一 电梯控制系统简介

　　YP-VF是日立公司在上世纪八十年代推出的微电脑控制VVVF（变频变压调速）电梯，系统主要由5块电路板组成，控制核心是MPU电路板，其中M6802为八位微机芯片，管理系统控制部分，主要负责呼叫信号登记、开关门控制和运行控制等称为主电脑。 M68000为十六位片微机，负责运行距离运算，速度曲线的生成，调速部分的运动控制计算（矢量控制运算），故障检测和记录等工作，称为副电脑。输入输出接口板FIO负责各种开关量输入输出信号的缓冲、隔离，驱动。电流调节板ACR的功能是将电流传感器很多的信号与微机给出的指令进行比较、处理以形成脉宽调制PWM信号送入BDC板作为变频器的控制信号，。基极驱动板（BDC）是将ACR送来的PWM信号进行放大后直接驱动逆变器功率晶体管，板上还具有过电压、欠电压，过电流检测，制动回路检测等功能，检测信号送回ACR进行触发处理再送入MPS板进行处理分析。轿顶控制板SＤＣ板负责将轿箱内的信号传输和接收来自机房控制柜的控制信号。A/D电路板是负责负荷检测的。电机采用矢量控制的变频变压调速方式，具可靠性高，运行舒适平稳，能耗低等特点，电路板中大量采用中小规模的集成电路，和专用厚膜集成组件，使系统的复杂性大大提高，一旦发生故障检修难度也比较大，好在该梯具有比较完善的故障自检测功能和故障保护、记录功能，为检修带来一定的方便。发生故障的电梯是1988年有香港日立工程公司安装的，使用十多年故障率比较低。故障出现在2000年.

　　二 故障现象

　　呼叫信号已登记，电梯关门后又重新开门，不能启动，再按按钮电梯就没有反应。在机房上观察，电路板ＭＰＵ上显示故障代码TD34，电梯进入保护性停机状态。

　　三 故障分析及处理

　　（一）出现故障码TD34原因分析

　　查资料手册表明，故障代码TD34是表示主电源电压太低。为了进一步分析故障，我们先把电路原理图整理成功能框图，见（图1，2）。就功能框图看这个报警信号是由于电脑检测到滤波电容两端电压异常偏低后发出的，引起的原因可能有：

　　1.主电源部分故障引起滤波电容端电压太低，或无电压。

　　由电路图（见附图３，４）简化为上图，可以看出，主电源传输路径是：市电输入经过空气开关送入自耦变压器，降压后再由整流模块CNV 整流出直流电，通过预充电电阻RSH或主接触器T10触点进入滤波电容的，引起电压低的有以下几种可能：   

　　n        输入电压偏低或失相；

　　n        空气开关接触不良；

　　n        自耦变压器故障；

　　n        整流模块故障；

　　n        RSH故障；

　　n        T10故障

　　n        负载短路故障。

　　2.是电压检测电路故障引起误报

　　电压信号通过排线MJ送入BDC路板进行检测（见图５，图３），并将检测结果通过ACR电路板处理后送入电脑板MPU，可见，发生检测错误有几种可能：

　　n        排线故障；

　　n        BDC板故障；

　　n        MPU板故障。

　　下图是出现故障码TD34原因树状图：

　　（二）初步检查及检查结果

　　根据上图分析，首先按由测量的容易到困难，由简单到复杂的顺序进行检测。首先检测了主滤波电容器（因为主电容的安装位置便于测量，而且最直接可以马上判断是电源故障还是检测电路故障），结果，电压其端电压仅为5V。再检测整流模块输出，电压是260V，而此时T10尚未动作，因此判断RSH可能有故障，仔细观察，发现明显变色，遂卸下检测，证明已经开路RSH。

　　（三）RSH损坏原因分析和检查

　　1.原因分析：

　　RSH电阻是，整流电路的预充电限流电阻，规格是100Ω/100W，他的主要作用是在T10吸合之前和主逆变电路基极驱动信号尚未送入时，给滤波电容预先充入电压，避免大电容瞬时投入高电压产生浪涌电流给整流电路和T10主触点造成的破坏性冲击。造成RSH损坏的原因有：

　　（1） RSH电阻老化自然损坏。绕线电阻由于长期在电流（电化）腐蚀效应，热胀冷缩引效应共同作用下而损坏的情况并不少见。

　　（2）负载存在短路故障。如果负载存在短路故障，整流输出的电流会通过预充电电阻RSH→整流桥负电压输出极极形成电流I，电流值：I＝整流输出电压÷（预充电电阻RSH）＝260V÷（100Ω）＝2.60A这么大电流足以使RSH承受约670W(P=U²÷R＝260×260÷100＝676W) 功率，远大于其额定功率而烧毁。可能原因有：

　　n 再生晶体管及其控制回路存在故障。再生晶体管已经击穿或者由于其驱动电路故障使晶体管处于异常导通状态。

　　n 主逆变晶体管模块组及其控制电路故障：主逆变晶体管如果有容易的上下两臂击穿导通，就会通过电动机或直接形成短路或虽然只有一臂击穿也可能在有基极驱动的造成共态导通短路。

　　n 主滤波电容器存在故障。该电解电容的使用寿命一般在1万～两万个小时，并且随工作温度升高而缩短，有资料显示，工作温度每升高10℃，电解电容的寿命将缩短50个百分点，而该电梯投入使用已经十几年，工作温度也不是很理想发生故障的可能性较高。

　　（3）T10及其控制回路故障。

　　由T10的动作原理来看，逆变电路开始工作时需要比较大的电流，如果T10不动作，或者动作滞后，所有的电流将瞬间流过RSH，从而将其烧毁。有几种可能：

　　n        T10线圈烧毁

　　n        T10主触点烧断或接触不良

　　n        T10机械结构故障，引起动作延时

　　n        FIO电路板与T10的连线有故障。

　　n        FIO电路板有故障，驱动T10线圈的固体继电器坏。

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　　2.检查及检查结果

　　（1）静态检查

　　基于上述分析，为避免将使故障扩大。慎重起见先作静态测量判断是否存在直接短路现象，用万用表电阻档检测再生制动晶体管和逆变晶体管模块组各极间正反向电阻，基本在正常范围内，不存在短路现象。测量滤波电容器静态电阻也正常，用电容表测量其电容量为5580微法，也属正常。再检查MPS电路板的FF插座及插线，自动电路调节板的插线、插座，以及基极驱动板BDC的FA,MH插座插线，重点检查了基极BDC到再生制动晶体管，BDC到逆变晶体管组的连线，输入输出电路板FIO与T10的连线，和T10的线圈电阻，没有发现问题。

　　（２）串限流电阻（白炽灯泡）作动态检查
　　上边的检查没有发现明显异常，但是，低电压情况下的静态检查毕竟和全电压下的状态有所不同，电解电容和其他半导体元件还是有可能在高电压下击穿，还是为了不扩大故障，再进行通电试验之前，我们采用了串灯泡的方法，将RSH换成一颗200V100W的白炽灯，然后通电，这样做是因为220V100W的白炽灯冷态电阻在35Ω左右可以替代ＲＨＳ作预充电作用，如果负载发生短路或者电流异常增大，灯泡的电阻将急剧增大，从而把电流的幅度限制在0.6A以内，保护电路中的元器件，防止故障的扩大，另外，灯泡的亮度也可以帮助我们了解电路中的电流，便于观察电路是否存在电流的情况。

　　通电以后发现，MPU电路板不再显示故障，电梯也可以正常开关门，在机房试作慢车运行，电梯可以运行。反复试车，都正常。于是再进一步试运行快车，也能正常运行。运行了十几次后，却出现另一种情况：T10吸合的同时灯泡也亮起来，大概零点几秒后MPS电路板又显示故障码TD34，系统进入保护状态，故障又重新出现。关电源重新送电，故障码消失，又可以运行，再运行上百次不会出现故障情况，用户反映该梯以前也出现过RSH烧毁的故障，更换RSH以后就可以正常，但是运行了一个月就又出现同样故障。这个情况表明，故障根源还没有找到。观察发现这样一个现象：T10吸合瞬间灯泡跟着闪烁，虽然亮度很低但是这种情况很可疑，到同一机房的另一台电梯上进行对比测量，发现RSH的两端电源始终很低。

　　３.检查结果分析及故障根源确定：

　　从电梯可以走快车的情况表明滤波电容、制动晶体管，逆变电路应该没有问题，T10吸合同时白炽灯亮的情况说明了T10主触点有时接触不良或者，T10动作有滞后的可能性最大。首先在断电的情况下强制T10触点闭合，测量其接触电阻0.５Ω，为了进一步验证情况正常。然后，拆开T10的相关引线，利用12V蓄电池串入1Ω的大功率电阻，分别为三组触点加入大电流，并检测其电压降，发现其中两组电压降高达5V多，判断应为接触不良。故障的根源就是：T10主触点接触不良，引起RSH烧毁。

　　五更换零件修复故障：
　　换上T10接触器和ＲＨＳ预充电电阻，重新通电，并进行试运行，情况良好，至今尚未出现同类故障。

　　六 维修思路及方法总结：
　　Ypvf出现故障码TD34是一种比较典型的故障，其检修的难度就在于如何在复杂的电子线路之中理出清晰检修思路，化繁为简，在发生时有时无的软故障，可以抓住一点顺藤摸瓜找到根源。虽然其发生机理并不非常复杂，但他却很具有代表性，这一类故障在其他变频驱动电梯也不少见。

　　（一）分析故障的基础。对于微电脑控制的电梯来说，熟悉系统是分析故障的基础，首先必须了解设备的原理功能图，它是把电原理进行简化，提取出关键信息反映了系统的组成，以及系统中各子系统之间关系，这对于故障的查找是至关重要的，电气设备故障大多是由于系统中某一部分功能失常引起的。因此了解熟悉系统功能可以使我们在分析故障时事半功倍。我们还必须尽量利用设备的手册，以便更快的了解设备，以及故障代码等相关资料，为我们进一步分析查找故障部位提供指导。和其他设备一样，故障现象的仔细观察，以及故障发生背景的了解也是分析的起点和重点。

　　（二），故障点定位的方法查找故障的过程是故障分析和测试反复进行的过程。分析的目是为下一步的测试，使故障点推断得更精确具体。一般采用以下几种方法：

　　1,根据电路的排列方式，分割包围逐步缩小范围。根据电路的特点，通过简便的检查、测试方法确定出大的范围，在由大范围逐步孤立到小范围，然后进一步检查测试。不应没有章法，到处测量，这样必然抓不主关键。应根据电路的排列特点来判定故障部位。

　　2，按可能性大到可能性小逐步检查，缩小范围：优先考虑检测，发生故障可能性较高的部位，可以做到有的放矢，快速定位故障。

　　3，从简单到复杂，由容易到困难。逐步缩小范围。检修实践中应考虑先从容易检测的地方下手，再逐步检查到复杂不易检查的部位。如 “先电源后电路”，“先外围附属电路后内部电路”等原则。

　　综合以上原则，确定检查的先后顺序，就可以较快的定位故障。要注意找故障的点是不是故障的根源，如果不是就应该寻根问底，找到根源，很多情况下，故障定位就是排除故障，原因一旦找到，问题就解决了。

　　七 结束语：
　　电梯维修是一项考验技术人员综合能力的工作，只有掌握扎实的基本功，不断的学习和实践加上认真仔细的观察记录，取得足够的第一手资料，积累丰富的经验，能达到更高水平。另一方面，开阔视野，努力更新知识，善于和同行交流从中汲取心得体验也是非常必要的。以上是我的一点粗浅的看法，水平有限，敬请指正。

　　参考文献：
　　1 何乔治 陈新华 何峰峰 姚融融编著 《电梯故障与排除》 机械工业出版社 2002年 第一版

　　2.常路德 编著 《电梯控制系统维护一读通》人民邮电出版社 2006年 第一版

　　3.杨江平 主编 《电子装备维修技术及其应用》国防工业出版社 2006 第一版

　　4王中峰 郝继光 主编 《数控机床故障维修及实例》国防工业出版社 2006 第一版