電梯電氣檢修裝置設(shè)計(jì)

摘 要：根據(jù)電梯行業(yè)對(duì)一線技能人才的需求以及我校電梯工程技術(shù)專業(yè)技能教學(xué)的需要，結(jié)合現(xiàn)有電梯教學(xué)設(shè)備的現(xiàn)狀。對(duì)電梯電氣檢修裝置的需求進(jìn)行了分析和提出了解決方法。并詳細(xì)敘述了電梯的工作原理、控制系統(tǒng)組成以及電氣故障的設(shè)計(jì)方案。該裝置能較好的用于電梯控制技術(shù)、電梯維修保養(yǎng)、電梯檢測、電梯特種作業(yè)上崗證培訓(xùn)等課程的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：電梯電氣檢修裝置；控制技術(shù)；故障設(shè)置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.206

1 前言

隨著電梯產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和完善，未來電梯行業(yè)對(duì)高技能人才的需求量越來越大，將繼續(xù)呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。但國內(nèi)電梯行業(yè)人才的培養(yǎng)相對(duì)滯后。我校根據(jù)社會(huì)的需求，分析國內(nèi)外職業(yè)教育發(fā)展趨勢、廣東省電梯高端技能型人才市場需求變化，開設(shè)了電梯工程技術(shù)專業(yè)。培養(yǎng)電梯工程技術(shù)專業(yè)一線技術(shù)人才，主要是在工地一線從事的安裝、調(diào)試、維修、保養(yǎng)的高技能人才。

通過對(duì)畢業(yè)生從事崗位的的跟蹤調(diào)研和走訪用人單位對(duì)電梯專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)技能的需求的分析，要求學(xué)校加強(qiáng)電梯控制技術(shù)和維修方面的專業(yè)知識(shí)和技能。

2 現(xiàn)有電梯實(shí)訓(xùn)裝置的問題和解決方法

隨著電梯專業(yè)的發(fā)展和對(duì)電梯教學(xué)設(shè)備需求的增多，有一些教學(xué)儀器設(shè)備的廠家開發(fā)了一些電梯的教學(xué)儀器設(shè)備，但是這些設(shè)備與實(shí)際電梯存在一定的差距。采用的電氣控制部件與實(shí)際電梯存在一定的差別。在教學(xué)中使用起來不能使學(xué)生完全掌握電梯工作原理、控制方式、檢修等方面知識(shí)。在教學(xué)當(dāng)中不可能全部采用真實(shí)的整梯來進(jìn)行教學(xué)，因?yàn)檫@樣的教學(xué)成本太高也不太現(xiàn)實(shí)。如何給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)設(shè)備成為學(xué)校必須考慮的一個(gè)重要問題。

通過調(diào)研兄弟院校、電梯企業(yè)和走訪學(xué)生，為了給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的學(xué)校環(huán)境，我校將實(shí)訓(xùn)的電梯設(shè)備（機(jī)械部分已經(jīng)不能使用）的電氣控制部件改造成教學(xué)用垂直梯整梯調(diào)試模擬器。可模擬電梯電氣系統(tǒng)的控制回路、驅(qū)動(dòng)回路、安全回路，可模擬各類電梯故障，可修改/設(shè)置各類參數(shù)。通過此模擬器的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電梯常用電器的工作原理與實(shí)際應(yīng)用、電氣系統(tǒng)圖、電梯基本控制電路工作原理和電梯常見故障分析和檢修方法。為學(xué)生今后從事電梯電氣維修和考證電梯維修工技能證打下良好的基礎(chǔ)。

3 電梯工作原理及電氣控制系統(tǒng)

3.1 電梯工作原理

電梯的運(yùn)行首先由層站的乘客發(fā)出呼梯信號(hào)（或轎內(nèi)選層信號(hào)），電梯控制系統(tǒng)對(duì)廳外的呼梯信號(hào)（或轎內(nèi)選層）進(jìn)行登記，再根據(jù)轎廂在井道的位置信息和呼梯信號(hào)比較再判斷出轎廂的運(yùn)行方向。關(guān)閉電梯廳門和轎門。電梯在確保所有安全條件都滿足的條件下，才能啟動(dòng)電梯驅(qū)動(dòng)電路然后制動(dòng)器抱閘裝置通電松閘，曳引機(jī)帶動(dòng)轎廂開始慢車加速運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到額定速度后進(jìn)入穩(wěn)速快車運(yùn)行。電梯運(yùn)行過程中由樓層位置（井道信息）和信號(hào)顯示裝置裝顯示轎廂的位置。當(dāng)電梯到達(dá)目的樓層時(shí)，電梯微機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出停車指令，曳引機(jī)開始減速運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)樓層的平層位置時(shí)電梯停止運(yùn)行，然后控制系統(tǒng)發(fā)出開門指令打開電梯轎門和廳門。這樣電梯就完成了一個(gè)運(yùn)行周期。

3.2 電梯電氣控制系統(tǒng)

電梯的電氣控制系統(tǒng)從最開始的繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的微機(jī)控制系統(tǒng)，目前的電梯主要是采用微機(jī)控制系統(tǒng)，有部分客梯和雜物梯為了節(jié)約成本才使用PLC控制系統(tǒng)。電梯控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

電梯電氣控制系統(tǒng)通常由電梯信號(hào)處理電路、曳引機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速電路、門機(jī)控制電路和安全保護(hù)電路這四大部分組成。構(gòu)成了電梯完整的電氣控制系統(tǒng)。

4 電梯電氣控制系統(tǒng)故障分析

電梯出現(xiàn)電氣故障的原因主要有一下幾個(gè)方面：

（1）電氣元器件由于頻繁使用而出現(xiàn)磨損導(dǎo)致接觸不良或由于使用時(shí)間過長出現(xiàn)接觸電阻變大而出現(xiàn)故障。如門聯(lián)鎖觸電和呼梯按鈕、開關(guān)門按扭等。

（2）接觸器和繼電器的主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)由于頻繁動(dòng)作和使用時(shí)間過長，導(dǎo)致觸點(diǎn)出現(xiàn)電弧燒毀或觸點(diǎn)表面氧化層出現(xiàn)接觸不良。

（3）電氣部件在安裝或維保是沒有按照要求安裝到位或者元器件本身的質(zhì)量問題導(dǎo)致電氣部件不起作用。

（4）電梯主板出現(xiàn)接觸不良或虛焊以及相關(guān)的參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確。

（5）不正確使用電梯導(dǎo)致電梯出現(xiàn)故障，如長時(shí)間阻擋電梯門或者廳轎門地坎有異物卡住導(dǎo)致電梯關(guān)門不到位等。

5 設(shè)計(jì)思路及故障設(shè)置

5.1 設(shè)計(jì)思路

為了更真實(shí)的模擬實(shí)際電梯運(yùn)行，用方形鋼材設(shè)計(jì)一個(gè)縮小型的兩層電梯井道，把拆下來的井道電氣部件（主要是上下端站保護(hù)器件、底坑檢修盒、隔磁板）、廳門門頭、上下門區(qū)開關(guān)（上下平層感應(yīng)器）、隔磁板、轎廂開門機(jī)（安裝在龍門架上）、曳引機(jī)、對(duì)重框安裝在電梯縮小型井道當(dāng)中。把電梯的曳引機(jī)安裝在模擬井道的頂層。故障設(shè)置柜（把轎廂控制板等其他電氣電氣控制部件以及故障設(shè)置箱集中在故障柜中，如圖2）用來控制模擬電梯的運(yùn)行和故障的設(shè)置。

5.2 故障設(shè)置

通過對(duì)電梯電氣故障的匯總和分析，發(fā)現(xiàn)電梯電氣故障主要是接線點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)老化、短路等，主要就是開路和短路。為了使電氣檢修裝置能夠快速設(shè)置故障和故障點(diǎn)的現(xiàn)象接近電梯的實(shí)際故障，在相關(guān)電氣元件上串接開關(guān)或并聯(lián)開關(guān)來模擬電氣部件的開路和短路。

根據(jù)電梯控制原理，可以把電梯常見的電氣故障分為以下幾類：

5.2.1 安全電路故障

安全電路作用：為保證電梯能安全地運(yùn)行，在電梯上裝有許多安全部件。其主要作用就是當(dāng)某一安全開關(guān)動(dòng)作時(shí)，使電梯切斷電源或控制部分線路，電梯停止運(yùn)行。

在電梯安全電路的各個(gè)安全開關(guān)和安全繼電器的線圈以及觸點(diǎn)的線路中串接一個(gè)開關(guān)，在正常情況下使開關(guān)閉合，線路接通，則表示電路無故障；如果要模擬安全電路的故障則把串接的相關(guān)開關(guān)斷開就可以。

5.2.2 門聯(lián)鎖回路故障

門聯(lián)鎖作用：為保證電梯必須在全部門關(guān)閉后才能運(yùn)行，在每扇廳門及轎門上都裝有門電氣聯(lián)鎖開關(guān)。只有全部門電氣聯(lián)鎖開關(guān)在全部接通的情況下，控制屏的門鎖繼電器方能吸合，電梯才能運(yùn)行。

電梯門聯(lián)鎖電路和門聯(lián)鎖繼電器線圈以及輔助觸點(diǎn)線路中串接開關(guān)，正常情況下，使開關(guān)閉合，線路接通，則表示門聯(lián)鎖電路無故障；如果要模擬模擬門聯(lián)鎖電路的故障則把修改的開關(guān)斷開就可以。（門聯(lián)鎖回路不能設(shè)置出現(xiàn)短路的故障，因?yàn)榘凑諊业南嚓P(guān)規(guī)定，電梯的廳門和轎門電氣觸點(diǎn)在廳門和轎門打開時(shí)必須通過機(jī)械裝置把電氣觸點(diǎn)斷開）。

5.2.3 門機(jī)控制系統(tǒng)故障

門機(jī)控制系統(tǒng)作用：是電梯不在運(yùn)行狀態(tài)并滿足開關(guān)門（在平層位置并沒有超載）條件時(shí)，根據(jù)主控電腦板發(fā)出的指令打開電梯的廳門和轎門。

在開門按鈕、關(guān)門按鈕、稱重裝置、門機(jī)控制電路中各串接一個(gè)開關(guān)后，正常情況下，使開關(guān)閉合，線路接通，則表示門聯(lián)鎖電路無故障；如果人為的把開關(guān)斷開，即可設(shè)置一個(gè)斷路故障。

5.2.4 轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕故障

轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕作用：廳外召喚（轎內(nèi)樓層）按鈕是用來登記廳外（轎內(nèi)）乘客的呼梯需要。同時(shí)，它有同方向本層開門的功能。

在電梯轎內(nèi)樓層按鈕和廳外召喚按鈕線路中串接一個(gè)開關(guān)后，正常情況下，使開關(guān)閉合，線路接通，則表示門聯(lián)鎖電路無故障；如果人為的把開關(guān)斷開，即可設(shè)置一個(gè)斷路故障。

5.2.5 參數(shù)設(shè)置和主板故障代碼

電梯的慢車運(yùn)行、變頻器基本參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整、編碼器、電機(jī)自調(diào)諧、主板操作說明、提前開門/在平層功能、主板故障代碼表等功能可以通過電梯調(diào)試手冊(cè)進(jìn)行查找和設(shè)置。

本裝置的故障設(shè)計(jì)是在電梯原有電路的基礎(chǔ)上串聯(lián)相應(yīng)的開關(guān)來模擬電梯的故障。由于是利用“額外增加的開關(guān)”串接在硬件電路中，通過人為斷開開關(guān)進(jìn)行模擬產(chǎn)生故障，該方案易于實(shí)現(xiàn)，易于設(shè)置及恢復(fù)，在教學(xué)中使用較為方便。

6 結(jié)束語

該實(shí)訓(xùn)教學(xué)電梯模型，可用于學(xué)生認(rèn)識(shí)電梯電氣部件和了解電氣部件安裝位置，主要是讓學(xué)生通過本裝置的訓(xùn)練來提高電梯故障的檢修能力和學(xué)習(xí)電梯電氣控制技術(shù)。當(dāng)把電氣部件拆除后，本裝置也可以作為導(dǎo)軌和廳門的安裝架，學(xué)生可以在安裝架上進(jìn)行導(dǎo)軌的安裝調(diào)試和廳門的安裝調(diào)試。

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作者簡介：蔡少權(quán)（1980-），男，廣東惠來人，本科，實(shí)驗(yàn)師、高級(jí)技師，研究方向：電工電子、機(jī)電一體化技術(shù)方面的教學(xué)和設(shè)備維修。