15887873230进行电梯电气系统的故障诊断与维修，必须掌握电梯电气系统的组成及工作原理、电气故障诊断的一般步骤与方法。因此，读懂电梯电气原理图、接线图，掌握机房、轿厢、井道、底坑、层站等部位电气元器件的名称、作用、接线、接线盒接线端子排的接线，掌握主控制板输入、输出控制信号的状态，掌握电气故障排除与维修的思路与方法是进行电梯电气系统故障诊断与维修的基础与前提。以电梯中经常出现的故障为参考，本模块设置了九个项目来培养学生维修电梯电气系统故障的能力。这九个项目分别为电梯电气控制系统故障诊断相关知识，电梯电源电路、电梯安全与门锁电路、电梯主控制电路、电梯制动电路、电梯开关门控制电路、电梯外呼内选通信电路、电梯变频驱动电路故障诊断与维修以及电梯其他故障现象分析。每个项目中又分为若干任务，通过任务训练，学生可掌握电梯电气系统故障诊断的相关知识与一般原理，学会电梯常见电气故障诊断与排除的方法，同时掌握安全操作的程序，树立良好的安全意识，为正确运行电梯打下坚实基础。
模块目标
1)掌握电梯电气控制系统故障诊断与维修的相关知识。
2)掌握电梯电源电路故障诊断与维修的方法与步骤。
3)掌握电梯安全与门锁电路故障诊断与维修的方法与步骤。
4)掌握电梯主控制电路故障诊断与维修的方法与步骤。
5)掌握电梯制动电路故障诊断与维修的方法与步骤。
6)掌握电梯开关门控制电路故障诊断与维修的方法与步骤。
7)掌握电梯外呼内选通信电路故障诊断与维修的方法与步骤。
8)掌握电梯变频驱动电路故障诊断与维修的方法与步骤。
9)了解电梯其他故障现象分析的方法与步骤。
10)培养维保人员良好的安全意识与职业素养。
内容描述
电梯一旦发生故障，就不能正常运行，维保人员首先应判断故障是出自机械部分还是电气部分。如果电梯电源系统供电正常，且能用电动检修状态运行，则说明机械系统存在故障的可能性较小。若电梯电力拖动电路也正常工作，则故障多出自电气控制系统之中。
在判定电梯故障出自电气系统后，还要进一步确定故障是出自于电气系统的哪个电路(即电梯电气系统的电力拖动电路、电源电路、安全与门锁电路、主控制电路、门机外围控制电路、制动电路、外呼内选通信电路等),以缩小故障范围。在确定故障出自电梯某一确定的电梯分电路后，进一步缩小诊断范围，确定电梯故障出自于电路中的哪一个故障点，即故障是出自于开关、触点、线圈还是连接线路等位置。
通过若干项目任务的训练，学生可全面掌握电梯电气系统故障诊断的相关技能，即故障分析能力、故障诊断与排除能力，并具备安全操作的意识与职业素养。
项目一 电梯电气控制系统故障诊断相关知识
作为一名电梯维保人员，必须具备电梯电气控制系统故障诊断的相关知识，包括电梯电气控制系统组成及工作原理、电气故障诊断与维修的一般方法、维修电梯的一般注意事项。通过任务一和任务二的训练与学习，学生可基本掌握这些知识。
项目目标»
1)掌握VVVF电梯电气控制系统工作原理。
2)能够识读VVVF电梯电气原理图。
3)能够根据电梯电气原理图查找零部件及触点。
4)掌握电梯电气系统故障诊断的方法和步骤。
任务一VVVF电梯电气控制系统的工作原理
知识目标
1)熟悉电梯电气控制系统的组成。
2)掌握电梯电气控制系统的工作原理。
能力目标
1)能够根据电梯电气原理图查找各电气元器件位置。
2)能够根据电梯电气原理图查找控制柜相关接线端。
3)能够安全操作电梯，确保人身及设备安全。
任务描述
掌握电梯电气控制系统的工作原理是进行电梯电气故障维修的基础与前提。本任务介绍了变压变频(VVVF)调速电梯控制系统的工作原理。
任务分析
电梯电气系统包括电力拖动系统和电气控制系统两部分。电气原理图是进行电梯电气故障诊断与维修的依据。虽然电梯电气原理图规则、清晰，但由于电梯各部件分散在不同位置，其实际布线较为复杂。因此，能够根据电气原理图查找各电气元器件的位置及其相关触点是进行电气故障诊断与维修的前提。
相关知识
一、电梯电气控制系统的组成
电梯电气控制系统由电力拖动装置、操纵装置、位置显示装置、门机控制装置、终端开关、安全开关及门锁开关、平层开关、通话装置、照明系统以及上述各部分的协调控制装置等组成。
(1)电力拖动装置 电梯的电力拖动装置和各部分的协调控制装置布置在控制柜内，是电气控制系统的核心部件，也是电梯运行的指挥中心。控制柜一般安装在机房内，随着无机房电梯的诞生，控制柜也有安装在顶层层站门旁或井道内的。
(2)操纵装置操纵装置一般包括轿内选层(指令)和外召唤按钮、轿顶检修操作装置、紧急操作装置等。轿内选层(指令)和外召唤按钮是供乘客选定目的层站和召唤电梯驶向侯梯层站的装置。轿顶检修操作装置是供专业检修人员在检修状态下操作电梯上下运行的装置。紧急操作装置可以分为两种：一种是针对有减速器的电梯或移动装有额定载重量的轿厢所需的操作力不大于400N时，采用人工手动紧急操作装置，即盘车手轮和制动器松闸扳手；另一种是针对无减速器的电梯或移动装有额定载重量的轿厢所需的操作力大于400N时，采用紧急电动运行的电气操作装置。
(3)位置显示装置 位置显示装置包括轿内和层站显示器，用于显示电梯所在层站的位置以及电梯运行的提示信息(如运行方向、自动运行及超载等)。
(4)门机控制装置 门机控制装置是控制电梯门运行的装置。电梯门是电梯的一个重要部件，门机驱动控制有直流(电动机)变压调速、交流变压调速、交流变压变频调速。门机控制装置一般安装在轿顶。
(5)终端开关 终端开关用于电梯上下终端层的减速和极限位置保护。
(6)安全开关及门锁开关 安全开关是用于保护电梯安全运行的开关。它分布在机房(盘车手轮开关、控制柜急停按钮及限速器开关等)、轿厢(轿厢急停开关、轿顶急停按钮及安全钳开关)、井道(上、下极限开关)、底坑(缓冲器开关、张紧轮开关及底坑急停按钮)等各处。各处开关串联起来形成安全回路，控制安全继电器的通断电，从而控制电梯的安全运行。门锁开关安装在轿门和层门上，只有二者同时接通控制电路，轿厢方可运行。
(7)平层开关 当电梯完全进入平层区，平层开关动作，电梯停止运行。
(8)通话装置 通话装置用于乘客、检修人员报警和通话。它由轿内报警通话装置、轿顶通话装置、底坑通话装置、机房通话装置和监控室通话装置等组成。其中，轿内报警通话装置是供乘客使用的装置，轿顶通话装置、底坑通话装置、机房通话装置是供检修人员使用的装置。
(9)照明系统 照明系统主要由乘客区域照明和检修人员区域照明组成。
二、电气元器件安装位置、线路敷设情况及相互连接介绍
(1)电气元器件安装位置
1)机房：配电箱包括控制柜电源断路器、轿厢照明断路器、井道照明断路器等；控制柜(变压器、380V变压器输入电源断路器、开关电源断路器、110V电源断路器、220V电源断路器、相序继电器、安全继电器、门锁继电器、电源接触器、抱闸接触器、主控制器、变频器、开关电源、制动电阻器、急停开关、紧急电动运行按钮、接线端子排)、电动机、制动器线圈、抱闸检测开关、编码器和限速器开关等。
2)层站：呼梯盒、层门门锁。
3)轿厢：轿厢开关(独立、风扇、急停、照明、司机、直驶)、轿厢内选、轿门开关(轿门锁、双稳开关)、轿顶开关(轿顶板、急停开关、检修开关、检修公共按钮、检修上行按钮、检修下行按钮、平层开关)和轿底开关(称量开关、安全钳复位开关)。
4)井道：井道照明、井道急停、强迫减速开关(上、下强迫减速开关)、限位开关(上、下限位开关)和极限开关。
5)底坑：底坑急停开关、缓冲器开关、张紧轮开关、照明开关。
(2)线路敷设及相互连接情况 扁电缆通过轿顶板连接轿厢各电气部件至控制柜，底坑电气开关、井道电气开关、层门门锁开关通过井道内壁连至控制柜，机房控制柜外其他电气部件通过机房走线连至控制柜。
三、电梯电气系统的工作原理
电梯电气系统包括电力拖动系统和电气控制系统。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向运行的主驱动电路和轿门开关门运行的驱动电路。目前两者主流技术均采用交流变压变频(VVVF)调速技术，达到了无级调速的目的。电气控制系统则由众多召唤按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分核心器件(PLC或微型计算机)等组成。电气控制系统与电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。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；如果按电路功能区分，电梯电气系统又可分为电源配电电路、主控制电路、主拖动电路、制动电路、开关门控制电路、安全与门锁电路、呼梯及楼层显示电路等组成。
典型的电梯电气控制系统框图如图2-1所示。它主要由轿内操纵箱、外召唤、曳引机驱动电路、门机控制系统、称量装置、层站显示装置及平层装置等组成。其中，驱动系统完成的是曳引机驱动功能；控制系统完成的是电梯控制及管理功能，并负责与电梯外围电路的通信功能。PLC与通用变频器的电梯控制系统和图2-1类似，其中通用变频器完成驱动系统的功能，PLC完成控制系统的功能。
由于电梯的电气控制环节较多，元器件安装比较分散，电气系统故障的发生点可能是机房控制柜内的电气元器件，也可能是安装在井道、轿厢、层门外的控制电气元器件等，故障点广泛，难以预测，且故障的现象及引起故障的原因多种多样，给维修工作带来一定的困难。因此，只有掌握电梯的电气原理，熟悉电气元器件的作用及安装位置、线路敷设情况，掌握排除故障的正确方法，才能提高排除故障的效率和维修电梯的质量。
电梯电气控制环节虽多，但它们之间不是相互独立的。其中，配电电路为安全与门锁电路、主控制电路、制动电路、开关门控制电路、主拖动电路提供电源，安全与门锁电路中的门锁继电器与安全继电器的触点连在主拖动电路、主控制电路中，主控制电路中制动接触器、运行接触器触点分别连在制动电路与主拖动电路中，外呼内选通信电路和主控制电路相连，门锁继电器触点连在制动电路中，开关门控制电路控制门机电路。
(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)主控制电路主控制电路类似于PLC装置，由主控制板和分布在各处的开关触点连接而成。其作用如下：
1)当乘客、司机或维保人员发出召唤信号后，主控制器根据轿厢的位置进行逻辑判断，确定电梯的运行方向并输出相应的控制信号(制动接触器通电、运行接触器通电等)。
2)当轿厢运行至平层位置，主控制器发出相应的信号促使主电动机停止转动，门机运行，打开轿门与层门。
3)当电梯安全开关或门锁开关断开时，电梯停止运行。
(3)变频驱动电路 变频驱动电路的主要用途是驱动曳引电动机，并对其进行变压变频调速。它包括主电路、旋转编码器信号电路、速度模式控制电路及其他电路等。
电梯的变频驱动电路如图2-4所示。主电路的走向为：网络三相电源L1、L2、L3→安全继电器→变频调速器输入端U1、V1、W1→变频调速器输出端U2、V2、W2→电源接触器→曳引电动机。
曳引电动机同轴旋转的旋转编码器运行时发出脉冲信号，连续不断地输入变频调速器，作为变频调速的速度反馈信号。同时，脉冲信号送到主控制器，作为计算轿厢位置的信号。
其他信号包括速度代码信号CODER-1、CODER-2、CODER-3,用来计算轿厢在检修、低层运行、高层运行时的速度曲线；UP/DOWN信号是选层信号，选择电梯是上行还是下行；变频器内部发生故障时，D01故障点接通，安全电路断开，电梯停止运行或不能起动。变频器运行时，其内部触点D02导通，导通信号输入到主控制器，作为微机识别电梯是否正常的信号，DO3为变频调速器输出的预开门触点信号。
(4)制动电路 制动电路也称为电磁制动器电路、抱闸电路，其主要作用是电梯停止
运行时制停曳引电动机主轴，使轿厢和对重安全地停靠在任何地方而不移动；当电梯运行时，制动器松开，曳引电动机运行。它是由门锁继电器触点JMS、运行接触器触点CZC、抱闸触器触点CBZ和制动线圈等组成的串联电路。
(5)开关门电路开关门电路又称为变频门机控制系统。其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，轿厢承载是否超载等信号，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，并带动层门启闭。
(6)安全与门锁电路电梯安全与门锁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、维保不到位、使用不当等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保人员采取确保安全的措施。
(7)呼梯及层站显示电路呼梯及层站显示电路的作用是将各处发出的召唤信号转送给主控制器，在主控制器发出控制信号的同时把电梯的运行方向和层站位置通过层站显示器显示。
(8)五方通话电路 图2-5所示为典型的五方通话装置系统。在电梯机房、轿厢、轿顶、底坑的通话装置分别称为机房通话装置、轿厢通话装置、轿顶通话装置、底坑通话装置。本地通话装置是指设置在本地监控中心或警卫室的通话装置。远程监控中心的通话装置是指普通电话机。
(9)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状态而转入消防工作状态。
2.根据电梯电气原理图查找控制柜相关触点
1)查找电源电路触点，并将编号写出。
2)查找主控制电路的触点，并将编号写出。
3)查找主拖动电路的触点，并将编号写出。
4)查找安全及门锁电路触点，并将编号写出。
5)查找抱闸电路触点，并将编号写出。
任务准备
根据任务内容及任务要求选用仪表、工具和器材。
任务实施
1.查找电梯电气开关、触电等电气部件的位置
1）查找机房配电箱、控制柜、曳引电动机、限速器中的电气开关，说出它们的名字和作用，并判断其属于哪个回路。
2）查找轿厢中的电气开关，说出它们的名字和作用，并判断其属于哪个回路。
3）查找并道和底坑中的电气开关，说出它们的名字和作用，并判断其属于哪个回路。
2.根据电梯电气原理图查找控制柜相关触点
1）查找电源电路触点，并将编号写出。
2）查找主控制电路的触点，并将编号写出。
3）查找主拖动电路的触点，并将编号写出。
4）查找安全及门锁电路触点，并将编号写出。
5）查找抱闸电路触点，并将编号写出。
任务考核
任务完成后，由指导教师对本任务的完成情况进行实操考核。
任务小结
本任务详细介绍了电梯电气控制系统的组成、工作原理及电气原理图。通过学习本任务内容，学生可掌握电梯电气控制系统的组成及工作原理，为电梯电气控制系统故障诊断与维修打下坚实的理论基础。
