工業機械電氣設備的電氣故障分析

摘要：電氣設備在發生故障時，維修人員切忌盲目隨便動手檢修，應通過故障調查、邏輯分析、外觀檢查、通電試驗等方法初步判斷故障發生的大體位置，然后采用正確的檢修方法，可以快速準確地查出故障，盡早恢復電氣設備的正常運行。

關鍵詞：電氣設備；電氣故障；故障分析；故障范圍

工業機械電氣設備在運行的過程中，由于各種原因難免會產生故障，致使設備停止運行而不能正常工作，不但影響生產效率，嚴重時還會造成人身或設備事故，因此電氣設備發生故障后，維修人員必須及時、熟練、準確、迅速、安全地查出故障并加以排除，以盡快恢復其正常運行。但隨著設備電氣自動化程度的不斷提高，電氣設備系統日益復雜，它的故障常常和機械、液壓等系統交錯在一起，難以分辨。所以在故障進行檢修前，對故障進行正確分析與判斷，尤為重要。如果判斷錯誤會造成維修時間的延長，降低設備的有效利用率，甚至會造成新的故障，增加維修難度。為此，掌握正確的分析方法非常關鍵。

1 調查研究和直觀檢查

當電氣設備發生故障后，切忌盲目動手檢查。在檢修前應向機床操作人員了解故障的詳細情況及具體的癥狀和故障現象，例如：故障是首次發生還是經常發生；是否有煙霧、跳火、異常聲音和氣味出現，有何失常和誤動作等。因為機床的操作人員最熟悉本機床性能，最先了解故障發生的可能原因和部位，這樣有利于電氣維修人員在此基礎上利用有關電氣工作原理來判斷故障發生地點和分析故障產生原因。調查研究之后再進行一般性的外觀檢查，檢查各電器元件，如熔斷器的熔體是否熔斷；行程開關的位置調整合不合適；接觸器和繼電器的觸頭有無燒毛或接觸不良，線圈有無燒壞使表層絕緣紙燒焦變色，燒化的絕緣清漆是否流出；彈簧有無脫落或斷裂；電氣開關的動作機構是否受阻失靈，接點有無脫落、燒毛、接觸不良等等.

2.正確分析機床電路的工作原理

機床的電氣線路是根據機床的用途和工藝要求而確定的，因此了解機床基本工作原理、加工范圍和操作程序，對掌握機床電氣控制線路的原理和各環節的作用具有一定的意義。有的機床電氣線路很簡單，但有的也很復雜，對于比較簡單的電氣線路，若發生了故障，僅有的幾個電器元件和幾根導線會一目了然，即使采用逐個電器、逐根導線依次檢查也很容易找出故障部位。但是對線路較復雜的電氣設備則不能采用上述方法來檢查電氣故障。電氣維修人員必須熟悉和理解機床的電氣線路圖，這樣才能正確判斷故障范圍，迅速排出故障。任何一臺機床的電氣控制線路，都是由主電路和控制線路兩大部分組成，控制線路又分為若干個基本控制電路或環節，分析電路時常按下列步驟進行：

2.1 首先看主電路，從中找出該機床各運動部件和機構采用了幾臺電動機拖動，每臺電動機是受哪些接觸器的控制。弄清每臺電動機的啟動方法是什么，是降壓啟動還是直接啟動，有無正反轉，怎樣制動？能否調速？有哪些保護？（短路保護、失壓、過載、限位……）

2.2 根據主電路中每臺電動機或其他設備使用的接觸器主觸頭的文字符號，在控制電路中找出相對應的線圈。

2.3 把控制線路中每個接觸器線圈小回路中所串聯或并聯的其他元件（如接觸器、繼電器的觸點以及按鈕、限位開關、轉換開關的接線點等）都找出來。分析它們相互間的關系，弄清它們哪個先動，哪個后動，在什么情況下動作，什么情況下不動，有無自鎖、互鎖、雙重聯鎖、限位……，也就是要弄清控制線路中各種電器元件的相互聯系、相互制約的關系。

2.4 對機床電路中的保護裝置及照明、指示信號電路等，主要搞清楚它們在什么樣情況下起作用，以及通過哪些元件起作用。

2.5 要弄清電氣和機械的傳動方式。是齒輪傳動、液壓傳動……

3 正確分析故障原因，逐步縮小故障范圍

在線路還能運行和不擴大故障范圍、不損傷電氣和機械設備的前提下，可直接進行通電試驗，或除去負載通電試驗，以判斷故障可能是在電氣部分還是在機械等其他部分。機床電氣方面的故障，大體可分為兩大類：一是電氣設備不能進行規定的動作，或達不到規定的性能指標；二是電氣設備出現了非規定的動作，或出現了不應有的現象。對于前者，應從原理上分析設備進行規定動作以及達到

規定性能指標應滿足的條件，檢查這些條件是否全部滿足，查找沒有滿足的條件及原因。對于后者，則應分析產生故障動作需滿足的條件，并檢查此時出現了哪些不應有的條件，從而找出誤動作的原因。如果故障在電氣部分，確定故障范圍的步驟是：

（1）把故障縮小在故障電機上。

（2）把故障縮小在故障電機的主電路還是控制電路上。如果接觸器吸合而電動機不動作，則故障在主電路中；如接觸器不吸合，則故障在控制電路中。

（3）把故障縮小在控制電路的某條支路上。根據控制故障電路接觸器的符號，在控制電路中找出對應的線圈，以每個線圈為中心分成若干條小支路。這條小支路在交流電路中是從一相火線到另一相火線。每條小支路都規定有一定的動作要求，不能完成動作要求的支路是故障支路。

（4）把故障縮小在故障支路的某些點上。公用元件和公用接點影響多條支路正常工作，如果多條支路拒動作或誤動作，就檢查這幾條支路上的公用元件和公用接點。若某條支路拒動作或誤動作，應檢查該支路上的非公用元件。

通過以上方法，就可以很快的把故障縮小在幾個點上了。在通電試驗時，必須注意人身和設備的安全，要遵守安全操作規程，不得隨意觸動帶電部分，要盡可能切斷電動機主電路電源，只在控制電路帶電的情況下進行，如需要電動機運轉，則應使電動機在空載下運行，避免機床運動部分發生碰撞和誤動作，而產生不良后果。

對于有的故障現象，不能簡單地進行處理，應根據這些現象產生的部位，分析產生的原因，確定問題之所在，排除故障后再通電試車。切忌貿然行事使故障擴大，造成人身和設備事故。

在許多電氣設備中，電器元件的動作是由機械、液壓來推動的，機械部分出現故障也會影響電路的正常工作，如果認為是電氣原因引起的，就判斷錯誤了。如M131 平面磨床有一液壓開關，直接影響頭架電機的啟動，如果液壓系統出現故障，油壓不足無法使油壓開關閉合，即使電路正常，而頭架電機也不能啟動。如果出現這種情況要和機械維修人員共同配合檢查，所以作為維修電工，應對機床設備的機電聯系要充分了解，全面分析，弄清動作原理，才能正確分析和判斷出故障范圍。

通過以上分析，我們知道要想迅速及時地排除故障，重點是判斷故障范圍和確定故障點，而在實際維修中，機床的電氣故障是多種多樣的，就是同一種故障現象，發生故障的部位往往也是不同的，因此采用上述方法和步驟分析故障范圍時，不要生搬硬套，應根據具體情況靈活應用，只有在維修過程中通過不斷的摸索和總結，才能迅速準確的把故障范圍確定下來，那么故障排除就非常容易了。

參考文獻

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