做為一家專業(yè)生產電氣成套設備的廠家，對于電氣故障排除及電氣設備維修方面的知識應該比較清楚。為了能夠讓用戶更好的使用電氣設備，我們有義務將一些知識分享給大家。

一、電氣故障排除

排除電氣故障步驟，大致可分為：癥狀分析——設備檢查——確定故障點——故障排除——性能觀察

1、癥狀分析

俗話說，知己知彼百戰(zhàn)不殆。診斷電氣故障，前期癥狀分析尤為重要。

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

①、了解故障現象

設備使用及變化過程、損壞或失靈前后情況的信息；

過去類似的故障現象、原因以及曾經采取的措施等方面的情況。

②、觀察和初查

通過看聽聞摸等，檢查是否發(fā)生如破裂、雜聲、異味、過熱等特殊現象。

檢測裝置(操作臺指示燈、顯示器報警信息等)

檢查操作開關的位置以及控制機構

調整裝置及連鎖信號裝置等。

③、通電試車

一般情況下應要求操作人員按正常操作程序啟動設備。如果故障不是整機性的致使電氣控制系統(tǒng)癱瘓，可以采用試運轉的方法啟動設備，這個階段的目的在于收集故障的原始信息，以便對現有實際情況作分析，并從中推導出最有可能存在故障區(qū)域的線索，作為下一步設備檢查的參考。

2、設備檢查

根據癥狀分析中得到的初步結論和疑問，對設備進行更詳細的檢查，特別是那些被認為最有可能存在故障的區(qū)域。要注意這個階段注意以下幾點：

盡量避免對設備作不必要的拆卸

防止因不慎重的操作引起更多的故障

不要輕易對控制裝置進行調整

一般情況下，故障未排除而盲目調整參數會掩蓋癥狀，而且會隨著故障的發(fā)展而使癥狀重新出現，甚至可能造成更嚴重的故障。

3、確定故障點

根據故障現象，結合設備的原理及控制特點進行分析和判斷。從以下幾點確定故障發(fā)生的范圍，直至找到故障點。

電氣故障還是機械故障

直流回路還是交流回路

主電路還是控制電路或輔助電路

電源部分還是參數調整不合適造成的

人為造成還是隨機性的等等

如果缺少系統(tǒng)的診斷資料，就需要維修人員正確地將整個設備或控制系統(tǒng)劃分為若干個小部分，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，再去關注該部分內部的問題，找出故障點。在確保設備安全的情況下，可以通過一些試探的方法確定故障部位。例如，通電試探或強行使某繼電器動作等，以發(fā)現和確定故障的部位。

4、故障排除

在確定故障點以后，無論是修復還是更換，排除故障相對電氣維修人員來說，一般比查找故障要簡單得多。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。

①、排除過程

在排除故障的過程中，應先動腦、后動手，正確分析可以起到事半功倍的效果。應遵循先以下原則：

外部后內部

先機械后電氣

先靜后動

先公用后專用

先簡單后復雜

先一般后特殊

②、操作順序

一般情況下，以設備的動作順序為排除時分析、檢測的次序。以此為前提：

先檢查電源，再檢查線路和負載；

先檢查公共回路再檢查各分支回路；

先檢查主電路再檢查控制電路；

先檢查容易檢測的部分(如各控制柜)，再檢查不易檢測的部分(如某一設備的控制器件)。

如在電氣保護線路中，如果檢查發(fā)現熱繼電器動作，不但要使熱繼電器觸頭復位，而且要查出過載的原因，對熔體熔斷，不但要換新的熔體，而且要查明熔體熔斷的原因并處理，應向有關人員說明應注意的問題，等等。

5、修后性能觀察

故障排除完以后，維修人員在送電前還應作進一步的檢查，通過檢查證實故障確實已經排除。

然后由操作人員來試運行操作，以確認設備是否已正常運轉，同時還應向有關人員說明應注意的問題。

電氣控制系統(tǒng)或電氣設備恢復原樣，并清理現場，保持設備的干凈、衛(wèi)生。

維修人員所使用的工具、線纜等一定不要忘記在所修設備的電氣柜內，以免造成短路或觸電事故的發(fā)生。

電氣設備的維修改造是一項復雜的系統(tǒng)工程，針對不同企業(yè)不同的生產、技術、成本條件，某一設備的最佳改造方案通常具有唯一性。這就更需要技術工作者在了解原有設備的基礎上，根據實際環(huán)境對其進行優(yōu)化設計，并在實際改造中確保每一個工藝環(huán)節(jié)都能正確、流暢地進行，充分發(fā)揮設備的價值，最終令企業(yè)取得良好的經濟效果。

二、電氣設備改造

1、電氣設備維修改造的必要性

作為實現工業(yè)生產自動化、集成化的重要基礎，現代電氣設備已經滲透到了制造業(yè)的各個領域。隨著電氣設備多年的使用和電氣技術的不斷提高，目前我國很多電氣設備都存在著電氣元件損壞或精度下降的問題，如設備的電氣連接件的氧化腐蝕造成其接觸可靠性下降，光電器件性能降低，以及漏電等造成的信號畸變和參數偏移等，都使設備難以維持正常的工作。而電氣技術發(fā)展也讓很多在技術、理論、工藝方面無法跟上時代的生產廠家遭到淘汰。與此同時，市場競爭對制造業(yè)提出了越來越嚴苛的要求，企業(yè)必須將產品精度高、形態(tài)功能復雜、加工時間短、能耗低作為其根本優(yōu)勢，以求得在激烈競爭中勝出的機會，而這一目標的實現必須得到先進的電氣設備及其技術的支持?？紤]到電氣設備本身仍具有很高的資產價值，直接淘汰會造成巨大的社會資源的浪費，因此電氣設備關鍵部件和關鍵工藝的維修改造十分必要。

2.電氣設備維修改造的主要內容

目前電氣設備改造主要包括以下內容：對設備故障部分的診斷和修復，即功能復原；翻新其電氣系統(tǒng)以提高設備的生產效率和精度，并對無法滿足生產需要的電氣系統(tǒng)進行更新；此外，電氣設備改造還包括對電氣設備控制技術進行科技革新，大幅提高控制系統(tǒng)的性能與檔次等。

3.設備維修

設備維修首先要明確設備的故障，做好故障定性分析，其目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的在于將故障機率識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發(fā)生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因。

（1）、定期維修預防性維修

長期以來人們認為機械設備的安全性取決于其可靠性，故認為預防工作做得越多、修理周期越短、機械設備越可靠，這就是我們沿用多年的以定期維修為主的預防性維修方法。即不論每個具體維修對象的技術狀況、使用環(huán)境如何，都必須按照統(tǒng)一規(guī)定的時間或行駛里程進行強制性維修（如現行規(guī)定的一、二、三級保養(yǎng)）與針對性的維修。

（2）以可靠性為中心的維修

可靠性為中心的維修是現代維修理論的核心。維修對象的研制、設計、制造、使用都是與維修有關的環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)都圍繞著可靠性這個中心進行工作，因此維修對象的可靠性在循環(huán)往復中得到不斷的改進和提高。以可靠性為中心的維修方法也是對傳統(tǒng)的以預防為主的維修方法的繼承和發(fā)展，人們對維修的認識由原來的工作―磨損―故障―危及安全演變?yōu)椴扇》e極有效的措施，控制機械設備故障率，以保持恢復機械設備的固有可靠性。

通過對機械設備各環(huán)節(jié)中可靠性諸因素的分析，科學地確定維修工作項目，優(yōu)選維修方式，確定合理的維修周期，只做必須做的維修工作，既使機械設備的可靠性得到恢復，又節(jié)省維修時間和費用。

4. 電氣設備升級改造

改造前應注意的問題

（1）可行性分析與方案的確定

電氣設備改造前可行性分析的準確程度在很大程度上決定著改造的結果。因此相關人員應從待改進設備的實際情況出發(fā)，分析其與國內外同類機型在性能、實用性、可靠性等方面的差異，并參考企業(yè)現有技術條件以及未來發(fā)展規(guī)劃等多角度進行考量。由于電氣設備集成度較高，電氣設備的機械磨損、變形、漏電等現象對電氣系統(tǒng)的改造具有很大的影響，因此可先通過徹底了解設備的機械情況判斷對設備的處理方式（保養(yǎng)、大修或更新等），再根據企業(yè)的使用情況和經濟條件選擇對原有電氣系統(tǒng)進行升級或引入新的電氣系統(tǒng)。技術人員在考慮新電氣設備的品牌、精度、自動化程度等問題之外，還應取得設備目前的適應性與企業(yè)未來數年內相關需要間的平衡，以求達到技術性與經濟性的統(tǒng)一。

優(yōu)選改造方案時，一般以電氣改造與機械修理相結合為原則，將設備電氣系統(tǒng)的工作環(huán)境及使用條件作為依據，采取先易后難、先局部后整體的方針進行改造設計。改造方案應將具體項目落實到人，使技術人員在目標明確的前提下，了解具體的改造工作和改造周期，從而能夠合理安排工作。

（2）相關技術準備

應首先完成設備部分的測算、繪圖、設計和零件制作，并對新電氣系統(tǒng)的資料進行消化，充分閱讀系統(tǒng)的原理說明、線路圖、plc梯形圖及文本、使用手冊及編程手冊等，對其新功能和新要求都非常熟悉后，再進行新舊系統(tǒng)接口的轉換設計。全部改造的，應設計機電轉換接口、操作面板控制與配置、互聯部分接點、參數測量點、維修位置等，要求操作與維修方便，線路走向合理、中小連接點少，并備有適當裕量。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配和數模轉換等問題。其次應制定新電氣系統(tǒng)的調試規(guī)范與檢驗標準，結合其工作內容對設備、電氣、控制、傳感等各個項目進行調試和檢測。驗收時應嚴格依據檢驗標準考核，不得對標準隨意修改。

改造中應注意的問題

正式改造中要重視原電氣設備的全面養(yǎng)護并對電氣系統(tǒng)中的保留部分進行調試，使未改造部分也可以處于最佳工作狀態(tài)。原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆。在拆除過程中也可能發(fā)現新系統(tǒng)設計中的欠缺之處，此時應及時補充與修正。拆下的系統(tǒng)及零件應分門別類，妥善保管，仍有使用價值的，可作其他電氣設備備件用。舊部分拆除后應合理安排新系統(tǒng)位置及布線，包括箱體固定、線路走向和固定、調整元器件位置等。必須確保連線工藝規(guī)范、線徑合適。以上工作完成后，再按事先確定的步驟和要求進行調試工作。調試人員應頭腦冷靜，隨時記錄，及時發(fā)現并解決問題。調試中首先應測試安全保護系的統(tǒng)靈敏度，防止人身設備事故發(fā)生。調試現場必須清理干凈；能空載試驗的，先空載再加載；能模擬試驗的，先模擬后實動；能手動的，先手動后自動。

改造后應注意的問題

驗收應主要關注電氣設備的正常運轉、電氣控制功能與控制精度等方面。以電氣控制為例，不但要將控制精度應用系統(tǒng)本身的功能，還應比對其與原有設備的功能及精度差異，以量化結果確定改造效果。改造工作完成后，應保管好相關圖紙檔案，使其完整、連續(xù)，為今后設備的運行和進一步的優(yōu)化提供支持。

三、案例：電動機故障維修

1、電動機不轉但有嗡嗡聲：

測量電動機接線柱，若三相電壓平衡且為額定電壓值，可判斷是嚴重過載，檢查的步驟：先去掉負載，這時電動機的轉速與聲音正常，可以判定過載或者負載機械部分有故障，若任然不轉動，可用手轉動一下電動機軸，如果很緊或轉不動，再測三相電流，若三相電流平衡，但比額定值大，說明電動機的機械部分被卡住，可能是電動機缺油，軸承銹死，或損壞嚴重，端蓋或者油蓋裝的太斜，轉子和內膛相碰（掃膛）當用手轉動電動機軸到某一角度時感到比較吃力或聽到周期性的擦擦聲，可判斷為掃膛。

2、電動機轉速慢且有嗡嗡聲：

這種故障表現為軸振東，若測得一相電流為零，而另兩相電流大大超過額定電流，說明是兩相運轉，其原因是：電路或者電源一相斷路，或電動機繞組一相斷路。小容量的電動機可以用萬用表直接測量是否通斷。中等容量的電動機由于繞組多采用多根導線并繞多支路并聯，其中若斷掉若干根或斷開一條并聯支路時檢查起來就比較麻煩，這樣的情況通常采用相電流平衡法或者電阻法。電阻法用電橋測量三相繞組的電阻，如三相電阻相差百分五以上，電阻較大的一相為斷路相。

3、接地故障的檢測方法：

用搖表檢測電機繞組對地的絕緣電阻，當絕緣電阻低于0．2兆歐時，說明電機嚴重受潮。用萬用表電阻檔或校驗燈逐步檢查，如果電阻較小或者校驗燈較暗說明該項繞組嚴重受潮，需要烘干處理，如果電阻為零或者校驗燈接近正常亮度，那么該項已近接地了。繞組接地一般發(fā)生在電動機出線孔，電源線的進線孔或繞組伸出槽口處對于后一種情況，若發(fā)現接地并不嚴重，可將竹片或絕緣紙插入定子鐵芯與繞組之間，如經檢查已不接地，可包扎并涂絕緣漆后繼續(xù)使用。

4、繞組短路故障的檢測方法：

繞組短路情況有匝間短路，相間短路。1、利用兆歐表或者萬用表檢查任意兩相間的絕緣電阻，如發(fā)現在0．2兆歐一下或為零說明是相間短路。（檢查時應將電動機引線的所有連線拆開） ；2、分別測量三相繞組的電流，電流大的為短路相； 3、用短路探測器檢查繞組間短路 ；4、用電橋測量三相繞組電阻，電阻小的為短路相。

5、電動機運轉時有噪聲：

故障分電動機的機械部分和電磁部分，區(qū)分方法：先使電動機通電運行，仔細聽運轉的聲音，然后停電，讓電動機借慣性繼續(xù)運行，若這時不正常的聲音消失，說明是電動機電磁方面的故障，否則是電動機機械方面的故障。

機械噪聲：

（1）軸承發(fā)出的噪聲，可能是軸承鋼珠破損，潤滑油太少，這時，將一螺絲刀頭部頂在軸承油蓋得外面，柄部附耳旁，可聽到咕嚕咕嚕的聲音。

（2）空氣摩察產生的噪聲。這種聲音很均勻，不是很強烈，可判斷為正常。

（3）電動機掃膛引起的噪聲，這種噪聲的特點是有嚓嚓的聲音，對于剛修過的電動機，運行時若發(fā)現有噪聲，可檢查電流是否平衡，轉動是否靈活，轉速是否達到額定轉速，如無以上問題，可能是定子槽內絕緣紙或竹屑突出于槽口外，致使轉子與其相摩察這時聲音的特點是既尖又高。

電磁噪聲：

（1）轉子和定子長度配合不好，轉子長度指一個軸承到另一個軸承的距離，定子長度指從一個軸承室到另一個軸承室的距離，正常情況下，定子長度比轉子長度略長一點，如相差太多，可能出現一種低沉的“嗡”聲。

（2）轉子軸向移位，這種移位也可能發(fā)生電磁噪聲，而且造成空載電流增大，電動機的電池性能降低。

（3）定子，轉子槽數配合不當，裝配過程中錯裝了另外的轉子。

（4）定子轉子間氣息不均勻，定子轉子失圓，也可能是軸有輕微的彎曲等。

（5）電動機繞組缺相，匝間短路，相間短路，過載運行等均能引起電磁噪聲。

6、定子繞組接地：

（1）冒煙法：對于接地繞組，在鐵芯與線圈間加以較低電壓，用調壓器調節(jié)電壓，限制電流在5安內，以防燒損鐵芯，電流通過接地點時，在故障處產生熱量，繞組絕緣會冒煙，甚至產生火花，從而發(fā)生故障點。

（2）電流定向法：將故障的一相首相和尾相相連，接入被測電路，線圈內的電流方向如圖，兩電流一同流向接地點，在槽頂放一小磁針，逐槽移動，小磁針改變方向的地點，就是接地點所在槽，再把小磁針沿著槽做軸向移動，小磁針在故障點又會改變方向，那么這點就為接地點。

為了保證異步電動機的安全運行，電氣工作人員必須掌握有關異步電動機的安全運行的基本知識，加強巡回檢查和維護，做到盡可能地及時發(fā)現并消除電動機的事故隱患，保證電動機安全運行。

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