電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧

劉亮，張強(qiáng)

（山西醫(yī)科大學(xué)，山西 太原 030001）

電氣控制系統(tǒng)故障分析診斷及維修技巧

劉亮，張強(qiáng)

（山西醫(yī)科大學(xué)，山西 太原 030001）

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展已經(jīng)使我國(guó)的機(jī)械制造企業(yè)改變了傳統(tǒng)的原始加工方式。雖然數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了加工生產(chǎn)效率的迅速提高，但是由于在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中仍然存在著一些問(wèn)題，對(duì)電氣控制設(shè)備電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了不良的影響。本文主要是就目前電氣控制設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中電氣控制系統(tǒng)的故障分析以及維修策略進(jìn)行了深入的分析和探討。

電氣系統(tǒng)；故障；維護(hù)

電氣控制設(shè)備是一種集電、機(jī)、氣和液于一體的機(jī)電設(shè)備，設(shè)備的正常運(yùn)行主要是由其電氣控制系統(tǒng)控制的。如果電氣控制系統(tǒng)在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，必須及時(shí)排除，恢復(fù)其正常使用，才能促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行效率的有效提升。

1 電氣控制系統(tǒng)線路概念

電氣控制二次回路就是我們所說(shuō)的電氣控線路，設(shè)備不同其實(shí)際的控制回路也就不同，同時(shí)高電壓設(shè)備以及低電壓設(shè)備之間存在著較為迥異的差別。電氣控制系統(tǒng)其目標(biāo)，最終就是保證電氣設(shè)備在運(yùn)行中可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。通常情況下，對(duì)于電氣設(shè)備控制中，需要不同的電氣元件進(jìn)行組合而成，從而形成電氣線路的控制系統(tǒng)。電氣控制線路主要由制動(dòng)停止回路、保護(hù)回路、電源供電回路、閉鎖、手動(dòng)回路、自鎖回路、信號(hào)回路六部分組成，這些組成部分整合能夠組成一個(gè)完整的電氣控制線路系統(tǒng)，這個(gè)線路系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效的保護(hù)，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量以及自動(dòng)化控制。

2 電氣系統(tǒng)設(shè)備控制電路常見(jiàn)問(wèn)題探析

（1）控制線路斷路以及接觸不良。電氣設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，比較常見(jiàn)的故障就是電氣設(shè)備控制線路的斷路和接觸不良。如果發(fā)生斷路或者接觸不良的故障的話，就會(huì)導(dǎo)致控制指令的失效或者執(zhí)行不及時(shí)。而最容易發(fā)生這種故障的位置主要集中在電接觸點(diǎn)、導(dǎo)線的連接點(diǎn)以及銅鋁導(dǎo)線連接點(diǎn)等。電氣設(shè)備的控制線路連接點(diǎn)發(fā)生故障的話，首先必須檢查其連接線是否出現(xiàn)失效的現(xiàn)象。電氣線路故障發(fā)生主要是由導(dǎo)線連接處松動(dòng)或者污染造成的，所以，如果出現(xiàn)了電氣設(shè)備線路故障，必須及時(shí)的進(jìn)行導(dǎo)線連接的檢查，同時(shí)對(duì)疑似出現(xiàn)故障的連線及時(shí)的予以校正。由于銅線和鋁線會(huì)在空氣水分的作用下產(chǎn)生化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致銅線和鋁線連接處出現(xiàn)斷路或者接觸不良的故障。（2）短路問(wèn)題。由于短路會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成極大的危害，電氣設(shè)備發(fā)生短路故障，不僅會(huì)提高設(shè)備燒毀的幾率，同時(shí)也會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而造成電氣控制線路發(fā)生短路的主要因素是絕緣破壞以及導(dǎo)線連接兩種。在這其中絕緣破壞指的是包裹于導(dǎo)線外部的絕緣材料被破壞，引發(fā)點(diǎn)位導(dǎo)體的相互接觸而造成的短路。一般情況下，外力損傷或者電壓不穩(wěn)是造成絕緣破壞的主要原因，而且絕緣層短路也會(huì)產(chǎn)生巨大的危險(xiǎn)。導(dǎo)線相連指的是架空導(dǎo)線在受到外力作用之后發(fā)生的接觸和碰撞而產(chǎn)生的短路，這種故障的發(fā)生主要是由于操作人員的工作不細(xì)致而導(dǎo)致的。

3 電氣系統(tǒng)故障分析診斷模式研究

（1）調(diào)查研究法。對(duì)電氣線路故障進(jìn)行細(xì)致的甄別，保證故障種類以及故障性質(zhì)能夠迅速鎖定，有效的降低故障診斷過(guò)程中的盲目性。調(diào)查研究法對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行診斷，主要通過(guò)以下幾種形式：第一，問(wèn)。就是對(duì)發(fā)生故障的電器設(shè)備，要問(wèn)明前后的線路狀況，確保電氣沒(méi)有出現(xiàn)諸如：冒煙、聲響以及冒火的狀態(tài)，出現(xiàn)故障之前有沒(méi)有停機(jī)、高頻率啟動(dòng)等現(xiàn)象，還有就是是否私自進(jìn)行過(guò)元件的更換以及設(shè)備維修等。在詳細(xì)了解這些問(wèn)題之后，大體上就可以對(duì)故障的發(fā)生部位、發(fā)生的故障原因進(jìn)行判斷。第二，望。望，就是對(duì)設(shè)備進(jìn)行觀察，通過(guò)對(duì)設(shè)備的仔細(xì)觀察，確定設(shè)備是否存在短路、接地、線路松動(dòng)、短線等故障發(fā)生的預(yù)兆；第三，聞。電氣線路發(fā)生故障后，如果出現(xiàn)了燒壞的現(xiàn)象，在故障診斷中可以通過(guò)聞來(lái)對(duì)其進(jìn)行診斷，根據(jù)實(shí)際的觀察狀況，對(duì)故障的發(fā)生部位以及發(fā)生性質(zhì)進(jìn)行診斷。第四，摸。故障檢測(cè)人員在觸摸設(shè)備時(shí)，必須保證設(shè)備電源的切斷，通過(guò)觸摸，感受電氣線路的溫度，確定其運(yùn)行正常與否。（2）原理圖、邏輯分析法。這種方法基礎(chǔ)就是工作原理之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)這種原理的基礎(chǔ)作用進(jìn)行了解后，然后對(duì)線路的故障進(jìn)行詳細(xì)的分析，并以此確定故障發(fā)生的準(zhǔn)確部位，就是我們所說(shuō)的邏輯故障分析法。在運(yùn)用邏輯分析法之前，必須要以電力原理圖的分析結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行故障位置的判斷，在故障檢測(cè)的過(guò)程中，運(yùn)用邏輯分析法可以及時(shí)準(zhǔn)確的確定故障發(fā)生的原因和部位，在復(fù)雜線路的故障檢查過(guò)程中這一方法應(yīng)用的相對(duì)較為廣泛。復(fù)雜線路所涉及的電氣零部件較多，并且接線也較為復(fù)雜，檢修人員如果對(duì)其排查不準(zhǔn)確的話，不僅需要投入大量的精力和時(shí)間，而且在檢查的過(guò)程中非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果使用邏輯分析法進(jìn)行線路故障的檢測(cè)的話，只需要安全線路的原理圖，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行分析，然后確定精準(zhǔn)的故障位置。邏輯分析可以幫助檢修人員迅速識(shí)別問(wèn)題的癥結(jié)，同時(shí)在應(yīng)用的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化，從根本上促進(jìn)了檢修人員故障排除效率的提升。（3）實(shí)驗(yàn)法。如果運(yùn)用較為常規(guī)的方式，對(duì)電氣線路故障無(wú)法正常的排除，此時(shí)可以通過(guò)通電實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)其進(jìn)行故障的診斷，以便于迅速的確定故障發(fā)生的原因。但是，實(shí)驗(yàn)法的局限就是對(duì)于已經(jīng)損壞或者是不能運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備無(wú)法判別。所以，在實(shí)驗(yàn)開始之前，必須將傳達(dá)部分與電機(jī)部分進(jìn)行分離，同時(shí)將調(diào)節(jié)器的開關(guān)調(diào)至零位。假如傳達(dá)部分與電機(jī)部分無(wú)法徹底分離的話，則可以將主線路切斷，也可以根據(jù)實(shí)際檢查的情況切斷部分線路，這種方法不僅有效的縮小的故障發(fā)生的范圍，同時(shí)也避免了故障的擴(kuò)大。如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要打開電氣設(shè)備，就必須保證設(shè)備操作人員全力配合，然后對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)檢查時(shí)，首選要確定電壓電源要控制在合理的范圍，不要過(guò)高也不要過(guò)低。并且，電氣控制線路在檢查匯總，需要按照先簡(jiǎn)單后雜的順序和原則進(jìn)行。在對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢查時(shí)，保證按照合理的順序，先對(duì)開關(guān)線路進(jìn)行檢查，然后對(duì)調(diào)整線路進(jìn)行檢查；先對(duì)輔助系統(tǒng)進(jìn)行檢查，然后對(duì)主控系統(tǒng)進(jìn)行檢查；先對(duì)重點(diǎn)可能出現(xiàn)故障的電路進(jìn)行檢查，在對(duì)其他一般線路進(jìn)行檢查。為保證實(shí)驗(yàn)的平穩(wěn)性，在進(jìn)行電氣控制檢查之前，對(duì)電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙要進(jìn)行檢查，運(yùn)用分析法以及排除法，保證電氣檢查工作的順利進(jìn)行。（4）測(cè)量法。合理的使用示波器、萬(wàn)用表、校驗(yàn)等一級(jí)電筆等檢修電氣設(shè)備控制線路，就是我們常說(shuō)的測(cè)量，而這種檢查方法也是目前判斷故障位置最為直接有效的方法。檢查人員對(duì)于故障中的電氣控制線路中，存在的接觸不良以及工作狀態(tài)不穩(wěn)定的情況，可以采用萬(wàn)用表對(duì)控制線路的電阻進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)此測(cè)量結(jié)果可以找出線路故障的發(fā)生位置。

4 電氣控制設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)

（1）遵守操作規(guī)程。參與數(shù)控系統(tǒng)編程、維修以及實(shí)際操作人員都必須經(jīng)過(guò)專業(yè)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，深入的了解和掌握熟練機(jī)床的控制系統(tǒng)、液壓等才能熟練的操作電氣控制設(shè)備。在實(shí)際操作的過(guò)程中必須嚴(yán)格的按照系統(tǒng)的說(shuō)明進(jìn)行操作和使用，才能有效的避免因?yàn)椴僮魇д`而導(dǎo)致電氣控制設(shè)備發(fā)生故障。比如，在初次使用電氣控制設(shè)備或者不熟悉所要使用的電氣控制設(shè)備時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致電氣控制設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障。因此，必須嚴(yán)格的按照相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行電氣控制設(shè)備的使用和維護(hù)，并做好相關(guān)零部件的定期更換和設(shè)備加油處理工作，才能確保電氣控制設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。（2）對(duì)磁盤閱讀機(jī)和紙帶閱讀機(jī)做好定期的維護(hù)。磁盤閱讀機(jī)和紙帶閱讀機(jī)是數(shù)控輸入系統(tǒng)中的兩項(xiàng)非常關(guān)鍵的設(shè)備，其主要的作用是為了將數(shù)控程序、零件程序以及系統(tǒng)參數(shù)等準(zhǔn)確的輸入至 CNCnebula。紙帶閱讀機(jī)如果在讀帶的過(guò)程中存在污物的話，就會(huì)導(dǎo)致信息的讀寫發(fā)生錯(cuò)誤。因此，在實(shí)際操作的過(guò)程中，必須認(rèn)真的進(jìn)行相應(yīng)的檢查，利用紗布沾酒精對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理，而對(duì)于像導(dǎo)向滾軸、主動(dòng)滾軸以及壓緊輥軸等需要運(yùn)動(dòng)的部分，則每周進(jìn)行一次清理，而張緊臂滾軸和導(dǎo)向滾軸等重要部位則每隔半年進(jìn)行一次潤(rùn)滑油加注。磁盤閱讀機(jī)需對(duì)其磁頭利用專業(yè)的磁盤進(jìn)行清洗。（3）數(shù)控系統(tǒng)對(duì)電壓的監(jiān)視。數(shù)控系統(tǒng)的電壓其運(yùn)行的電壓運(yùn)行范圍一般都在 85%～ 110% 之間，如果超出運(yùn)行范圍就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行不穩(wěn)定，嚴(yán)重的還會(huì)造成電子部件的損壞。因此，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，必須時(shí)刻關(guān)注電網(wǎng)運(yùn)行電壓的波動(dòng)范圍。如果電網(wǎng)質(zhì)量較為惡劣，可以根據(jù)實(shí)際的需要設(shè)置專用的交流電源穩(wěn)壓裝置，才能從根本上降低系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率。

5 結(jié)語(yǔ)

造成電氣控制線路故障的原因不是固定的，即使是外表非常相似的故障，其故障發(fā)生的內(nèi)在因素也是有所差異的。因此，需要在進(jìn)行電氣線路控制故障時(shí)，使用方法以及使用步驟不能按部就班，要根據(jù)實(shí)際的情況以及理論相結(jié)合，選擇科學(xué)合理的維修方式，才能確保電氣控制設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

[1]宋麒麟 .電氣控制設(shè)備控制及故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D].華東理工大學(xué) ,2012.

[2]李曉鵬 .全液壓挖掘機(jī)故障診斷專家系統(tǒng) [D].哈爾濱工程大學(xué) ,2005.

TM921.5

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