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故障排除分析设计

昆明理工大学机电学院

毕

业

设

计

题目:

浅谈机床电气控制线路故障分析及处理方法

班级：

机电一体化2010级

学习形式：

本科（四年）

学号：

14

姓名：

黄邓刚

指导老师：

费德帅老师

时间：

2011年12月----2012年5月

目录

摘要......................................................1

1.机床电气控制电路的常见故障..............................3

1.1自然故障........................................................................................3

1.2人为故障........................................................................................3

1.2.1故障有明显的外表特征并易被发现..........................................3

1.2.2故障没有外表特征......................................................................3

1.3短路故障........................................................................................4

1.4断路故障..........................................................................................4

1.5接地故障........................................................................................4

1.6电路参数配合故障........................................................................4

1.7连接故障........................................................................................5

1.8极性故障........................................................................................5

2.机床电气控制电路的故障分析方法..................................................5

2.1观察分析法.....................................................................................5

2.2询问分析法........................................................................................5

2.3听分析法..........................................................................................6

2.4接触分析法......................................................................................6

2.4.1通过接触判断松紧度，分析故障…………………………….6

2.4.2通过接触判断温度变化，分析故障.......................................6

2.4.3通过接触判断振动变化，分析故障........................................6

2.5闻分析法......................................................................................6

2.6电路分析法...................................................................................6

3.故障的处理方法....................................................................................7

3.1故障检查测量...............................................................................7

3.1.1电压测量法.............................................................................7

3.1.2电阻测量法.............................................................................7

3.1.3短接法.....................................................................................9

4.结论........................................................................................................9

5.谢词.....................................................................................................10

参考文献..................................................................................................10

浅谈机床电气控制线路故障分析及处理方法

【摘要】当机床在运行过程中，其电气设备往往会受到来自各方面因素的影响，造成机床电气设备不能正常工作，甚至会造成重大的事故。

这就要求电气工作者，必须掌握机床电气控制线路中的常见故障及检修方法，作到准确发现及时排除，以提高设备的使用寿命。

本文以我的实习为基础，对机床电气控制系统的常见故障进行分类，故障的分析方法和处理方法三个方面进行研究，通过了解各种常见故障的特点，可以减短故障分析查找时间，对症下药。

文中所提的处理方法均在实习中得到验证，切实可行。

-

【关键词】机床；电气控制电路；故障处理方法　

1.机床电气控制电路的常见故障

在一个电路中，排除元器件自身故障和电源故障以外的所有破坏电路正常工作的故障称为电路故障。

电路故障包括电接触、电路参数配合和接线方式等方面，属于整体方面的故障。

电路故障主要分为以下几个方面。

1.1自然故障

自然故障机床电气设备常见的故障按性质产生原因,可以分为自然故障和人为故障两大类。

机床在运行过程中,其电气设备常受到许多不利因素的影响,如电器动作过程中的机械振动、过电流的热效应加速电器元件的绝缘老化变质、电弧的烧损、长期动作的自然磨损、周围环境温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀、元件自身的质量问题、自然寿命等原因。

1.2人为故障

人为故障机床在运行过程中,由于受到不应有的机械外力的破坏或因操作不当、安装不合理而造成的故障,也会造成机床事故,甚至危及人身安全。

这些故障大致可分为两大类:

1.2.1故障有明显的外表特征并易被发现。

如电动机、电器的显著发热、冒烟、散发出焦臭味或火花等。

这类故障是由于电动机、电器的绕组过载、绝缘击穿、短路或接地所引起的。

1.2.2故障没有外表特征。

这一类故障是控制电路的主要故障。

在电气线路中由于电气元件调整不当,机械动作失灵,触头及压接线头接触不良或脱落,以及某个小零件的损坏,导线断裂等原因所造成的故障。

线路越复杂,出现这类故障的机会越多。

1.3短路故障

　　短路故障是指电路中用导体把不同电位的两点短接起来，导致电路不能正常工作。

机床由于操作不当，缺乏保养或者由于设备本身存在质量问题等原因都容易引起短路故障，例如：

经常处于潮湿的环境中使电气线路的绝缘性能下降，电气线路中的绝缘体由于使用时间长，因老化、磨损或意外刺伤等原因而损坏；由于机床得不到良好的保养，导致接线柱之间的油污等污垢长期积累使接线柱放电通导；由于线路连接处松动使得接触电阻增大，工作时间一长，电阻过热，可能产生电火花引起短路。

1.4断路故障

　　断路故障是指电路中的某条回路出现故障，导致电路断开，电流不能正常流通。

产生断路的原因主要是线路中出现断点，由于机床没有按时检修和保养，电路中一些导线被腐蚀而断裂；机床振动导致连接点处的导线脱落等原因都可能导致断路故障。

　　机床电气控制电路出现断路现象会切断电路中的电流，使系统断电，导致机床中的用电设备停止工作。

　1.5接地故障

　接地故障是指电路中某点在非正常的条件下与地面接触引起的故障。

接地故障分为单相接地故障和两相或三相接地故障。

　　通常情况下的接地故障为单线接地，主要原因是机床使用时间过长，缺乏合理的检修和维护，电路中很多线路的绝缘体损坏，绝缘能力下降，使固定支架或机壳与金属线接触而接地。

对于中性点不接地的单相接地会严重影响三相对地电压，容易引起电气绝缘击穿的故障。

　　如果接地故障为两线接地，会导致机床中的某些用电设备因为电压降低为零而停止工作，情况严重的还会因为两线接地故障引起短路故障。

　1.6电路参数配合故障

　只有电路中各种电气元件参数相互匹配，整个电路才能正常工作，否则会因为电路参数的匹配问题造成电路参数配合故障，影响机床正常运转。

　1.7连接故障

　只有元器件都按照一定的顺序连接，电气控制电路才能正常工作。

如果连接顺序被打乱，三相电路中的三角连接或星形连接的连接顺序出错，电路中的某个元器件被多接或漏接，都会引起连接故障，影响电路正常工作。

　　1.8极性故障

如果在电路的连接中把直流电流的正负极或交流电路的异名端和同名端接反了，会导致元器件或机床无法正常工作，这种故障称为极性故障。

2.机床电气控制电路的故障分析方法

　　针对前面提到的机床电气控制电路经常出现的故障，我们要提出合理的故障分析方法，有效的避免故障，排除故障，保障机床正常工作，常见的故障分析方法有：

　2.1观察分析法

　分析故障最直接有效的方法就是观察分析法，通过观察机床电气控制电路的实际情况对故障进行分析处理。

例如：

通过观察元器件是否破损、连接螺钉有无脱落、是否出现脱线或断线现象、电路中是否有烧焦现象、有无冒烟或冒火现象；螺旋熔断器的指示器有没有跳出，热继电器的脱扣装置和自动开关有无动作；电动机能否正常运转；接触点有无氧化和积尘现象；是否有受潮的元器件和接插件等。

2.2询问分析法

询问操作者故障前后电路和设备的运行状况及故障发生后的症状，故障是经常发生还是偶尔发生；是否有响声、冒烟、火花、异常振动等征兆；故障发生前有无切削力过大和频繁启动、停止、制动等情况；有无经过保养检修或改动线路等。

询问主要分为以下几个方面：

2.2.1询问机床工作前、工作中和发生故障后机床运行情况。

了解机床是自行停车，还是操作者在发现故障后人工停车；

　2.2.2机床是在进行哪道工序时出现故障的，在进行这道工序时进行了那些操作；

　2.2.3故障发生过程中，机床有没有出现冒烟、冒火和气味等异常现象；

　2.2.4询问机床是否发生过类似故障。

　2.3听分析法

　听分析法就是通过听变压器、电动机和变压器等器件出现故障后的工作声音和正常工作声音的区别，圈定故障范围，分析故障原因。

例如：

电气箱内有闪光或发出的声响较大，可能是因为相线接地、导线短路或元器件的绝缘体失效等原因引起的；如果电机启动噪声较大，可能是由于电压过低、缺相运行或电机故障引起的；如果接触器发出很大的噪声，可能是由于线圈、机械卡阻电压过低、铁芯极面有油污或短路环断裂等原因引起的。

所以，通过听分析法，可以大致判定故障范围，降低工作强度。

　2.4接触分析法

　接触分析法是在安全的前提下，通过接触机床产生的感觉判断电路故障。

接触分析法主要通过3个方面来分析故障：

2.4.1通过接触判断松紧度，分析故障。

例如：

用手压三相触头，判断压力是否足够或是否有松动现象；通过对电器元件的活动部位进行分合，判断是否有卡阻，活动部位是否灵活；通过转动电动机转轴，判断转轴的松紧度是否合适;

2.4.2通过接触判断温度变化，分析故障。

故障发生后，关掉机床，通过手对变压器和电动机的接触，感知温度变化，判断触头、线圈等是否过热。

为了避免工作人员采用接触分析法时烫伤手指，一定要要注意触摸方式，先把右手各手指并拢，用指背中指节轻轻试触元器件表面，确定对皮肤无伤后，用手掌触摸;

2.4.3通过接触判断振动变化，分析故障。

通过触摸接触器、电动机等的振动幅度，判断元器件是否振动过度分析故障。

振动可能导致接线螺栓松动、熔断器松动和继电器误操作等。

　2.5闻分析法

如果电路故障引起胶木烧焦炭化，电器元件绝缘层被击穿或者其他可燃物质燃烧或氧化蒸发产生焦糊气、油烟气等异味，都可以通过“闻”分析法检验故障。

2.6电路分析法

分析电路,缩小并确定故障范围弄清楚被检修电路、设备的结构和工件原理是避免盲目检修的前提。

检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。

检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常,然后逆着电流方向检查主电路的触头系统、热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障。

3.故障的处理方法

3.1故障检查测量

机床电气控制线路中常见故障处理方法是根据对故障原因、现象的分析，可有针对性的采用电压法、电阻法、短路法等措施，对电路进行检查，以更准确的排除故障点。

3.1.1电压测量法：

当电路接通时，利用仪表测量机床线路上某点的电压值，来判断机床电气故障点的方法叫电压法。

用电压法检测机床电路的故障点简单明了，直观。

这种方法主要用在测量机床主电路故障上。

但应注意线路中的交流电压和直流电压的测量，并根据该线路上的电压值，选择好万用表的电压量程，切不可用万用表的电流档或电阻档进行带电测量，否则烧坏万用表。

用电压法测量机床电气故障的方法有：

分阶测量、分段测量、对地测量三种。

3.1.1.1分阶测量法这种测量方法是选电路中某一公共点作为参考点，然后逐阶测量出相对参考点的电压值。

3.1.1.2分段测量法这种方法是分别测量同一条支路上所有电器元件两端的电压值。

如图所示，当测量出某段的电压值为电源电压时，即可视为故障点。

3.1.1.3对地测量法机床电气控制线路接220V电压，且零线直接接在机床床身的，可采用这种方法。

如图所示，在逐点测量过程中，若某点电压值为220V，则该点前的元件即为故障点

3.1.2电阻测量法

利用仪表测量线路上某点或某个元器件的通和断，来确定机床电气故障点的方法叫电阻测量法。

用电阻法测量电路中的故障点同样简单、直观。

但特别要注意的是测量前一定要切断机床电源，否则会烧坏万用表;另外被测电路不应有其它支路并联;适时调整万用表的电阻档，避免判断错误。

这种方法主要用万用表电阻档对线路通断或元器件好坏进行判断。

其方法有分阶电阻测量和分段法电阻测量法。

3.1.2.1分阶测量法当测量某相邻两阶的电阻值突然增大时，则说明该跨接点为故障点,如图所示

3.1.2.2分段测量法当测量到某相邻两点的电阻值很大时，则说明该两点间即为故障点。

3.1.3短接法

用导线将机床上两等电位点短接起来，以确定故障点的方法叫短路法。

短接法简单、实用，查找故障快捷迅速，是电气工作者常用的方法之一。

它主要用于判断电路可能出现断路故障的检查，如导线虚连、虚焊、触头接触不良等。

但在使用过程中一定要注意“等电位”点短接，错误的短接会生短路事故。

短接法有局部短接和长短接两种。

如图7和图8所示，这两方法都是当电路通电时，利用绝缘导线的短接来观察电路的工作情况，以确定故障点。

只不过长短接法可把故障点缩小到一个小的范围，查找得快一些。

由于短接法是带电操作，所以一定要配带好绝缘用品，注意操作的安全。

4.结论

本文主要分析了机床电气控制电路的常见故障，并重点介绍了机床控制电路的故障分析及处理方法。

在现实中，我们应该根据实际情况选择合适的方法，有效的发现故障，排除故障，使机床在最短的时间内恢复正常。

另外，在平时操作机床的过程中，我们要养成良好的保养和检修习惯，尽最大的努力避免故障发生，保障职工人身安全。

一方面，我们要在平时大量的维修实践中积累经验；另一方面，我们又要勇于创新，争取找出更多、更快、更准的机床电气控制电路的故障分析方法。

5.谢词

致谢：

三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。

三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。

伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师。

我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。

您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。

授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟，常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。

感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！

人生的道路有许多的坎坷，不是一条通往光明之路，有痛苦，有伤心，有无助，也有面对一切所不能忍受的，这就是生活。

但是生活中确实有许多美好的东西，有些时候你不会看到它的本身的色彩，如果你用这一种方式感受不到的话，不妨换一种方式去感受，也许它正是你所需要的那种生活方式。

千万不要放弃生活，你放弃了它，生活也就放弃了你，人生贵在的是感受，会感受才会有幸福，在生活中如果你感受的多了，那你才会感受到生活中的美好，你才会知道你在前世所选择的是今生的最正确的人生路。

参考文献

[1]吕俊霞，李炜恒.电气控制电路故障的查找和排除方法[J].机械制造与自动化，2007，36

（2）：

129-133.

　　[2]李长君.电气线路故障的检修[J].电气时代，2004（4）：

128.

　　[3]李佑元.浅谈机床电气实用诊断方法的应用[J].机床电器，1997（3）：

58.

[4]、《常用机床电气设备维修>.中国劳动社会保障出版社，2006.　　

[5]、《电力拖动控制线路与技能训练》中国劳动社会保障出版社，（第四版）.

[6]、《工厂电气控制技术》李振安主编重庆大学出版社.