論大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障排除.doc

論大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障排除大型機(jī)電設(shè)備復(fù)雜電氣故障的排除,關(guān)鍵診斷。所謂故障診斷，簡(jiǎn)單地說就是查找故障元器件，電氣故障不同于機(jī)械故障是故障查找難，排除容易。如果要從一批類型各異，但相互孤立的電子元件中挑出失效或不合格，只有一個(gè)簡(jiǎn)單而又直接的辦法，就是逐一進(jìn)行測(cè)試檢查。如果這批元器件都已經(jīng)用錫焊或其他方法固定在盤或印刷電路板上，由元件間的電氣關(guān)聯(lián)關(guān)系組成單元，而各單元相互之間形成了電氣關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)，那么有什么辦法可以把壞的元器件找出來呢？由于電路中的元器件總數(shù)很多，顯然不可能也沒有必要將每個(gè)元器件都拆下來測(cè)試檢查。一般是把整個(gè)電路看成一個(gè)整體，通過一系列的分析、測(cè)試、研究、查找故障點(diǎn)。就是說，先分析判斷出現(xiàn)了什么故障，該故障最應(yīng)該在哪個(gè)單元里出現(xiàn)，而在這個(gè)單元里哪些元件最易引起該類型的故障，以此找出故障點(diǎn)和故障元件，從而排除電氣設(shè)備故障。當(dāng)然這些都是基于維修人員必須對(duì)所使用的元件的物理性能很好地掌握，對(duì)所修理的電氣設(shè)備的系統(tǒng)原理十分清楚的情況下，否則去檢修，就如“盲人騎瞎馬”。豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有助于維修人員對(duì)各種電氣設(shè)備故障的排除。只要充分掌握多種線路的基本理論的基本知識(shí)注意勤學(xué)多練，就不難用邏輯思維的方法判斷和排除故障。一、 電氣控制系統(tǒng)的主要故障類型1） 電源故障電源主要是指為電氣設(shè)備及控制電路提供能量的功率源，電源參數(shù)的變化會(huì)引起電氣控制系統(tǒng)的故障，在控制電路中電源故障一般占故障總數(shù)的20%左右。如果電壓的異常升高或降低體統(tǒng)的部分功能時(shí)好時(shí)壞，屢燒保險(xiǎn)，故障控制系統(tǒng)沒有反應(yīng)，各種指示全無，部分電路工作正常，部分不正常；電源去耦不良產(chǎn)生的干擾等。且不同電源具有不同的特點(diǎn)，不同的用點(diǎn)設(shè)備在相同的電源參數(shù)下有不同的故障表現(xiàn)。因此電源故障的分析查找難度很大。2） 線路故障導(dǎo)線和導(dǎo)線連接部分故障均屬于線路故障導(dǎo)線故障一般是由導(dǎo)線絕緣層老化破損或?qū)Ь€折斷引起的；導(dǎo)線連接故障是由連接出松脫、氧化、發(fā)霉等引起的。當(dāng)發(fā)生線路故障時(shí)，控制線路會(huì)發(fā)生導(dǎo)通不良、時(shí)通時(shí)斷或嚴(yán)重發(fā)熱等現(xiàn)象。接觸不良是一種常見而又使維護(hù)人員頭痛的故障，故障癥狀似于開路，但卻具有一定的偶然性，故障的初期難被發(fā)現(xiàn)。造成接觸不良的常見原因有插件松動(dòng)、焊接不良、接電表面氧化、端子接線不牢固（有時(shí)為環(huán)境振動(dòng)大造成）、接觸簧片彈性退化等。3） 元器件故障在一個(gè)電氣控制電路中，所用的元件種類有數(shù)十種甚至更多，不同元件發(fā)生故障模式也不同，就元器件故障分為兩類： 元器件損壞。元件損壞一般是由工作條件超限，外力作用或自身的質(zhì)量問題等原因引起的，它能造成系統(tǒng)功能異常，甚至癱瘓。這故障特征一般比較明顯，往往從元件的外表就可看到變形、燒焦、冒煙、部分損壞等現(xiàn)象，因此診斷起來相對(duì)容易一些。 元器件性能度差，是一種“軟故障”，故障的發(fā)生通常是由工作狀況的變化，環(huán)境參量的改變或其他故障連帶引起的。當(dāng)電氣控制電路中某個(gè)元器件出現(xiàn)了性能極差的情況，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，就會(huì)發(fā)生元件損壞，引發(fā)故障，這種故障在發(fā)生前后均無明顯征兆，因此查找難度較大。二、 電氣系統(tǒng)故障診斷方法電氣系統(tǒng)故障一般是指電氣控制線路的故障，從結(jié)構(gòu)上講，電氣控制線路由電氣元件、電源、導(dǎo)線及連接的固定部分組成。雖然數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)字電路在電氣電路整體中所占比例在逐步增加，但電路人機(jī)界面部、模擬量輸入/輸出接口部分，功率器件的驅(qū)動(dòng)與控制部分、電源電路部分等。尚不可能完全數(shù)字化。因其具有非線性、容差，以及電路組態(tài)多樣性等特點(diǎn)，診斷難度較大。而就是這些部分的故障發(fā)生概率最高，故模擬電路部分的故障診斷問題，始終是難點(diǎn)和重點(diǎn)。引起電氣系統(tǒng)故障的原因很多。由各種損耗引起的發(fā)熱和散熱條件的改變，電弧的產(chǎn)生電源電壓，頻率的變化以及環(huán)境因素等。它們都會(huì)引發(fā)各種電氣故障。間歇出現(xiàn)的暫時(shí)性故障也稱“軟故障”，或存在時(shí)間短暫、或需要在特定情況下才會(huì)出現(xiàn)，隨機(jī)性大。1、故障現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和外觀檢查是進(jìn)行設(shè)備電氣診斷的第一步，對(duì)迅速查出故障原因和部分準(zhǔn)確地獲得第一手資料相當(dāng)重要。依靠人的感官功能（視聽、觸、嗅等）對(duì)故障進(jìn)行調(diào)查，常用的調(diào)查手段主要有查看，問詢、聽診和出測(cè)等。、查看故障發(fā)生后，從以下幾個(gè)發(fā)面對(duì)故障的痕跡進(jìn)行查看，檢查外觀變化如熔斷指示裝置動(dòng)作，繞組表面絕緣脫落，變壓器油箱漏油、接線端子松動(dòng)脫落、各種信號(hào)裝置發(fā)生故障顯示等；觀察顏色變化、溫開會(huì)帶來顏色的變化，如變壓器繞組發(fā)生短路故障后，變壓器油受熱由原來的黃色變黑、變暗，電機(jī)定子槽楔的顏色也因?yàn)檫^熱發(fā)黑變色。、問詢向操作者了解故障發(fā)生前后的情況，詢問的內(nèi)容包括：故障發(fā)生在開車或后，還是發(fā)生在運(yùn)行中；是運(yùn)行中自行停車，還是發(fā)現(xiàn)異常情況下操作者停車的；發(fā)生故障時(shí)，設(shè)備工作在哪個(gè)程序，都動(dòng)了哪個(gè)按鈕或開關(guān)；設(shè)備有無異常（如響聲、氣味、冒煙或冒火等）；以前是否發(fā)生過類似的故障，是怎樣處理的；等等通過問詢往往能得到一些很有用信息，有利于根據(jù)工作原理來分析發(fā)生故障的原因。、聽診通過設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的聲音進(jìn)行分析，判斷故障的性質(zhì)。如電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，聲音均勻，無雜聲或特殊響聲；如有較大的“嗡嗡”聲，則表示負(fù)載電流過大；若“嗡嗡”聲特別大，則表示電動(dòng)機(jī)處于缺相運(yùn)行；如果有“咕?！甭?，則說明軸承間隙不正?；驖L珠損壞；如有嚴(yán)重的碰擦聲，則說明有轉(zhuǎn)子掃膛及鼠籠條斷裂脫槽現(xiàn)象；如有“咝咝”聲，則說明軸承缺油。、觸測(cè)用手的觸覺可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度振動(dòng)及間隙的變化情況。如電動(dòng)機(jī)、變壓器和一件元件的線圈發(fā)生故障時(shí)，溫度會(huì)明顯升高，通過用手觸摸可以判斷有無故障發(fā)生。通過資料表明，人手上的神經(jīng)纖維可以準(zhǔn)確地分辨出80的溫度，如在0左右時(shí)手感冰涼，但一般能忍受，20左右時(shí)手感微涼，隨著接觸時(shí)間延長(zhǎng)，手感漸溫；30時(shí)手感微溫，有舒適感；40左右時(shí)，手感較熱微燙感覺；50左右時(shí)，手感較燙，若用掌心按的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)有汗感；60左右時(shí)，手感很燙，一般可忍受10s左右；70左右時(shí)，手感灼痛，一般只能忍受3s左右，手的觸摸處很快邊紅。2、利用儀表和診斷技術(shù)確定故障 1）、線路故障的確定利用儀器儀表確定故障的方法，比較常用的儀表是萬(wàn)用表，通過萬(wàn)用表對(duì)電壓、電阻、電流等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)得的參數(shù)等情況，即可判斷電路的通斷情況，進(jìn)而找出故障部位。（1）電阻測(cè)量法。常用有分析測(cè)量法和分段測(cè)量法 分階測(cè)量法圖1 分析測(cè)量法例如圖1電路按下啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1不吸合測(cè)量方法：首先斷開電源，用萬(wàn)用表的電阻“”擋，按F啟動(dòng)按鈕SB2不放松，測(cè)量17兩點(diǎn)之間的電阻值，如果電阻為無窮大，說明電路斷路。再分步測(cè)量12、13、14、 15、16，兩點(diǎn)見的阻值，當(dāng)測(cè)量到某標(biāo)號(hào)間的電阻值突然增大，則說明該點(diǎn)的觸頭或連接線接觸不良或斷路。分段測(cè)量法圖2 分段測(cè)量法例如圖2所示，測(cè)量時(shí)先斷開電源，按下啟動(dòng)按鈕SB2，然后逐段測(cè)量相鄰兩標(biāo)號(hào)點(diǎn)12、23、34、45、56間的電阻值，如測(cè)得某兩點(diǎn)間的電阻值很大，說明該段的觸頭接觸不良或?qū)Ь€的斷路，如當(dāng)測(cè)得23兩點(diǎn)間電阻很大時(shí)，說明停止按鈕SB1接觸不良或連接斷路。2）電壓測(cè)量法。同電阻測(cè)量一樣，也可以分階測(cè)量法和分段測(cè)量法，不同的是量取對(duì)象為電壓，在此不再祥述。3）短接法。是用一根絕緣良好的導(dǎo)線把所懷疑的部位短接，如電路突然接地，就說明該出斷路。短接法有局部短接法和長(zhǎng)短接法兩種。 1、局部短接法。用局部短接法檢查例圖3故障。檢查前先萬(wàn)用表測(cè)量17兩點(diǎn)間的電壓值，若電壓正常，可按下啟動(dòng)按鈕SB2不放松。然后用根絕緣良好的導(dǎo)線分別短接12、23、34、45、56點(diǎn)。當(dāng)短接到某兩點(diǎn)時(shí)，接觸器KM1吸合，說明斷路故障就在這兩點(diǎn)之間。圖3局部短接法 2、長(zhǎng)短接法（圖4）是指一次短接兩個(gè)或多個(gè)觸頭，來查故障方法。上例中當(dāng)FR的常閉觸頭和SB1常閉觸頭同時(shí)接觸不良，如用上述局部短接法接12點(diǎn)，按下啟動(dòng)按鈕SB2，KM1仍然不會(huì)吸合故可能會(huì)造成判斷錯(cuò)誤。而采用長(zhǎng)短接法 16短接；如KM1吸合，說明16這段電路上有斷路故障，然后再局部短接法來逐段找出故障點(diǎn)。長(zhǎng)短接法另一個(gè)作用是把找故障點(diǎn)縮小到一個(gè)較小的范圍。例如：第一次接3-6點(diǎn)，KM1不吸合，在短接1-3點(diǎn)，此時(shí)，KM1吸合，這說明故障在1-3點(diǎn)見范圍內(nèi)。所以，可以利用長(zhǎng)短結(jié)合的短接法，能夠很快的排除電路的斷路故障。使用短接法檢查故障是用手拿絕緣導(dǎo)線帶電操作的，所以一點(diǎn)要注意安全，避免觸電事故發(fā)生；只適用于檢查壓降極小的導(dǎo)線和觸頭之類的斷路故障。圖4長(zhǎng)短接法3、利用經(jīng)驗(yàn)確定故障1）、彈性活動(dòng)部件法彈性活動(dòng)部件法主要用于活動(dòng)部件、如接觸的銜鐵、行程開關(guān)滑輪臂、按鈕等故障這種方法通過反復(fù)彈壓活動(dòng)部件，檢查哪部件動(dòng)作靈活，哪些有問題，另外會(huì)使一些接觸不良的觸頭得到摩擦，達(dá)到接觸、導(dǎo)通的目的。例如，對(duì)于長(zhǎng)期沒啟動(dòng)用的控制的系統(tǒng)，啟用前采用彈性活動(dòng)法全部動(dòng)作一次，可以消除動(dòng)作卡滯與觸頭氧化現(xiàn)象。2）、電路敲擊法電路敲擊法是在電路帶電狀態(tài)下進(jìn)行故障確定的，檢查時(shí)可用一個(gè)小的橡皮錘，輕輕敲擊工作中的元件，如果電路故障突然排除，或者故障突然出現(xiàn)，都說明被敲擊元件附近或者被敲擊元件 本身存在接觸不良。3）、觀察火花法電路存在接觸不良故障時(shí)，在電源電壓作用下，常產(chǎn)生火花并伴隨著一定的響聲。因?yàn)榛鸹ê吐曇舯容^微弱，因此應(yīng)在比較黑暗和安靜的情況下，觀察電路有無火花產(chǎn)生，聆聽是否有放電時(shí)的“嘶嘶”聲或“啪啪”聲。如果火花產(chǎn)生，則可以肯定此處存在接觸不良或放電現(xiàn)象。4）、非接觸測(cè)量法溫度異常時(shí)，元件性能常會(huì)發(fā)生改變，同時(shí)元件溫度的異常也反映了元件本身存在過載或內(nèi)部短路等現(xiàn)象。實(shí)際中可采用感溫貼片或紅外輻射測(cè)溫計(jì)進(jìn)行溫度測(cè)量，感溫貼片具有一定的變色溫度點(diǎn)超過這一溫度就會(huì)改變顏色。5）、元件替換法對(duì)被懷疑有故障的元件，可采用替換的方法進(jìn)行驗(yàn)證。如果故障依舊，說明故障點(diǎn)懷疑不準(zhǔn)，可能該元件沒有問題；如果故障排除，則與該元件相關(guān)的電路部分存在故障，應(yīng)加以確認(rèn)。6）、比較法如果電路有兩個(gè)或兩個(gè)以上相同部分時(shí)，可以對(duì)兩部分的工作情況進(jìn)行對(duì)比。因?yàn)閮蓚€(gè)相同部分同時(shí)發(fā)生相同故障的可能性極小，所以通過比較可以方便的測(cè)出各種情況下參數(shù)差異，通過合理分析即可確定故障范圍和故障情況。7）、交換法當(dāng)有兩個(gè)及兩個(gè)以上相同的電氣控制系統(tǒng)時(shí)可把系統(tǒng)分成幾個(gè)部分，將不同系統(tǒng)的部件進(jìn)行交換，當(dāng)換到某一部分時(shí)，電路不能正常工作，而將故障部分換到其它設(shè)備上時(shí)，該設(shè)備也出現(xiàn)了相同的故障，則說明故障就在該部分，同理，當(dāng)控制電路內(nèi)部存在相同元件時(shí)，也可將相同元件交換位置。8）、加熱法當(dāng)電氣故障與開機(jī)時(shí)間成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，可采用加熱法促使故障更加明顯。因?yàn)殡S著開機(jī)時(shí)間的增加，電氣線路內(nèi)部的溫度上升，在溫度的作用下，電氣線路故障元件的電氣性能發(fā)生改變而引起故障，因此采用加熱法可誘發(fā)故障，使