机床电气控制电路的故障分析方法

黄勇祥

（龙岩技师学院，福建 龙岩 364000）

由于各类机床型号不止一种，即使同一种型号，制造商的不同，其控制电路也存在差别。只有通过典型的机床控制电路的学习，进行归纳推敲，才能抓住各类机床的特殊性与普遍性。重点学会阅读、分析机床电气控制电路的原理图；学会常见故障的分析方法以及维修技能，关键是能做到举一反三，触类旁通。检修机床电路是一项技能性很强而又细致的工作。当机床在运行时一旦发生故障，检修人员首先对其进行认真的检查，经过周密的思考，作出正确的判断，找出故障源，然后着手排除故障。

1 如何阅读机床电气原理图

掌握了阅读原理图的方法和技巧，对于分析电气电路，排除机床电路故障是十分有意义的。机床电气原理图一般由主电路、控制电路、照明电路、指示电路等几部分组成。阅读方法如下：

1.1 主电路的分析

阅读主电路时，关键是先了解主电路中有哪些用电设备，主要所起的作用，由哪些电器来控制，采取哪些保护措施。

1.2 控制电路的分析

阅读控制电路时，根据主电路中接触器的主触点编号，很快找到相应的线圈以及控制电路。依次分析出电路的控制功能。从简单到复杂，从局部到整体，最后综合起来分析，就可以全面读懂控制电路。

1.3 照明电路的分析

阅读照明电路时，查看变压器的变比、灯泡的额定电压。

1.4 指示电路的分析

阅读指示电路时，了解这部分的内容，很重要的一点是：当电路正常工作时，为机床正常工作状态的指示；当机床出现故障时，是机床故障信息反馈的依据。

2 机床电气控制电路故障的一般分析方法

2.1 修理前的调查研究

2.1.1 问

询问机床操作人员，故障发生前后的情况如何，有利于根据电气设备的工作原理来判断发生故障的部位，分析出故障的原因。

2.1.2 看

观察熔断器内的熔体是否熔断；其它电气元件有烧毁、发热、断线、导线连接螺钉是否松动；触点是否氧化、积尘等。要特别注意高电压、大电流的地方，活动机会多的部位，容易受潮的接插件等。

2.1.3 听

电动机、变压器、接触器等，正常运行的声音和发生故障时的声音是有区别的，听声音是否正常，可以帮助寻找故障的范围、部位。

2.1.4 摸

电动机、电磁线圈、变压器等发生故障时，温度会显著上升，可切断电源后用手去触摸判断元件是否正常。

2.2 从机床电气原理图进行分析

首先熟悉机床的电气控制电路，结合故障现象，对电路工作原理进行分析，便可以迅速判断出故障发生的可能范围。

2.3 检查方法

根据故障现象分析，先弄清属于主电路的故障还是控制电路的故障，属于电动机的故障还是控制设备的故障。当故障确认以后，应该进一步检查电动机或控制设备。必要时可采用替代法，即用好的电动机或用电设备来替代。属于控制电路的，应该先进行一般的外观检查，检查控制电路的相关电气元件。如接触器、继电器、熔断器等有无硬裂、烧痕、接线脱落、熔体是否熔断等，同时用万用表检查线圈有无断线、烧毁，触点是否熔焊。

外观检查找不到故障时，将电动机从电路中卸下，对控制电路逐步检查，可以进行通电吸合试验，观察机床电气各电器元件是否按要求顺序动作，发现哪部分动作有问题，就在那部分找故障点，逐步缩小故障范围，直到全部故障排除为止，决不能留下隐患。

有些电器元件的动作是由机械配合或靠液压推动的，应会同机修人员进行检查处理。

2.4 在检修机床电气故障时应注意以下问题

（1）检修前应将机床清理干净。

（2）将机床电源断开。

（3）电动机不能转动，要从电动机有无通电，控制电动机的接触器是否吸合入手，决不能立即拆修电动机。通电检查时，一定要先排除短路故障，在确认无短路故障后方可通电，否则，会造成更大的事故。

（4）当需要更换熔断器的熔体时，必须选择与原熔体型号相同，不得随意扩大，以免造成意外的事故或留下更大的后患。因为熔体的熔断，说明电路存在较大的冲击电流，如短路、严重过载、电压波动很大等。

（5）热继电器的动作、烧毁，也要求先查明过载原因，不然的话，故障还是会复发。并且修复后一定要按技术要求重新整定保护值，并要进行可靠性试验，以避免发生失控。

（6）用万用表电阻档测量触点、导线通断时，量程置于“×1Ω”档。

（7）如果要用兆欧表检测电路的绝缘电阻，应断开被测支路与其它支路联系，避免影响测量结果。

（8）在拆卸元件及端子连线时，特别是对不熟悉的机床，一定要仔细观察，理清控制电路，千万不能蛮干。要及时做好记录、标号，避免在安装时发生错误，方便复原。螺丝钉、垫片等放在盒子里，被拆下的线头要作好绝缘包扎，以免造成人为的事故。

（9）试车前先检测电路是否存在短路现象。在正常的情况下进行试车，应当注意人身及设备安全。

（10）机床故障排除后，一切要恢复到原来样子。

3 机床电气控制电路电阻法检查故障举例

根据故障现象判断故障范围，检查故障的方法有电阻法、电压法、短接法等。下面主要介绍电阻法检查故障。

电阻法检查故障可以分为通电观察故障现象、检查并排除电路故障、通电试车复查三个过程。

3.1 通电观察故障现象

第一步：验电。

合上电源开关，用验电笔检查电动机控制线路进线端是否有电；检查电动机控制线路电源开关是否有电；合上电源开关，检查电源开关下接线桩、熔断器上接线桩、熔断器下接线桩是否有电；检查有金属外壳是否漏电；一切正常，可进行下一步通电试验。

第二步：通电试验，观察故障现象，确定故障范围。

按照故障现象，确定可能产生故障原因，然后切断电源，并在电路图上画出检查故障的最短路径。

例：如图1顺序起动逆序停止控制线路原理图（电路只设一处故障），按下起动按钮SB2时，M1电动机不能起动，故障是在从FU2熔断器-1号线-FR1常闭触头-2号线-FR2常闭触头-3号线-SB1常闭触头-4号线-SB2常开触头-5号线-KM1线圈-9号线的路径中。

3.2 检查并排除电路故障

把万用表从空档切换到×10或×100电阻档，并进行电气调零。调零后，可利用二分法。如例中按下起动按钮SB2时，M1电动机不能起动，把万用表的一支表棒，搭在图中1号线所接的FU2接线桩，另一支表棒搭在所判断故障路径中间位置电气元件的接线桩上，如4号线所接的SB1接线桩。（两表棒间如有起动按钮，应按下起动按钮）此时，万用表指针应指向零位，表明故障不在两表棒间的电路路径：1号线—FR1常闭触头—2号线—FR2常闭触头—3号线—SB1常闭触头中，而在所分析故障路径的另一半路径中（电阻为无穷“∞”则故障在此路径中、如两表棒间有线圈，无故障时电阻值应为线圈直流电阻值，约1800Ω～2000Ω）。

图1 顺序起动逆序停止控制线路原理图

再用万用表检查另一半电路，上例中把万用表的一支表棒（黑表棒或红表棒）搭在5号线所接的SB2接线桩，另一支表棒搭于9号线所接的FU2接线桩，电阻应为1800Ω～2000Ω，则路径：SB2常开触头—5号线—KM1线圈—0号线—熔断器FU2无故障，故障应在SB1—SB2的4号线。用万用表测量SB1-SB2的4号线电阻为无穷“∞”，故障判断正确。然后用短接线连接SB1—SB2的4号线排除故障。

以上第二步判断由于只有三段线，也可用万用表一段、一段线检查，直至找到故障点，找到后用短线连接故障点排除故障。（检查的三段线分别是SB1-SB2的4号线、SB2常开触头-KM1线圈-熔断器FU2的9号线一一检查排故）

3.3 通电试车复查，完成故障排除任务

试车前先用万用表初步检查控制电路的正确性。上例顺序起动逆序停止控制线路，用万用表的×10或×100电阻档，搭在控制回路熔断器FU2的9号线与1号线之间，按下起动按钮SB2，电阻应为1800Ω～2000Ω，则电路功能正常。在按第一步和第二步试电步骤通电试车，试车成功，拆除短路线，整理好工作台，并把万用表打回空挡。完成故障排除任务。

注意事项：

1）注意验电，必须检查有金属外壳的元器件外壳是否漏电；

2）电阻法必须在断电时使用，万用表不能在通电状态测电阻；

3）用短路线短路故障点时，必须线号相同的同号线才能短路；

4）如需再次试电观察故障现象，必须经指导老师同意。特别提醒：

1）电阻测量法，必须在断电情况下进行。

2）在排除故障时，通常以接触器、继电器的得电与否来判断故障在主电路还是控制电路。几个进给动作同时不工作，排除故障就找公共电路部分；其它几个进给动作，只有一个进给不动作，排除故障就找该支路部分。

3）电路中的各操作手柄位置也很重要。

4）通过模拟故障排除，培养大家的分析能力和判断能力。

［1］维修电工操作技能考试手册[S].石油大学出版社.

［2］电力拖动控制线路与技能训练[M].中国劳动社会保障出版社.