电气故障检修的基本方法

2020-01-03 10:58:45 | 人围观 | 评论:

电气故障检修，主要的是理论联系实际，根据具体故障作具体分析，但也必须掌握一些基本的检修方法。下面小编跟大家一起学习这些常用的方法，希望能够对以后的工作有所帮助。
    1.直观法
    通过问、看、听、摸、闻来发现异常情况，从而找出故障电路和故障所在部位。
    a．问：向现场操作人员了解故障发生前后的情况。如故障发生前是否过载、频繁启动和停止；故障发生时是否有异常声音和振动、有没有冒烟、冒火等现象。
    b．看：仔细察看各种电器元件的外观变化情况。如触点是否烧融、氧化，熔断器熔体熔断指示器是否跳出，热继电器是否脱扣，导线和线圈是否烧焦，热继电器整定值是否合适，瞬时动作整定电流是否符合要求等。
    c．听：主要听有关电器在故障发生前后声音是否有差异。如听电动机启动时是否只嗡嗡响而不转；接触器线圈得电后是否噪声很大等。
    d．摸：故障发生后，断开电源，用手摸或轻轻推拉导线及电器的某些部位，以察觉异常变化。如摸电动机、自耦变压器和电磁线圈表面，感觉温度是否过高；轻拉导线，看连接是否松动；轻推电器活动机构，看移动是否灵活等。
    e．闻：故障出现后，断开电源，靠近电动机、自耦变压器、继电器、接触器、绝缘导线等处，若闻出有焦味，则表明电器绝缘层已被烧坏，主要原因则是过载、短路或三相电流严重不平衡等故障所造成。
    2.状态分析法
    发生故障时，根据电气设备所处的状态进行分析的方法，称为状态分析法。电气设备的运行过程总可以分解成若干个连续的阶段，这些阶段也可称为状态。任何电气设备都处在一定的状态下工作，如电动机工作过程可以分解成启动、运转、正转、反转、高速、低速、制动、停止等工作状态。电气故障总是发生于某一状态，而在这一状态中，各种元件又处于什么状态，这正是分析故障的重要依据。例如，电动机启动时，哪些元件工作，哪些触点闭合等，因而检修电动机启动故障时要注意这些元件的工作状态。
    状态划分得越细，对检修电气故障越有利。对一种设备或装置，其中的部件和零件可能处于不同的运行状态，查找其电气故障时必须将各种运行状态区分清楚。以下图所示的电气装置为例，各部件虽然只有工作和不工作、接通和断开两种工作状态，但到底处于何种状态，必须进行具体分析。
    交流接触器KM1，控制交流接触器KM2的吸合线圈，而交流接触器KM1的工作状态由按钮SB1、SB2控制。SB2断开，KM1断开，但SB2闭合，KM1不一定闭合；SB1闭合，KM1工作但SB1再断开，KM1由其自身的辅助触点自锁而不断开。
    3.图形变换法
    电气图是用以描述电气装置的构成、原理、功能，提供装接和使用维修信息的工具。检修电气故障常常需要将实物和电气图对照进行。然而，电气图种类繁多，因此需要从故障检修方便出发，将一种形式的图变换成另一种形式的图。其中最常用的是将设备布置接线图变换成电路图，将集中式布置电路图变换成为分开式布置电路图。
    设备布置接线图是一种按设备大致形状和相对位置画成的图，这种图主要用于设备的安装和接线，对检修电气故障也十分有用。但从这种图上，不易看出设备和装置的工作原理及工作过程，而了解其工作原理和工作过程是检修电气故障的基础，对检修电气故障是至关重要的，因此需要将设备布置接线图变换成电路图，电路图主要描述设备和装置的电气工作原理。
    4.单元分割法
    一个复杂的电气装置通常是由若干个功能相对独立的单元构成。检修电气故障时，可将这些单元分割开来，然后根据故障现象，将故障范围限制于其中一个或几个单元。这种方法被称为单元分割法。经过单元分割后，查找电气故障就比较方便了。
    1）由继电器、接触器、按钮等组成的断续控制电路，可分为三个单元。
    以电动机控制电路为例，前级命令单元由启动按钮、停止按钮、热继电器保护触点等组成；中间单元由交流接触器和热继电器组成；后级执行单元为电动机。若电动机不转动，先检查控制箱内的部件，按下启动按钮，看交流接触器是否吸合。如果吸合，则故障在中间单元与后级执行单元之间(即故障在控制电路部分)。这样，以中间单元为分界，可把整个电路一分为二，以判断故障是在前一半电路还是在后一半电路，是在控制电路部分还是主电路部分。这样可节约时间，提高工作效率，特别是对于较复杂的电气线路，效果更为明显。
    2）由电子元器件配有强电器件组成的电气电路，也可分为三个单元，如可编程序控制器(以下简称plc)控制某一生产线，其电路简图如下，仍可分为三部分。
    以电动机M不运转为例，若交流接触器K1不吸合，则为前级PLC与K1之间的故障。首先检查PLC有无使K1吸合的信号发出，若无信号发出，则再把前级命令单元以PLC为基准，一分为二，检查PLC的输入指令是否正常，若输入指令不正常，则为前级按钮等的故障；若正常，则为PLC故障。如果PLC有使K1吸合的信号发出，则检查K1线圈是否正常；若无电压，则检查是否断线等。如果K1吸合，则为中间单元与后级执行单元之间的主电路故障，应检查熔断器熔体是否熔断、断线，电动机是否正常。
    综上所述，对于目前工业生产中电气设备的故障，基本上全都可以以某中间单元的元器件为基准，向前或向后一分为二地检修电气设备的故障；在第一次一分为二地确定故障所在的位置后仍可再一分为二地确定故障所在区段，这样能较快寻找发生的故障点，这样有利于提高检修工作效率。
    5.回路分割法
    一个复杂的电路总是由若干个回路构成，每个回路都具有特定的功能，电气故障就意味着某功能的丧失，因此电气故障也是发生在某个或某几个回路中。将回路分割，实际上简化了电路，缩小故障查找范围。回路就是闭合的电路，它通常应包括电源和负载。例如下图所示的电动机正反转控制电路的辅助电路，可分割成两个主要的回路，回路电源均为AC380V。第一个回路的负载是正转接触器KM1的线圈，第二个回路的负载是反转接触器KM2的线圈。
    分割了回路，查找故障就比较快。例如该装置正转工作正常，则主要从反转回路查找，检查该回路元件SB3、KM2的联锁触点、KM2的线圈及其连接线是否有断路点等故障。
    6.类比法和替换法
    当对故障设备的特性、工作状态等不十分了解时，可采用与同类完好设备进行比较，即通过与同类非故障设备的特性、工作状态等进行比较，从而确定设备故障的原因，称为类比法。例如，一个线圈是否存在匝间短路，可通过测量线圈的直流电阻来判定，但直流电阻多大才是完好的却无法判别。这时可以与一个同类型且完好的线圈的直流电阻值进行比较来判别。再如，某电容式单相交流异步电动机出现了不能启动的故障，电容式单相电动机由两个绕组构成，一是启动绕组(Z1～Z2)，二是运转绕组(U1～U2)，还有一个主要元件是电容器C，参与电动机的启动和运转。因此电动机不能启动运转的最大可能性，一是电容C损坏(短路或断线)或容量严重变小；二是电动机两绕组损坏。由于对这一电容和电动机的具体参数一时无法查找，只有借助另一同类型或相近的电动机及电容的有关参数，对两者加以比较，以确定其故障的原因。
    替换法即用完好的电器替换可疑电器，以确定故障原因和故障部位。例如某装置中的一个电容是否损坏(电容值变化)无法判别，可以用一个同类型完好的电容器替换，如果设备恢复正常，则故障部位就是这个电容。用于替换的电器应与原电器的规格、型号一致，且导线连接应正确、牢固，以免发生新的故障。
    7.电位、电压分析法
    在不同的状态下，电路中各点具有不同的电位分布，因此，可以通过测量和分析电路中某些点的电位及其分布，以确定电路故障的类型和部位(这种方法比较常用，故应用实例略)。另外阻抗的变化造成了电流的变化，电位的变化也造成了电压的变化，因此，也可采用电流分析法和电压分析法来确定电路故障。
    8.测量法
    即用电气仪表测量某些电参数的大小，经与正常的数值对比，来确定故障部位和故障原因。
    a．测量电压法：用万用表AC500V挡测量电源主电路电压以及各接触器和继电器线圈各控制回路两端的电压若发现所测处电压与额定电压不相符(超过10%以上)，则为故障可疑处；
    b．测量电流法：用钳形电流表或交流电流表测量主电路及有关控制回路的工作电流若所测电流值与设计电流值不相符(超过10%以上)，则该电路为故障可疑处；
    c．测量电阻法：断开电源，用万用表欧姆挡测量有关部位的电阻值若所测电阻值与要求的电阻值相差较大，则该部位极有可能就是故障点一般来讲，触点接通时，电阻值趋近于0，断开时电阻值为∞；导线连接牢靠时连接处的接触电阻也趋于0，连接处松脱时，电阻值则为∞；各种绕组(或线圈)的直流电阻也很小，往往只有几欧姆至几百欧姆，而断开后的电阻值为∞；
    d．测量绝缘电阻法：即断开电源，用兆欧表测量电器元件和线路对地以及相间绝缘电阻值。电器绝缘层绝缘电阻规定不得小于0.5MΩ。绝缘电阻值过小，是造成相线与地、相线与相线，相线与中性线之间漏电和短路的主要原因，若发现这种情况，应着重予以检查。
    9.简化分析法
    组成电气装置的部件，元器件，虽然都是必需的，但从不同的角度去分析，总可以划分出主要的部件和次要的部件分析电气故障就要根据具体情况，注重分析主要的核心的本质的部件及元器件这种方法称为简化分析法。例如，荧光灯的并联电容器，主要用于提高荧光灯负载的功率因数，它对荧光灯的工作状态影响不大如果分析荧光灯电路故障，就可将电容器简化掉，然后再进行分析。又例如，某电动机正转运行正常，反转不能工作分析这一故障时，就可将正转有关的控制部分删去，简化成只有反转控制的电路再进行故障分析。
    10.试探分析法(也叫再现故障法)
    在确保设备安全的情况下，可以通过一些试探的方法确定故障部位。例如通电试探或强行使某继电器动作等，以发现和确定故障的部位。即接通电源，按下启动按钮，让故障现象再次出现，以找出故障所在。再现故障时，主要观察有关继电器和接触器是否按要求进行工作，若发现某一个电器的工作不正常，则说明该电器所在回路或相关回路有故障，再对此回路作进一步检查，便可发现故障原因和故障点。
    11.菜单法
    即根据故障现象和特征，将可能引起这种故障的各种原因顺序罗列出来，然后一个个地查找和验证，直到确诊出真正的故障原因和故障部位。此方法最适合初学者使用。
    12.电气故障检修的一般步骤
(1)观察和调查故障现象：电气故障现象是多种多样的。例如，同一类故障可能有不同的故障现象，不同类故障可能有同种故障现象，这种故障现象的同一性和多样性，给查找故障带来复杂性。但是，故障现象是检修电气故障的基本依据，是电气故障检修的起点，因而要对故障现象进行仔细观察、分析，找出故障现象中最主要的、最典型的方面，搞清故障发生的时间、地点、环境等。
(2)分析故障原因一初步确定故障范围、缩小故障部位：根据故障现象分析故障原因是电气故障检修的关键。分析的基础是电工电子基本理论，是对电气设备的构造、原理、性能的充分理解，是电工电子基本理论与故障实际的结合。某一电气故障产生的原因可能很多，重要的是在众多原因中找出最主要的原因；
(3)确定故障的部位一判断故障点：确定故障部位是电气故障俭修的最终日纳和结果。确定故障部位可理解成确定设备的故障点，如短路点、损坏的元器件等，也可理解成确定某些运行参数的变异，如电压波动、三相不平杨等。确定故障部位是在对故障现象进行周密的考察和细致分析的基础上进行的。在这一过程中，往往要采用下面将要介绍的多种手段和方法。
在完成上述工作过程中，实践经验的积累起着重要的作用。
    13.电气故障检修技巧
(1)熟悉电路原理，确定检修方案：当一台设备的电气系统发生故障时，不要急于动手拆卸，首先要了解该电气设备产生故障的现象、经过、范围、原因．熟悉该设备及电气系统的基本工作原理，分析各个具体电路．弄清电路中各级之间的相互联系以及信号在电路中的来龙去脉，结合实际经验，经过周密思考，确定一个科学的检修方案。
(2)先机损，后电路：电气设备都以电气一机械原理为基础，特别是机电一体化的先进设备，机械和电子在功能上有机配合，是一个整体的两个部分。往往机械部件出现故陋，影响电气系统，许多电气部件的功能就不起作用。因此不要被表面现象迷惑，电气系统出现故障并不全部都是电气本身问题，有可能是机械部件发生故障所造成的。因此先检修机械系统所产生的故障，再排除电气部分的故障，往往会收到事半功倍的效果。
(3)先简单，后复杂：检修故障要先用最简单易行、自己最拿手的方法去处理，再用复杂、精确的方法。排除故障时，先排除直观、显而易见、简单常见的故障．后排除难度较高、没有处理过的疑难故障。
(4)先检修通病、后玫疑难杂症：电气设备经常容易产生相同类型的故障就是“通病”。由于通病比较常见，积累的经验较丰富，因此可快速排除．这样就可以集中精力和时间排除比较少见、难度高、古怪的疑难杂症，简化步骤，缩小范围，提高检修速度。
(5)先外部调试,后内部处理:外部是指暴露在电气设备外完成密封件外部的各种开关、按钮、插口及指示灯。内部是指在电气设备外壳或密封件内部的印制电路板、元器件及各种连接导线。先外部调试，后内部处理，就是在不拆卸电气设备的情况下，利用电气设备面板上的开关、旅钮、按钮等调试检查，缩小故障范围。首先排除外部部件引起的故障，再检修机内的故障，尽量避免不必要的拆卸。
(6)先不通电测量，后通电测试：首先在不通电的情况下，对电气设备进行检修：然后再在通电情况下，对电气设备进行检修。对许多发生故障的电气设备检修时，不能立即通电，否则会人为扩大故障范围，烧毁更多的元器件，造成不应有的损失。因此，在故障机通电前．先进行电阻测量，采取必要的措施后，方能通电检修。
(7)先公用电路、后专用电路：任何电气系统的公用电路出故障，其能量、信息就无法传送、分配到各具体专用电路，专用电路的功能、性能就不起作用。如一个电气设备的电源出故障，整个系统就无法正常运转，向各种专用电路传递的能量、信息就不可能实现。因此遵循先公用电路、后专用电路的顺序，就能快速、准确地排除电气设备的故障。
(8)总结经验．提高效率：电气设备出现的故障五花八门、干奇百怪。任何一台有故障的电气设备检修完，应该把故障现象、原因、检修经过、技巧、心得记录在专用笔记本上，学习掌握各种新型电气设备纳机电理论知识、熟悉其工作原理、积累维修经验，将自己的经验上升为理论。在理论指导下，具体故障具体分析，才能准确、迅速地排除故障。只有这样才能把自己培养成为检修电气故障的行家里手。

    以上方法可单用，也可合用，应根据不同的故障特点灵活掌握和运用。

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电气故障检修的基本方法

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