需要注意的一些問題如下：
1)注意安全。
2)注意不同電壓等級，變換萬用表量程。
3)測量值低于額定電壓的20%以上，可視為有故障。
3.電阻法
電阻測量法是通過測量電路電阻判別電路故障的一種方法。電阻測量法主要有分階測量法與分段測量法。
(1)分階測量法它是以電路某一點為基準(zhǔn)點(一般選擇起點或終點),用萬用表一支表筆接觸該點，另一支表筆在回路中依次接觸測量點測量電阻，通過電阻值，判別電路是否正常的一種方法。下面以圖2-7為例分析電阻測量法判斷故障點的原理。
1)檢查時，先斷開電源(或拆下熔斷器)。
2)把萬用表調(diào)至電阻檔，按下SB2不放。
3)然后逐段分階測量1—2、1—3、1—4、1—5、1-0各兩點間的電阻值。
4)當(dāng)測量到某點時，若電阻值與理論值不同，說明表筆剛跨過的觸點或連接線有問題。
正常情況下，1—2電阻為0,1—3電阻為0,1—4電阻為0,1—5電阻為0,1—0電阻為2kΩ。
故障情況分析：
1)若被測電阻如下：1-2電阻為0,1-3電阻為0,1—4電阻為o,1—5電阻為o,1—0電阻為o,則可判斷故障部位為3—4
2)若被測電阻如下：1—2電阻為0,1—3電阻為0,1—4電阻為0,1—5電阻為o,1—0電阻為o,則可判斷故障部位為4—5。
3)若被測電阻如下：1—2電阻為o,1-3電阻為o,1—4電阻為o,1—5電阻為,1-0電阻為o,則可判斷故障部位為1—2,此時請檢查萬用表好壞。
(2)分段測量法它是把電路分成若干段，分別測量各段電阻值，通過電阻值判別電路是否正常的一種方法。
1)檢查時，先斷開電源(或拆下熔斷器)。
2)把萬用表調(diào)至電阻檔，按下SB2不放。
3)然后逐段測量1—2、2—3、3—4、4—5、5-0各兩點間的電阻值。
4)當(dāng)測量到某點時，若電阻值與理論值不同，說明表筆剛跨過的觸點或連接線有問題。正常情況下，1-2電阻為0,2-3電阻為0,3—4電阻為o(按下按鈕),3—4電阻為0(不按下按鈕),4—5電阻為0(按下按鈕),4—5電阻為 (不按按鈕),5—0電阻為2k2。
故障情況分析：
1)若被測電阻如下：1-2電阻為0,2-3電阻為0,3—4電阻為。(按下按鈕),3—4電阻為m(不按按鈕),4—5電阻為0(按下按鈕),4—5電阻為 (不按按鈕),5—0電阻為2kΩ,則可判斷故障部位是3—4。
2)若被測電阻如下：1-2電阻為0,2—3電阻為0,3—4電阻為…(按下按鈕),3-4電阻為0(不按按鈕),4—5電阻為m(按下按鈕),4—5電阻為。(不按按鈕),5—0電阻為2k0,則可判斷故障部位是4—5。
3)若被測電阻如下：1-2電阻為，2-3電阻為o,3—4電阻為…(按下按鈕),3—4電阻為o(不按按鈕),4—5電阻為 (按下按鈕),4—5電阻為…(不按按鈕),5—0電阻為 ，則檢查萬用表好壞。
(3)長短分段測量法 分階測量效率高、速度快，但是對于自然斷點測量較為麻煩。對于自然斷點多的電路可采用長短分段測量法，即把長電路分成短電路，分別測量各段電路的電阻值，通過電阻值，判別各電路是否正常，找到不正常的一段電路再分段測量，直到找到故障點。
如圖2-7和圖2-8所示，如果1—3測量有問題，而3—0測量正確，接下來只要測量1—2、2-3就可以了，測量次數(shù)明顯減少，效率較高。
采用電阻測量法應(yīng)注意的一些問題如下：
1)用電阻測量法排查故障時，一定要斷開電源。
2)所測量電路如與其他電路并聯(lián)(寄生回路),必須將該電路與其他電路斷開，否則所測電阻值不準(zhǔn)確。
3)測量高電阻元器件時，要將萬用表的電阻檔轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)牧砍虣n位。
4.短接法
檢查時，用一根絕緣良好的導(dǎo)線將所懷疑的斷路部位短接，如短接到某處電路接通，說明該處斷路，這種方法稱為短接法。短接法可分為局部短接法和長短接法。
如圖2-9所示，按下起動按鈕SB2,若KM1不吸合，說明該電路有故障。檢查前，先用萬用表測量1-7兩點間電壓，若電壓正常，可按下起動按鈕SB2不放，然后用一根絕緣良好的導(dǎo)線，分別短接標(biāo)號相鄰的兩點，如1—2、2—3、3—4、4—5、5—6。當(dāng)短接到某兩點時，接觸器KM1吸合，則說明斷路故障就在這兩點之間。
長短接法是指一次短接兩個或多個觸點來排查故障的方法。
如圖2-10所示當(dāng)FR的常閉觸點和SB1的常閉觸點同時接觸不良時，若用局部短接法短接1—2,按下SB2,KM1仍不能吸合，則可能造成判斷錯誤；而用長短接法將1—6短接，如果KM1吸合，說明1—6這段電路上有斷路故障；然后再用局部短接法逐段找出故障點。
長短接法的另外一個作用是可把故障排查縮小到一個較小的范圍。例如，第一次先短接3—6,KM1不吸合，再短接1—3,KM1吸合，說明故障在1-3范圍內(nèi)。由此可見，用長短接法能很快地找到故障位置。
采用短接法應(yīng)注意的事項如下：
1)短接法是用手拿絕緣導(dǎo)線帶電操作的，所以一定要注意安全，避免觸電事故。
2)短接法只適用于電壓降極小的導(dǎo)線及觸點之類的斷路故障。對于電壓降較大的電器，如電阻器、線圈、繞組等的斷路故障，不能采用短接法，否則會出現(xiàn)短路故障。
3)對于機床的某些要害部位，必須保障電氣設(shè)備或機械部位不會出現(xiàn)事故的情況下，才能使用短接法，
準(zhǔn)確迅速確定故障點的技巧如下：
1)根據(jù)現(xiàn)象初步確定故障大致范圍。
2)綜合各種現(xiàn)象縮小故障范圍。
3)分析各故障點的可能性。
4)使用萬用表正確測量各個點。
5)每次排除故障后，應(yīng)及時總結(jié)經(jīng)驗，并做好記錄。
任務(wù)準(zhǔn)備
根據(jù)任務(wù)內(nèi)容及任務(wù)要求選用儀表、工具和器材。
任務(wù)實施
測量配電箱、控制柜各處電源電壓值，并記錄測量結(jié)果。
任務(wù)考核
任務(wù)完成后，由指導(dǎo)教師對本任務(wù)的完成情況進行實操考核。
任務(wù)小結(jié)
本任務(wù)詳細(xì)介紹了電梯電氣控制系統(tǒng)常見故障的類型、檢測與排除電梯電氣控制系統(tǒng)故障的思路與方法、運用觀察法、電壓法、電阻法、短接法排查電梯電氣控制系統(tǒng)故障的步驟等內(nèi)容，并給出了具體的考核任務(wù)。通過學(xué)習(xí)與練習(xí)，學(xué)生可掌握全面維修電梯的基本方法和技能。