电梯控制器故障主要源于环境压力因素,例如高温、高湿、振动和灰尘,其中高温就占电子故障的55%。电子元件的设计工作温度为0-70°C,相对湿度约为50%;温度每升高10°C,电容器寿命就会减半,半导体器件的劣化速度也会加快,因此环境温度应保持在40-50°C左右。灰尘和湿气会造成绝缘或导电,导致过热、短路和PCB板寿命缩短;当灰尘浓度超过500 ug/in²时,故障率会增加;而当灰尘浓度低于20 ug/in²时,故障率几乎为零。安全措施包括:适当的冷却、交叉通风、机柜和VVVF驱动器上正常运转的排气扇、在多尘场所使用机房空调或加压、定期清洁鼓风机、使用除湿机,以及在高温高峰期无法进行控制时停机30分钟。
电梯控制器故障的原因及预防方法
电梯系统是电气、机械和电子部件的组合。机械系统部件故障很容易检测。甚至电气系统部件故障也很容易注意到。在这两种情况下,部件及其工作原理都是可见的。但当涉及到电子系统组件时,检测故障就变得非常困难。
电气元件的寿命受其设计、材料成分、维护、运行磨损和环境条件的影响。元件设计为在规定的条件下工作,如温度、湿度和灰尘。众所周知,印度幅员辽阔,气候条件差异巨大。该国不同地区的气候可能极冷、极热或极潮湿。
坚固的设计和优质的材料成分可以被视为电子元件可靠性和使用寿命的有利指标。一项研究表明,在热量、湿度、振动和灰尘中,热量对电子元件的影响最大。热量导致 55% 的故障,而湿度导致 19%,振动导致 20%,灰尘导致 6%。
温度和湿度会影响电子元件的物理和化学状态。水分或潮湿的灰尘会充当导体并导致短路。晶体管可能会损坏或寿命缩短。电子元件周围允许的相对湿度水平为 50%。
据说温度每上升10°C,电容器的寿命就会减少50%。半导体的寿命也会受到温度上升的影响,而且比电容器寿命缩短得更快。电子元器件的设计工作温度是0-70°C,这就要求周围温度保持在40-50°C左右,这样电子元器件内部温度就不会超过设计的温度上限,特性就不会发生变化。有些地区夏季温度很高,比如火电厂、钢铁厂、水泥厂等,周围温度对电梯的性能是一个很大的挑战。
夏季空调 (AC) 的爆炸就是温度升高影响的一个例子。空调的设计环境温度约为 50°C。但如今,环境温度已超过 50°C 摄氏度。当然,空调机体温度将远高于 50°C,这本身就会导致爆炸。长时间连续工作后将计算机挂起也是电子元件受热影响的一个例子。为了将机房温度保持在所需水平,我们需要确保通过排气扇进行适当的空气循环和交叉通风。这可以通过确保机房内有适当的冷却和足够的排气系统来实现。除了排气扇外,我们还必须在电梯控制面板和变压变频驱动装置上安装一个排气扇。如果可能的话,我们可以为机房安装空调。
散热器、电源连接器或有源设备上的灰尘颗粒会充当绝缘体并导致过热。灰尘积聚会影响印刷电路板的可靠性,最终缩短系统的整体使用寿命。水泥厂、火力发电站和煤矿中的尘土飞扬的环境会影响电子元件的性能和寿命。电梯控制器在这些区域需要额外的预防措施。电梯机房的空气增压是此类条件下的最佳解决方案。
除了灰尘,受污染的空气或水也会影响电子元件的性能和寿命。一项研究表明,污染水平为 500ug/in2 会导致更高的故障率和更快的寿命缩短。而低于 20ug/in2 几乎不会出现任何故障。
为了保护控制器,确保整个设计生命周期的可靠性:
- 确保控制器周围有适当的冷却装置。
- 确保适当且充分的交叉通风和排气安排。
- 确保控制柜安装的排气/冷却风扇处于工作状态。
- 通过吹风机清理控制器组件,避免灰尘堆积。
- 在控制面板附近安装除湿机。
- 如果无法控制温度,则在峰值温度期间关闭电梯至少 30 分钟。