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机电设备在长期使用过程中,会因为使用不当或电气损坏,造成机械完全不能动作或部分动作不能实现。这时就需要维修人员在充分了解机电设备的结构、动作原理及电气线路原理的基础上,对故障进行分析、判断直至修复。
机电设备的故障有来自电气方面的原因,也有来自机械方面、液压方面或气压方面的原因。在这里,我根据自己多年的教学经验和维修实践,着重介绍机电设备电气故障的分析及处理的方法和步骤。
检修时,大体上可以按下列步骤进行:
上述检修步骤并不是固定公式,对于一些简单故障可以少几步,对于一些疑难故障则需多些步骤,甚至要多次反复。在每个步骤,都要使用一些具体的检修方法,如咨询用户法、感官判断法、外观检查法、操作检查法等,它们彼此间不是孤立的,很多时候需要交叉使用、互相配合。下面具体介绍几种常用的检修方法:
一、咨询用户法
很多时候,设备操作者和维修人员并不是同一个人,咨询用户,就象医生看病一样,是观察和分析故障的重要线索来源之一,可以了解故障现象、故障时间和地点以及故障发生的整个过程等等。
二、操作检查法
操作检查法是检修故障的一个重要方法,不仅可以代替咨询用户法,还可以对用户反映的情况加以探索和验证。操作检查法可以在断电的情况下进行,也可以在通电的状态下进行,主要是通过操作某些开关、按钮、行程开关等看一些动作是否正确,但通电时必须注意安全。
三、感官判断法
感官判断法,就是充分利用我们的眼、耳、鼻、手等感觉器官发现故障点。即用眼睛去看,看是否有发黑、掉线等异常现象;用耳朵去听,听设备运转声音是否异常;用鼻子去闻,闻是否有焦臭味;用手去摸,摸设备发热是否正常。
四、万用表等专用仪表、仪器及工具检查法
对于某些特殊故障或疑难故障,需使用一些专用仪表、仪器及工具进行检查和维修,如万用表、短路侦察器、断条侦察器等,这里着重介绍万用表检查法中最常用的两种方法,即电压检查法和电阻测定法。
1.电压检查法
如图所示线路如果出现“按下启动按钮接触器不能吸合”故障,可将万用表拨到交流500V电压档,然后参照图1的顺序进行检查:
(1)将表的一根表笔(黑表笔)固定在“1”点上,另一只表笔沿着“8”,“7”,“6”,“5”点进行检查,看各点电压是否正常,若发现某点没有电压,则相关的电器或接线即为故障点。
(2)将黑表笔固定在“8”点上,红表笔沿着“1”,“2”,“3”,“4”点进行检查,判断方法同上。
(3)如上述检查都正确,可按下启动按钮,测量其两端电压U4,5,正常情况下应为0,如仍有电压,则启动按钮的触点有故障。
电压检查法判断故障快而准确,但要注意安全,在实际操作中要养成单手操作的习惯,即尽可能将一支表笔固定,用另一支表笔去测量。
2.电阻测定法
将万用表调到R*1或R*10档,如图1所示,按下列步骤进行检查:
(1)将一支表笔(黑表笔)固定在“8”点上,红表笔沿着“7”,“6”,“5”点进行检查,如哪一点表的指针不动则相关的元器件或接线有问题。
(2)黑表笔固定在“1”点上,分别测量“2”,“3”,“4”点,判断方法同(1)。
(3)也可以直接测量某元件或某触点两端(“1—2”,“3—4”,“6—7”等两点之间),看表的指针偏转是否正常从而判断故障点。还可以按下启动按钮,测量“4—5”两点之间是否接通。
电阻测定法在实际操作中要注意以下几点:①不能带电测量;②应特别注意“回路电”的电路。如图2所示两个线圈并联连接时,要测量其中一个线圈好坏,必须拆除其一端接线再进行检测,才不至于误判。
3.干电池小灯泡检测法
我在维修实践中,用一把电筒、两节电池和两根绝缘导线按图3所示电路自制了一种检修工具。该工具的测量原理就相当于万用表电阻测定法,而它的两根导线(相当于万用表的两根表笔)可根据需要取任意长度,另外它是利用灯泡的亮与否来判断开关或连接线是否接通,比观察万用表的指针偏转要方便得多,甚至可以远距离观察,所以该工具有很高的实用价值,但是它的电源电压较低,故对线圈的测量有一定局限性。
当然,机电设备出现不动作或动作不对等故障时,不一定就是电气故障,也有可能是机械故障、液压故障或气压故障,我们首先要加以分析和判断。如果确定是电气故障,应先断电检查,只有当断电检查无法找到故障原因或需要通电作进一步确诊时,在确保安全的前提下方可通电检查。通电检查过程中要做到眼疾手快,最好由两人配合,一人负责检查操作,一人负责控制电源开关,一旦出现异常情况,应立即切断电源。当电气故障排除后,还要综合分析是否有其它方面的故障,如有可配合机修工进行处理。
下面介绍几个实际检修案例:
案例1:一台蛋糕机的修理。用户介绍说是蛋糕机的面粉搅拌电动机不工作,还说曾请一个师傅去修,但该师傅开价400~500元,说是电机绕组烧坏。后经我检查,其实只是三相按键开关(机上电源开关)的一对触点烧坏而不能接通,电机正常,估计是这对触点的接线松动引起过热所至,换上一只新开关后一切正常。
案例2:一台C620车床和一台台式钻床的修理。两台设备的用户皆说设备正在运行而突然停止工作,且发现电动机外壳特别烫手。先检查电动机,发现其一相绕组已烧坏;进一步检查,发现车床的电源开关(闸刀开关)的一根引出线虚接(即从外表看是接好的,实际上已烧断);而台钻电动机接线盒的一个接线螺钉已脱掉,使一根线接触不良;继续询问用户,得知两台设备在运行中,皆发现断线处有跳火现象。经分析,这两台设备都是由于缺相运行而烧坏电机,将电动机绕组重绕修复后,故障排除。
案例3:一台X62W万能铣床的修理。故障现象是工作时各种动作都正常,但停车时没有制动。经检查,是两只制动电阻(老式的线绕电阻)的电阻丝多处腐蚀断线,换上两只代换电阻后,试车正常。
案例4:一台CA6140车床的修理。故障现象是有时能启动,有时不能启动;另外,经常工作一个小时左右自动停车。经检查,按钮盒里面启动按钮与停止按钮的公共引出线松动接触不良,且主轴电动机的热继电器的整定值调得过低,接好线并重新调好热继电器,设备运转正常。
案例5:可编程序控制器(PLC)的故障处理。我校PLC实验设备有三台主机(三菱FX1S—20MR)出现过故障,故障表征既有相同之处,也有不同的地方。相同的是:在电脑里编好的程序不能写到PLC主机上,且提示“通讯错误”,测量主机的交流220V和直流24V电源都正常。不同之处为:一台主机只有电源指示灯(POWER)亮,而运行指示灯(RUN)不能亮;另两台是两只灯都亮。检查的结果是,三台主机皆已损坏,只不过第一台要严重些,另两台仅仅是主机串口损坏。值得注意的是,这三台设备都是在晚上非工作状态下、且电源总开关(空气开关)已拉闸的情况下损坏的。最后分析故障原因应该是雷击,因为我校地处雷区,经常出现打坏电脑、电视机、电话机等电器的现象,刚好那几天又响大雷,学校的闭路电视放大器和上网的路游器也已击坏,换上新的PLC主机后设备运转正常。后来下班时,我干脆拔掉总电源插头,并再未出现类似故障。
(作者单位:556000贵州省农业机电学校)
机电设备的故障有来自电气方面的原因,也有来自机械方面、液压方面或气压方面的原因。在这里,我根据自己多年的教学经验和维修实践,着重介绍机电设备电气故障的分析及处理的方法和步骤。
检修时,大体上可以按下列步骤进行:
上述检修步骤并不是固定公式,对于一些简单故障可以少几步,对于一些疑难故障则需多些步骤,甚至要多次反复。在每个步骤,都要使用一些具体的检修方法,如咨询用户法、感官判断法、外观检查法、操作检查法等,它们彼此间不是孤立的,很多时候需要交叉使用、互相配合。下面具体介绍几种常用的检修方法:
一、咨询用户法
很多时候,设备操作者和维修人员并不是同一个人,咨询用户,就象医生看病一样,是观察和分析故障的重要线索来源之一,可以了解故障现象、故障时间和地点以及故障发生的整个过程等等。
二、操作检查法
操作检查法是检修故障的一个重要方法,不仅可以代替咨询用户法,还可以对用户反映的情况加以探索和验证。操作检查法可以在断电的情况下进行,也可以在通电的状态下进行,主要是通过操作某些开关、按钮、行程开关等看一些动作是否正确,但通电时必须注意安全。
三、感官判断法
感官判断法,就是充分利用我们的眼、耳、鼻、手等感觉器官发现故障点。即用眼睛去看,看是否有发黑、掉线等异常现象;用耳朵去听,听设备运转声音是否异常;用鼻子去闻,闻是否有焦臭味;用手去摸,摸设备发热是否正常。
四、万用表等专用仪表、仪器及工具检查法
对于某些特殊故障或疑难故障,需使用一些专用仪表、仪器及工具进行检查和维修,如万用表、短路侦察器、断条侦察器等,这里着重介绍万用表检查法中最常用的两种方法,即电压检查法和电阻测定法。
1.电压检查法
如图所示线路如果出现“按下启动按钮接触器不能吸合”故障,可将万用表拨到交流500V电压档,然后参照图1的顺序进行检查:
(1)将表的一根表笔(黑表笔)固定在“1”点上,另一只表笔沿着“8”,“7”,“6”,“5”点进行检查,看各点电压是否正常,若发现某点没有电压,则相关的电器或接线即为故障点。
(2)将黑表笔固定在“8”点上,红表笔沿着“1”,“2”,“3”,“4”点进行检查,判断方法同上。
(3)如上述检查都正确,可按下启动按钮,测量其两端电压U4,5,正常情况下应为0,如仍有电压,则启动按钮的触点有故障。
电压检查法判断故障快而准确,但要注意安全,在实际操作中要养成单手操作的习惯,即尽可能将一支表笔固定,用另一支表笔去测量。
2.电阻测定法
将万用表调到R*1或R*10档,如图1所示,按下列步骤进行检查:
(1)将一支表笔(黑表笔)固定在“8”点上,红表笔沿着“7”,“6”,“5”点进行检查,如哪一点表的指针不动则相关的元器件或接线有问题。
(2)黑表笔固定在“1”点上,分别测量“2”,“3”,“4”点,判断方法同(1)。
(3)也可以直接测量某元件或某触点两端(“1—2”,“3—4”,“6—7”等两点之间),看表的指针偏转是否正常从而判断故障点。还可以按下启动按钮,测量“4—5”两点之间是否接通。
电阻测定法在实际操作中要注意以下几点:①不能带电测量;②应特别注意“回路电”的电路。如图2所示两个线圈并联连接时,要测量其中一个线圈好坏,必须拆除其一端接线再进行检测,才不至于误判。
3.干电池小灯泡检测法
我在维修实践中,用一把电筒、两节电池和两根绝缘导线按图3所示电路自制了一种检修工具。该工具的测量原理就相当于万用表电阻测定法,而它的两根导线(相当于万用表的两根表笔)可根据需要取任意长度,另外它是利用灯泡的亮与否来判断开关或连接线是否接通,比观察万用表的指针偏转要方便得多,甚至可以远距离观察,所以该工具有很高的实用价值,但是它的电源电压较低,故对线圈的测量有一定局限性。
当然,机电设备出现不动作或动作不对等故障时,不一定就是电气故障,也有可能是机械故障、液压故障或气压故障,我们首先要加以分析和判断。如果确定是电气故障,应先断电检查,只有当断电检查无法找到故障原因或需要通电作进一步确诊时,在确保安全的前提下方可通电检查。通电检查过程中要做到眼疾手快,最好由两人配合,一人负责检查操作,一人负责控制电源开关,一旦出现异常情况,应立即切断电源。当电气故障排除后,还要综合分析是否有其它方面的故障,如有可配合机修工进行处理。
下面介绍几个实际检修案例:
案例1:一台蛋糕机的修理。用户介绍说是蛋糕机的面粉搅拌电动机不工作,还说曾请一个师傅去修,但该师傅开价400~500元,说是电机绕组烧坏。后经我检查,其实只是三相按键开关(机上电源开关)的一对触点烧坏而不能接通,电机正常,估计是这对触点的接线松动引起过热所至,换上一只新开关后一切正常。
案例2:一台C620车床和一台台式钻床的修理。两台设备的用户皆说设备正在运行而突然停止工作,且发现电动机外壳特别烫手。先检查电动机,发现其一相绕组已烧坏;进一步检查,发现车床的电源开关(闸刀开关)的一根引出线虚接(即从外表看是接好的,实际上已烧断);而台钻电动机接线盒的一个接线螺钉已脱掉,使一根线接触不良;继续询问用户,得知两台设备在运行中,皆发现断线处有跳火现象。经分析,这两台设备都是由于缺相运行而烧坏电机,将电动机绕组重绕修复后,故障排除。
案例3:一台X62W万能铣床的修理。故障现象是工作时各种动作都正常,但停车时没有制动。经检查,是两只制动电阻(老式的线绕电阻)的电阻丝多处腐蚀断线,换上两只代换电阻后,试车正常。
案例4:一台CA6140车床的修理。故障现象是有时能启动,有时不能启动;另外,经常工作一个小时左右自动停车。经检查,按钮盒里面启动按钮与停止按钮的公共引出线松动接触不良,且主轴电动机的热继电器的整定值调得过低,接好线并重新调好热继电器,设备运转正常。
案例5:可编程序控制器(PLC)的故障处理。我校PLC实验设备有三台主机(三菱FX1S—20MR)出现过故障,故障表征既有相同之处,也有不同的地方。相同的是:在电脑里编好的程序不能写到PLC主机上,且提示“通讯错误”,测量主机的交流220V和直流24V电源都正常。不同之处为:一台主机只有电源指示灯(POWER)亮,而运行指示灯(RUN)不能亮;另两台是两只灯都亮。检查的结果是,三台主机皆已损坏,只不过第一台要严重些,另两台仅仅是主机串口损坏。值得注意的是,这三台设备都是在晚上非工作状态下、且电源总开关(空气开关)已拉闸的情况下损坏的。最后分析故障原因应该是雷击,因为我校地处雷区,经常出现打坏电脑、电视机、电话机等电器的现象,刚好那几天又响大雷,学校的闭路电视放大器和上网的路游器也已击坏,换上新的PLC主机后设备运转正常。后来下班时,我干脆拔掉总电源插头,并再未出现类似故障。
(作者单位:556000贵州省农业机电学校)