電氣設(shè)備故障維修的原則及應(yīng)用

黃 健

（武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430050）

1 電氣設(shè)備故障的類型

1.1 電氣設(shè)備的故障種類型

（1）自然故障。電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中，受許多不利因素影響，如機(jī)械振動(dòng)，有害介質(zhì)侵蝕，使電器原件損壞，導(dǎo)線連接松動(dòng)及電氣設(shè)備絕緣老化等，都能產(chǎn)生電氣設(shè)備的故障。

（2）人為故障。由操作人員操作不當(dāng)，造成電器元件損壞，屬人為因素產(chǎn)生的故障。

（3）有明顯外表特征的故障。電器元件（線圈）、電動(dòng)機(jī)（繞組）等元件發(fā)熱、冒煙、焦味等現(xiàn)象的出現(xiàn)，都是電氣設(shè)備出現(xiàn)故障產(chǎn)生的，這些故障點(diǎn)容易檢測(cè)到。

（4）無外表特征的故障。這類故障是電氣設(shè)備的主要故障，包括導(dǎo)線斷裂、觸點(diǎn)損壞、接線接觸不良、電器元件參數(shù)調(diào)整不當(dāng)及機(jī)械磨損造成動(dòng)誤作等，這些故障要通過儀表才能檢測(cè)故障點(diǎn)。

2 故障檢查方法

首先詢問現(xiàn)場(chǎng)操作人員產(chǎn)生故障的前后經(jīng)過及故障現(xiàn)象，是否有煙霧、跳火、異常聲音和燒焦味，是否存在誤操作。用看、聽、摸、嗅的方法查找故障，從中分析故障產(chǎn)生的原因。

“看”就是看電源保險(xiǎn)絲是否熔斷，導(dǎo)線連接處有無燒過的痕跡或連結(jié)有無松動(dòng)。

“聽”就是聽電動(dòng)機(jī)、電器元件在運(yùn)行中有無異常聲音。

“摸”就是在電氣設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后用手摸電機(jī)外殼或電磁線圈是否有溫度過高現(xiàn)象。

“嗅“就是嗅電氣設(shè)備有無燒焦味道。

對(duì)于一般簡(jiǎn)單的設(shè)備憑觀察及經(jīng)驗(yàn)就能解決。對(duì)較為復(fù)雜的設(shè)備則要依據(jù)電氣工作原理圖及儀表來診斷。電氣原理圖分為主電路和控制電路兩大部分，首先從主電路入手，了解有幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的主電路中各部分是何種聯(lián)結(jié)方式，同時(shí)可以了解每臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制電路有否正反轉(zhuǎn)、降壓?jiǎn)?dòng)、制動(dòng)、調(diào)速等環(huán)節(jié)。再著重分析控制電路，可以了解電氣設(shè)備采用哪些電器元件，它們相互之間怎樣聯(lián)系，結(jié)合故障現(xiàn)象分析各控制環(huán)節(jié)，這樣便能迅速判斷出故障發(fā)生的可能范圍，以便進(jìn)一步找出故障點(diǎn)。

（1）測(cè)量電壓法

賈寶玉說：“女人是水做的骨肉，男人是泥做的骨肉。我見了女人便清爽，見了男人便覺濁臭逼人?！庇纱丝磥?，女人的清爽、清澈、清麗是足以教眾多男人傾倒的。女人似水，擁有水的溫柔、清亮、流暢、體貼。但女人也像水一樣多變，隨圓即圓，隨方即方，化作堅(jiān)冰，便冷硬如鐵；一旦沸騰，便可將人燙傷。恰到好處時(shí)，給人以滋潤(rùn)；狂躁憤怒時(shí)，可以將人湮滅。

接通電源，用萬用表交流電壓檔先測(cè)主電源和控制電源是否正常。取電路中某一點(diǎn)為參考點(diǎn)，分別測(cè)各連接點(diǎn)于參考點(diǎn)之間的電壓。如圖1所示，假設(shè)按下SB2，接觸器KM不吸合，說明線路中有故障。首先檢測(cè)1、5點(diǎn)，如電壓正常，說明FU1、FU2完好，否則FU1、FU2熔斷。取點(diǎn)5為參考點(diǎn)，分別測(cè)2、3、4點(diǎn)，如果某點(diǎn)無電壓，說明這段線路不通，電器元件有損壞，從而差找出故障點(diǎn)。

（2）測(cè)量電阻法

發(fā)生斷路或接觸不良故障后，其電阻值變得很大。發(fā)生短路故障后，電阻變?yōu)楹苄　Ｈ鐖D1所示，取1點(diǎn)為參考點(diǎn)，按下SB2，分別測(cè)2、3兩點(diǎn)，電阻為0，說明正常。測(cè)量4、5點(diǎn)分別有阻值，說明正常。如果那一點(diǎn)電阻值很大，說明KM線圈開路或者熱繼電器常閉開路，從中找出故障點(diǎn)。

（3）測(cè)電流法

用鉗形電流表測(cè)線路中電流。在電器運(yùn)行中，測(cè)各輸電線中電流。如發(fā)現(xiàn)電流值為0或不正常，則這段線路有故障。此方法用于輸電線路或電流較大的主電路。

（4）短路法

（5）測(cè)波形法

在線路中，常用示波器測(cè)信號(hào)的波形，從波形中分析故障點(diǎn)。如圖2所示，單相半波可控整流電路，輸出電壓Uo為可變電壓。其控制電路由單結(jié)晶體管V、Rp和C組成觸發(fā)電路。當(dāng)電容C經(jīng)電阻Re充電，當(dāng)充電電壓≥峰點(diǎn)電壓Up時(shí)，eb1導(dǎo)通，Uc電壓通過R1順?biāo)俜烹?，降至谷點(diǎn)電壓Ur時(shí)，電容C又重新開始充電，形成振蕩現(xiàn)象。這樣在電容C上形成鋸齒波電壓，在R1上有尖脈沖輸出，經(jīng)脈沖變壓器觸發(fā)可控硅，使可控硅導(dǎo)通。導(dǎo)通角不同，整流輸出電壓不同，可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。當(dāng)輸出電壓U0不可調(diào)時(shí)，用示波器測(cè)電容兩端電壓波形。當(dāng)改變Rp時(shí)，Uc和Ug均改變；如果Rp改變，Uc、Ug則不變，則故障點(diǎn)在Rp的動(dòng)頭處。

（6）元件替換法

在對(duì)電路原理不了解的情況下，對(duì)可能引起故障的電器元件進(jìn)行替換。因?yàn)橛行╇娖鳌㈦娮釉?，在斷電狀態(tài)下測(cè)量參數(shù)正確，但通電一段時(shí)間后，元件發(fā)熱，性能也隨之發(fā)生變化，對(duì)這種軟故障，通常采用替換法。即用好的元器件替換被懷疑的元器件，如果故障消除，證明該元器件損壞或性能變差，因而造成設(shè)備故障。

（7）對(duì)比法

對(duì)于兩臺(tái)完全相同的機(jī)械設(shè)備，如果其中一臺(tái)有故障，可采用對(duì)比法。在檢修過程中，觀察控制電器元件工作情況，發(fā)現(xiàn)那個(gè)電器件沒有工作或者工作出現(xiàn)錯(cuò)誤，就檢查與該電器元件相互聯(lián)系的線路及線路上相關(guān)的電器元件是否完好，從而能快速確定故障范圍。

（8）交替法

當(dāng)有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，可把系統(tǒng)分成幾個(gè)部分，將各系統(tǒng)的部件進(jìn)行交換。當(dāng)換到某一部分時(shí)，電力恢復(fù)正常工作，而將故障部分換到其它設(shè)備上時(shí)，其它設(shè)備也出現(xiàn)了相同的故障，說明故障就在該部分。

（9）分段調(diào)試法

對(duì)一些復(fù)雜的電氣設(shè)備，檢查故障時(shí)常采用此方法。在檢修過程中將電路分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，對(duì)每部分通電運(yùn)行，如果某段電路運(yùn)行不正常，則說明故障點(diǎn)在這范圍內(nèi)。

（10）強(qiáng)迫閉合法

有時(shí)為了判斷機(jī)床故障是電器元件引起，還是機(jī)械原因引起，我們把接觸器、行程開關(guān)、電磁鐵等人為合上，觀察機(jī)床工作順序是否正常。如不能正常運(yùn)行，問題可能是機(jī)械零件損壞造成設(shè)備故障。在維修液壓設(shè)備時(shí)，為了快速區(qū)分設(shè)備故障，按工作順序推動(dòng)各個(gè)電磁閥，觀看工作過程是否按要求執(zhí)行。如果沒有按要求運(yùn)動(dòng)，問題可能是由液壓系統(tǒng)引起的，須檢查油路控制系統(tǒng)。如果工作正常，則要檢查控制電路，分析故障原因，逐步排除故障。

3 結(jié) 語

電氣控制電路的故障查找是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，具體的故障查找方法，不僅因人而已，因時(shí)而已，而且不同故障，不同的控制系統(tǒng)查找方法也互不相同。故障點(diǎn)的查找又有一定規(guī)律，如何在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、快速、準(zhǔn)確地排查故障，是廣大電氣維修人員長(zhǎng)期探索的目標(biāo)之一。

1 齊占偉.電氣控制及維修［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001