電力拖動控制線路的故障檢測與排除

胡淑坤

（廣州市花都區(qū)理工職業(yè)技術學校，廣東廣州，510800）

0 引言

本文主要是針對接觸器-繼電器控制系統(tǒng)的各類控制單元在電氣控制布線階段出現(xiàn)的故障，利用各種儀表工具和斷電故障檢測法找到有效的檢測方式，并快速地排除故障發(fā)生的位置，這也是實現(xiàn)電力拖動和線路布線的有效途徑。

1 電路工作原理

首先可以讓學習人員拆卸低壓電器元件，譬如熱繼電器和交流接觸器等等，這樣就可以直接顯現(xiàn)電路器件的內(nèi)部構造和運轉過程，由抽象的理論變?yōu)樾蜗蟮钠骷屗麄儽M快掌握元件的工作原理，從而了解元件在電路中起到的控制作用。然后可以指導學習人員連接電路進行通電實驗，并按照電路原理檢查電路功能是否正常，讓他們能更深入地學習電路原理。這一環(huán)節(jié)以交流接觸器聯(lián)鎖正反轉控制電路為例，利用多媒體展示接觸器控制電路圖，為學習人員分析正反轉電路的工作原理，并說明如何才能讓電動機實現(xiàn)正反轉。主電路應采用KM1、KM2來轉換電動機電源的相序，從而確保兩個接觸器無法同時工作，這么做主要是因為KM1、KM2吸合將會導致電源短路。為了預防發(fā)生這種故障，就要事先做好控制電路的互鎖保護，利用KM1、KM2的常閉觸點切斷線圈通路。接觸器聯(lián)鎖正反轉控制電路的工作過程具體如下。

（1）動機正轉:閉合上開關使三相電源導通，然后按下啟動按鈕SB2，接著接觸器KM1線圈開始吸合，通過常開觸點實現(xiàn)自鎖功能，閉合接觸器KM1后接通電動機，電動機的工作順序為L1、L2、L3，并成功實現(xiàn)正向運轉。

（2）電動機反轉:閉合上開關導通三相電源，然后按下啟動按鈕SB3，則接觸器KM2開始吸合并通過觸點形成自鎖，然后閉合接觸器KM2，接通電動機，這樣就能讓電動機反向運轉了。

（3）電路互鎖功能：當電動機正向運轉時，接觸器KM1通電后就會切斷KM2線圈的回路。要想讓KM2線圈得電吸合，就要讓KM1斷電，使KM1常閉觸點復位，從而避免發(fā)生電源相間短路現(xiàn)象，這就是電路的互鎖功能[1]。

2 故障斷電檢測法

在電力拖動與控制系統(tǒng)中，電氣控制線路布線工作完成以后，可以利用電工工具對線路進行帶電檢測或者斷電檢測，帶電檢測方式主要有電流測量法和電壓測量法等，斷電檢測方式則包含電阻測量法。斷電檢測法安全性較高，可以選用鉗形電流表、萬用表或兆歐表進行檢測，從而實現(xiàn)對電動機電氣線路的控制[2]。該檢測方式常用于大型電氣設備控制系統(tǒng)的檢測，譬如萬能銑床或牛頭刨床等。

2.1 主回路檢測

在進行故障檢測之前，應先斷開主回路的電源開關，測量接觸器KM1電源端U1-U2、W1-W2、V1-V2之間的電阻，如果測量所得的電阻值趨近于0，那么主回路的熔斷器運作正常，反之則證明熔斷器已經(jīng)被燒毀，需要及時更換新的。接著需要測量KM1觸點兩端U1-U2、W1-W2、V1-V2的電阻，并手動模擬接觸器KM1實現(xiàn)閉合操作，如果電阻約等于0表明接觸器觸點正常，否則表明接觸器的觸點存在接觸不良的現(xiàn)象，需要進行修復。再者是測量熱繼電器的熱元件觸點U2-U3、W2-W3、V2-V3之間的電阻，如果電阻值很小說明熱繼電器的熱元件正常工作，反之表明某個熱元件發(fā)生了故障，可能需要更換熱繼電器。最后是測量熱繼電器的U、W、V和電動機接線端，直到所有障礙被排除干凈。

2.2 控制回路檢測

電路圖見圖1。首先接通電源，按下按鈕SB2或SB3，如果接觸器KM1無法得電就表明控制回路出現(xiàn)故障。要想找出故障需要斷開電源，并測量1-2、1-3、5-6、1-4之間的電阻，然后根據(jù)測量結果找到故障發(fā)生位置。如圖1，√證明電路無故障，R代表接觸器電阻值，∞表示兩點之間的電阻值無限大，對應的點之間需要進行開路操作。

圖1 電動機的電氣原理與檢測電路圖

3 故障檢測與排除的實例分析

在低壓電氣控制電路中進行布線需要按照順序進行，先布置主回路，從上到下；然后布置控制回路，從下往上。本文以電動機正反轉Y-△電氣控制電路為例，將電氣布線常見的幾種故障以及檢測方法總結如下。

3.1 斷路故障

電動機正反轉Y-△電氣控制電路是采用三個接觸器和一個繼電器實現(xiàn)運轉的，繼電器是完成星形接法轉換為三角形接法的關鍵元件，通過這個元件就可以對電動機接法轉換的時間進行控制。斷路故障主要是出現(xiàn)在布線階段，而且發(fā)生率較高。主回路斷路故障主要是因為Y接觸器的觸點沒有連接，所以通過目測就能夠檢測出來；而控制回路的短路故障檢測需要把萬用表或電流表調(diào)至歐姆檔，并分別接入1點和13點，然后按下SB2或SB3按鈕，表的指數(shù)可以指向無窮大，檢測方式有兩種：其一是將表筆接入1點，另一個表筆用于檢測2-8點，如果檢測指數(shù)為0表明電路連接正常，如果指數(shù)無窮大表明電氣觸點出現(xiàn)連接錯誤。

在具體的布線過程中，常見的斷路故障有五種：（1）將動斷觸點接成動合觸點；（2）按鈕盒出現(xiàn)線路連接錯誤；（3）導線與電器的接線出現(xiàn)松動，存在虛接問題；（4）常閉按鈕接為常開按鈕；（5）接線片壓住導線絕緣部分，導致接觸不良現(xiàn)象的發(fā)生，測量的電阻值誤差較大[3]。如圖2所示，第5點也經(jīng)常出現(xiàn)故障，如果把電路按鈕盒內(nèi)2點的連線接入對面的接線柱上就會造成斷路故障。

3.2 短路故障

短路也是電動機正反轉電氣控制電路布線中經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障，主回路的故障主要是發(fā)生在接觸器KM2、KM△、KMY這些觸點上，檢測故障時應將萬用表置于歐姆檔，兩表筆接入U、W、V這三條相線中的任意兩條，如果檢測指數(shù)為∞表明電路正常，如果檢測指數(shù)為0表明兩條相路之間存在短路問題，需要找到對應的連線端來排除故障。至于控制回路，需要按照順序檢測4-13、5-13和6-13之間的電阻，電阻值顯示為∞，則電路無故障；電阻值顯示為0，則電路存在短路障礙，需要在7-13點之間檢測電阻值，從而找到故障發(fā)生的確切位置。在布線過程中，容易發(fā)生短路故障的主要有3-4、5、6點，因為這三點連接了五處電器線路，很容易導致電器進出線混淆，造成接觸器自鎖點短接，之后電動機就會直接起動，而短接接觸器自鎖只能實現(xiàn)點動功能，能夠發(fā)揮的實際作用非常有限，嚴重降低了機器的運轉效率。

3.3 線圈得電而觸點不動作的故障

如圖2所示，電器線圈皆為并聯(lián)電路，如果其中兩個線圈為串聯(lián)電路，那么線圈實際電壓就會低于工作電壓，線圈雖然得電而觸點無法運作，如若某支路電阻為2R，則該條電路就是故障發(fā)生的位置。

3.4 自鎖故障

圖2的4、5、6點之間各有兩組自鎖觸點，如果電路不具備自鎖功能，則需通過手動模擬接觸器來獲得電力，如果兩點之間的電阻為0，那么自鎖功能顯示正常；如果電阻為∞，則表明電路存在自鎖障礙，需要盡快采取方法進行排除。

3.5 Y、△接法的轉換故障

在電路布線過程中可能會出現(xiàn)Y 、△接法轉換故障，第一類是Y 、△無法轉換時，△、Y接觸器線圈得電，觸點也會不停抖動，該故障發(fā)生在6點，該處有4個電器的觸點互相連接，如果電器的進出線搭接錯誤，就會造成Y 、△接觸器觸點串聯(lián)。這種故障的檢測方式就是斷開6點的連線，如果9、10點的電阻為∞則電路正常，如果電阻為0則表示存在故障。第二類是Y接法無法轉換為△接法，這時需要檢測繼電器線圈是否在9-13點之間，并斷開11點的連線，如果電阻為0表示有故障，如果電阻為∞則電路正常，接著再檢測10-12點的動合觸點是否能夠正常工作，直到故障安全排除。

圖2 電動機正反轉運作原理圖

4 結語

電動機控制電路故障并不是完全相同的，即便是同一種故障，其所在位置也是不盡相同的，所以在檢測和維修故障的時候不能完全照搬同一種模式，而是要根據(jù)故障的具體情況進行詳細分析，從而得出合理的檢修方案。電力從業(yè)人員在學習電路分析的時候，應先了解電路工作原理，從而逐步掌握電路分析能力，對電路進行綜合分析，順利排除電路故障。

[1]張永平，郭英貴，段小麗，等.電力拖動與控制電路的故障檢測與排除[J].晉中學院學報，2017,34（03）:74-76.

[2]丁峰，曹叔文.如何進行電力拖動控制線路故障排除練習[J].城市建設理論研究：電子版，2015,34（20）:56-58.

[3]張詠梅.略論電力拖動控制線路實訓故障排除教學[J].科教導刊：電子版，2015,18（07）:163-164.