电力拖动控制线路的故障

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【摘 要】近年来,随着电子技术和控制理论的不断发展,相续出现了顺序控制,可编程无触点断续控制,采样控制等多种控制方式.由于电力在生产,传输,分配,使用和控制方面的优越性,使得电力拖动具有方便,经济,效率高,调节性能好,易于实现生产过程自动化等优点,所以电力拖动控制线路系统获得了广泛的应用.电力拖动控制线路常发生的故障主要分为硬故障、软故障和间歇性故障.本文首先介绍了现阶段电力拖动控制线路的发展情况,从应用重点、方式方法和具体分类等方面进行了具体介绍,论文的重点以电力拖动设备的控制线路为主要研究对象,针对上述三种故障原理进行具体的故障测量分析方法,并重点就电阻测量分析法进行了具体分析,给出了在进行故障分析时所需要注意的事项,为电力拖动控制线路的实际控制提供了理论依据.

【关 键 词】电机设备；电力拖动控制线路；故障测试；电阻测量分析法

【中图分类号】S126【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2012）09-0308-01

近年来,随着电子技术和控制理论的不断发展,相续出现了顺序控制,可编程无触点断续控制,采样控制等多种控制方式.由于电力在生产,传输,分配,使用和控制方面的优越性,使得电力拖动具有方便,经济,效率高,调节性能好,易于实现生产过程自动化等优点,所以电力拖动控制线路系统获得了广泛的应用.

电力拖动控制线路是用来控制电动机的运转的部件,其由各种控制电动机,电器,自动化元件及工业控制计算机组成,电动机是生产机械的原动机,将电能转化成机械能,分为交流电动机和直流电动机.传动机构是在电动机和工作机构之间传送动力的机构,如速箱,联轴器,传动器等.按电动机拖动系统中电动机的组合数量分,电力拖动的发展过程经历了成组拖动,单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段.从电力拖动的控制方式来分,可分为断续控制系统和连续控制系统两种,在电力拖动发展的不同阶段两种拖动方式占有不同的地位,且呈现交替发展的趋势.

随着电力拖动的出现,最早产生的是手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式,随后逐步发展为有继电器,由接触器等组成的继电接触式有触点断续控制方式.这种控制系统结构简单,工作稳定成本低且维护方便,不仅可以方便地实现生产过程自动化,而且可实现集中控制和远距离控制,所以目前生产机械仍广泛使用.但这种控制仅有通和断,这两种状态,其控制是断续的,即只能控制信号的有无,而不能连续控制信号的变化.为了适应控制信号连续变化的场合,又出现了直流电动机连续控制.这种控制方式可充分利用直流电动机调逮性能好的优点,得到高精度,宽度范围的平滑调速系统.

本文首先介绍了现阶段电力拖动控制线路的发展情况,从应用重点、方式方法和具体分类等方面进行了具体介绍,论文的重点以电力拖动设备的控制线路为主要研究对象,针对上述三种故障原理进行具体的故障测量分析方法,并重点就电阻测量分析法进行了具体分析,给出了在进行故障分析时所需要注意的事项,为电力拖动控制线路的实际控制提供了理论依据.

电力拖动控制线路常发生的故障主要分为硬故障、软故障和间歇性故障.其中硬故障又称突变故障,包括电动机、电器元件或导线显著的发热、冒烟、散发焦臭味、有火花等故障,多是过载、短路、接地、从而击穿绝缘层烧坏绕组或导线等原因造成的.而软故障又称渐变故障,除部分由于电源、电动机和制动器等出现问题外,多数是控制电器问题,如电器元件调整不当、机械动作失灵、触头及压接线头接触不良或脱落等.间歇性故障是由于元件的老化,容差不足、接触不良因素造成,仅在某些情况下才表现出来的故障.

判断故障范围的方法主要有排除法和逻辑分析法,但是这些方法的应用在高速发展的电机设备中已经不能完全满足.本文以电力拖动设备的控制线路为主要对象,针对不同的故障原理进行具体的故障分析,并重点就电阻测量分析法进行了具体分析.

在电动机控制线路工作中,同一个故障现象的出现可能是由不同的原因造成的,故障点的最终确定需要借助一定的工具,在熟悉原理图的基础上,采用合理法如下：

（1）用试验法观察故障现象,结合原理图初步判定故障范围

试验法是在不扩大故障范围,不损坏电气设备和机械设备的前提下,对线路进行通电试验,通过观察电气设备和电器元件的动作,检查各控制环节的动作程序是否符合要求,并结合故障现象作具体的分析,迅速地缩小故障范围,从而判断出故障所在.这种方法是一种以准为前提,以快为目的的检查方法,特别适用于对复杂线路的故障检查.

（2）用测量法确定故障点

测量法是利用电工工具和仪表（如测电笔、万用表、钳形电流表、兆欧表等）对线路进行断电或带电测量,是查找故障点的有效方法.下面介绍最常用的电阻分阶测量法和电压分阶测量法.

电阻分阶测量法如图1所示线路,若故障现象为按下启动按钮SBl时,接触器KM不吸合,说明控制电路有故障.

电阻分阶测量法是在看清故障现象后,断开电源的情况下,用万用表的欧姆档测量线路的直流电阻参数并最终找到故障点的方法.由于此方法是在断电的情况下操作,相对比较安全,是初学者最常用的检测方法.

测量检查时,在确保熔断器FU2良好后切断控制电路电源,把万用表的转换开关位置于适当倍率的电阻挡,然后按图1所示方法进行测量.

一人按下SBl不放,另一人用万用表依次测量O-1、0-2、0-3、0-4各两点之间的电阻值,根据测量结果可找出故障点,见表1.

这种测量方法如同下（或上）台阶一样依次测量电阻,所以叫电阻分阶测量法.

电压分阶测量法是在控制回路不断电的情况下,采用分阶测量电压的方式检修.若故障现象仍如电阻分阶测量法中一样.测量检查时,首先把万用表的转换开关置于交流电压500V的挡位上,断开主电路,接通控制电路的电源（这点与电阻分阶测量法不同）,然后按图2所示方法进行测量.

检测时需要两人配合进行.一人先用万用表测量O和l两点之间的电压,若电压为380V,则说明控制电路的电源电压正常.然后由另一人按下SBl不放,一人把黑表棒接到O点上,红表棒依次接到2、3、4各点上,分别测量出0-2、0-3、0-4两点间的电压.根据其测量结果即可找出故障点,见表2.采用分阶测量电压的方式检修设备时,由于是带电检修,必须要有人监护,且操作时要格外小心,避免发生触电及短路事故.

在实际维修工作中,由于电动机控制线路种类很多,故障也不是千篇一律的,就是同一种故障现象,发生故障的部位也不一定相同.因此,采用以上故障检修方法时,不要生搬硬套,而应按不同的故障情况灵活运用,力求快速、准确地找出故障点,查明原因,及时正确地排除故障.

在进行上述方法进行故障检修时应注意的事项包括以下几点：

（a）在排除故障的过程中,故障分析、排除故障的思路和方法要正确.

（b）用测电笔检测故障时,必须检查测电笔是否符合使用要求.

（c）不能随意更改线路和带电触摸电器元件.

（d）仪表使用要正确,以防止引起错误判断.

（e）带电检修故障时,必须有另一名电工在现场监护,并要确保用电安全.

（f）排除故障应尽可能在较短时间内完成,以免给正常生产带来较大影响.