第七章电气控制系统常见故障的查找.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作第七章 电气控制系统常见故障的查找电气控制电路故障的查找是一项技术性较强的工作，也是实际工作中一项十分重要和繁琐的工作。具体的故障查找方法，不仅因人而异，因时而异，而且不同故障、不同的控制系统查找方法也互不相同。控制系统出了故障后，一时难以弄清是什么地方出了问题，就需要进行故障点的查找，而故障点的查找又有一定规律。实际中技能的培养就是对这一规律的摸索和积累。作为一名电气工作者，应立足于一无图纸、二无资料、三无借鉴实例的情况下，独立地工作。一方面要藐视困难，另一方面要稳扎稳打，对故障进行充分的分析和判断，确定一个切实可行的检修方案，决不可盲目

2、行动，乱拆乱调，使得原故障没有排除却造成新故障。在遇到疑难问题时，要理清头绪，开阔思路，考虑另外一种解决办法。第一节 元件故障及其查找元件故障的种类很多，发生故障时的现象也表现各异，但从故障原因来划分大致可以分为自身故障、工作于过负荷状态下造成的故障和外界因素造成的故障三种，只有对故障的现象进行分析、找出产生故障的原因，才能采取有针对性的措施，准确而又迅速地排除故障 。下面是对部分常用低压电器的常见故障现象进行故障原因的分析，并讨论相应的排除故障的方法。一、刀开关 故障现象 故 障 原 因 排 除 方 法合闸后电路一相或两相无电源静触头弹性消失,开口过大使静动触头接触不良熔丝熔断或虚连静动触头

3、氧化或生垢电源进出线头氧化后接触不良更换静触头更换或紧固螺丝清洁触头清除氧化物闸刀短路外接负载短路,熔丝熔断金属异物落入开关内引起相间短路除负载短路故障清除开关内异物触头烧坏 开关容量太小 拉闸或合闸时动作太慢,造成电弧过大,烧坏触头更换大容量开关改善操作方法二、转换开关 故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法手柄转动后内部触头未动手柄上的轴孔磨损变形绝缘杆变形手柄与轴或轴与绝缘杆配合松动操作机构损坏更换手柄更换绝缘杆紧固松动部件修理手柄转动能到位 弹簧安装不准确 重新安装弹簧手柄转动后,动静触点不能同时通断动触头安装角度不正确静触头失去弹性或接触不良重新安装动触头更换触头清除氧化层或

4、污垢接线柱间短路 因铁屑或油污附着在接线柱间，形成导电层，将胶木烧焦，绝缘损坏后而形成 更换开关 三、自动空气开关故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法不能合闸开关容量太大热脱扣器的热元件未冷却复原 锁链和搭钩衔接处磨损，合闸时滑扣杠杆或搭钩卡阻更换大容量的开关待双金属片复位后再合闸 更换锁链及搭钩检查并排除卡阻开关温升过高触头表面过分磨损，接触不良触头压力过低接线柱螺钉松动更换触头 调整触头压力 拧紧螺钉电流达到整定值时开关不断开热脱扣器的双金属片损坏 电磁脱扣器的衔铁与铁心距离太大或电磁线圈损坏 主触头熔焊后不能分断 处理接触面或更换触头 调整触头压力 拧紧螺钉电流未达到整定值,

5、开关误动作 整定电流调得过小 锁链或搭钩磨损,稍受震动即脱钩 调高整定电流值 更换磨损部件四、熔断器 故 障 现 象 故 障 原 因排 除 方 法熔体电阻无穷大 熔体已断 更换相应的熔体电动机起动瞬间, 熔体便断熔体电流等级选择太小电动机侧有短路或接地熔体安装时受到机械损伤更换合适的熔体排除短路或接地故障更换熔体熔断器入端有电出端无电紧固螺钉松脱熔体或接线端接触不良调高整定电流值更换磨损部件五、按钮 故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法按下停止按钮被控电器未断电接线错误线头松动搭接在一起杂物或油污在触头间形成通路胶木壳烧焦后形成短路 校对改正错误线路检查按钮连接线清扫按钮开关内部更换

6、新品按下起动按钮被控电器不动作被控电器有故障按钮触头接触不良,或接线松脱检查被控电器清扫按钮触头或拧紧接线触摸按钮时有触电的感觉按钮开关外壳的金属部分与连接导线接触按钮帽的缝隙间有导电杂物，使其与导电部分形成通电检查连接导线清扫按钮内部松开按钮，但触点不能自动复位复位弹簧弹力不够内部卡阻更换弹簧清扫内部杂物六、行程开关故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法挡铁碰撞行程开关后触头不动作安装位置不准确触头接触不良或接线松动触头弹簧失效调整安装位置清刷触头或紧固接线更换弹簧无外界机械力作用,但触头不复位复位弹簧失效内部撞块卡阻调节螺钉太长,顶住开关按钮更换弹簧清扫内部杂物检查调节螺钉七、交流

7、接触器故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法触头熔焊操作频率过高或电流过大断开容量不够长期过载使用触点表面有金属颗粒异物触头压力过小负载侧短路更换容量大的接触器清理触头表面更换接触器调高触头弹簧压力排除短路故障触头不能复位复位弹簧损坏内部机械卡阻铁心安装歪斜更换弹簧排除机械故障重新安装铁心不释放或释放缓慢触头熔焊触头弹簧压力过小机械可动部分被卡有生锈现象反力弹簧损坏铁心接触面有油污或尘埃粘着E形铁心磨损过大更换触头调整触头参数排除卡住现象更换反力弹簧清理铁心接触面更换E形铁心吸不上或吸不足电路实际电压低于线圈额定电压，或有波动触头弹簧压力过大配线错误触头接触不良 检查电源或更换合适的接

8、触器调整触头参数改正配线更换触头或清除氧化层和污垢 故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法衔铁振动和噪声电路实际电压低于线圈额定电压触头弹簧压力过大铁心短路环断裂铁心接触面有油污或尘埃粘着磁系统歪斜或机械上卡住，使铁心不能吸平铁心接触面过度磨损而不平检查电源或更换合适的接触器调整触头参数更换铁心或接触器清理铁心接触面重新安装磁系统排除机械故障更换铁心或接触器线圈过热或烧损电路实际电压高于线圈额定电压线圈匝间短路检查电源或更换合适的接触器更换线圈或接触器八、时间继电器 （气囊式）故 障 现 象 故 障 原 因 排 除 方 法延时时间缩短气室装配不严，漏气橡皮膜损坏修理后调试气塞更换橡皮膜

9、延时时间变长 排气孔堵塞 排除阻塞故障延时触点不动作电路实际电压低于线圈额定电压线圈损坏接线松脱传动机构卡住或损坏检查电源或更换合适的接触器更换线圈紧固接线排除卡住故障或更换部件九、速度继电器故 障 现 象故 障 原 因排 除 方 法电动机断电后不能迅速制动触头处导线松脱摆杆卡住或损坏拧紧松脱导线排除卡住故障或更换摆杆电动机反向制动后继续往反方向转动触点粘连未及时断开修理或更换触点十、热继电器故障现象故 障 原 因排 除 方 法热元件烧断负载侧短路，电流过大操作频率过高排除短路故障，更换热继电器合理选用热继电器热继电器动作太快整定电流值偏小电动机起动时间太长连接导线太细操作频率太高或点动控制环

10、境温差太大合理调整整定电流值,相差太大则换新品选择合适的热继电器或在起动时热继电器短接按要求选用导线改用过流继电器改善环境主电路不通热元件烧毁接线松脱更换热继电器拧紧松脱导线控制电路不通触头烧坏控制电路侧导线松脱修理触头拧紧松脱导线热继电器不动作，电机烧坏热继电器的额定电流值与电机的额定电流值不符整定电流值偏大触头接触不良导板脱出或动作机构卡住按电机的容量选用热继电器根据负载合理调整整定电流清除触头表面灰尘和氧化物重新放置导板并试验动作的灵活程度或排除卡住故障 第二节 电气控制电路检修的一般方法 一、电气控制电路故障检修的一般步骤 维修人员技术水平的高低，也最能在故障点的查找上体现出来。从某种

11、意义上讲，故障的维修并不困难，难就难在故障的查找上，如何对控制电路的故障进行检修呢？一般来说，可以分成“望”、“问”、“闻”、“切”几个步骤，最为有效。1“望”。首先弄清电路型号、组成及功能。例如输入信号是什么，输出信号是什么，由什么元件受令、什么元件检测、什么元件分析、什么元件执行、各部分在哪些地方、操作方式有哪些等。这样可以根据以往的经验，将系统按原理和结构分成几部分，再根据控制元件的型号如接触器、时间继电器，大概分析其工作原理。然后对故障系统进行初步检查。检查内容包括：系统外观有无明显操作损伤，各部分连线是否正常，控制柜内元件有无损坏、烧焦，导线有无松脱等。2“问”。询问系统的主要功能、

12、操作方法、故障现象、故障过程、内部结构、其它异常情况、有无故障先兆等，通过询问，往往能得到一些很有用的信息。3“闻”。 听一下电路工作时有无异常响声，如振动声、摩擦声、声音。这对确定电路故障范围是十分有用。4“切”。即检查电路，检查电路应该按以下几个步骤进行。第一步 保养性例行检修。这是根据军用设备总结出的有效的技术保障措施，即当电气控制系统运行到规定时间后，不管系统是否发生了故障，都必须进行保养性例行检修。因为电路在运行过程中，会磨损、老化，内部元器件会蒙上污垢，特别是在湿度较高的雨季，容易造成漏电、接触不良和短路故障。所有这些都需要采取一定的措施，恢复其原有性能。电气控制系统的“例保”检测

13、的项目主要包括以下内容：(1)除尘和清除污垢，消除漏电隐患。(2)检查各元件导线的连接情况及端子排的锈蚀情况。(3)电磨损、自然磨损和疲劳致损的弹性件及电接触部件。 (4)检查活动部件有无生锈、污物、油泥干涸和机械操作损伤。 (5)对于已经被人检修过的电气控制系统，应检查新换上元器件的型号和参数是否符合原电路的要求，连接导线型号是否正确，接法有无错误，其它导线、元件有无移位、改接和损伤等。如果有以上情况，必须及时复原，再进行下一步检修。 第二步 对于比较明显的故障，应单刀直人，首先排除。例如明显的电源故障、导线断线、绝缘烧焦、继电器损坏、触头烧损、行程开关卡滞等，都应该首先排除，以消除其影响，

14、使其它故障更加直观，易于观察和测量。 第三步 多故障并存的电路，应分清主次，按步检修。如果电路生疏，多种故障同时出现或相继出现时，按第一步和第二步检修难以奏效时应理清头绪，应根据故障的情况分出主次，先易后难。检修时，应注意遵循分析判断检查修理，再分析判断检查修理的基本规律，及时纠正分析和判断的结果，一步一步地进行，逐个排除存在的故障。如果对电路原理比较熟悉，应首先弄清电路元件的实际排列位置，然后根据故障情况，确定出测量关键点，根据测量结果，确定出故障的所在部位。一般来说，对电路的检修应按一定的步骤进行。首先是检修电源，然后按照电路动作的流程，从后向前，一部分一部分地进行。这样做的优点是：每一步

15、的检修结果都可以在电路的实际动作中加以验证和确定，保证检修过程不走弯路。第四步 根据控制电路的控制旋钮和可调部分，判断故障范围。由于电气控制系统种类较多，每种设备的电路互不相同，控制按钮和可调部分也无可比性，因此这种方法应根据具体设备具体制定。电路都是分“块”的，各部分相互联系，但又相对独立。根据这一特点，按照可调部分是否有效、调整范围是否改变、控制部分是否正常、互相之间连锁关系能否保持等，大致确定故障范围。再根据关键点的检测，逐步缩小故障点。最后找出故障元件。一般来说，根据设备故障现象，可大致确定故障范围如下：(1)所有按钮功能失效，电源故障或熔断器故障可能性较大。(2)一部分按钮失效，另一

16、部分按钮功能正常。此时出现故障的部位多在这部分电路的公共部分或这部分电路的电源部分。(3)单个的按钮或单个功能失效，按钮本身及引线发生故障的可能性较大。(4)多部分故障，若是长时间不用的设备，则可能是接触不良或漏电的故障， 或接触不良和漏电引发的其它故障。(5)软故障如果与时间或外界环境有一定规律，则有可能是电路与外界环境相联系部分性能变劣，受到一定的影响。若与工作时间有一定的关系，则电路受温度的影响较大，可能是元件性能变劣如漏电、性能不稳或污物形成的故障。例如，某电动机的可逆控制，出现了不能正转，只能反转的故障。根据这一特点，大致可以确定故障范围在正转控制回路，而不在电动机本身和反转控制电路

17、。按下正转按钮不松手，再按反转起动按钮，电动机不反转起动，说明按钮联锁功能有效，电路故障出在正转控制回路中。 然后按照从后向前的分步方法，先检查正转接触器。将线圈引线越过按钮及其它触头，直接接人电源，通电后，电动机正转，说明接触器没有故障。然后将引线接至起动按钮后，接通电源，按下起动按钮，电动机正转，说明正转按钮正常。正转按钮和正转接触器之间只串接了一个反转按钮的动断触头和反转接触器的动断触头，电路出故障，说明故障点就在反转按钮和反转接触器的动断触头上。检查后发现反转起动按钮的动断触头不能良好闭合。第五步 控制电路无线路图时，应绘制出电路图，然后根据绘制出的电路图，仔细分析电路的动作原理，弄清

18、电路在不同状态下的各种参数，以便正确选择修理方法。电气电路的绘制有很大的难度，特别是一些比较复杂的电路。绘制控制电路图时，应以现有元件为基础，以控制功能为指引，初步设计出电路原理图，然后通过导线编号，调整元件位置，反复对照，最后得出完整的电路图。二、检修电路时的常用方法在进行检修过程中，常用的有经验法、检测法和一些其他的方法。1经验法常用的经验法较多，可归纳如下：(1)弹压活动部件法 主要用于活动部件，如接触器的衔铁；行程开关的滑轮臂、按钮、开关等。通过反复弹压活动部件，使活动部件动作灵活，同时也使一些接触不良的触头得到摩擦，达到接触导通的目的。例如，对于长期没有启用的控制系统，在启用前，应采

19、用弹压活动部件法全部动作一次，以消除动作卡滞与触头氧化现象。对于因环境条件污物较多或潮气较大而造成的故障，也应使用这一方法。但必须注意，弹压活动部件法可用于故障范围的确定，而不常用于故障的排除，因为仅采用这一种方法，故障的排除常常是不彻底的，要彻底排除故障还需采用另外的措施。(2)电路敲击法 电路敲击法基本同弹压活动部件法，二者的区别主要是前者带电检查，而后者是在断电的过程中进行的。电路敲击法可用一只小的橡皮锤，轻轻敲击工作中的元件。如果电路故障突然排除，或者故障突然出现，都说明被敲击元件附近或者是被敲击元件本身存在接触不良现象。对正常电气设备，一般能经住一定幅度的冲击，即使工作没有异常现象，

20、如果在一定程度的敲击下，发生了异常现象，也说明该电路存在着故障隐患，应及时查找并予以排除。(3)黑暗观察法 电路存在接触不良故障时，在电源电压的作用下，常产生火花并伴随着一定的声响。因为火花和声音一般比较微弱，在环境光线较为明亮、噪音稍大的场所，常不容易察觉，因此应在比较黑暗和安静的情况下，观察电路有无火花产生，聆听是否有放电时的“嘶嘶”声或“噼啪”声。如果有火花产生，则可以肯定，产生火花的地方存在着接触不良或放电击穿的故障。但如果没有火花产生，则不一定就接触良好。因此，黑暗观察法只是一个辅助手段，对故障点的确定有一定帮助。 (4)元件替换法 对值得怀疑的元件，可采用替换的方法进行验证。如果故

21、障依旧，说明故障点怀疑不准，可能该元件没有问题。但如果故障排除，则与该元件相关的电路部分存在故障，应加以确认。 (5)交换法 当有两台或两台以上的电气控制系统时，可把系统分成几个部分，将各系统的部件进行交换。当换到某一部分时，电路恢复正常工作，而将故障部分换到其它设备上时，其它设备也出现了相同的故障，说明故障就在该部分。当只有一台设备，而控制电路内部又存在相同元件时，可以将相同元件调换位置，检查相应元件对应的功能是否得到恢复，故障是否又转到另外的部分。如果故障转到另外的部分，则说明调换元件存在故障；如果故障没有变化，则说明故障与调换元件没有关系。通过调换元件，可以不借用其它仪器来检查元件的好坏

22、，因此可在检测条件不具备时采用。(6)对比法 如果电路有两个或两个以上的相同部分时，可以对两部分的工作情况作一对比。因为两个部分同时发生相同故障的可能性很小，因此通过比较，可以方便地测出各种情况下的参数差异，通过合理分析，可以方便地确定故障范围和故障情况。例如，根据相同元件的发热情况、振动情况、电流、电压、电阻及其它数据，可以确定该元件是否过荷、电磁部分是否损坏、线圈绕组是否有匝间短路、电源部分是否正常等。使用这一方法时应特别注意，两电路部分工作状况必须完全相同时才能互相参照，否则不能比较，至少是不能完全比较。 (7)分割法 首先将电路分成几个相互较为独立的部分，弄清其间的联系方式，再对各部分

23、电路进行检测，从而确定故障的大致范围。然后再将电路存在故障的部分细分，对每一小部分进行检测，再确定故障的范围，继续细分至每个支路，最后将故障点查找出来。 以上所述的经验法还有很多。但经验法一般只能做为故障查找时的辅助手段，最终确定故障点时，仍需使用检测法进行确认。 2检测法 检测法是指采用仪器仪表作为辅助工具对电气线路进行故障判断的检修方法。由于仪器仪表种类很多，且有日新月异之势，故检测法发展很快，准确率大大提高，手段也日益增多。例如目前市场上出现的电路板测试仪，在不知道电路原理的情况下，可以由仪器对线路板进行检测，据厂方数据，故障查找准确率在90%以上；新型接地电阻测试仪，也不再需要打辅助极

24、，等等。但比较常用、比较实用的方法仍为利用欧姆表、电压表和电流表对电路进行测试。(1)测量电压法：如图7.1所示电路，故障现象是行程开关SQ和中间继电器KA的常开触点闭合时，按起动按钮SB1，接触器KM1不吸合。 图7.1 测量电压（电阻）法用万用表测量电压的方法查找故障，若UAB=380V，上述故障现象说明电路有断路之处，可用万用表测相邻两点间电压，如电路正常，除接触器线圈（1于2点之间）电压等于电源电压380 V外，其他相邻两点间的电压都应为0；如有相邻两点间的电压等于380 V，说明该两点间的触点或导线接触不良或断路，例如3于5两点间的电压为380V，说明停止按钮SB2接触不良，当各点间

25、的电压均正常，只有接触器线圈11与2两点之间电压为380 V，但不吸合，说明线圈断路或机械部分卡住。测量电压法适合多种电气线路判断故障，这是一种简单、实用的方法。(2)测量电阻法 电阻测量的原理为在被测线路两端加一特定电源，则在被测线路中有一电流流过。被测线路的电阻越大，流过的电流就越小。反之，被测电阻越小，流过的电流就越大。这样在测量回路中，串接一电流表，就可根据电流表电流的指示换算出电阻的大小。由于换算中，电流和电阻是一一对应关系，故可直接在电流表的刻度盘上标出电阻的大小。具体的原理图如图7.2所示。 万用表的低阻档(RX1、RX10、RX100、RXlK)一般采用的电源是15V干电池，所

26、以无论测量阻值多大，两表笔之间电压不超过15V，而高阻档则不同。为了补偿高阻档时工作电流的不足，采用了提高电源电压的方法。例如MF500型万用表，RX10K电阻档时所用的电池为9V叠层电池，MF30型万用表，则采用15V叠层电池，而MF95型万用表，使用的是22，5V的叠层电池。测绝缘电阻的兆欧表，采用手摇发电机获得高电压，可达数百伏至数千伏。 利用电阻表进行测量，主要判断线路是否通断。例如测量熔断器管座两端，如果阻值小于05，就认为正常：如果阻值为几个欧姆，则认为接触不良，需进行处理；如果阻值超过10k，则认为断线不通。如图7.3所示。 图7.1 欧姆表原理图 图7.2 MF30万用表电阻档

27、内部电路若控制线路如图7.1所示，故障现象同上，即行程开关SQ和中间继电器KA的常开触点闭合时，按下起动按钮SB1，接触器KM1不吸合。用万用表测量电阻的方法就是测试电路中相邻两点间的电阻，如两点间的电阻很大，说明该触点接触不良或导线断路。例如，测得1、3两点间电阻很大，说明行程开关的触点接触不良。但要注意，因为接触器线圈匝数很多，测出的电阻较大，接触器是否有故障，可以用电压测量法再判断。测量电阻法是不加电源电压，比较安全。但要注意对并联支路要先断开后再测量；测量数值较大的电阻时，应注意换档，以防仪表误差。3其他方法：(1)非接触测温法：温度异常时，元件性能常发生改变，同时，元件温度异常也反应

28、了元件本身的工作情况，如过负荷、内部短路等。因此可以用测温法判断电路的工作情况。按常规的方法，元件的温度测量不是一件容易的事情，但随着测温技术的发展，非接触测量温度已经不是一件难事，这就为温度测量法的实施提供了条件。例如，最简单的可采用感温贴片，复杂一点的可采用红外幅射测温计。感温贴片是一种温致变色的薄膜，具有一定的变色温度点，超过这一温度，感温贴片就会改变颜色(如鲜红色)。将具有不同变色温度点的感温贴片贴在一起，通过颜色的变化情况，就可以直接读出温度值。目前生产的感温贴片通常是每5一个等级，因此用感温贴片可读出土5的温度值。红外测温仪是一种典型的非接触式测温仪，有的还带有激光瞄准系统。其测温

29、点较小，基本上可以实现对远距离“点”的测温，测温区域直径与测温距离之比可达1：150。温度显示反应快，精度高，但仪表售价较高。(2)加热法：当电气故障与开机时间呈一定的对应关系时，可采用加热 法促使故障更加明显。因为随着开机时间的增加，电气线路内部的温度上升。在温度的作用下，电气线路中的故障元件或侵入污物使电气性能不断改变，从而引发故障。因此可采用加热法，加速电路温度的上升，起到诱发故障的作用。具体做法是，使用电吹风或其它加热方式，对怀疑元件进行局部加热，如果诱发故障，说明被怀疑元件存在故障，如果没有诱发故障，则说明被怀疑元件可能没有故障，从而起到确定故障点的作用。使用这一方法时应注意安全，加

30、热面不要太大，温度不能过高，以达到电路正常工作时所能达到的最高温度为限，否则可能会造成绝缘材料及其它元件的损坏。(3)短接法：在各类故障中出现较多的是断路，包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。短接法就是用一根绝缘良好的导线，将所怀疑的短路部位短接起来，若电路工作恢复正常，说明该部位断路。此法要注意安全，勿触电；且本方法只适用于电压降极小的导线，电流不大的触点（5A以下），否则容易出事故。常用的测量数据如下面的常见阻值范围表所示 名 称 规 格 电 阻 值 铜连接导线 10m，1.5mm2 0.012 铝连接导线 10m，1.5mm2 0018 熔断器小型玻璃管式 0.1A 3 接触器触头 100kW000101 灯泡 220V、40W 90电热器具 900W 50 2000W 2030 起辉器、氖发光管 无穷大 镇流器 约40 日光灯丝 约5 喇叭 416 控制电路 10