淺談電梯故障的成因及診斷檢測

崔志威

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一、電梯的運行原理，系統(tǒng)結構分析

在市場上銷售或常見的電梯種類很多，雖結構各有不同，但是運行的道理都使一樣的，它們之間有很大的共性存在，都是由三個部分分別組成：一是機械系統(tǒng)是由電梯的骨架構成；二是電氣系統(tǒng)，其主要工作原理是拖動和控制，保障電梯正常運行；三是安全保護系統(tǒng)，保證系統(tǒng)之間相互控制，因而保證電梯正常安全的運行。

(一)電梯的機械系統(tǒng)方面

我們所熟知的電梯機械系統(tǒng)，也就是電梯的骨架，保證電梯運行過程中起著非常重要的作用，但是電梯機械又是由以下幾個方面構成，依次是導向系統(tǒng)部分、曳引系統(tǒng)部分、門系統(tǒng)部分以及重量平衡系統(tǒng)部分。下面我們主要闡述、分析門系統(tǒng)和曳引系統(tǒng)。

1.我們所說的曳引系統(tǒng)，就是向設備輸出動力以及傳遞動力的組件，也就是使電梯能上升、下降，并正常工作的裝置。主要是繩頭的均衡裝置、曳引機、曳引鋼絲繩、復繞輪以及導向輪等組成。這樣論述我們就直觀的了解到，曳引機就是起著提供動力來源的作用。

2.所謂電梯門結構就是由轎門以及層門組成的，也就是說電梯門系統(tǒng)是由門機系統(tǒng)、控制器、廳門以及轎門等安全裝置組成構件。但是門系統(tǒng)開關信號還是要靠控制器接受完成，例如發(fā)出開門的信號，受控制門會正轉運行，反向操作就會反轉，然后通過門的聯(lián)動機構來帶動轎門正常運動，廳門就會和轎門一起開啟；當門到達限位點的時候，電機停止工作，電梯門就開啟完成。

(二)電梯的電氣控制系統(tǒng)方面

電梯的電氣系統(tǒng)主要是由電力驅動，以及電梯信號控制兩個部分構成。電梯的電氣系統(tǒng)工作原理。是根據(jù)操作人員的意愿對電梯發(fā)出啟動、運行、停止、開門、關門等工作命令。

1.電梯的電力驅動系統(tǒng)，主要由四個部分構成，依次為控制系統(tǒng)、傳動機構、電梯轎廂等部分以及電動機組成。其中電力驅動系統(tǒng)是依照調速方式具體分為：交流變壓調速系統(tǒng)部分、交流變極調速系統(tǒng)部分還有變頻變壓調速系統(tǒng)部分組成。

2.現(xiàn)在的電梯信號控制系統(tǒng)主要是由：繼電器邏輯型和微機控制型兩種型號，我們最常用的是微機控制，它是用來采用CAN的技術來作為傳遞電梯指令信號的通信方法。

3.安全保護系統(tǒng)方面，電梯安全保護系統(tǒng)由多種電梯安全保護裝置組合而成：超速保護裝置—限速器、安全鉗；超越行程的保護裝置—強迫減速開關、終端限位開關；沖頂(蹲底)保護裝置——緩沖器；門安全保護裝置—層門門鎖與轎門電氣聯(lián)鎖及門防夾人的裝置；轎廂超載保護裝置及各種裝置的狀態(tài)檢測保護裝置；供電系統(tǒng)保護、電機過載、過流等裝置及報警裝置等。

二、常見電梯系統(tǒng)故障的成因

隨著科學技術的飛速進步和發(fā)展，加上地區(qū)的差異原因，因而電梯種類非常多，但是他們的故障特點綜合起來有以下幾點：

（一）故障問題的復雜性

是電梯的控制系統(tǒng)中間的互相傳遞和配合，誘發(fā)是故障的原因，故障前的征兆十分復雜，也有可能是一種征兆多種故障可能，原因也不盡相同。但是征兆和原因之間的不確定關聯(lián)，造成電梯故障診斷有非常大的復雜性和不確定性。

（二）故障問題的層次性

眾所周知電梯是由很多系統(tǒng)部件組合而成的，例如機械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等，但是組成系統(tǒng)中間也是有層次的，從而造成電梯故障復雜，且具有層次性。因此故障之間或者是由系統(tǒng)層次間的關聯(lián)，如低層次故障會引起高層次故障，但是層次低的故障必定會誘發(fā)高層次故障的發(fā)生。因此這種低層次引發(fā)高層次故障，也就被定性為故障的層次性。

三、診斷電梯故障的方法

診斷電梯故障的方法是經(jīng)歷了從簡單到精準的診斷過程、從人工到智能的診斷過程、從單機診斷到網(wǎng)絡診斷的過程，如果要具體分類的話，就要概括為：基于數(shù)學模型以及基于非模型兩種診斷方法，在此我們就以上兩種情況進行闡述。

(一)基于系統(tǒng)數(shù)學模型的故障診斷方法

作為電梯設計中的系統(tǒng)數(shù)學模型，用以診斷故障的方法是以數(shù)學模型為依據(jù)，并以現(xiàn)代優(yōu)化方法以及現(xiàn)代控制理論為指導，結合等價空間方程、參數(shù)模型、觀測器的識別以及數(shù)據(jù)產(chǎn)生的誤差，再以故障判定的準則對誤差進行分析以及相關的判定。實際情況只要使用觀測器判斷系統(tǒng)的輸出值參數(shù)，再跟輸出值比較，來獲取故障信息的準確位置。

(二)基于非模型的故障診斷方法

伴隨著科技的飛速發(fā)展，電梯故障的診斷方法不斷完備和先進，重點是非模型這方面，以下著重闡述基于非模型的故障診斷方法：

1.以診斷專家系統(tǒng)的方法進行診斷。所謂的診斷專家系統(tǒng)的故障診斷，主要是以診斷知識系統(tǒng)的總結論述、診斷、推理的方法、診斷推理不確定性和診斷結果數(shù)據(jù)的獲取。

2.診斷故障模式鑒別的診斷方法。診斷故障模式識別是以故障診斷的模式識別為準，并以選取及提取模式特征為依據(jù)，整合離線分析以及在線分析的全過程，以此獲得特征向量集和故障基準模式集，而后確定判別函數(shù)，并以在線診斷提取故障時所需特征的向量為標準，結合給定的判別函數(shù)，來判定故障分離定位。

3.電梯的故障樹診斷方法。電梯的故障樹故障診斷是以系統(tǒng)以及設備特定成因、不希望成因、各個部分的子系統(tǒng)和各部件故障，組成的故障邏輯結構圖，通過邏輯結構圖，進行分析系統(tǒng)故障的原因，在由整體到部分依樹的形狀，進行詳細的劃分判定，具體的說就是圖形演繹法，簡單的解釋就是把系統(tǒng)故障，以及系統(tǒng)故障的各種成因制成圖集，使之直觀的反應故障點、系統(tǒng)以及元部件和故障之間的聯(lián)系，依次給予定性、定量，用以計算故障的概率和程度。

四、總結

作為現(xiàn)代高層建筑的必要交通工具“電梯”，已經(jīng)在我們的日常生活和社會的發(fā)展中起到了非常重要的作用，它也成了我們生活的重要組成部分，關系到我們的生命和財產(chǎn)安全，電梯作為特種設備，國家對它的質量和安全提供有效的安全保證，在實際工作中這也是我們的職責和判定電梯故障的方法。