电气控制系统故障分析诊断及维修方法探讨

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电气控制系统的常见故障诊断及维修技巧研究

作者：黄海永

来源：《科学与信息化》2020年第14期

摘要：当前电气控制系统被广泛应用在工业生产及机械制造业中，有助于提高工业生产自动化水平与生产效率。但是由于受到诸多因素的影响，使得电气控制系统经常出现故障，基于此，本文阐述了电气控制系统的常见故障，对电气控制系统常见故障的危害性及其诊断方法与维修技巧进行了探讨分析。

关键词：电气控制系统;故障;危害性;诊断方法;维修技巧

1电气控制系统的常见故障分析

（1）电气过载。在电气过载的情况下，电气系统电机电流就会超出限定电流。引发这种故障的原因为电器系统的频繁操作导致电机电源存在过大电压。而电压如果过大就会破坏与阻断系统运行，甚至是损坏电气设备。一旦出现这一隋况就会导致电网电压降低，这对人们的生活来说是非常不利的影响。

（2）电源缺相故障。这种电气故障主要发生在交流异步电动机中，交流异步电动机中包含三相电源，因此在其使用过程中，一旦出现一相熔断器被熔断，往往会导致整个电气控制系统出现电源缺相故障，使电气控制系统中电流超过系统额定值，烧毁电动机绕组，为施工单位造成巨大经济损失。

（3）短路故障。短路故障是指在电路运行过程中，某一部分出现短接现象，电源和原件直接串联，致使通过原件的电流过大，进而破坏了系统内的原件，如此一来不仅会造成经济损失，严重时还可能引发火灾，威胁到相关人员的人身安全。电气控制系统出现短路故障的原因有很多，首先是因为电气控制系统中的线路质量下降，造成线路绝缘性下降，当线路绝缘性下降后，线路就会产生漏电等现象，致使在接触时出现短路现象。其次是因导线连接不合理产生的短路故障，这种情况比较严重，会影响整个电气控制系统运行，造成不可逆伤害。

2电气控制系统常见故障的危害性及其诊断方法

241理论研究

0　引言 近年来，我国高层建筑越来越多，电梯也越来越普遍，而且人们出于安全的考虑，对电梯的性能尤其是安全性能提出了更多、更高的要求。电梯是高层建筑中载人与载货的重要设备，能够为人们的日常生活带来较大的便捷。电梯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，因此提升了电梯电气控制质量要求。要确保电梯运行的安全、稳定，还需要对电梯电气控制的常见系统故障进行全面分析，并针对问题提出有效的检修方法，以减小电梯安全事故的发生。1　电梯电气控制系统常见故障1.1　控制柜中的继电器部件故障 电气控制系统的主要设备包括有接触器和继电器，如果继电器部件因为大电量冲击或者电弧烧蚀，则容易出现粘连的触点，出现电梯电气电路短路。如果触点的弹簧片不及时弹出，或是触点被覆盖，则容易出现电梯电气短路，使得电梯运行失效。触电、开关因故断开或失效，继电器就会进入失电释放状态，从而将电梯运行的控制回路快速断开，确保电梯立即暂停运作。无法正常使用电梯。1.2　联锁回路故障 电梯控电气制系统在出现故障时，会致使整个电梯运行的安全性受到威胁，甚至可能导致电梯运行骤停，使电梯内的搭乘人员或货物面临危险的处境。因此，在电梯检验中，对控制电气系统常见的问题进行检查，并排除各种故障，提升电梯的安全性就显得尤为重要。电梯在运行的过程，轿门、层门需正常关闭，在平日的运行状态之下，不到位的轿门、层门保养，不正确的门锁电气元件调整以及不良的触点接触，这些问题都会导致电梯无法正常运行，出现联锁回路故障，极易引起安全事故。1.3　短路故障 电梯控制系统中出现短路故障，主要是由于某一电器元件受损，使得电流不能经过该设备而是直接流向下一设备，使得电器元件失去应有的功能，进而影响到整个电梯控制系统的运行安全性。同时，电梯控制系统在发生短路故障时，电路回路的电阻会大大的降低，而电流量会大大的增加，很容易导致控制系统紊乱，使得电梯突然终止运行或出现失控状况。1.4　电磁干扰故障 控制系统内的电磁干扰发生故障主要表现为：电梯运行受温度、空气湿度、电网接法、振动等因素影响，加之电梯操作人员操作失误，从而易引发电气发生故障。电磁干扰发生故障主要表现为：静电噪音，这是因电梯器件间摩擦易产生较大的静电，从而使电梯电气系统正常运行受到严重影响；噪声干扰，这是因电气控制系统选用三相四线，一个地线直接连接整个、电源输入线、控制系统，这样易产生较大噪音[2]。1.5　电器部件故障 电气控制系统的主要设备包括有接触器和继电器，如果继电器部件因为大电量冲击或者电弧烧蚀，则容易出现粘连的触点，出现电梯电气电路短路。如果触点的弹簧片不及时弹出，或是触点被覆盖，则容易出现电梯电气短路，使得电梯运行失效。触电、开关因故断开或失效，继电器就会进入失电释放状态，从而将电梯运行的控制回路快速断开，确保电梯立即暂停运作。无法正常使用电梯。2　电梯电气控制系统故障检修方法2.1　计算机程序检查法 因为科技的发展，现在电梯很多系统都依靠计算机进行调控，很多的电梯都运用了电磁干扰微控技术，计算机能够有效的代替了阻抗元件、传输器件、继电器以及接触器，在计算机的调控下电梯的运行更加的稳定和可靠。在检修的过程中，工作人员可以通过相应的计算机软件，手动或者是自动检查计算机的系统故障，快速了解系统故障，找出检修方法[3]。2.2　短路法 电气系统主要是有开关、继电器以及接触器构成，如果接触器和继电器的触点出现故障，通过短接导线触点，在通电的情况下，如果故障消失，则表明电器元件损坏。但是完成故障试验之后，需拆除短接线，并且不能用短接线代替开关或者是开关的触点。短路法较为简单，能够有效排除正常的触点，使故障点的范围慢慢变小，便于准确找出问题[4]。2.3　电位测量法 通常，电梯安全回路很少会有电压大幅度降低的现象。倘若在对电压进行测量时，发现有个别地方的电压显著降低，基本可以断定这个地方存在故障。由于断开电源后，可能会丢失部分故障信息，进而使故障排除的工作量变得更多、难度变得更大，因此一般不提倡在断电的情况下运用该方法进行检查[5]。2.4　静电电阻测量法 这是一种使用频率较高的故障排除方法，万用表里面的电阻档是主要的测量工具。在运用这种方法排除故障时，首先要将电源断开，然后再对各个触电的电阻值进行测量，以注意将正常的触点排除在外，有效将故障所在位置找出来，便于采取有效措施进行针对性处理。同时，通过讯响器来检查安全回路的贯通情况也是可行的，而且在运用该方法进行检查之前也要确保电源已经被有效切断。2.5　替代法 在检查电梯电气系统故障时，通过查找法了解系统电路板或其点发生故障，工作人员通过替换可能存在的故障元件器、电路板，通过使用全新的元件器、电路板，如果故障消失，则证明判断正确。替代法能够帮助工作人员查找、排除电梯故障。3　结束语 当前，我国高层建筑的数量越来越多，人们对电梯的使用需求也日益增加。不管是载货电梯，亦或是乘客电梯，都需要充分考虑乘载货物、人员的安全性，确保电梯除了在日常运行的过程中是没有危险的，在进行紧急操作或保养维护的时候也不会给人们带来生命和财产损失。

1 / 4 电气控制系统的故障分析、故障诊断与维修技巧

1、电气控制系统的故障分析和诊断

1.1电气设备控制故障分析:

（1）线路电路接触不良：

在电气控制系统中，由于线路的电路接触不良导致的故障是最常见的原因，发生故障的频率也是最高的。

由于电路接触不良，线路断路，控制系统的指令失效，导致电气设备无法正常工作。

其中电源和开关是发生电路接触不良的高发部位，以及电路之间的连接不合理等，都会造成线路接触不良。

发生这种故障的主要原因就是电气控制系统中相互接触的机构在空气中暴露，被氧气氧化，清理不及时，容易发生短路、短路或者触电的危险，影响电气设备的使用寿命，降低安全性能。

电气控制系统中导线的连接不合理，相关零部件松动，也会引发故障，但是这种情况一般不会对电气控制系统造成影响，通过工作人员的检修，就可以排除故障，恢复使用。

（2）线路短路：

线路短路也是引发电气控制系统故障的常见因素，由电路短路引起的电气故障对电气设备的损害是非常巨大的，会烧毁电气设备中的部分结构，造成不能逆转的损坏，增加电气设备的使用成本。 2 / 4 由于线路短路引发的故障维修工作量大，需要更换大量的电子元器件，导致工作效率严重降低。

引发线路短路的主要原因：首先线路的绝缘性能差，在只用中各个电路相互接触，容易造成短路。其次导线之间的连接不合理也会引起短路，造成严重的后果。

（3）电源缺相：

由于电源缺相引起的电气控制系统故障主要是指交流异步电动机的故障。

交流异步电动机使用三相电源，如果其中的某一项熔断器发生故障，都会造成电动机的缺相。

在交流异步电动机你发生缺相故障之后，通过电动机的电流会远远超过额定电流，将烧毁整个电动机绕组，发生这种故障一般需要更换新的电动机，造成严重的经济损失。

1.2电气控制系统的故障诊断:

（1）直接观察法：

直接观察法是检修人员根据经验，对设备的运行进行观察判定的方法，需要检修人员通过眼睛观察，并结合嗅觉检查是否有异味，结合听觉检查异响情况，并且同手用手触摸设备的温度对故障进行综合判定。观察法需要检修人员具有丰富的经验，较少的运用辅助设备进行专业检测。通过这种方法可以高效的判定电子管故障、继电器故障以及开关等故障。

1 / 4 电气控制系统常见故障分析与维修技巧

1.电气控制系统常见故障分析

1.1 线路接触不良:

在电气控制系统运行中，线路接触不良属于常见的故障，例如开关位置或是回路接触不良等，都会致使控制系统停止工作，从而给电气设备的稳定运行形成严重影响。

导致接触不良情况出现的因素是，安装操作不当或是系统老化严重，造成内部电流受阻、联通的结点出现问题，进而给整个系统的稳定运行形成负面影响。

线路接触不良的情况得不到及时处理，则会出现系统断路、漏电、短路的现象，从而给设备和操作人员的安全造成威胁。

1.2 电气过载:

所谓电气过载，指的是电力控制系统通过的加载电压或是电流过大，进而致使系统停止工作，给系统的运行形成严重影响，损害了设备。

出现电气过载的原因是，电气控制系统并联的电气设备过多或是电源电压不稳定，进而升高了通过系统的电压或电流，产生了巨大的热量，从而损害了系统。

1.3 短路故障:

短路故障指的是，在电路运行过程中，某一部分出现短接的現象，电源和原件直接串联，致使通过原件的电流过大，进而破 2 / 4 坏了系统内的原件，如此一来不仅会造成经济损失，严重时还可能引发火灾，威胁到相关人员的人身安全。

通常导致系统短路的因素是，未合理设计和安装造成系统的绝缘装置损坏，或是系统内部装置老化而引起的，接线不正确也可能出现短路。

2.电气控制系统故障的维修技巧

2.1 采用排查法进行维修:

电路控制系统维修中最常使用的方法，就是排查法。它主要包含有短路法、仪表排除法、系统自排、故障代码分析。

①短路排查法：

在确定了发生故障的工作环节后，使用导线短接相应的线路，若故障消除，则说明故障点推测正确，遂展开维修。

②仪表排除法：

此处的仪表是指万用表，通过万用表能够将电气控制系统中过电流、电源缺相等障碍检测出来，从而进行故障点排查。断电时，利用电阻档对电阻元件的阻值正常与否进行检测。

③系统自排法：

在电气控制系统故障较小的时候，可采用此种方法。具体而言，运行系统，实现控制系统的一个循环，进而将系统故障发生的工作环节排查出来，以便后续维修。