電氣故障排除的方法解析

一、排除故障的基礎

   排除故障的基礎是指排除故障時(shí)所具備的必要條件。要想徹底排除故障，解決實(shí)際當中所面臨的問(wèn)題，就必須要搞清楚故障發(fā)生的原因，要想迅速查明故障原因，除不斷要在工作中積累經(jīng)驗，更重要的是能從理論上分析，解釋事故發(fā)生的原因，用理論指導自己的操作，靈活運用所掌握的基礎知識再結合實(shí)際工作有時(shí)處理起來(lái)就會(huì )有韌有余。但是，技術(shù)水平的提高、維修經(jīng)驗的積累，需要一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程。

   1.對維修人員的素質(zhì)要求

   電氣設備是技術(shù)密集型和知識密集型的機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)先進(jìn)、結構復雜、價(jià)格昂貴，在生產(chǎn)上往往起著(zhù)關(guān)鍵作用，因此對維修人員有一定的要求。維修工作做的好壞，首先取決于維修人員的素質(zhì)，作為一名維修人員必須具備以下條件：

   ①專(zhuān)業(yè)知識面廣。應具有中專(zhuān)以上的文化程度，掌握或了解計算機原理、電子技術(shù)、電工原理、自動(dòng)控制與電力拖動(dòng)、檢測技術(shù)、機械傳動(dòng)及機械加工工藝方面的基礎知識。既要懂電、又要懂機。電包括強電和弱電；機包括機械、液壓和氣動(dòng)技術(shù)。

   ②勤于學(xué)習，善于分析。電氣維修人員應該是一個(gè)勤于學(xué)習的人，不僅要有較廣的知識面，而且需要對所需排除故障的電氣系統有深入的了解。電氣維修人員需要有一個(gè)善于分析的頭腦。有些故障現象其起因往往不是顯而易見(jiàn)的，它涉及機、電、液、氣各種技術(shù)。所以在這眾多的故障起因和現象面前作出正確的分析判斷是至關(guān)重要的。實(shí)際工作中，往往動(dòng)腦筋的時(shí)間比動(dòng)手的時(shí)間還長(cháng)，一旦找出故障點(diǎn)，相對而言，修復是比較簡(jiǎn)單的。

   ③有較強的動(dòng)手能力和實(shí)踐技能。電氣系統的修理離不開(kāi)實(shí)際操作，維修人員應會(huì )動(dòng)手對所修系統進(jìn)行操作，查看報警信息，檢查、修改參數，調用自診斷功能，對機床進(jìn)行手動(dòng)和試運行操作；應會(huì )使用維修所必需的工具、儀表和儀器。對維修人員來(lái)說(shuō)，膽大心細，即敢于動(dòng)手，又細心有條理是非常重要的。所謂心細就是在動(dòng)手檢修時(shí)，要先熟悉情況、后動(dòng)手，不盲目蠻干；做到在動(dòng)手過(guò)程中要穩、要準。

   2.必要的技術(shù)資料和技術(shù)準備

   維修人員應在平時(shí)要認真整理和閱讀有關(guān)電氣控制系統的重要技術(shù)資料。維修工作做得好壞，排除故障的速度快慢，主要決定于維修人員對系統的熟練程度和運用技術(shù)資料的熟練程度。以下分幾方面談?wù)勥M(jìn)行電氣故障維修時(shí)所必需的技術(shù)資料和技術(shù)準備：

   ①關(guān)于維修資料方面的問(wèn)題

   電氣設備維修中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是資料不全，往往只有強電部分的電氣原理圖或者設備使用說(shuō)明書(shū)。關(guān)于設備的主要控制系統（如：林肯焊機主板控制原理圖、數控系統的數控裝置、伺服驅動(dòng)裝置等）部分資料則非常少，最多只有一本操作手冊，而系統結構，特別是電路圖一般都不會(huì )有，為此給維修工作造成很大的困難，我認為這個(gè)問(wèn)題可以從以下幾方面著(zhù)手解決：

   a）在簽訂設備購買(mǎi)合同時(shí)，要努力爭取設備供應商盡可能多提供日后維修所需的各種資料（如：機床安裝、使用、操作和維修方面的技術(shù)說(shuō)明書(shū)，其中包括機床的操作面板布置及其操作，機床電氣原理圖、布置圖以及接線(xiàn)圖。對電氣維修人員來(lái)說(shuō)還需要機床的液壓回路圖和氣動(dòng)回路圖。）

   b）在設備調試驗收階段，維修人員利用向設備生產(chǎn)廠(chǎng)家的技術(shù)人員和調試人員學(xué)習的機會(huì )，盡可能多地記錄，收集各種維修所需要的資料、數據和方法，將這些資料收集整理以供日后維修參考。

   c）平時(shí)可通過(guò)各種途徑搜集資料，例如通過(guò)有關(guān)的電氣雜志、技術(shù)書(shū)籍，通過(guò)與同行之間的交流或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)等獲取所需資料。

   d）日常維修中，在進(jìn)行檢查修理的同時(shí)，要將故障部分電路測繪出來(lái)，經(jīng)過(guò)校對核實(shí)，整理出故障部分的圖樣來(lái)。日積月累，就會(huì )將經(jīng)常出故障的部分的電路圖整理出來(lái)。

   e）其他，有關(guān)電氣控制系統內的元器件方面的技術(shù)資料，如數控設備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊。維修人員應熟悉各種常用的元器件，一旦需要，能較快的查閱有關(guān)元器件的功能、參數及代用型號。

   ②關(guān)于必要的備件問(wèn)題

   對于電氣系統的維修，備品備件是一個(gè)必不可少的技術(shù)準備手段，在遇到故障時(shí)如無(wú)備件可調換或使用，無(wú)形中會(huì )拖延排除故障的時(shí)間和增加維修的難度。而且維修人員手頭上備有一些主控電路板的話(huà)，將給排除故障帶來(lái)許多方便，采用換板法常可迅速判斷出一些疑難故障發(fā)生在那塊電路板上，電氣系統備件的配置要根據實(shí)際情況，通常一些易損的電氣元器件（如：各種規格的熔斷器、熔體、開(kāi)關(guān)、電刷，還有易出故障的不同功率的可控硅模塊和印刷電路版等）均應適當配置。這里對備件的管理問(wèn)題不做詳細討論，僅對在維修中備件的幾個(gè)解決方法作簡(jiǎn)要陳述：

   a）修復維修中，對換下來(lái)的有問(wèn)題的元器件，在有條件的情況下應盡可能的要進(jìn)行修復。當沒(méi)有條件的時(shí)候，也應委托有修理條件的專(zhuān)業(yè)維修部門(mén)去修理。

   b）代用在大多數情況下，許多電氣元器件是可以用其他類(lèi)似規格、型號的元器件替代的（如：接觸器、可控硅模塊、電阻器、電容器、快熔、穩壓管、三極管、場(chǎng)效應管等等）。維修人員應掌握相關(guān)電氣元器件的工作原理、特性參數及替代方法。

   c）制作與改造維修中，當某個(gè)電氣元器件壞了，但買(mǎi)不到備件時(shí)，為了不影響生產(chǎn)，可以考慮對電路進(jìn)行一些小的改動(dòng)，改用其他的元器件去完成同樣的功能（例如：螺旋管車(chē)間某電氣控制系統主控板上的整流器壞，在搞清楚這個(gè)集成整流器電路的引腳和功能外，可以設法用其他元器件搭一個(gè)電路去完成它的現有功能，這樣就可以代換損壞的器件，同時(shí)又不會(huì )因一時(shí)買(mǎi)不到合適的配件而影響生產(chǎn)的進(jìn)行）。

   二。故障的檢測和排除方法

   有了一定的理論基礎，掌握了設備的工作原理，為排除故障做好了充分的準備，但在實(shí)際操作時(shí)為了有效地進(jìn)行分析和判斷，順利的找出故障點(diǎn)，還需具備一定的手段，這就是排除故障所需的檢測手段及一般方法。

   1.故障的檢測

   顧名思義就是檢查測量，充分利用儀器儀表對設備故障進(jìn)行檢測，以便能更準的判斷故障點(diǎn)的位置和確定元器件是否已損壞。對設備故障的檢查測量是大多數維修人員在排除故障時(shí)普遍采用的做法，也是排除故障最常用的方法之一。但對故障的檢測手段常用的方法一般有以下幾種：

   ①電阻法電阻法是一種常用的測量方法。通常是指利用萬(wàn)用表的電阻擋，測量電機、線(xiàn)路、觸頭等是否符合使用標稱(chēng)值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測量時(shí)，注意選擇所使用的量程與校對表的準確性，一般使用電阻法測量時(shí)通用做法是先選用低檔，同時(shí)要注意被測線(xiàn)路是否有回路，并嚴禁帶電測量。

   ②電壓法是指利用萬(wàn)用表相應的電壓擋，測量電路中電壓值的一種方法，通常測量時(shí)，有時(shí)測量電源、負載的電壓，也有時(shí)測量開(kāi)路電壓，以判斷線(xiàn)路是否正常。測量時(shí)應注意表的擋位，選擇合適的量程，一般測量未知交流或開(kāi)路電壓時(shí)通常選用電壓的最高擋，以確保不至于在高電壓低量程下進(jìn)行操作，以免把表?yè)p壞，同時(shí)測量直流時(shí)，要注意正負極性。

   ③電流法電流法是通常測量線(xiàn)路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對弱電回路，常采用將電流表或萬(wàn)用表電流擋串接在電路中進(jìn)行測量；對強電回路，常采用鉗形電流表檢測。

   ④儀器測試法借助各種儀器儀表測量各種參數，如用示波器觀(guān)察波形及參數的變化，以便分析故障的原因，多用于弱電線(xiàn)路中。

   2.故障的排除方法

   通過(guò)借助對故障的檢測手段來(lái)確定故障所在位置，從而更好的來(lái)分析故障原因和找出解決問(wèn)題的方法，這就是故障的排除方法。在對設備故障檢測判斷的基礎上，排除故障還需要采用一定的方法，但常用的方法一般有以下幾種：

   ①常規檢查法依靠人的感覺(jué)器官（如：有的電氣設備在使用中有燒焦的糊味，打火、放電的現象等等）并借助于一些簡(jiǎn)單的儀器（如：萬(wàn)用表）來(lái)尋找故障原因。這種方法在維修中最常用，也是首先采用的。

   ②替換法即在懷疑某個(gè)器件或電路板有故障，但不能確定，且有代用件時(shí)，可替換試驗，看故障是否消失，恢復正常。

   ③直接檢查法對在了解故障原因或根據經(jīng)驗，判斷出現故障的位置，可以直接檢查所懷疑的故障點(diǎn)。

   ④逐步排除法如有短路故障出現時(shí)，可逐步切除部分線(xiàn)路以確定故障范圍和故障點(diǎn)。

   ⑤調整參數法有些情況，出現故障時(shí)，線(xiàn)路中元器件不一定壞，線(xiàn)路接觸也良好，只是由于某些物理量（如：時(shí)間、電流、位移、溫度、電阻值、反饋信號強弱等）調整的不合適或運行時(shí)間長(cháng)了有可能因外界因素（如：受干擾或機械磨損程度）致使系統參數發(fā)生改變或不能自動(dòng)修正系統值，從而造成系統不能正常工作，這時(shí)應根據設備的具體情況進(jìn)行調整。

   ⑥原理分析法根據控制系統的組成原理圖，通過(guò)追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號，進(jìn)行分析判斷，找出故障點(diǎn)，并查出故障原因。使用本方法要求維修人員對整個(gè)系統和單元電路的工作原理有清楚的理解。

   ⑦比較、分析、判斷法它是根據系統的工作原理，控制環(huán)節的動(dòng)作程序以及它們之間的邏輯關(guān)系，結合故障現象，進(jìn)行比較、分析和判斷，減少測量與檢查環(huán)節，并迅速判斷故障范圍。（例如：螺旋管車(chē)間的精整控制，是采用總―分式多處異地（兩跨車(chē)間）分段控制的方式，如總控操作臺正常，則說(shuō)明電源、負載及公共線(xiàn)路沒(méi)有問(wèn)題）。通過(guò)比較、分析進(jìn)行判斷，能減少檢測環(huán)節，縮小故障范圍，提高故障排除的速度。它適用于部分線(xiàn)路故障范圍和故障點(diǎn)的直接判定。

   以上幾種常用的方法，可以單獨使用，也可以混合使用，碰到實(shí)際的故障應結合具體情況靈活應用。

   三。排除故障的一般步驟

   排除故障沒(méi)有固定的模式，也沒(méi)有統一的標準，因人而異，。但在一般情況下，還是有一定規律的。通常排除故障時(shí)，所采用的步驟大致可分為：癥狀分析→設備檢查→確定故障點(diǎn)→故障排除→排除后性能觀(guān)察。

   1.癥狀分析

   癥狀分析是對所有可能存在的有關(guān)故障原始狀態(tài)的信息進(jìn)行收集和判斷的過(guò)程。在故障跡象受到干擾以前，對所有信息都應進(jìn)行仔細分析。這些原始信息一般可以從以下幾個(gè)方面獲得：

   ①訪(fǎng)問(wèn)操作人員以獲得設備使用及變化過(guò)程、損壞或失靈前后情況的信息，還可以了解到一些過(guò)去類(lèi)似的故障現象、原因以及曾經(jīng)采取的措施等方面的情況。有時(shí)操作人員也許因為其他方面的原因，不愿意或不能把全部情節講清楚。維修人員應有分析辨別能力和足夠的耐心，以盡可能多地獲得真實(shí)的原始信息。

   ②觀(guān)察和初步檢查對設備進(jìn)行全面的觀(guān)察往往會(huì )得到有價(jià)值的線(xiàn)索。初步檢查的內容包括檢測裝置（例如：操作臺指示燈、顯示器報警信息等）、檢查操作開(kāi)關(guān)的位置以及控制機構、調整裝置及連鎖信號裝置等。

   ③開(kāi)動(dòng)設備一般情況下應要求操作人員按正常操作程序開(kāi)動(dòng)設備。如果故障不是整機性的致失電氣控制系統癱瘓，可以采用試運轉的方法開(kāi)動(dòng)設備，幫助維修人員對故障的原始狀態(tài)有個(gè)綜合的印象。

   這個(gè)階段的目的在于收集故障的原始信息，以便對現有實(shí)際情況作分析，并從中推導出最有可能存在故障區域的線(xiàn)索，作為下一步設備檢查的參考。但注意不要根據不確切的跡象或不充分的信息過(guò)早的作出判斷。

   2.確定故障點(diǎn)

   根據故障現象，結合設備的原理及控制特點(diǎn)進(jìn)行分析和判斷，確定故障發(fā)生在什么范圍，是電氣故障，還是機械故障？是直流回路，還是交流回路？是主電路還是控制電路或輔助電路？是電源部分還是參數調整不合適造成的？是人為造成還是隨機性的？等等。根據前面所講的癥狀分析和對設備的檢查，在靈活運用排除故障的一般方法，逐步縮小故障范圍，直至找到故障點(diǎn)。如果缺少系統的診斷資料，就需要維修人員正確的將整個(gè)設備或控制系統劃分為若干個(gè)小部分，然后檢查這些部分的輸入和輸出是否正常。在確定某一部分時(shí)，再去關(guān)注該部分內部的問(wèn)題，找出故障點(diǎn)。

   3.故障排除

   在確定故障點(diǎn)以后，無(wú)論是修復還是更換，排除故障對電氣維修人員相對來(lái)說(shuō)，

   一般比查找故障要簡(jiǎn)單的多。但在排除故障中一般不可能只用單一的方法，往往多種方法綜合運用。