1、一、电梯电气系统的构成电梯的电气系统包括电力拖动系统和电气控制系统;如果从硬件的角度区分,电梯电气系统由电源总开关、电气控制柜(屏)、轿厢操纵箱以及安装在电梯各部位的安全开关和电气元器件组成;如果按电路功能,电梯电气系统又可分为电源配电电路、开关门电路、运行方向控制电路、安全保护电路、呼梯及楼层显示电路和消防控制电路等。1.电源配电电路电源配电电路的作用是将市电网电源(三相交流380V,单相交流220V)经断路器配送到主变压器、相序继电器和照明电路等,为电梯各电路提供合适的电源电压。2.开关门电路开关门电路的作用是根据开门或关门的指令以及门的开、关是否到位,门是否夹到物品,轿厢承载是否超重等信
2、号,控制开关门电动机的正、反转起动和停止,从而驱动轿门启闭,并带动厅门启闭。3.运行方向控制电路运行方向控制电路的作用是当乘客、司机或维修保养人员发出召唤信号后,微机主控制器根据轿厢的位置进行逻辑判断后,确定电梯的运行方向并发出相应的控制信号。4.安全保护电路电梯安全保护电路的设置,主要是考虑电梯在使用过程中,因某些部件质量问题、维修保养欠佳、使用不当,电梯在运行中可能出现的一些不安全因素,或者维修时要在相应的位置上对维修人员采取确保安全的措施。5.呼梯及楼层显示电路呼梯及楼层显示电路的作用是将各处发出的召唤信号转送给微机主控制器,在微机主控制器发出控制信号的同时把电梯的运行方向和楼层位置通过
3、楼层显示器显示。6.消防控制电路消防控制电路的作用是在电梯发生火警时,使电梯退出正常服务而转入消防工作状态。二、电气系统的故障类型及判定方法由于电梯的电气自动化程度比较高,电气系统故障的发生点可能是机房控制柜内的电器元件,也可能是安装在井道、轿厢、厅门外的控制电器元件等,这给维修工作带来一定的困难。1.电梯电气故障的类型(1)断路型故障断路型故障就是应该接通工作的电器元件不能接通,从而引起控制电路出现断点而断开,不能正常工作。(2)短路型故障短路型故障就是不该通的电路被接通,而且接通后电路内的电阻很小,造成短路。(3)位移型故障电梯有的电气控制电路是靠位置信号控制的。(4)干扰型故障对于采用微
4、机作为过程控制的电梯电气控制系统,则会出现其他类型的故障。2.电气控制系统故障诊断与排除预备知识(1)掌握电路原理电梯的电气系统,特别是控制电路,结构复杂。(2)分析故障现象在判断和检查排除故障之前,必须清楚故障的现象,才有可能根据电路原理图和故障现象,迅速准确地分析判断出故障的性质和范围。1)看:就是查看电梯的维修保养记录,了解在故障发生前有否作过任何调整或更换元器件。观察每一零件是否正常工作;看故障灯、故障码或控制电路的信号输入输出指示是否正确;看电器元件外观颜色是否改变等。2)闻:就是闻电路元器件(例如电动机、变压器、继电器、接触器线圈等)是否有异味。3)摸:就是用手触摸电器元件温度是否
5、异常,拨动接线圈是否松动等(要注意安全)。4)其他的检测方法:如根据故障代码、借助仪器仪表(万用表、钳表、绝缘电阻表等)检测电路中各电路中的参数是否正常,从而分析判断故障所在。最后,根据电路原理图确定故障性质,准确分析判断故障范围,制订切实可行的维修方案。3.电梯电气系统故障的查找步骤和方法首先用程序检查法确定故障出于哪个环节电路,然后再确定故障出于此环节电路上的哪个电器元件的触点上。(1)程序检查法电梯正常运行过程,都经过选层、定向、关门、起动、运行、换速、平层、开门的过程循环。(2)电压法所谓电压法,就是使用万用表的电压挡检测电路某一元器件两端电位的高低,来确定电路(或触点)的工作情况的方
6、法。(3)短接法短接法就是用一段导线逐段接通控制电路中各个开关接点(或线路),模拟该开关(或线路)闭合(或接通)来检查故障的方法。1)检测时,一般先检查电源电压,看是否正常。在电源电压正常的情况下,继而检查开关、元器件触点应该接通的两端,若电压表上指示电源电压值,则说明该元器件或触点断路;若线圈两端的电压值正常,但继电器不吸合,则说明该线圈断路或是损坏。2)对于初步判断为断开的开关、元器件触点,可用一根跨接线模拟接通该断点,若电路恢复正常,则可确定该触点出现故障断开。3)松开跨接线,修复触点。电梯电气控制电路有时还会出现不该接通的触点被接通,造成某一环节电路提前动作,使电梯出现故障。(5)分区
7、分段法对于因故障造成对地短路的电路,保护电路熔断器的熔体必然熔断。(4)断路法电梯的机房电气控制柜1.机房电气控制柜简介机房电气控制柜如图4-1所示,其主要的电器元件见表4-1。图4-1机房电气控制柜表4-1机房电气控制柜主要电器元件一览表表4-1机房电气控制柜主要电器元件一览表表4-1机房电气控制柜主要电器元件一览表2.机房电气控制柜电源电路工作原理机房电气控制柜电源电路如图4-2所示,由机房电源箱送来的380V三相交流电经主变压器隔离(降压)后产生三路电压输出,作为各控制电路的工作电源。1)由机房电源箱送来的380V三相交流电经断路器NF1控制,一路送相序继电器(另,相线T直接送相序继电器
8、),一路送主变压器380V输入端。经主变压器降压后,分为交流110V和交流220V两路输出。交流220V经断路器NF2和安全接触器动合触点后,分别送开关电源以及作为光幕控制器和变频门机控制器电源送出。交流110V经断路器NF3控制后,一路作为安全接触器和门锁继电器线圈电源送出,一路送整流桥整流后输出直流110V电压,作为抱闸装置电源送出。2)开关电源输出直流24V,经安全接触器动合触点和锁梯继电器动开触点控制,作为微机主控制板电源以及楼层显示器电源送出。图4-2机房电气控制柜电源电路图3)由机房电源箱送来的220V单相交流电经控制柜后作为各照明电路的电源和应急电源输入端送出。1.实训前先由指导
9、教师进行安全与规范操作的教育。2.按要求做好相关准备工作(工具、器材、分组等)。步骤二:检修电梯电气故障的准备工作1.检查是否做好了电梯发生故障的警示及相关安全措施。2.向相关人员(如管理人员、乘客或司机)了解故障情况。3.按规范做好维修人员的安全保护措施。步骤三:检查机房电气控制柜1.在电源总开关断开的情况下,对控制柜的部件实施“看、闻、摸”的检查方法。若没有发现明显的故障部位(故障点),再进行以下操作。2.判断市网380V供电是否正常,然后可按图4-3所示流程进行检修(也可以从各电源电压输出端开始,用电压法反向测量,见图4-5)。3.在市网380V供电正常的情况下,接通电源总开关,通过观察
10、,如果故障比较明显,则可直接对局部电路进行检测,不必按图4-3所示流程进行检测。步骤四:对机房电气控制柜典型故障进行诊断与排除1)首先断开电源总开关,断开安全接触器线圈的一端,测量安全回路的电阻值,如果为零,则表明安全回路没有断开点。图4-3机房电气控制柜电源电路故障检修流程图图4-4测量安全接触器的线圈电压2)然后恢复供电,测量安全回路的电源输入端“NF3/2”和“110VN”的电压,结果为零,经检查发现故障原因是从断路器NF3引出的“NF3/2”端接触不良,造成安全回路的电源电压不正常,安全接触器不吸合,所以电梯不能运行。3)重新把该接线端接牢固,故障排除,电梯恢复正常。4)又如,经检查,
11、楼层显示器没有DC 24V电源供给,则可参照图4-5,对电源配电环节的对应回路进行检测(请读者自行分析)。图4-5检测DC 24V电源配电环节故障示意图表4-3电梯维修与保养工作所需工具器材一览表表4-3电梯维修与保养工作所需工具器材一览表表4-3电梯维修与保养工作所需工具器材一览表一、电梯呼梯与楼层显示系统1.外召唤与楼层显示系统电梯外召唤与楼层显示系统包括基站的外召唤箱和二楼的外召唤箱,如图4-6所示,外呼系统电路如图4-7所示。图4-6YL-777型电梯楼厅外召唤箱图4-7外呼系统电路图2.轿厢内呼梯系统YL-777型电梯轿内操纵箱如图4-8所示,操作面板上有开、关门按钮,选层按钮,报警
12、按钮和五方通话按钮及楼层显示器。内呼系统电路原理图如图4-9所示,当乘客按下选层按钮,选层按钮内置的发光二极管点亮,同时选层信号通过线路传送到微机主控制器,若电梯不在该层,选层信号被登记,选层按钮指示灯被微机主控制器发出的信号点亮。图4-8YL-777型电梯轿内操纵箱图4-9内呼系统电路原理图二、电梯呼梯与楼层显示方式与功能1.轿内操纵箱轿内操纵箱是操纵电梯运行的控制中心,通常安装在电梯轿厢靠门的轿壁上,外面仅露出操纵盘面,盘面上装有根据电梯运行功能设置的按钮和开关,而按钮的操作形式、操纵盘的结构形式与电梯的控制方式、层站数有关。电梯的主要运行方式有自动(无司机)运行方式、手动(有司机)操纵运
13、行方式、检修运行方式以及消防运行方式。(1)运行方式开关(2)选层按钮及指示操纵盘上装有与电梯停站层数相对应的选层按钮,通常按钮内装有指示灯。(3)开门与关门按钮开、关门按钮的作用是控制电梯轿门开启和关闭。(4)方向指示灯方向指示灯显示电梯目前的运行方向或选层定向后电梯将要起动运行的方向。(5)警铃按钮当电梯在运行中突然发生故障停车,而电梯司机或乘客又无法从轿厢中出来时,可以按下该按钮,通知维修人员及时援救轿厢内的电梯司机及乘客。(6)多方通话装置在电梯中装有通话装置,以便在需要时(如检修状态或紧急情况下),轿厢内人员可通过通话装置与外部联系。风扇开关控制轿厢通风设备的开关。(8)照明开关照明
14、开关用于控制轿厢内的照明设施。(7)风扇开关(9)停止开关当出现紧急状态时按下停止开关,电梯立即停止 运行。2.呼梯按钮箱呼梯按钮箱是提供给厅外乘客召唤电梯的装置。3.层楼指示器电梯层楼指示器(指层灯)用于指示电梯轿厢目前所在的位置及运行方向。(1)信号灯一般在旧式的电梯上采用信号灯,在层楼指示器上装有和电梯运行层楼相对应的信号灯,每个信号灯上有数字表示。数码管楼层指示器一般在微机或PLC控制的电梯上使用,楼层显示器上有译码器和驱动电路,显示轿厢到达层楼位置,如图4-10所示。图4-10楼层显示器(2)数码管(3)液晶显示屏较新的电梯上采用液晶显示屏,除显示层楼与运行方向信号外,还可以有其他的
15、信息显示(如广告)。图4-11液晶显示屏1.检查是否设置了电梯发生故障的警示及相关安全措施。2.向相关人员(如管理人员、乘客或司机)了解故障情况。3.按规程做好维修人员的安全保护措施。4.查对故障代码。5.现场检查按钮及面板是否有损伤,方向指示显示器、楼层显示器是否正确显示。步骤二:对电梯呼梯与楼层显示系统的电气故障进行诊断与排除 1.电梯不响应外召唤信号1)故障现象:按下一楼外呼梯按钮,按钮内置指示灯不亮。故障原因:可能是呼梯按钮的触点图4-12检测外呼梯按钮故障示意图2)外呼梯按钮结构如图4-12所示,用万用表测量“2”与“4”端的电压值,如为DC 24V:正常。由此可初步判断故障原因为触
16、点接触不良。3)用螺钉旋具松开按钮的后盖,对触点进行修复,故障排除。4)按标准检查电梯呼梯与楼层显示系统的各项功能均正常。填写维修记录单,维修任务完成。2.乘客内呼梯选层不能正常应答1)故障现象:乘客在一楼,厅门和轿门关好后,按下二楼选层按钮,按钮内置指示灯亮,但电梯不运行。故障原因:可能是选层信号未能传输到微机主控制板。2)检测选层信号传输是否异常,需两人配合操作:一人在轿厢内按下二楼选层按钮,另一人在机房测量微机主控制板的输入信号。由内呼系统电路原理图(见图4-9)可知,二楼选层信号通过主控制板的“L4”端输入(见图4-13),用万用表直流电压挡测量该端电 图4-13检测选层信号输入端示意
17、图3)按标准检查电梯呼梯与楼层显示系统的各项功能均正常。填写维修记录单,维修任务完成。3.二楼楼层显示器下行指示没有显示1)按图4-14检测楼层显示器故障,找到故障点为信号输入端接触不良。2)将该信号输入端重新接牢固,故障排除。3)按标准检查电梯呼梯与楼层显示系统的各项功能均正常,维修任务完成。图4-14检测楼层显示器故障示意图电梯的安全保护电路1.安全保护电路的作用电气安全保护电路的作用是:电梯在使用过程中,因某些部件质量问题、保养维修欠佳、使用不当,电梯在运行中可能出现的一些不安全因素,或者维修时要在相应的位置上对维修人员采取一些确保安全的措施,从而设置该电路。2.电路的组成与工作原理安全
18、保护电路如图4-15所示,由图可见该电路将各电器的触点串联在安全接触器JDY的线圈回路中,若任一电器的触点因故障(或在维修时人为)断开,JDY线圈断电,从而切断SPS开关电源、主控制微机板、变频器等的DC 24V供电电源,起到保护作用。1.检查是否做好了电梯发生故障的警示及相关安全措施。2.向相关人员(如管理人员、乘客或司机)了解故障情况。3.查看外部供电是否正常。4.检查安全接触器动作是否正常。5.按规范做好维修保养人员的安全保护措施。图4-16安全保护电路的电器元件实物图图4-16安全保护电路的电器元件实物图(续)1)检测时,一般先检查电源电压,看是否正常。继而可检查开关、元器件触点应该接
19、通的两端,若电压表上没有指示,则说明该元器件或触点断路。若线圈两端的电压值正常,但继电器不吸合,则说明该线圈断路或是损坏。2)在机房电控柜内根据安全保护回路中的接线端先用电位法检查:先测量“NF3/2”与“110VN”间是否有110V电压,如果有,则说明电源有电;然后将一支表笔固定在“110VN”端,另一支表笔放在接线端“104B”处,如果电压表没有110V电压指示,则说明“NF3/2”端到“104B”端的电器元件不正常,故障点应在该范围内寻找。例如,表笔放置于接线端“103”处有电压指示,继续测量下一个点,将表笔置于“103A”处仍有电压指示,则继续查找,将表笔置于“104”处时,没有电压指
20、示,则可以初步断定故障点应该在接线端“104”与“103A”之间的盘车轮开关元器件上。然后用跨接线短接“104”与“103A”,如果安全接触器JDY吸合,证明故障应该发生在盘车轮开关元器件上。找到该元器件进行修复或更换,从而达到将故障排除的目的。示意图如图4-17所示。图4-17查找安全保护回路故障示意图图4-18测量盘车轮开关元器件图4-19优选法分段测量电梯的自动开关门系统电梯的自动开关门系统由开关门控制系统、开关门电动机(简称门机)和开关门按钮、开关门位置检测开关和保护光幕等组成,如图4-20所示。图4-20开关门系统组成示意图图4-21变频门机控制电路原理图1.电梯的开关门的工作方式根
21、据电梯的工作状态和当前运行情况,电梯的开关门有以下几种方式:当门开足到位时,开门限位开关信号断开,电梯微机主板得到此信号后停止开门指令信号的输送,开门过程结束。(1)自动开门当电梯进入低速平层区停站之后,电梯微机主板发出开门指令,门机接收到此信号时则自动开门,(2)立即开门如在关门过程中或关门后电梯尚未起动时,需要立即开门,此时可按轿厢内操纵箱的开门按钮,电 梯微机主板接收到该信号时,立即停止输送关门信号指令,发出开门指令,使门机立即停止关门并立即开门。(3)厅外本层开门在自动状态时,当在自动关门时或关门后电梯未起动的情况下,按下本层厅外的召唤按钮,电梯微机主板收到该信号后,即发出指令使门机立
22、即停止关门并立即开门。(4)安全触板或光幕保护开门在关门过程中,安全触板或门光幕被人为障碍遮挡时,电梯微机主板收到该信号后,立即停止输送关门信号指令,发出开门信号指令,使门机立即停 止关门并立即开门。(5)自动关门在自动状态时,停车平层后门开启约6s后,在电梯微机主板内部逻辑的定时控制下,自动输出关门信号,使门机自动关门,门完全关闭后,关门限位开关信号断开,电梯微机主板得到此信号后停止关门指令信号的输送,关门过程结束。(6)提早关门在自动状态时,电梯开门结束后,一般等6s后再自动关门,但此时只要按下轿厢内操纵箱的关门按钮,则电梯微机主板收到该信号后,立即输送关门信号指令,使电梯立即关门。(7)
23、司机状态的关门在司机状态时,不再延时6s自动关门,而必须要有轿厢内操纵人员持续按下关门按钮才可以关门并到位。(8)检修时的开关门 在检修状态时,开关门只能由检修人员操作开、关门按钮来进行开关门操作。2.自动开关门系统电气故障的类型自动开关门系统的故障有机械故障和电气故障两大类,因此故障的诊断相对较复杂。1)自动开门故障。2)立即开门故障。3)厅外本层开门故障。4)安全触板或光幕保护开门故障。5)自动关门故障。6)提早关门故障。7)司机状态关门故障。8)检修时的开关门故障。1.检查是否做好了电梯发生故障的警示及相关安全措施。2.向相关人员(如管理人员、乘客或司机)了解故障情况。3.按规程做好维修
24、人员的安全保护措施。步骤二:对开关门电路的故障进行诊断与排除1.电梯不能开关门1)检查开关门按钮:按下开门或关门按钮,按钮内置指示灯亮,说明开关门按钮完好。2)上机房查看故障代码显示:没有开关门电路的故障代码显示。3)观察变频门机控制器(见图4-22)的指示信号:发现输入电源没有指示。用万用表测量变频门机控制器的电源输入端,电压值为零。可初步判断是电源配电环节的故障。图4-22变频门机控制器面板图4)如图4-22所示,按“学习任务4.1”介绍的方法查找电源配电环节的故障,最终查找到故障点在断路器NF2的“NF2/2”端。故障原因为引出线松脱,将其重新接牢固,故障排除。5)按标准检查电梯开关门电
25、路的各项功能,均正常。填写维修记录单,维修任务完成。2.按下开门或关门按钮没有响应1)按下开门或关门按钮,按钮内置指示灯不亮。说明开关门按钮的触点或接线有故障。2)开(关)门按钮结构同图4-11,用万用表测量“2”与“4”端的电压值,为零,由此可判断为DC 24V电源异常。3)经检查故障原因是“+24V”端与按钮的“4”端没有接通,将接线接牢固,故障排除。4)按标准检查电梯开关门电路的各项功能,均正常。填写维修记录单,维修任务完成。步骤三:填写维修记录单一、电梯的主要电器元件电梯电气控制系统的元器件主要有断路器(NF3/2)、相序继电器(NPR)、控制柜急停开关(EST1)、限速器开关(GOV
26、)、盘车轮开关(PWS)、上极限开关(DTT)、下极限开关(OTB)、底坑上急停开关(EST2A)、底坑下急停开关(EST2B)、缓冲器开关(BUFS)、涨紧轮开关(GOV1)、轿顶急停开关(EST3)、安全钳开关(SFD)、轿内急停开关(EST4)、安全接触器(JDY),以及电源总开关、厅门锁开关、轿厢门终端开关等;电气设备还包括平层装置、主控制微机板、开关电源、轿厢内操作箱和厅门外召唤箱等。二、电器元件的常见故障电器元件在使用过程中,由于种种原因,常常会出现故障,常见的故障原因有:短路、过载、过电流,此三者可以归结为电流太大造成的。1.损害性故障和预告性故障损害性故障是电器元件已经损坏的严
27、重故障,如灯丝烧断、白炽灯完全不发光,电动机绕组断线,电动机完全不能转动等。2.使用故障电器元件的某些故障,虽然对设备本身影响不大,但不能满足使用要求,这种故障称为使用故障或性能故障。3.内部故障和外部故障电器元件的有些故障是由于元器件内部因素造成的,如电磁力、电弧、发热等,使电器元件结构损坏、绝缘材料老化和绝缘击穿等。1.检查是否做好了电梯发生故障的警示及相关安全措施。2.向相关人员(如管理人员、乘客或司机)了解故障情况。3.查看外部供电是否正常。4.上机房查看故障代码,初步判断故障原因。5.观察电器元件,查看其状态。6.观察电梯按程序正常工作时电器元件动作顺序是否正常,从而判断故障范围。7.按规范做好维修人员的电气维修作业安全保护措施。步骤二:对电梯电器元件的故障进行判断与排除图4-23测量门联锁继电器触点的通断情况
