關(guān)于B2012A 龍門刨床工作臺故障的探討

李陽　吳劍峰

摘 要：龍門刨床是機(jī)械化、自動化程度很高的大型機(jī)床。龍門刨床的電氣控制線路比較復(fù)雜，特別是主拖動系統(tǒng)完全依靠電氣自動控制來執(zhí)行。因此，要求電氣維修人員具備較強(qiáng)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)故障現(xiàn)象正確判斷出故障點(diǎn)。該文對如何判斷B2012A龍門刨床工作臺在自動循環(huán)過程中出現(xiàn)的時(shí)快時(shí)慢現(xiàn)象，進(jìn)行初步的探討和研究。

關(guān)鍵詞：電氣 龍門刨床 維修

中圖分類號：TG55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-02

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，科技知識更新的步伐也在加快，一部份企業(yè)針對B2012A龍門刨床進(jìn)行了電氣化改造，另一部份企業(yè)，因?yàn)橘Y金或技術(shù)等原因，無力進(jìn)行電氣化改造。

該文針對未進(jìn)行電氣化改造的B2012A龍門刨床工作臺，在自動循環(huán)過程中出現(xiàn)的時(shí)快時(shí)慢現(xiàn)象，進(jìn)行故障分析。首先從理論上初步判斷出大體的位置，通過對B2012A龍門刨床的電氣原理圖進(jìn)行分析，再經(jīng)過實(shí)際觀察和測量，初步判斷B2012A龍門刨床工作臺在自動循環(huán)過程中出現(xiàn)的時(shí)快時(shí)慢現(xiàn)象，可能是在B2012A龍門刨床電氣原理圖（圖1）的直流電動機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)了

故障。

判斷設(shè)備故障的故障點(diǎn)，然后排除故障。此時(shí)應(yīng)該通過萬用表檢查，找出故障的原因。該文除建議從下面幾方面找原因外，并提出排除故障的方法。

1 直流電動機(jī)M的勵(lì)磁電壓、電樞電壓是否穩(wěn)定

對B2012A龍門刨床工作臺在自動循環(huán)過程中出現(xiàn)的時(shí)快時(shí)慢現(xiàn)象，并伴隨反向時(shí)不規(guī)律地停車這一故障現(xiàn)象來看，極可能是刨臺直流傳動電機(jī)出現(xiàn)故障。

由于龍門刨床工作臺采用的是他勵(lì)直流電動機(jī)，由它的工作原理得知，改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法，即變電樞電阻Ra、變磁通φ和變電樞電壓U。

從圖1中我們知道，交流電動機(jī)M1驅(qū)動直流發(fā)電機(jī)G和直流勵(lì)磁機(jī)GE，為龍門刨床工作臺直流電動機(jī)M提供電樞電壓和勵(lì)磁電壓；交流電動機(jī)M2驅(qū)動電機(jī)擴(kuò)大機(jī)AG，作為直流發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁電壓就可以改變其輸出電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)直流電動機(jī)M轉(zhuǎn)速，即調(diào)節(jié)龍門刨床工作臺運(yùn)動速度的目的。

首先，用直流電壓表并在1、2號線之間，檢查刨臺直流勵(lì)磁機(jī)GE的勵(lì)磁電壓是否穩(wěn)定在直流220V，如果沒有問題。再檢查刨臺直流傳動電機(jī)的電樞電壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)電樞電壓不穩(wěn)定，時(shí)高時(shí)低，問題可能出在電樞回路。

2 直流電動機(jī)M的電樞電壓不穩(wěn)定的原因及修理

B2012A龍門刨床主驅(qū)動采用的是電機(jī)擴(kuò)大機(jī)AG—直流發(fā)電機(jī)G—直流電動機(jī)M驅(qū)動系統(tǒng)，由于電機(jī)擴(kuò)大機(jī)具有很大的放大系數(shù)和較高的靈敏度，在這里它被用來作為調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的勵(lì)磁機(jī)，從而調(diào)整電動機(jī)的轉(zhuǎn)速及控制電動機(jī)在時(shí)，不同過度過程中的性能。

因此，電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的控制就成為一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。因此，在系統(tǒng)中加入了多種反饋環(huán)節(jié)，當(dāng)B2012A龍門刨床工作臺在自動循環(huán)過程中，可以有效地提高系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性，對速度的穩(wěn)定調(diào)整起到了非常關(guān)鍵的作用。

B2012A龍門刨床直流控制系統(tǒng)的主要控制環(huán)節(jié)包括電壓負(fù)反饋與電流正反饋、電流截止負(fù)反饋、電橋穩(wěn)定和消磁等環(huán)節(jié)。B2012A龍門刨床的電機(jī)擴(kuò)大機(jī)使用了三個(gè)控制繞組：1WC為穩(wěn)定繞組，接在電橋穩(wěn)定環(huán)節(jié)中，用于減少電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的劇烈程度，即減弱和消除系統(tǒng)振蕩；2WC為電流正反饋繞組，用于補(bǔ)償電機(jī)換向繞組的壓降，提高系統(tǒng)調(diào)速特性的硬度；3WC為給定電壓負(fù)反饋繞組，用于系統(tǒng)的自動調(diào)速。我們在找電樞電壓不穩(wěn)定的原因，應(yīng)從下面兩方面來找。

2.1 電壓負(fù)反饋與電流正反饋環(huán)節(jié)

如圖2所示。

它主要由電壓負(fù)反饋采樣電阻R2、電流正反饋采樣電阻RP4和給定電壓的組成。電壓反饋信號與給定電壓反向疊加于電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的控制繞組3WC，電流正反饋信號加于電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的控制繞組2WC。

調(diào)節(jié)電阻R2可改變電壓負(fù)反饋強(qiáng)度；調(diào)節(jié)采樣電阻RP4可改變電流正反饋強(qiáng)度。如果電壓負(fù)反饋斷線，可造成電機(jī)擴(kuò)大機(jī)AG和直流發(fā)電機(jī)G過電壓，可能造成工作臺運(yùn)行速度過快；從圖1可以看到，如果200號到WA2?-G之間出現(xiàn)開路，可能導(dǎo)致電壓負(fù)反饋過強(qiáng)，會造成工作臺運(yùn)行速度過慢。

2.2 電橋穩(wěn)定環(huán)節(jié)

如圖3所示。

它主要由電阻R1、R2 、發(fā)電機(jī)G的勵(lì)磁繞阻RWE-G和可調(diào)電阻RP10組成四個(gè)橋臂，控制繞阻1WC接于電橋?qū)蔷€。

穩(wěn)態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)R1于R2的比例可使電橋平衡（一般電壓不大于0.5V）。當(dāng)電機(jī)擴(kuò)大機(jī)輸出電壓增大時(shí)，在1WC控制繞阻中產(chǎn)生反向去磁電流，從而降低了電機(jī)擴(kuò)大機(jī)輸出，起到了穩(wěn)定的作用。增大RP10的阻值（同時(shí)應(yīng)增大R2阻值）可以加強(qiáng)穩(wěn)定性，但同時(shí)也增長了過度過程。

如果直流電動機(jī)M它的勵(lì)磁繞阻RWE-G接觸不良或松動，會使直流電動機(jī)M因失磁而“飛車”。

又可能是電機(jī)擴(kuò)大機(jī)AG過補(bǔ)償，使電機(jī)擴(kuò)大機(jī)AG和直流發(fā)電機(jī)G出現(xiàn)過電壓或者是直流發(fā)電機(jī)G自勵(lì)時(shí)，會造成工作臺運(yùn)行速度過快；如果直流發(fā)電機(jī)G勵(lì)磁回路電壓不足、或是控制繞組3WC接觸不良時(shí)，也會造成工作臺運(yùn)行速度過慢。

3 調(diào)速電位器RP—F（RP—R）滑動觸頭可能接觸不良

當(dāng)工作臺運(yùn)行過程中，直流勵(lì)磁機(jī)GE的勵(lì)磁電壓穩(wěn)定在220 V時(shí)，如果調(diào)速電位器RP—F（RP—R）滑動觸頭出現(xiàn)接觸不良時(shí)；210—221或210—222會出現(xiàn)變化，即電阻R1出現(xiàn)變化。

由圖2所示：電阻R1出現(xiàn)變化，引起反饋電壓aUc的變化，它與給定電壓Uc反向疊加于電機(jī)擴(kuò)大機(jī)的控制繞組3WC，造成系統(tǒng)的自動調(diào)速混亂。

B2012A龍門刨床電氣系統(tǒng)工作時(shí)間較長，某些電器元件可能出現(xiàn)老化或接觸不良的現(xiàn)象。以上幾種原因，都可用萬用表進(jìn)行檢查，判斷出設(shè)備是否有故障。

4 可能是直流電動機(jī)M出現(xiàn)了問題

如圖1所示；B2012A龍門刨床電氣系統(tǒng)并沒有發(fā)現(xiàn)老化或接觸不良的現(xiàn)象。我們就開始懷疑有可能是直流電動機(jī)M本身出現(xiàn)了問題。我們把直流電動機(jī)M的電樞和勵(lì)磁繞阻與它們的連接線全部斷開，分別用電橋檢查電樞繞阻和勵(lì)磁繞阻的直流電阻，如沒有發(fā)現(xiàn)問題。就要用兆歐表（500 V）分別檢查電樞繞阻的接線端子和勵(lì)磁繞阻的接線端子對地電阻。

就發(fā)現(xiàn)了問題，電樞繞阻的對地電阻幾乎為零，即可判斷故障是因?yàn)殡姌欣@阻被擊穿所至。此時(shí)即可把直流電動機(jī)M拆下來重新嵌線大修，重新把直流電動機(jī)M裝好后，接線試車，排除故障。通過對B2012A龍門刨床直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的維修，不斷地提高我們自己的維修水平，我們還需要不斷地學(xué)習(xí)最新的電氣發(fā)展動態(tài)，提高自己的理論水平，跟上時(shí)代發(fā)展的需要，同時(shí)要積極參加實(shí)踐活動。

比如可將目前較為流行的可編程序控制器進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)，掌握使用方法，培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)新知識的習(xí)慣和能力。

綜上所述，電工維修主要是將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的過程。因此，不僅要加強(qiáng)對電氣理論的學(xué)習(xí)，同時(shí)要不斷強(qiáng)化自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以達(dá)到提高自己的綜合素質(zhì)的目的。

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