电器故障的分析和维修

低压电路故障分析与维修电路基础知识电器故障的分类电器故障的特点查找电器故障的一般方法电器故障的分析电源故障电路故障电路基础知识电路三相交流电路负载接线方式电气图的概述电路控制基本规律4电路电路：电流所流经的闭合路径组成：电源负载控制电器和保护电器导线作用：产生、分配、传输、使用电能电路图电路电路的三种状态：通路：处处连通的电路。断路：某处断开的电路。短路：是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，会烧坏电源。电路电路的基本连接方式（串联并联串并联电路）串联：使同一电流通过所有相连接器件的联结方式。1、电流只有一条通路；只要有一点断开，整条电路都断开。2、电路两端的总电压，等于各个串联电阻电压之和。U总=U1+U2+UN3、电路上各点的电流强度相等；电路的总电阻等于各个电阻之和。I总=I1=I2=IN电路并联：使同一电压施加于所有相连接器件的联结方式。1、电压有多条通路；有一条通路断开，不影响其他通路的断开；U总=U1=U2=UN2、各条支路两端的电压相等；干路的总电流等于各支路电流之和；I总=I1+I2+IN3、电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。电器电器：一种能控制电路的设备。低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下的电路中起控制、通断、保护调节作用的电器。高压电器：交流1200V以上，直流1500V以上的电器。低压电器交流接触器断路器低压电器变频器软启动电源分类：交流电源和直流电源交流电（简称AC），交流电也称“交变电流”，简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹，电压等级6V、12V、24V、36V、110V、220V、380V、660V等电源直流电（简称DC），是指方向和时间不作周期性变化的电流，但电流大小可能不固定，而产生波形。又称恒定电流。所通过的电路称直流电路，是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。电压等级：电压等级6V、12V、24V、36V、48V、110V、等电缆电缆：用来输送电能的，而电功率的计算式为：kW=1.732*U*I*COSφ载流量：就是指线路导线所输送的电流量。国家规范有规定。运用时，负载所要求的最大负载电流，必须小于导线在空气中的长期允许载流量。导线电缆载流量估算口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。三相交流电路概念：三个频率相同而相位不同的电压源所组成的三相电源供电系统三相电源之间的关系：对称三相交流电1.大小相等2.频率相同3.相位互差120˚三相交流电势各相电源电压的参考正极性叫做始端，用A、B、C表示各相电源电压的参考负极性叫做末端，用X、Y、Z表示始端末端相序相序、正相序、负相序1.相序：正弦交流电到达最大值的先后顺序。2.正相序：ABCA3.负相序：ACBA三相电源的星形接法星形接法：中性点、中性线（地线）、端线（火线）供电方式：三相三线制、三相四线制特点：线电压是相电压的倍；线电流等于相电流。3三相电源的星形接法三角形接法：特点：线电压等于相电压U线=U相I线=I相。供电方式：三相三线制存在问题：环流三相电源的三角形连接3相电流：流过每一相负载的电流。线电流：流过端线的电流。中线电流：流过中线的电流。三相负载的连接单相负载的接入：根据额定电压的不同，可以接在相线与地线之间，也可以接在两根相线之间三相负载的接入：根据额定电压，接在三根相线上。单相负载三相负载三角形连接三相负载星形连接三相负载的连接基本电气控制回路电气图的概述基本控制规律降压启动控制制动电气控制电气图概述电气控制线路是由许多电器元件按照一定的要求和规律连接而成的。将电气控制系统中各电器元件及它们之间的连接线路用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制系统图，一般包括电气原理图、电器布置图和电气安装接线图3种。常用电气图的图形符号与文字符号在国家标准中，电气技术中的文字符号分为基本文字符号(单字母或双字母)和辅助文字符号。基本文字符号中的单字母符号按英文字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23个大类，每个大类用一个专用单字母符号表示。如“K”表示继电器、接触器类，“F”表示保护器件类等，单字母符号应优先采用。双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成，其组合应以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出。电气图概述电气原理图电气原理图用图形和文字符号表示电路中各个电器元件的连接关系和电气工作原理，它并不反映电器元件的实际大小和安装位置。如右图所示。CW6132型普通车床的电气原理图电气图概述电气原理图1.电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路3个部分。2.电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须符合国家规定的统一标准。3.在电气原理图中，所有电器的可动部分均按原始状态画出。4.动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出；控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能元件（如线圈、电磁阀、照明灯和信号灯等）应接在下面一条电源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。5.应尽量减少线条数量，避免线条交叉。6.在电气原理图上应标出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数；对某些元器件还应标注其特性（如电阻、电容的数值等）；不常用的电器（如位置传感器、手动开关等）还要标注其操作方式和功能等。7.为方便阅图，在电气原理图中可将图幅分成若干个图区，图区行的代号用英文字母表示，一般可省略，列的代号用阿拉伯数字表示，其图区编号写在图的下面，并在图的顶部标明各图区电路的作用。8.在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点的从属关系，即“符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号（有时也可省去），对未使用的触点用“×”表明（或不作表明）。电气图概述电气原理图电气图概述电气原理图接触器各栏表示的含义如下：左栏中栏右栏主触点所在图区号辅助动合触点所在图区号辅助动断触点所在图区号继电器各栏表示的含义如下：左栏右栏动合触点所在图区号动断触点所在图区号电气安装接线图电气安装接线图反映的是电气设备各控制单元内部元件之间的接线关系。电路基本控制规律自锁控制回路互锁控制回路行程控制回路多地控制回路顺序控制回路自锁控制电路基本控制规律1.点动控制电路点动控制电路是用按钮和接触器控制电动机的最简单的控制线路，其原理图如下图所示，分为主电路和控制电路两部分。电路工作原理如下：首先合上电源开关QS。这种当按钮按下时电动机就运转，按钮松开后电动机就停止的控制方式，称为点动控制。起动：停止：自锁控制电路基本控制规律2.自锁控制电路接触器自锁控制电路的动画演示如右图所示，在点动控制电路的基础上它又在控制回路增加了一个停止按钮SB1，还在起动按钮SB2的两端并接了接触器的一对辅助动合触点KM。起动：停止：自锁控制电路基本控制规律3.点动和自锁混合控制电路右图所示的电路既能进行点动控制，又能进行自锁控制的动画演示，所以称为点动和自锁混合控制电路。当SA闭合时为自锁控制，当SA断开时为点动控制。4.电路保护环节（1）短路保护（2）过载保护（3）欠压和失压保护互锁控制电路基本控制规律互锁的实现：将接至电动机的三相电源线中的任意两相对调，就可以实现电动机的反转。1.接触器互锁的正反转控制电路右图为两个接触器的电动机正反转控制电路。图中，若同时按下SB2和SB3，则接触器KM1和KM2线圈同时得电并自锁，它们的主触点都闭合，这时会造成电动机三相电源的相间短路事故，所以该电路不能使用。行程控制电路基本控制规律工作台自动往返运动的示意图自动往返动多地控制电路基本控制规律能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫做电动机的多地控制。右图所示为两地控制的电路。所谓两地控制是在两个地点各设一套电动机起动和停止用的控制按钮，图中SB3、SB2为甲地控制的起动和停止按钮，SB4、SB1为乙地控制的起动和停止按钮。电路的特点是：两地的起动按钮SB3、SB4（动合触点）要并联接在一起，停止按钮SB1、SB2（动断触点）要串联接在一起。这样就可以分别在甲、乙两地起、停同一台电动机，达到操作方便之目的。顺序控制电路基本控制规律常用的顺序控制电路有两种，一种是主电路的顺序控制，一种是控制电路的顺序控制。1.主电路的顺序控制主电路顺序起动控制电路如图所示。只有当KM1闭合，电动机M1起动运转后，KM2才能使M2得电起动，满足电动机M1、M2顺序起动的要求。能耗制动控制电路能耗制动控制电路自藕减压控制电路星-三角降压起动星-三角降压起动典型电气控制线路C650卧式车床的电气控制原理图典型电气控制线路电器故障的分类电源故障：无电源电源、频率偏差相线与中性线接反电源缺相、相序改变、交直流混淆电路故障：断线、短路、短接、接地、接线错误电气元件故障：过热烧毁、电气绝缘击穿、性能不稳电气故障与其它设备故障（如机械故障）相比，具有很多不同的特点。损坏性故障损坏性故障是指电气线路或电气设备已经损坏的严重故障，如灯泡的灯丝烧断，灯泡完全不发光；电动机的绕组断线，电动机完全不能转动等。这类故障，只有在排除电气线路或电气设备损坏的原因后，通过修复或更换，才能排除故障。使用故障和性能故障如发电机发出的电压、频率偏低，对发电机本身影响不大，但不能满足外部对电压和频率的要求，这种称为使用故障。如变压器空载损耗增加，使变压器发热增加，说明变压器内部存在某些故障，从而降低了变压器的性能。称为性能故障。显性故障和隐性故障“显性”故障是指故障部位有明显的外表特征，容易被发现，如继电器或接触器线圈过热、冒烟、发出焦味；电动机因缺相而出现响声异常等。“隐性”故障是指故障没有外表特征，不易被人发现。如绝缘导线内部断裂、电子元件断路等，这类故障常常给查找带来很大困难。电器故障的特点查找电器故障的一般方法直观法仪表检测法类比法状态分析法图形分析法单元分析法回路分析法直观法有些电气故障是可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，采用“问、看、听、摸、闻”等手段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声等，来发现异常情况，从而找出设备的故障部位。问：向现场操作人员了解故障发生前后的情况。如故障发生前是否过载、频繁启动和停止；故障发生时是否有异常声音和振动、有没有冒烟、冒火等现象。看：仔细察看各种电器元件的外观变化情况。如检查触点是否烧融、氧化，热继电器是否脱扣，导线和线圈是否烧焦等。直观法听：主要听有关电器在故障发生前后声音有否差异。如电动机启动时是否“嗡嗡”响而不转或响声异常；接触器线圈得电后是否吸合或噪声很大等。摸：故障发生后，断开电源，用手触摸或轻轻推拉导线及电器的某些部位，以察觉异常变化。闻：故障出现后，断开电源，将鼻子靠近电动机、变压器、继电器、接触器、绝缘导线等处，闻闻是否有焦味。如有焦味，则表明电器绝缘层已被烧坏。仪器检测法测量电压：用电压表测量电源、主电路电压及各接触器和继电器线圈、各控制回路两端的电压。如发现所测点的电压与额定电压不相符(超过10％以上)，则此点为故障可疑处。测量电流：用电流表测量主电路和控制电路的工作电流。如果发现所测电流值与设计电流值不相符(超过10％以上)，则该电路为故障可疑处。仪器检测法测量电阻：断开电源，用万用表欧姆挡测量有关部位的电阻值。若所测量的电阻值与要求的电阻值相差较大，则该部位极有可能就是故障点。测量绝缘电阻：断开电源，用兆欧表测量电器元件和线路对地以及相间绝缘电阻值。电器绝缘层绝缘电阻规定不得小于0.5MΩ。绝缘电阻值过小，是造成相间与地、相线与相线、相线与中线之间漏电和短路的主要原因，若发现这种情况，要重点检查。类比法采用与同类完好设备进行比较来确定故障。把所怀疑可能有问题的元器件用一个同类型且完好的元器件来替换，如果设备恢复正常，则故障部位就是这个元件。状态分析法电气设备的运行过程可以分解成若干个连续的阶段，这些