論大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障排除

1、論大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障排除大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障的排除 ,關(guān)鍵診斷。所謂故障診斷，簡(jiǎn)單地說就 是查找故障元器件，電氣故障不同于機(jī)械故障是故障查找難，排除容易。 如果要 從一批類型各異， 但相互孤立的電子元件中挑出失效或不合格， 只有一個(gè)簡(jiǎn)單而 又直接的辦法， 就是逐一進(jìn)行測(cè)試檢查。 如果這批元器件都已經(jīng)用錫焊或其他方 法固定在盤或印刷電路板上， 由元件間的電氣關(guān)聯(lián)關(guān)系組成單元， 而各單元相互 之間形成了電氣關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)， 那么有什么辦法可以把壞的元器件找出來呢？ 由于電路中的元器件總數(shù)很多， 顯然不可能也沒有必要將每個(gè)元器件都拆下來測(cè) 試檢查。一般是把整個(gè)電路看成一個(gè)整體，通過一系列的

2、分析、測(cè)試、研究、查 找故障點(diǎn)。就是說， 先分析判斷出現(xiàn)了什么故障， 該故障最應(yīng)該在哪個(gè)單元里出 現(xiàn)，而在這個(gè)單元里哪些元件最易引起該類型的故障， 以此找出故障點(diǎn)和故障元 件，從而排除電氣設(shè)備故障。 當(dāng)然這些都是基于維修人員必須對(duì)所使用的元件的 物理性能很好地掌握， 對(duì)所修理的電氣設(shè)備的系統(tǒng)原理十分清楚的情況下， 否則 去檢修，就如“盲人騎瞎馬” 。豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有助于維修人員對(duì)各種電氣設(shè)備 故障的排除。 只要充分掌握多種線路的基本理論的基本知識(shí)注意勤學(xué)多練， 就不 難用邏輯思維的方法判斷和排 除 故障。一、 電氣控制系統(tǒng)的主要故障類型1) 電源故障電源主要是指為電氣設(shè)備及控制電路提供能量的功

3、率源， 電源參數(shù)的變化 會(huì)引起電氣控制系統(tǒng)的故障， 在控制電路中電源故障一般占故障總數(shù)的 20%左 右。如果電壓的異常升高或降低體統(tǒng)的部分功能時(shí)好時(shí)壞，屢燒保險(xiǎn)，故障控 制系統(tǒng)沒有反應(yīng)，各種指示全無，部分電路工作正常，部分不正常；電源去耦 不良產(chǎn)生的干擾等。 且不同電源具有不同的特點(diǎn)， 不同的用點(diǎn)設(shè)備在相同的電 源參數(shù)下有不同的故障表現(xiàn) 。因此電源故障的分析查找難度很大。2) 線路故障 導(dǎo)線和導(dǎo)線連接部分故障均屬于線路故障導(dǎo)線故障一般是由導(dǎo)線絕緣層 老化破損或?qū)Ь€折斷引起的；導(dǎo)線連接故障是由連接出松脫、氧化、發(fā)霉等引 起的。當(dāng)發(fā)生線路故障時(shí)，控制線路會(huì)發(fā)生導(dǎo)通不良、時(shí)通時(shí)斷或嚴(yán)重發(fā)熱等 現(xiàn)象。

4、接觸不良是一種常見而又使維護(hù)人員頭痛的故障，故障癥狀似于開路， 但卻具有一定的偶然性， 故障的初期難被發(fā)現(xiàn)。 造成接觸不良的常見原因有插 件松動(dòng)、焊接不良、接電表面氧化、 端子接線不牢固（有時(shí)為環(huán)境振動(dòng)大造成） 接觸簧片彈性退化等。3）元器件故障在一個(gè)電氣控制電路中， 所用的元件種類有數(shù)十種甚至更多， 不同元件發(fā) 生故障模式也不同，就元器件故障分為兩類：元器件損壞。元件損壞一般是由工作條件超限，外力作用或自身的質(zhì) 量問題等原因引起的，它能造成系統(tǒng)功能異常，甚至癱瘓。這故障特征一般比 較明顯，往往從元件的外表就可看到變形、燒焦、冒煙、部分損壞等現(xiàn)象，因 此診斷起來相對(duì)容易一些。元器件性能度差，是

5、一種“軟故障”，故障的發(fā)生通常是由工作狀況的 變化，環(huán)境參量的改變或其他故障連帶引起的。當(dāng)電氣控制電路中某個(gè)元器件 出現(xiàn)了性能極差的情況，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，就會(huì)發(fā)生元件損壞，引發(fā)故障， 這種故障在發(fā)生前后均無明顯征兆，因此查找難度較大。、 電氣系統(tǒng)故障診斷方法 電氣系統(tǒng)故障一般是指電氣控制線路的故障，從結(jié)構(gòu)上講，電氣控制線 路由電氣元件、電源、導(dǎo)線及連接的固定部分組成。雖然數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展， 使得數(shù)字電路在電氣電路整體中所占比例在逐步增加，但電路人機(jī)界面部、 模擬量輸入 /輸出接口部分，功率器件的驅(qū)動(dòng)與控制部分、電源電路部分等。 尚不可能完全數(shù)字化。因其具有非線性、容差，以及電路組態(tài)多樣性等

6、特點(diǎn)， 診斷難度較大。而就是這些部分的故障發(fā)生概率最高，故模擬電路部分的故 障診斷問題，始終是難點(diǎn)和重點(diǎn)。引起電氣系統(tǒng)故障的原因很多。由各種損耗引起的發(fā)熱和散熱條件的改 變，電弧的產(chǎn)生電源電壓，頻率的變化以及環(huán)境因素等。它們都會(huì)引發(fā)各種 電氣故障。間歇出現(xiàn)的暫時(shí)性故障也稱“軟故障” ，或存在時(shí)間短暫、或需要 在特定情況下才會(huì)出現(xiàn)，隨機(jī)性大。1、故障現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和外觀檢查是進(jìn)行設(shè)備電氣診斷的第一步，對(duì)迅速查出故障原 因和部分準(zhǔn)確地獲得第一手資料相當(dāng)重要。依靠人的感官功能（視聽、觸、 嗅等）對(duì)故障進(jìn)行調(diào)查，常用的調(diào)查手段主要有查看，問詢、聽診和出測(cè)等。、查看故障發(fā)生后， 從以下幾個(gè)發(fā)面對(duì)故障

7、的痕跡進(jìn)行查看， 檢查外觀變化 如熔斷指示裝置動(dòng)作， 繞組表面絕緣脫落，變壓器油箱漏油、接線端子松 動(dòng)脫落、 各種信號(hào)裝置發(fā)生故障顯示等； 觀察顏色變化、溫開會(huì)帶來顏色 的變化，如變壓器繞組發(fā)生短路故障后， 變壓器油受熱由原來的黃色變黑、 變暗，電機(jī)定子槽楔的顏色也因?yàn)檫^熱發(fā)黑變色。、問詢向操作者了解故障發(fā)生前后的情況， 詢問的內(nèi)容包括： 故障發(fā)生在開 車或后， 還是發(fā)生在運(yùn)行中； 是運(yùn)行中自行停車，還是發(fā)現(xiàn)異常情況下操 作者停車的； 發(fā)生故障時(shí)，設(shè)備工作在哪個(gè)程序， 都動(dòng)了哪個(gè)按鈕或開關(guān)； 設(shè)備有無異常（如響聲、氣味、冒煙或冒火等） ；以前是否發(fā)生過類似的 故障，是怎樣處理的；等等通過問詢往

8、往能得到一些很有用信息，有利于 根據(jù)工作原理來分析發(fā)生故障的原因。、聽診通過設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的聲音進(jìn)行分析，判斷故障的性質(zhì)。 如電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)， 聲音均勻， 無雜聲或特殊響聲； 如有較大的“嗡嗡” 聲，則表示負(fù)載電流過大；若“嗡嗡”聲特別大，則表示電動(dòng)機(jī)處于缺相 運(yùn)行；如果有“咕嚕”聲，則說明軸承間隙不正?；驖L珠損壞；如有嚴(yán)重 的碰擦聲，則說明有轉(zhuǎn)子掃膛及鼠籠條斷裂脫槽現(xiàn)象；如有“咝咝”聲， 則說明軸承缺油。、觸測(cè)用手的觸覺可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度振動(dòng)及間隙的變化情況。 如電動(dòng)機(jī)、 變壓器和一件元件的線圈發(fā)生故障時(shí)，溫度會(huì)明顯升高，通過用手觸摸 可以判斷有無故障發(fā)生。通過資料表明，人手上的

9、神經(jīng)纖維可以準(zhǔn)確地 分辨出80C的溫度，如在0C左右時(shí)手感冰涼，但一般能忍受，20C左 右時(shí)手感微涼，隨著接觸時(shí)間延長(zhǎng)，手感漸溫； 30C時(shí)手感微溫，有舒 適感；40C左右時(shí)，手感較熱微燙感覺；50C左右時(shí)，手感較燙，若用 掌心按的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)有汗感；60C左右時(shí)，手感很燙，一般可忍受10s 左右；70C左右時(shí)，手感灼痛，一般只能忍受 3s左右，手的觸摸處很快 邊紅。2、利用儀表和診斷技術(shù)確定故障1 ）、線路故障的確定利用儀器儀表確定故障的方法， 比較常用的儀表是萬(wàn)用表， 通過萬(wàn) 用表對(duì)電壓、電阻、電流等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的參數(shù)等情況，即 可判斷電路的通斷情況，進(jìn)而找出故障部位。（1）電阻

10、測(cè)量法。 常用有分析測(cè)量法和分段測(cè)量法10分階測(cè)量法L -S匕-HPl /圖1分析測(cè)量法例如圖1電路按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸器KM1不吸合測(cè)量方法：首 先斷開電源，用萬(wàn)用表的電阻“ Q”擋，按F啟動(dòng)按鈕SB2不放松，測(cè) 量17兩點(diǎn)之間的電阻值，如果電阻為無窮大，說明電路斷路。再分步測(cè)量1 2、1 3、1 4、1 5、1 6,兩點(diǎn)見的阻值，當(dāng)測(cè)量到某標(biāo)號(hào)間的電阻值突然增大，則說明該點(diǎn)的觸頭或連接線接觸不良或 斷路。分段測(cè)量法T-Ipi ,i圖2分段測(cè)量法例如圖2所示，測(cè)量時(shí)先斷開電源，按下啟動(dòng)按鈕 SB2，然后逐段 測(cè)量相鄰兩標(biāo)號(hào)點(diǎn)1 2、23、34、45、56間的電阻值，如測(cè)得 某兩點(diǎn)間的電阻

11、值很大，說明該段的觸頭接觸不良或?qū)Ь€的斷路，如當(dāng) 測(cè)得2 3兩點(diǎn)間電阻很大時(shí)，說明停止按鈕 SB1接觸不良或連接斷路。2）電壓測(cè)量法。同電阻測(cè)量一樣，也可以分階測(cè)量法和分段測(cè)量法， 不同的是量取對(duì)象為電壓，在此不再祥述。3）短接法。是用一根絕緣良好的導(dǎo)線把所懷疑的部位短接，如電路 突然接地，就說明該出斷路。短接法有局部短接法和長(zhǎng)短接法兩種。1、局部短接法。用局部短接法檢查例圖 3故障。檢查前先萬(wàn)用表 測(cè)量1 7兩點(diǎn)間的電壓值，若電壓正常，可按下啟動(dòng)按鈕 SB2不放松。 然后用根絕緣良好的導(dǎo)線分別短接 1 2、23、3 4、4 5、5 6點(diǎn)。 當(dāng)短接到某兩點(diǎn)時(shí)，接觸器 KM1吸合，說明斷路故障就

12、在這兩點(diǎn)之間。ll -圖3局部短接法2、長(zhǎng)短接法（圖4）是指一次短接兩個(gè)或多個(gè)觸頭，來查故障方 法。上例中當(dāng)FR的常閉觸頭和SB1常閉觸頭同時(shí)接觸不良，如用上述 局部短接法接1 2點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕SB2, KM1仍然不會(huì)吸合故可能 會(huì)造成判斷錯(cuò)誤。而采用長(zhǎng)短接法1 6短接；如KM1吸合，說明1 6這段電路上有斷路故障，然后再局部短接法來逐段找出故障點(diǎn)。 長(zhǎng)短接法另一個(gè)作用是把找故障點(diǎn)縮小到一個(gè)較小的范圍。例如：第一 次接3-6點(diǎn)，KM1不吸合，在短接1-3點(diǎn)，此時(shí)，KM1吸合，這說明故 障在1-3點(diǎn)見范圍內(nèi)。所以，可以利用長(zhǎng)短結(jié)合的短接法，能夠很快的 排除電路的斷路故障。使用短接法檢查故障是用

13、手拿絕緣導(dǎo)線帶電操作 的，所以一點(diǎn)要注意安全，避免觸電事故發(fā)生；只適用于檢查壓降極小 的導(dǎo)線和觸頭之類的斷路故障。TJ1圖4長(zhǎng)短接法3、利用經(jīng)驗(yàn)確定故障1）、彈性活動(dòng)部件法彈性活動(dòng)部件法主要用于活動(dòng)部件、如接觸的銜鐵、行程開關(guān)滑輪 臂、按鈕等故障這種方法通過反復(fù)彈壓活動(dòng)部件， 檢查哪部件動(dòng)作靈活， 哪些有問題，另外會(huì)使一些接觸不良的觸頭得到摩擦，達(dá)到接觸、導(dǎo)通 的目的。例如，對(duì)于長(zhǎng)期沒啟動(dòng)用的控制的系統(tǒng)，啟用前采用彈性活動(dòng) 法全部動(dòng)作一次，可以消除動(dòng)作卡滯與觸頭氧化現(xiàn)象。2）、電路敲擊法電路敲擊法是在電路帶電狀態(tài)下進(jìn)行故障確定的，檢查時(shí)可用一個(gè) 小的橡皮錘，輕輕敲擊工作中的元件，如果電路故障突

14、然排除，或者故 障突然出現(xiàn)，都說明被敲擊元件附近或者被敲擊元件本身存在接觸不良。3）、觀察火花法電路存在接觸不良故障時(shí)，在電源電壓作用下，常產(chǎn)生火花并伴隨 著一定的響聲。因?yàn)榛鸹ê吐曇舯容^微弱，因此應(yīng)在比較黑暗和安靜的 情況下，觀察電路有無火花產(chǎn)生，聆聽是否有放電時(shí)的“嘶嘶”聲或“啪 啪”聲。如果火花產(chǎn)生，則可以肯定此處存在接觸不良或放電現(xiàn)象。4）、非接觸測(cè)量法溫度異常時(shí)，元件性能常會(huì)發(fā)生改變，同時(shí)元件溫度的異常也反映 了元件本身存在過載或內(nèi)部短路等現(xiàn)象。實(shí)際中可采用感溫貼片或紅外 輻射測(cè)溫計(jì)進(jìn)行溫度測(cè)量，感溫貼片具有一定的變色溫度點(diǎn)超過這一溫 度就會(huì)改變顏色。5）、元件替換法對(duì)被懷疑有故障的

15、元件，可采用替換的方法進(jìn)行驗(yàn)證。如果故障依舊， 說明故障點(diǎn)懷疑不準(zhǔn)，可能該元件沒有問題；如果故障排除，則與該元 件相關(guān)的電路部分存在故障，應(yīng)加以確認(rèn)。6）、比較法如果電路有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同部分時(shí)，可以對(duì)兩部分的工作情況進(jìn)行 對(duì)比。因?yàn)閮蓚€(gè)相同部分同時(shí)發(fā)生相同故障的可能性極小，所以通過比 較可以方便的測(cè)出各種情況下參數(shù)差異，通過合理分析即可確定故障范 圍和故障情況。7）、交換法當(dāng)有兩個(gè)及兩個(gè)以上相同的電氣控制系統(tǒng)時(shí)可把系統(tǒng)分成幾個(gè)部 分，將不同系統(tǒng)的部件進(jìn)行交換，當(dāng)換到某一部分時(shí)，電路不能正常工 作，而將故障部分換到其它設(shè)備上時(shí)，該設(shè)備也出現(xiàn)了相同的故障，則 說明故障就在該部分，同理，當(dāng)控制電路內(nèi)部存在相同元件時(shí)，也可將 相同元件交換位置。8）、加熱法當(dāng)電氣故障與開機(jī)時(shí)間成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，可采用加熱法促使故 障更加明顯。因?yàn)殡S著開機(jī)時(shí)間的增加，電氣線路內(nèi)部的溫度上升，在 溫度的作用下，電氣線路故障元件的電氣性能發(fā)生改變而引起故障，因 此采用加熱法可誘