課題一：機(jī)床電氣控制電路的故障分析方法

由于各類機(jī)床型號(hào)不止一種，即使同一種型號(hào)，制造商的不同，其控制電路也存在差別。只有通過典型的機(jī)床控制電路的學(xué)習(xí)，進(jìn)行歸納推敲，才能抓住各類機(jī)床的特殊性與普遍性。重點(diǎn)學(xué)會(huì)閱讀、分析機(jī)床電氣控制電路的原理圖；學(xué)會(huì)常見故障的分析方法以及維修技能，關(guān)鍵是能做到舉一反三，觸類旁通。檢修機(jī)床電路是一項(xiàng)技能性很強(qiáng)而又細(xì)致的工作。當(dāng)機(jī)床在運(yùn)行時(shí)一旦發(fā)生故障，檢修人員首先對其進(jìn)行認(rèn)真的檢查，經(jīng)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。

一、如何閱讀機(jī)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(jī)床電路故障是十分有意義的。機(jī)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、 主電路的分析：

閱讀主電路時(shí)，關(guān)鍵是先了解主電路中有哪些用電設(shè)備，主要所起的作用，由哪些電器來控制，采取哪些保護(hù)措施。

2、 控制電路的分析：

閱讀控制電路時(shí)，根據(jù)主電路中接觸器的主觸點(diǎn)編號(hào)，很快找到相應(yīng)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(fù)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。

3、 照明電路的分析：

閱讀照明電路時(shí)，查看變壓器的變比、燈泡的額定電壓。

4、 指示電路的分析：

閱讀指示電路時(shí)，了解這部分的內(nèi)容，很重要的一點(diǎn)是：當(dāng)電路正常工作時(shí)，為機(jī)床正常工作狀態(tài)的指示；當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，是機(jī)床故障信息反饋的依據(jù)。

二、機(jī)床電氣控制電路故障的一般分析方法

1、修理前的調(diào)查研究

A、問

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

B、看

觀察熔斷器內(nèi)的熔體是否熔斷；其它電氣元件有燒毀、發(fā)熱、斷線、導(dǎo)線連接螺釘是否松動(dòng)；觸點(diǎn)是否氧化、積塵等。要特別注意高電壓、大電流的地方，活動(dòng)機(jī)會(huì)多的部位，容易受潮的接插件等。

C、聽

電動(dòng)機(jī)、變壓器、接觸器等，正常運(yùn)行的聲音和發(fā)生故障時(shí)的聲音是有區(qū)別的，聽聲音是否正常，可以幫助尋找故障的范圍、部位。

D、摸

電動(dòng)機(jī)、電磁線圈、變壓器等發(fā)生故障時(shí)，溫度會(huì)顯著上升，可切斷電源后用手去觸摸判斷元件是否正常。

注：不論電路通電還是斷電，要特別注意不能用手直接去觸摸金屬觸點(diǎn)！必需借助儀表來測量。

2、從機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行分析

首先熟悉機(jī)床的電氣控制電路，結(jié)合故障現(xiàn)象，對電路工作原理進(jìn)行分析，便可以迅速判斷出故障發(fā)生的可能范圍。

3、檢查方法

根據(jù)故障現(xiàn)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(dòng)機(jī)的故障還是控制設(shè)備的故障。當(dāng)故障確認(rèn)以后，應(yīng)該進(jìn)一步檢查電動(dòng)機(jī)或控制設(shè)備。必要時(shí)可采用替代法，即用好的電動(dòng)機(jī)或用電設(shè)備來替代。屬于控制電路的，應(yīng)該先進(jìn)行一般的外觀檢查，檢查控制電路的相關(guān)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(shí)用萬用表檢查線圈有無斷線、燒毀，觸點(diǎn)是否熔焊。

外觀檢查找不到故障時(shí)，將電動(dòng)機(jī)從電路中卸下，對控制電路逐步檢查，可以進(jìn)行通電吸合試驗(yàn)，觀察機(jī)床電氣各電器元件是否按要求順序動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)哪部分動(dòng)作有問題，就在那部分找故障點(diǎn)，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(dòng)作是由機(jī)械配合或靠液壓推動(dòng)的，應(yīng)會(huì)同機(jī)修人員進(jìn)行檢查處理。

4、無電原理圖時(shí)的檢查方法

首先，查清不動(dòng)作的電動(dòng)機(jī)工作電路。在不通電的情況下，以該電動(dòng)機(jī)的接線盒為起點(diǎn)開始查找，順著電源線找到相應(yīng)的控制接觸器，然后，以此接觸器為核心，一路從主觸點(diǎn)開始，繼續(xù)查到三相電源，查清主電路；一路從接觸器線圈的兩個(gè)接線端子開始向外延伸，經(jīng)過什么電器，弄清控制電路的來龍去脈。必要的時(shí)候，邊查找邊畫出草圖。若需拆卸時(shí)，要記錄拆卸的順序、電器結(jié)構(gòu)等，再采取排除故障的措施。

5、在檢修機(jī)床電氣故障時(shí)應(yīng)注意以下問題：

① 檢修前應(yīng)將機(jī)床清理干凈。

② 將機(jī)床電源斷開。

③ 電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，要從電動(dòng)機(jī)有無通電，控制電動(dòng)機(jī)的接觸器是否吸合入手，決不能立即拆修電動(dòng)機(jī)。通電檢查時(shí)，一定要先排除短路故障，在確認(rèn)無短路故障后方可通電，否則，會(huì)造成更大的事故。

④ 當(dāng)需要更換熔斷器的熔體時(shí)，必須選擇與原熔體型號(hào)相同，不得隨意擴(kuò)大，以免造成意外的事故或留下更大的后患。因?yàn)槿垠w的熔斷，說明電路存在較大的沖擊電流，如短路、嚴(yán)重過載、電壓波動(dòng)很大等。

⑤ 熱繼電器的動(dòng)作、燒毀，也要求先查明過載原因，不然的話，故障還是會(huì)復(fù)發(fā)。并且修復(fù)后一定要按技術(shù)要求重新整定保護(hù)值，并要進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，以避免發(fā)生失控。

⑥ 用萬用表電阻檔測量觸點(diǎn)、導(dǎo)線通斷時(shí)，量程置于“×1Ω”檔。

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

⑧ 在拆卸元件及端子連線時(shí)，特別是對不熟悉的機(jī)床，一定要仔細(xì)觀察，理清控制電路，千萬不能蠻干。要及時(shí)做好記錄、標(biāo)號(hào)，避免在安裝時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，方便復(fù)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(xiàn)象。在正常的情況下進(jìn)行試車，應(yīng)當(dāng)注意人身及設(shè)備安全。

⑩ 機(jī)床故障排除后，一切要恢復(fù)到原來樣子。

三、機(jī)床電氣控制電路電阻法檢查故障舉例

根據(jù)故障現(xiàn)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(xiàn)象、檢查并排除電路故障、通電試車復(fù)查三個(gè)過程。

1、通電觀察故障現(xiàn)象

第一步：驗(yàn)電。

合上實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電源開關(guān)（空氣開關(guān)），用電筆檢查電動(dòng)機(jī)控制線路進(jìn)線端（端子排）是否有電；檢查電動(dòng)機(jī)控制線路電源開關(guān)（組合開關(guān)代用）上接線樁是否有電；合上電源開關(guān)，檢查電源開關(guān)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(jìn)行下一步通電試驗(yàn)。

第二步：通電試驗(yàn)，觀察故障現(xiàn)象，確定故障范圍。

按照故障現(xiàn)象，確定可能產(chǎn)生故障原因，然后切斷電源（注意最后一定切斷實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的電源開關(guān)），并在電路圖上畫出檢查故障的最短路徑。

例1：如下圖順序起動(dòng)逆序停止控制線路原理圖（設(shè)電路只一處故障），按下起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，M1電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，故障是在從FU2熔斷器-1號(hào)線-FR1常閉觸頭-2號(hào)線-FR2常閉觸頭-3號(hào)線-SB1常閉觸頭-4號(hào)線-SB2常開觸頭-5號(hào)線-KM1線圈-9號(hào)線的路徑中。

順序起動(dòng)逆序停止控制線路原理圖

把萬用表從空檔切換到′10或′100電阻檔，并進(jìn)行電氣調(diào)零。調(diào)零后，可利用二分法，把萬用表的一支表棒（黑表棒或紅表棒），搭在所分析最短故障路徑的起始一端（或末端）。如上例中按下起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，M1電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)，把萬用表的一支表棒（黑表棒或紅表棒），搭在上圖中1號(hào)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(hào)線所接的SB1接線樁。（兩表棒間如有起動(dòng)按鈕，應(yīng)按下起動(dòng)按鈕）此時(shí)，萬用表指針應(yīng)指向零位，表明故障不在兩表棒間的電路路徑：1號(hào)線—FR1常閉觸頭—2號(hào)線—FR2常閉觸頭—3號(hào)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(shí)電阻值應(yīng)為線圈直流電阻值，約1800W~2000W）。

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(hào)線所接的SB2接線樁，另一支表棒搭于9號(hào)線所接的FU2接線樁，電阻應(yīng)為1800W~2000W，則路徑：SB2常開觸頭—5號(hào)線—KM1線圈—0號(hào)線—熔斷器FU2無故障，故障應(yīng)在SB1—SB2的4號(hào)線。用萬用表測量SB1-SB2的4號(hào)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(hào)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(diǎn)，找到后用短線連接故障點(diǎn)排除故障。（檢查的三段線分別是SB1-SB2的4號(hào)線、SB2常開觸頭-KM1線圈-熔斷器FU2的9號(hào)線一一檢查排故）

3）通電試車復(fù)查，完成故障排除任務(wù)

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(dòng)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(hào)線與1號(hào)線之間，按下起動(dòng)按鈕SB2，電阻應(yīng)為1800W~2000W；模擬KM1通電吸合狀態(tài)（指導(dǎo)教師允許時(shí)，手動(dòng)使KM1、KM2同時(shí)通電吸合狀態(tài)，電阻也為900W~1000W，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(tái)，并把萬用表打回空擋。完成故障排除任務(wù)。

注意事項(xiàng)：

1） 注意檢電，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(shí)使用，萬用表不能在通電狀態(tài)測電阻：

3） 用短路線短路故障點(diǎn)時(shí)，必須線號(hào)相同的同號(hào)線才能短路；

4） 如需再次試電觀察故障現(xiàn)象，必須經(jīng)指導(dǎo)老師同意；

〖特別提醒〗

1、電阻測量法，必須在斷電情況下進(jìn)行。

2、在排除故障時(shí)，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(gè)進(jìn)給動(dòng)作同時(shí)不工作，排除故障就找公共電路部分；其它幾個(gè)進(jìn)給動(dòng)作，只有一個(gè)進(jìn)給不動(dòng)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(yǎng)大家的分析能力和判斷能力。