电气控制电路的常见故障分析

焦玉斌 孙丽

【摘要】电气控制电路在现代工业中应用越来越广，而电气元件在电路中占据重要的位置。由于种种原因，电路会产生故障，电气工作者应能查出故障并排除，使电气控制电路能够正常运行。

【关键词】电气控制；元件；故障；系统

1 电气控制电路的特点

电作为一种能源，具有容易传输、没有污染、无噪声、控制方便等优点，已经深入到了工业、农业、交通、国防以及人们的日常生活中。因此，科学技术及生产力的发展，最能体现在电气化上。电气控制系统是由受令部分、分析判断部分和执行部分构成，其功能与其他控制系统相同。

电气控制系统按逻辑判断部分的结构，可分为接触器、继电器控制系统、可编程顺序控制系统和交磁放大机等。不同类型的控制系统可以并存，界限已不是十分明显。

从电路上看，电气控制电路按功能可分为：主回路和控制回路。一般电气控制电路由以下部分构成即：电源部分、电源保护部分、控制部分、执行部分、测量部分、指示部分以及受令部分等。

2 控制电路的常见故障

电路故障是指在一个电路内除了电源和元器件本身故障以外的使电路不能正常工作的其他一切故障。所以，电路故障也是整体方面的故障，包括接线方式、电接触、电路参数配合等方面。

电路故障的分类：

1）断路故障 电路断路故障是指电路某一回路非正常断开，使电流不能在回路中流通的故障。如断线、接触不良等。

2）短路和短接故障 电路中的不同电位的两点被导体短接起来，造成电路不能正常工作，称为短路故障，某些情况下也称为短接故障。

3）接地故障 电路中的某点非正常接地所形成的故障，称为接地故障。接地故障有单相接地故障，两相或三相接地故障。对于中性点不接地的单相接地，将使三相对地电压发生严重变化，从而造成电气绝缘击穿的故障等。

4）极性故障 直流电流有正极、负极。交流电路有同名端、异名端。在许多情况下，如果极性接反，同名端接错，将造成电气设备不能正常工作的电路故障，称为极性故障。

5）连接故障 任何电路都是将各元器件按照一定的顺序连接起来的。在许多情况下，如果这种顺序被打乱，或者将电路中的一些控制元件漏接或多接，三相电路的星形连接和三角形连接接错等，都会使电路不能正常工作。这种故障称为电路连接故障。

6）电路参数配合故障 电路的正常工作离不开电路中各种元件参数的匹配，否则就会造成电路参数配合故障。例如，电路中电感和电容的串联或并联，在某一频率下，电路发生谐振，形成谐振过电压或过电流。在电子电路中，元器件参数有误，将导致电路不能正常工作，或电路性能下降。不同元件的串并联，如果参数不匹配，将使各元件所承受的电压或各支路电流分配不均而造成电路故障。

7）导线故障 导线是由导电的金属部分和包在外面的绝缘层组成。导线产生故障的原因有断线、漏电二种。

8）导线连接部分的故障 导线与导线之间的连接以及导线与元器件之间的连接是最容易出问题的地方。由于导体表面不是绝对的光滑，因此两导体相接触时只是若干点的接触，电流流过时会产生束流现象，造成接触面上的接触电阻过大，发热较严重。接触部分常见的故障有松脱、发热、接触不良等。

为防止连接件出现不良的现象，除了要按国家规定安装操作，还需要定期檢查，及时发现问题和解决问题。

3 元器件的常见故障

在电气控制系统中，控制元器件种类较多。元器件不同，故障种类和故障现象也不同。一般有下列故障。

3.1 元器件损坏

元器件损坏的原因是多方面的。有自身的质量问题，有外力的作用，也有工作条件超过极限等原因。元器件损坏后，往往能从外表看到变形、烧焦、冒烟、部分损坏等明显故障，有时伴有异味。当然也有的元器件损坏后，从外表上看与完好时一样，只有用仪表测试时才能发现问题。

元器件损坏是比较常见的故障，它能造成系统功能异常，甚至使系统瘫痪。在检修过程中，采用一问、二看、三摸、四量、五换的原则，一般都能奏效。对于值得怀疑的元器件，首先观察其外表，如发现明显问题如变形、冒烟等，则说明该元器件已损坏，即使能够工作，也常常是下次故障的根源。然后，对可疑元件进行测量，可以在电路上进行，以判断其部分性能。这种测量可以在电路中进行，也可以在电气控制电路停止工作时进行，但要注意考虑其他电路对测量数据的影响。另一种方法是将被怀疑的元器件从电气电路中拆取出来，以排除其他电路对测量的影响，确切地测出元器件的性能。此外，也可以对被怀疑的元器件采用替代的方法，即用一个好的元器件替代被怀疑的元器件，这种方法在弄不清电路原理时比较有用，是一种不使用测量仪器的有效方法。

元件的损坏经常和其他部分故障有直接联系。例如接触器触头烧坏，表明回路中有短路现象存在，对此必须追根究底加以排除，而不是简单的更换元件。元器件的故障的原因不排除，将会导致下一次故障的出现。

3.2 元器件性能变差

同其他系统一样，元器件性能变差是一种软故障，也是一种难以查找的故障。这种故障又分两种：一种是其性能一直较差，例如自动恒速系统，系统的速度波动比原来大；另一种是性能时好时坏，有时候不能正常工作，但修理时却又没有问题了，怎么也查不出故障所在。这种故障的出现，与元器件损坏的原因一样，如工作状况的变化、环境参量的改变以及其他故障连带引起等，都是元器件性能变差的原因。元件性能变差以后，经过一段时间的发展，会造成元器件的损坏，甚至影响到其他元器件的可靠性。因此这种故障出现后，必须加以处理，以避免造成更大的损失。

这类故障的查找比较困难，通常是采用恶化工况的方法进行查找。例如让电气控制系统工作于高温环境，或者工作于较潮湿环境，必要时可提高电源电压等。待故障出现后，动作要快，测量要细，判断要迅速，以免系统长时间工作于故障状况或极限状况而造成更大的损坏。其他方法如测温、听声、嗅味等方法，在检修中也常使用。

综上所述，我们了解了电气控制电路的特点，当电路发生常见故障时，能够准确的查找其故障所在，从而排除故障，使系统能够正常稳定的运行。

参考文献：

[1]齐占伟.电气控制及维修[M].北京：机械工业出版社，2001.

[2]何利民，尹全英.怎样查找电气故障[M].北京：机械工业出版社，1999.

[3]齐占伟.看图学电气控制设备故障检修[M]..北京：机械工业出版社，2005.1.