機床電氣控制電路的故障分析方法

黃勇祥

（龍巖技師學院，福建 龍巖 364000）

由于各類機床型號不止一種，即使同一種型號，制造商的不同，其控制電路也存在差別。只有通過典型的機床控制電路的學習，進行歸納推敲，才能抓住各類機床的特殊性與普遍性。重點學會閱讀、分析機床電氣控制電路的原理圖；學會常見故障的分析方法以及維修技能，關鍵是能做到舉一反三，觸類旁通。檢修機床電路是一項技能性很強而又細致的工作。當機床在運行時一旦發生故障，檢修人員首先對其進行認真的檢查，經過周密的思考，作出正確的判斷，找出故障源，然后著手排除故障。

1 如何閱讀機床電氣原理圖

掌握了閱讀原理圖的方法和技巧，對于分析電氣電路，排除機床電路故障是十分有意義的。機床電氣原理圖一般由主電路、控制電路、照明電路、指示電路等幾部分組成。閱讀方法如下：

1.1 主電路的分析

閱讀主電路時，關鍵是先了解主電路中有哪些用電設備，主要所起的作用，由哪些電器來控制，采取哪些保護措施。

1.2 控制電路的分析

閱讀控制電路時，根據主電路中接觸器的主觸點編號，很快找到相應的線圈以及控制電路。依次分析出電路的控制功能。從簡單到復雜，從局部到整體，最后綜合起來分析，就可以全面讀懂控制電路。

1.3 照明電路的分析

閱讀照明電路時，查看變壓器的變比、燈泡的額定電壓。

1.4 指示電路的分析

閱讀指示電路時，了解這部分的內容，很重要的一點是：當電路正常工作時，為機床正常工作狀態的指示；當機床出現故障時，是機床故障信息反饋的依據。

2 機床電氣控制電路故障的一般分析方法

2.1 修理前的調查研究

2.1.1 問

詢問機床操作人員，故障發生前后的情況如何，有利于根據電氣設備的工作原理來判斷發生故障的部位，分析出故障的原因。

2.1.2 看

觀察熔斷器內的熔體是否熔斷；其它電氣元件有燒毀、發熱、斷線、導線連接螺釘是否松動；觸點是否氧化、積塵等。要特別注意高電壓、大電流的地方，活動機會多的部位，容易受潮的接插件等。

2.1.3 聽

電動機、變壓器、接觸器等，正常運行的聲音和發生故障時的聲音是有區別的，聽聲音是否正常，可以幫助尋找故障的范圍、部位。

2.1.4 摸

電動機、電磁線圈、變壓器等發生故障時，溫度會顯著上升，可切斷電源后用手去觸摸判斷元件是否正常。

2.2 從機床電氣原理圖進行分析

首先熟悉機床的電氣控制電路，結合故障現象，對電路工作原理進行分析，便可以迅速判斷出故障發生的可能范圍。

2.3 檢查方法

根據故障現象分析，先弄清屬于主電路的故障還是控制電路的故障，屬于電動機的故障還是控制設備的故障。當故障確認以后，應該進一步檢查電動機或控制設備。必要時可采用替代法，即用好的電動機或用電設備來替代。屬于控制電路的，應該先進行一般的外觀檢查，檢查控制電路的相關電氣元件。如接觸器、繼電器、熔斷器等有無硬裂、燒痕、接線脫落、熔體是否熔斷等，同時用萬用表檢查線圈有無斷線、燒毀，觸點是否熔焊。

外觀檢查找不到故障時，將電動機從電路中卸下，對控制電路逐步檢查，可以進行通電吸合試驗，觀察機床電氣各電器元件是否按要求順序動作，發現哪部分動作有問題，就在那部分找故障點，逐步縮小故障范圍，直到全部故障排除為止，決不能留下隱患。

有些電器元件的動作是由機械配合或靠液壓推動的，應會同機修人員進行檢查處理。

2.4 在檢修機床電氣故障時應注意以下問題

（1）檢修前應將機床清理干凈。

（2）將機床電源斷開。

（3）電動機不能轉動，要從電動機有無通電，控制電動機的接觸器是否吸合入手，決不能立即拆修電動機。通電檢查時，一定要先排除短路故障，在確認無短路故障后方可通電，否則，會造成更大的事故。

（4）當需要更換熔斷器的熔體時，必須選擇與原熔體型號相同，不得隨意擴大，以免造成意外的事故或留下更大的后患。因為熔體的熔斷，說明電路存在較大的沖擊電流，如短路、嚴重過載、電壓波動很大等。

（5）熱繼電器的動作、燒毀，也要求先查明過載原因，不然的話，故障還是會復發。并且修復后一定要按技術要求重新整定保護值，并要進行可靠性試驗，以避免發生失控。

（6）用萬用表電阻檔測量觸點、導線通斷時，量程置于“×1Ω”檔。

（7）如果要用兆歐表檢測電路的絕緣電阻，應斷開被測支路與其它支路聯系，避免影響測量結果。

（8）在拆卸元件及端子連線時，特別是對不熟悉的機床，一定要仔細觀察，理清控制電路，千萬不能蠻干。要及時做好記錄、標號，避免在安裝時發生錯誤，方便復原。螺絲釘、墊片等放在盒子里，被拆下的線頭要作好絕緣包扎，以免造成人為的事故。

（9）試車前先檢測電路是否存在短路現象。在正常的情況下進行試車，應當注意人身及設備安全。

（10）機床故障排除后，一切要恢復到原來樣子。

3 機床電氣控制電路電阻法檢查故障舉例

根據故障現象判斷故障范圍，檢查故障的方法有電阻法、電壓法、短接法等。下面主要介紹電阻法檢查故障。

電阻法檢查故障可以分為通電觀察故障現象、檢查并排除電路故障、通電試車復查三個過程。

3.1 通電觀察故障現象

第一步：驗電。

合上電源開關，用驗電筆檢查電動機控制線路進線端是否有電；檢查電動機控制線路電源開關是否有電；合上電源開關，檢查電源開關下接線樁、熔斷器上接線樁、熔斷器下接線樁是否有電；檢查有金屬外殼是否漏電；一切正常，可進行下一步通電試驗。

第二步：通電試驗，觀察故障現象，確定故障范圍。

按照故障現象，確定可能產生故障原因，然后切斷電源，并在電路圖上畫出檢查故障的最短路徑。

例：如圖1順序起動逆序停止控制線路原理圖（電路只設一處故障），按下起動按鈕SB2時，M1電動機不能起動，故障是在從FU2熔斷器-1號線-FR1常閉觸頭-2號線-FR2常閉觸頭-3號線-SB1常閉觸頭-4號線-SB2常開觸頭-5號線-KM1線圈-9號線的路徑中。

3.2 檢查并排除電路故障

把萬用表從空檔切換到×10或×100電阻檔，并進行電氣調零。調零后，可利用二分法。如例中按下起動按鈕SB2時，M1電動機不能起動，把萬用表的一支表棒，搭在圖中1號線所接的FU2接線樁，另一支表棒搭在所判斷故障路徑中間位置電氣元件的接線樁上，如4號線所接的SB1接線樁。（兩表棒間如有起動按鈕，應按下起動按鈕）此時，萬用表指針應指向零位，表明故障不在兩表棒間的電路路徑：1號線—FR1常閉觸頭—2號線—FR2常閉觸頭—3號線—SB1常閉觸頭中，而在所分析故障路徑的另一半路徑中（電阻為無窮“∞”則故障在此路徑中、如兩表棒間有線圈，無故障時電阻值應為線圈直流電阻值，約1800Ω～2000Ω）。

圖1 順序起動逆序停止控制線路原理圖

再用萬用表檢查另一半電路，上例中把萬用表的一支表棒（黑表棒或紅表棒）搭在5號線所接的SB2接線樁，另一支表棒搭于9號線所接的FU2接線樁，電阻應為1800Ω～2000Ω，則路徑：SB2常開觸頭—5號線—KM1線圈—0號線—熔斷器FU2無故障，故障應在SB1—SB2的4號線。用萬用表測量SB1-SB2的4號線電阻為無窮“∞”，故障判斷正確。然后用短接線連接SB1—SB2的4號線排除故障。

以上第二步判斷由于只有三段線，也可用萬用表一段、一段線檢查，直至找到故障點，找到后用短線連接故障點排除故障。（檢查的三段線分別是SB1-SB2的4號線、SB2常開觸頭-KM1線圈-熔斷器FU2的9號線一一檢查排故）

3.3 通電試車復查，完成故障排除任務

試車前先用萬用表初步檢查控制電路的正確性。上例順序起動逆序停止控制線路，用萬用表的×10或×100電阻檔，搭在控制回路熔斷器FU2的9號線與1號線之間，按下起動按鈕SB2，電阻應為1800Ω～2000Ω，則電路功能正常。在按第一步和第二步試電步驟通電試車，試車成功，拆除短路線，整理好工作臺，并把萬用表打回空擋。完成故障排除任務。

注意事項：

1）注意驗電，必須檢查有金屬外殼的元器件外殼是否漏電；

2）電阻法必須在斷電時使用，萬用表不能在通電狀態測電阻；

3）用短路線短路故障點時，必須線號相同的同號線才能短路；

4）如需再次試電觀察故障現象，必須經指導老師同意。特別提醒：

1）電阻測量法，必須在斷電情況下進行。

2）在排除故障時，通常以接觸器、繼電器的得電與否來判斷故障在主電路還是控制電路。幾個進給動作同時不工作，排除故障就找公共電路部分；其它幾個進給動作，只有一個進給不動作，排除故障就找該支路部分。

3）電路中的各操作手柄位置也很重要。

4）通過模擬故障排除，培養大家的分析能力和判斷能力。

［1］維修電工操作技能考試手冊[S].石油大學出版社.

［2］電力拖動控制線路與技能訓練[M].中國勞動社會保障出版社.