電氣控制電路故障檢修程序與排除方法探析

孔慶波

摘 要：隨著電能標準逐步提升，電氣控制電路技術的應用日益普遍。電氣控制電路可能會因為機器設備老化或線路問題，導致設備效率降低或暫停運行，從而使電氣控制電路面臨安全隱患或運行失穩。因此，有效排查和檢修電氣控制電路故障問題，探究故障案例中的規律和特點，有利于提高故障排查和檢修效率。

關鍵詞：電氣控制；電路檢修；故障；方法

中圖分類號：TU8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）06-0096-03

0 引言

電氣設備故障的因素比較多，故障情況也存在差異，這增加了電氣控制電路故障排除和檢修的困難。為此，電氣控制電路的排除與檢修要求工作者具備較高的技能和素養，這是確保電氣設備安全、穩定運行的關鍵。而想要高效地檢修電氣控制電路，還應根據各種故障實施不同的方法和技術，結合實際情況持續累積檢修經驗等。為此，文章主要分析了電氣控制電路故障種類及其檢修的方法與技術問題，旨在促進電氣控制電流檢修工作的順利開展。

1 電氣控制電路概述

電氣控制電路是結合相應控制功能的需要，以導線組合各種元件為一個電氣控制回路系統，其主導組成部分是控制電路和主電路，重點涵蓋受令、判斷分析、執行3個環節。各種設備開展回路和控制模式存在差異性，并且各個回路具備自動控制、保護、測量等一系列作用。

2 常見故障類型分析

2.1 接觸不良、斷路現象

在常見故障中，接觸不良、斷路現象是比較常見的，這些現象的出現會引發電氣設備控制指令斷斷續續出現或者直接導致失靈。通常來說，在線路的連接點處、電接觸點以及銅鋁導線直接的連接點中最容易發生這種現象。這種現象的發生可能與內部線路的質量有關，即線路在長時間的應用中會受到氧氣、水分等的腐蝕，或者雜質等物質粘連在線路表面，從而導致接觸不良、斷路現象的發生[1]。當發生這類故障的時候，工作人員首先應當先檢查線路的連接是否有效，對導線的連接點進行一一排查，看是否存在污染、損壞等情況。

2.2 短路

相對與接觸不良、斷路來說，短路故障的危害性更大，如果出現短路故障，將會對電氣設備造成非常不良的影響，輕則會導致線路出現故障，各類電氣設備無法正常運轉。重則對電氣設備產生非常大的損害，甚至還會引起火災。

導線相連、絕緣層被破壞是導致短路現象出現的兩種常見原因。導線相連主要是指架空的導線在外力的影響下產生直接接觸的情況，從而引發短路現象。這種情況可能是操作工作在工作中不細致，導致了導線相連的情況。而絕緣破壞指的是導線外部包裹的材料受到了破壞，使得不同位置的導體直接連接。絕緣破壞的最主要原因是外力因素，一旦絕緣被破壞電氣設備將會引發嚴重的損害，而且可能會導致整條線路故障。

3 電氣控制電路常見檢修方法與技術

3.1 電氣控制電路的檢修方法

3.1.1 調查法

結合望、問、聞、摸法調查故障，以明確故障形成的部位和因素。

“望”即查看線路說明書與設備說明書，探究電路功能、組成、型號，根據檢查經驗探究電氣線路控制方式、結構組成、安裝原理等，結合元件組合方式和型號功能深入探究線路運行原理，熟悉系統彎管損壞、接觸點接觸、元件等一系列問題。

“問”即詢問有關工作者故障形成時的狀態以及故障形成前后設備和線路的運行狀態。詢問故障形成前后是否存在正反轉、過載、啟動頻繁等現象，明確故障先兆、故障問題、內部結構、系統功能等，然后對詢問的結果進行綜合，提取有價值的信息[2]。

“聞”主要是聞電氣控制電路運行過程中是否存在線路燒焦等異味。

3.1.2 邏輯分析法

根據電氣控制電路的運行原理分析電氣控制電路中的線路與一系列元件間的聯系，結合控制線路運行的次序，探究固有電氣運行過程中的異?，F象，明確故障存在的部位和形成因素。具體有以下4種方法。

一是實施例行檢修保養的方法，保障一系列元件符合電路的各種運行標準。

二是對比較明顯的故障進行排除，例如觸頭燒損、繼電路損壞、導線斷路、電源故障等，以減少排查應用的時間量[3]。

三是在很多故障同時存在于某個電路中時，根據主次關系探究形成事故的主導因素，逐步核實，根據判斷、分析、檢查、檢修的流程，實時糾正分析和判斷結論，逐一排除會存在的故障。

四是結合電氣控制電路的運行原理以及組成、排查結論探究故障范圍，判斷次序能夠結合電路彼此間是否存在聯鎖聯系、優化范圍的變化動態、可調部分是否有效、控制部分的異常和正常逐步進行，將故障范圍基本鎖定。

3.2 電氣控制電路的檢修技術

3.2.1 機械設備電氣檢修技術

基于電力傳導作用而實現了電氣控制電路中電氣設備的功能，當電氣控制電路機械設備存在故障問題時，可應用檢修電氣法檢修固有電氣設備，從而達到維修機械設備的目的。

3.2.2 外部調試技術

外部調試技術，即電氣設備的檢修首先對外部特征進行觀察，明確固有電氣設備中一系列指示燈、開關、按鈕的作用，然后再解決內部問題。

3.2.3 靜態檢測技術

靜態檢測技術，即在電氣控制電路故障檢修中保持不通電狀態下檢測故障，以防范擴大故障問題，再認真比較電氣圖紙和構造，通過測量法與直觀法判斷故障部位。動態檢測技術則是在保持通電狀態下，遵循安全的原則分析和觀察設備故障問題，從而準確描述設備故障問題。

4 實例分析

本文針對三相電機拖動控制電路故障檢測與排除，從故障斷電檢測和故障診斷兩個方面開展相應的研究，以便更好實現對三相電機的故障檢測，同時也為電機的故障檢測提供一定的理論支撐。

4.1 電路運行中的工作原理分析

關于電路運行中的基本工作原理，需要結合電氣元件的實際結構完成對電力系統工作原理的進一步分析。在實踐分析中，要明確系統組件的作業原理，對操控角色和操控過程中的電路圖、正反電路作業原理進行系統的分析和掌握。在主電路運行的過程中，電機功率需進行交替設置，這主要是為了避免接觸器同時作業加大負荷的問題。若作業負荷過大，還有可能進一步造成短路。因此，在操控電路設置時，應當預先按照連鎖設置的方式，隨后推進后續的設置流程。具體來說，電路工作的過程中，包括的主要流程要點有以下3部分。

4.1.1 驅動正向旋轉環節

這一環節的工作需要首先對上部開關實行關閉操作，隨后將三相電源接通按動SB2啟動按鈕，將接觸器線圈的功能進一步啟動。自鎖功能的實現則主要需要借助觸點的多次開啟實現。實踐操作中電機的工作順序應按照常規的L1、L2、L3進行正向設置。

4.1.2 電機反轉環節

這一環節需要將開關處在閉合狀態，隨后接通三相電源、啟動SB3按鈕。這時，接觸器可通過吸收作用的發揮達到自鎖狀態。關閉接觸器，打開電機后，電機即可達到反轉。

4.1.3 電路互鎖環節分析

此環節在運行的過程中，電機處在向前運動的狀態，向前運動的過程中，接觸器電路處在切斷狀態。這時，為了確保線圈的電吸引力，需切斷接觸器，并復位其正常閉合接觸狀態。這主要是為了避免電源相位之間出現短路接觸，同時達到閉鎖功能的目標。只有了解電路運行原理，才能更好地為故障表現的判斷和故障點位的確認奠定基礎。進一步運用科學的故障診斷和維修方式，及時有效地排除故障，保證電機運行系統的正常工作狀態。

4.2 故障斷電的檢測法

故障斷電檢測法指運用斷電測量法對電機控制電路進行檢測時，萬用表的電阻擋位、鉗形電流表的歐姆擋位以及兆歐表等都可以選用。例如，多地控制電動機電氣控制線路，各類大型的電氣設備控制系統，基本都用該電路控制單元，對于多地控制的操作者非常方便。

4.2.1 檢測控制回路

圖1為電機電氣控制原理與檢測電路圖。由圖1可知，電源接通后，如果將SB2或者SB4的啟動按鈕按下，KM接觸器不得電，說明控制回路出現故障。檢測故障時，應該將電源斷開，對1-2、1-3、1-4以及5-6之間的電阻值分別進行測量，結合測量的結果，就可以將電機控制電路的故障點找出來。

4.2.2 檢測主回路

若要檢測主回路，可將主回路中QS電源開關斷開，先對KM接觸器主觸點電源端的V1-V2、U1-U2以及W1-W2之間的電阻分別進行測量。測量電阻值如果都比較小，主回路FU1熔斷器就是正常的，否則，就是熔斷器被燒毀，必須要更換。然后對KM接觸器主觸點兩端V2-V3、U2-U3以及W2-W3之間的電阻分別進行測量，對KM接觸器進行手動模擬閉合。測量時如果電阻值較小，KM主觸點就是正常的。反之，對應的KM主觸點就是接觸性不良好，應該進行相應的修復。再對熱繼電器FR熱元件的觸點V3-V、U3-U以及W3-W之間的電阻分別進行測量，如果測量時電阻值較小，FR熱繼電器熱元件和觸點都正常。反之，熱元件或者觸點有故障，應該將熱繼電器進行修復或者直接更換，最后，對FR熱繼電器下方的V、U以及W到電動機接線的端子處進行測量，找到故障，進行排除[4]。

4.3 排除方法的研究

三相電機正反轉Y-△降壓起動電路原理圖如圖2所示。對于其電路故障檢測分析，主要可以從兩個方面考慮，即：短路故障和斷路故障。

4.3.1 短路故障

在三相電機正反轉Y-△降壓起動電路的布線階段，故障出現頻率比較多的就是短路。在KMY、KM2與KM△接觸器主觸點的連接中，最容易出現的故障就是主回路短路。進行檢測時，將萬用表或者鉗形電流表放置在歐姆擋位上，在三相線V、U和W任意的兩相間接兩表筆。檢測時，指數如果為無窮大，則說明在該點處電路的連接屬于正常的。檢測時如果指數為零，則兩相之間有短路的情況出現，對其連線端進行排查，將故障排除。

短路故障在控制回路中的檢測法如下：對4-13、5-13以及6-13之間電阻值分別檢測，顯示如果為一定的數值，電路就屬于正常的；若某支路的電阻如果為零，說明該支路有短路故障發生，檢測7-13點中該支路電阻，將相應的故障點找到即可。

4.3.2 斷路故障

三相電機正反轉Y-△降壓起動電路，主要是由1個時間繼電器和3個接觸器構成的。對于三相電機星形接法與三角形接法運行起動接換的時間長短控制，是由時間繼電器延時觸頭來實現的。在三相電機正反轉Y-△降壓起動電路布線階段，故障出現的頻率非常高是斷路故障，接觸器Y的Y點沒有連接是主回路斷路故障主要的原因，目測就很容易檢測出這種故障[5]。斷路故障在控制回路中的檢測法如下：將萬用表或者鉗形電流表放置在歐姆擋位，電路1和13點處接兩表筆，將按鈕SB2或者按鈕SB3按鈕按下，表指數應為無窮大。

5 結束語

為減少電機的損壞和設備故障，提高電機運行的可靠性，降低損耗，節約成本，促進經濟發展。本文從實例出發，從電機故障檢測和故障排除兩個方面探究了電機在運行過程中可能出現的故障，并詳細闡述了解決該故障的方法，以實現電機控制系統正常運行。

參考文獻

[1] 林詩莊，蔡澤祥.大型電動機故障診斷與保護理論綜述[J].廣東電力，2001，14（6）：9-12+22.

[2] 丁卯.三相異步電動機故障檢測及其保護裝置的設計與實現[D].江西：南昌大學，2013.

[3] 胡順斌，李金芳，高亮，等.網絡型三相異步電動機綜合保護及控制系統的研制[J].河北農業大學學報，2002，25（2）：82-85.

[4] 郝婧.基于網絡的異步電機保護裝置設計[D].陜西：西安理工大學，2008.

[5] 雷楊，谷立臣，劉沛津.電力拖動設備三相電信號實時監測系統開發[J].機械科學與技術，2013，32（8）：1149-1152.