浅谈电梯变频器故障产生原因与预防措施

浅谈电梯变频器故障产生原因与预防措施

于佩彬

(天津市和平区高层楼房房管站300021)

摘要：目前电梯最为理想的交流传动设备是变频器，但变频器一旦发生故障会大大降低电梯的安全性、舒适性。本文针对变频器故障产生的原因进行了分析，同时对预防措施进行了研究。

关键词：电梯；变频器；故障产生原因；预防措施

引言

21世纪，建筑领域在经济的腾飞以及科学技术的不断进步下，发生了很大的变化，如今，高层建筑越来越多，可以说是独占鳌头。随着人们日常生产生活中电梯的作用在不断增高，人们对电梯的安全保障工作随之提高。目前电梯曳引机大多是被变频器来控制，所以对变频器故障的预防工作，检测和故障分析显得尤为重要。

1电梯电气系统结构及信号分析

（1）电力拖动系统的组成

电力拖动系统的组成部件包括部分电气设备。产生动力使电梯能够运行，是由这些电气设备提供的，此外，电梯运行时，电梯加减速动作是电力拖动系统能够控制的，确保电梯严格执行相应的动作。电力拖动系统是由很多部件组成的，包括：1）依据各个设备的电力需求提供电能给电梯的电力设备的是供电系统；2）维持电梯的稳定运行，结合曳引机编码器反馈的信号并通过预设的运行指令实时调整电梯的运行速度、运行方向等参数，是驱动装置；3）电机有应用场合之分，也有交流和直流之分，曳引机。

（2）电气控制系统的具体装置

为了确保电梯能够稳定运行，电气控制系统一般都是通过微处理器来控制电梯的动作。电气控制系统的具体装置是：电梯的轿厢内操作面板、呼梯盒、平层感应器、轿厢内操作面板、各种行程开关等；主控制板。电气控制系统中有很多个信号，如：1）轿厢内的层站处的呼梯盒，还有电梯操作面板发出的操作指令，用来控制电梯在正常运行状态下的动作，它就是操作指令信号。2）安全回路就算只有一处断开，电梯也停止运行，这是由电梯安全保护装置的触发继电器串联在一起来实现的，它就是安全回路信号；3）只有门锁信号检查到门锁全部在闭合状态时电梯才会开始运行，它是由把安全开关安装在轿厢门、电梯层站门上，用以检测门锁是否工作来实现的，他就是门锁信号；4）用来检查层站门、轿厢门的开关情况的电梯控制系统，它就是开关门信号；5）电梯正在检修时使电梯不运行、紧急电动不运行，它就是检修信号。

（3）安全保护系统的构成

为了防止危及人身安全的事故发生及保障电梯安全运行，电梯设有很多的保护安全装置。安全保护系统包括：1）机械部分，包括安全钳、电梯限速器、缓冲器等都是该部分涉及到的装置；2）电气部分，包括保护装置、行程限位装置等，它们与电梯上行速度超出规定速度和轿厢不在设置范围内的移动相关。其中，安全钳和限速器联动系统是机械部分的保护装置，电梯限速器在电梯有大于1.25v+0.25/v（其中v为电梯额定运行速度，当电梯额定速度小于或等于1.0m/s时，限速器动作速度为1.5m/s）的实际运行速度时会动作。电梯对重实际运行速度和实际运行速度是通过限速器反应的。电梯安全钳动作使电梯停止下坠，是通过限速器绳提拉电梯安全钳来实现的。电梯一般均设有极限开关与上、下限位，以防止电梯超行程运行。

2故障信息采集与分析

采集设备与电梯变频器自带操作器相结合的方式是可以满足电梯故障时信息的采集。具体实施方案主要有：

（1）发现电梯运行时影响电梯舒适性，还有运行中出现的故障的原因，是通过对比电梯变频器预设参数和信号采集设备来实现的。

（2）电梯变频器的故障代码，是可以被电梯变频器自带的数字式操作器直接调取出来的，从而对电梯变频器相应部件进行维修。

（3）利用各种仪器仪表对拆解的电梯变频器进行直接检测，从中获取产生故障的原因。

3电梯变频器故障产生原因及预防措施

（1）外部电磁感应干扰引发的问题及应对措施

如电梯变频器四周环境有干扰源的存在，干扰源会以辐射或电源线侵入的方式影响到变频器正常工作，会让变频器产生误动作，造成电梯变频器不能正常工作，严重时对变频器会直接产生无法挽回的损害。由于资金有限，虽然提高电梯变频器抵御干扰的能力非常重要，但是采取消除干扰源的方式或降低在电梯变频器外部干扰的措施显得更加合理。那么具体措施是什么呢？我们可以：为避免由电源引发的干扰，可以把滤波降噪装置安装在电梯变频器的电源引入端；把防冲击电压的装置安装在电梯变频器周边的继电器、接触器控制线圈上；按照相关规定设置电梯变频器的接地端子，一定不能与动力线路的接地混淆使用；为使曳引机编码器因信号干扰发生故障引起电梯停梯的事不发生，我们要给曳引机编码器的电气线路做屏蔽处理，某些线路明确指出需采用屏蔽线的，一定要按要求使用屏蔽线，应该合理的采取中继方式以解决线路长的问题；尽量使低压回路的配线距离最短，还要采取必要的隔离措施与高压线路隔离开。

（2）电源异常情况及解决办法

断相或错项是电源对电梯变频器的影响、电压值不正常和停电三种形式，这三种形式有时会同时存在、有时会单独产生。受恶劣天气影响输电线路会产生很多异常情况，如短路、输电线路发生接地等故障。另外除上述形式外，有些电网会出现频率异常情况，并且电网的频率波动在短时间内可能频繁的重复出现。这些情况都会影响电梯变频器正常工作的产生，造成电梯变频器损坏，为保障电梯变频器正常工作，对变频器的供电电源也提出了以下要求。为了防止一些大功率设备使用时影响电源供电。所以电梯变频器应量采取单独供电方式。双电模式应尽可能的被电梯变频器供电电源所用，如果供电电源突然停电，系统可自动转换到正常供电的电源上。目前为了应对供电电源停电、错相等故障发生，不间断电源系统全部加装在市面上的电梯上。

（3）变频器电路、元器件故障及处理方法

电梯变频器是一种极为精细繁杂的电器，其会因为各种各样的原因对内部很多元器产生损坏，从而造成电梯变频器整机故障的发生。如果电梯变频器一些相对重要的部件发生故障，处理起来就会非常的棘手，比如传感器故障、IGBT故障、变频器主板故障等。发生此类故障时，由于换变频器需要很长时间，检测故障困难较大，也会花费较大的资金，也就造成了电梯长时间的停梯，影响电梯的正常工作。对于此类故障就需要维修人员在维修过程中对变频器进行全面的故障诊断，提出一系列的维修方案或容错运行方案，大大降低发生故障的概率、提高变频器使用寿命，同时又可以减少时间去维修故障。

结语

目前，国内只有当电梯发生故障时在无法运行的状态下才能查找故障进行处理，对于电梯电气系统的检查，特别是变频器性能检查方面更是无从顾及。所以电梯的维护保养单位处于机械式的维护保养体制下。因此，提升电梯安全性能及舒适性能就必须加强对电梯变频器故障原因分析与预防措施的研究。

参考文献

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[2]汪伟.变频器的常见故障分析及解决措施[J].中国新技术新产品,2018(1):72-73.

[3]赵德良.探讨变频器在电梯工程中的应用[J].通讯世界,2019,26(1):154-155.