电气接线引起的茶叶机器故障及其诊断研究

赵屹男

（苏州大学文正学院机电系，江苏苏州 215000）

目前，茶产业发展及为迅速，在近年来已经成为一项增收致富的重要产业，是调整农产品结构的重要产业，而茶叶机器是茶产业链中的主要生产设备。但在使用的过程中，制茶机器常常因为电气接线不当的原因产生故障。其中电气接线不正确而引起的茶叶机器故障是最为常见的一种。基于此，本文以介绍电气接线的原理为基础，列举出了在生产过程中常见的几种因电气接线有误而导致的机械故障，提出了针对性地解决方法。并提出了降低机器故障的办法，用以延长机器寿命。

1 电动机接线原理

现在茶叶机械以Y系列的电动机为主，老型号的JO2系列的产品普遍不再使用，Y系列电动机具有节能、振动小、噪声低、堵转转矩高、效率高、维护方便、运行安全可靠、功率等级和安装尺寸符合国际电工委员会（IEC）的标准等优点。

在使用电动机时要注意接线是否正确，只有接线正确才能保证机械正常使用。在进行维修茶机、安装新茶机、更换电动机时，常常会碰到因电动机接线错误而导致的机械故障。根据Y系列电动机的使用要求及规定，Y系列电动机的额定电压为380V，对于3KW以上的电动机要使用Y形接法进行连接，4KW以上的电动机使用△形接法进行连接（电动机的接线原理见图一）

从图一中可以看到，电动机定子绕组有六个端点都接入到了机座的接线盒中，将接线盒的盖板打开就可以看到六个标有符号的端点，首端用W2、U2、V2标示，尾端用U1、V1、W1标示。如果将W2、U2、V2连接起来，U1、V1、W1接电源，此为Y形接法（图一左）；如果将W2和U1、U2和V1、V2和W1连接，为△形接法（图一右）。在使用过程中，要注意电动机要按照铭牌的规定办法进行接线。如果没有按照规定的方法进行接线，会导致电动机不能满足应用要求。因为当电源和电压保持不变时，如果错将Y形接入法的绕组接成了△形接法，会导致电动机线圈承受电压高于原来额定电压的1.73倍，致使电动机因为电流过大而产生大量的热量，如果继续运转会导致电动机线圈无法承受，致使线圈烧坏，同理，如果把△形接法错接成Y形接法，那么由于线圈只能承受原额定电压的57.8%，会导致电动机输出的转矩降低，出现电动机无力的情况。不能达到茶叶机械使用的基本要求。

除此之外，在电动机进行接线时，把电源上的三根相线分别连入到W1、V1、U1上，将电源接通后，电动机就会向着固定的一个方向进行转动，如果将三根相线中的任意两根接线进行更换，那么，电动机将会向相反的方向转动，对于只可以进行固定转向的茶叶机械来说，在本文中列举的故障也和此相关。

2 电气接线不正确造成的故障

电气接线出现错误后会导致茶叶机械不能正常的进行工作，更为严重的情况下还会导致设备损坏。电气接线不正确导致的茶叶机械发生故障的情况，在茶叶的生产中是较为常见的现象，下面将以烘干机为例进行说明。

2.1 因接线错误而引起的茶叶烘干机故障

烘干机在运行过程中，要求风机电动机和主机都只能按照一定的方向进行转动，以免烘干机出现故障而不能正常运行。

2.1.1 风机叶轮出现反转

由于风机电动机接线出现了错误而导致风机叶轮出现反向运转，产生故障，这种故障会导致烘干机无法进行正常工作。其根本原因是因为烘干机的热风送风机使用的是蜗壳离心式风机。蜗壳离心式风机要求其叶轮只能按照规定的方向进行转动，按照规定的转动方法才能从热风炉中抽出热风并传送到烘干箱内，才能使茶叶进行干燥处理。所以风机电动机只能按规定的方向进行转动，绝不允许出现反向运转的现象。如果风机电动机出现反向运转现象则会导致热风无法送入烘箱中，无法使茶叶进行干燥。除此之外，由于热量只能积聚在热风炉中，无法进行散热，以至于热风炉的温度升高，热风炉容易发生损坏，甚至还会导致热风炉炉体被烧穿。又因为这种故障的产生是因为电动机的接线发生了错误而造成的，所以当安装好烘干机后，机器外部是无法察看风机叶轮和电动机的转向，即便是电动机出现了反向运转也很难被发现，因此这类生产故障是非常普遍的但又是不易被发觉的生产故障。

2.1.2 链板反方向运行

主机电动机接线错误而导致了故障发生，造成链板向反方向运行，链板向反方向运转会造成较为严重的机械损坏，由于链板式烘干机的每一台机器都是由两组到三组的无端链板组成，比如由三组链板组成的6CH16A型烘干机，此型号烘干机每一组链板的上层链板都是由上茶端向进风端运行的，在各组的链板上、下层都均铺有茶叶，茶叶由上往下掉落的过程其实是依靠无端链板的后部翻板机构完成的，但由于翻板机构的基本特点，要求只可以按照上述规定的方向进行单向运转，所以，烘干机的主机动机也只能跟着链板朝着规定的方向进行运转。如果方向错误，向相反的方向进行运转，会造成机械故障，较轻的情况下会导致主传动链轮的铜质安全锁被剪断，严重时则会导致安装主动链轮的法兰盘被拉破，更有甚者会导致链板后部多角轮处出现扭曲和变形，如果不立即停车，则会造成大量链板的损坏，甚至造成链板的断裂。造成了在烘干机的使用过程中出现较为严重的事故或者机械故障。

在生产中这是一种较为常见的故障，在一些新购入烘干机的茶叶生产单位中更容易发生，他们进行初次安装时，这类故障更加普遍。常常是在主机安装好以后，主机电机接线完成后，在没有对转向进行确认时就立刻开车运行，如果电机的安装出现了反方向转动的情况，就会造成以上事故。

2.2 不正确接线引发的揉捻机故障

揉捻机也是只能按照特定方向进行运转工作的一种设备，从上往下看，揉捻机的揉筒是只能按照顺时针的方向进行转动的，这样才能和揉盘上的棱骨进行配合，把加工叶揉捻成条。揉捻机要求电动机只能按照揉桶所要求的方向进行转动，绝不允许出现反向运转的情况。因此，需要先确定好电动机的转动方向，以确保不会出现反向运转的现象。一旦揉筒出现了反向运转的情况，不仅不能使加工叶揉捻成条，还会导致加工叶顺着揉筒向棱骨的外侧跑出，甚至会将茶叶抛撒到揉盘外面，造成“跑茶”的情况。

2.3 接线错误引发的电炒锅故障

电炒锅是单相用电的设备，它与揉捻机和烘干机不同，电炒锅主要是针对茶区茶农普遍缺乏三相电而设计的一种电气设备。

它的热源是由两组电热丝构成的，是由两个开关单独管控的，同时还使用了两根保险丝分别进行保护，在接线时，电炒锅只可以选用单相电源，在装有开关和保险丝的两组电热丝上，应要接入一根火线，形成并联的电路。但是，在一些有三相电源的茶叶生产单位，常会错误地将三相电源的两相接线连入到电炒锅的两只保险丝线路上，导致了电炒锅的运行电压从220V升高到了380V，其工作电流也随着变高，以至于电炒锅过热，极易烧坏电热丝，导致电炒锅的不能正常使用，对工作造成了影响。

3 因错误接线产生的茶机故障诊断

在前文中所提到的因电气接线问题而造成的茶叶机械故障对于全国各地的茶区都是很常见机械问题。从严格意义上来讲，以上的茶叶机械故障中，除电炒锅之外，其他的故障虽然和电气线路有一定的关系，但实际上电路本身是没有问题的，只是因为接线者的疏忽大意才导致机械出现故障的，所以，当确定引起故障的原因是因为电动机出现反向运转而造成的故障时，只需要打开电动机接线盒，然后把三根相线中的其中两根接线的位置进行调换，就可以改变电动机的转向，就能排除茶叶机械的故障。对于电炒锅发生过热情况以及常常发生电热丝烧毁的现象，如果发现接线盒内接入的是两根相线，那么就需要利用单相电源重新接入一根火线，让两组电热丝组成并联线路，就能排除机械故障。

4 茶机维护以及正确使用方法

在使用机器时，应多注重于防护，除了操作要严谨、正确之外，还要做到多检查、多保养，才能增强机器的寿命，使机器保持较好的技术状态。

4.1 茶机的使用要领

首先，机器的操作人员对机器较为了解，能熟练运用关于茶叶机械的维护手段以及使用技术，在进行实际的茶叶机器操作前必须进行专业的培训，能安全熟练地进行操作后，方能正式的开始茶叶机械的操纵。

在正式的开始进行茶机的操作前，要对各茶叶机械的轴承、链条、链轮以及减速箱等的润滑情况进行检查，及时地进行加注；在启动电源之前，应先将茶叶机械接地，同时对漏电保护器进行检查，防止漏电情况的发生；在正式开始运转时，要检查机械是否出现杂物，机械零件是否松动，特别是离合操纵杆是否正常；在进行茶叶机械操作时，不允许穿着宽松的衣服，避免发生意外，严禁在疲劳的状态下进行机械操作；在机械运转时，严禁将手放入转动区域，保障自身安全；严禁在茶叶加工过程中取样，如需取样，请将机器关闭，避免意外的发生。

4.2 茶机的维护保养

在使用机械时，也应注意机械的维修保养工作。此处以采茶机举例说明。

（1）在使用采茶机前、中、后都要对各部件进行严格检查，如若发现机件的损坏和紧固件的松动以及脱落，需要及时地进行调整、更换，严禁有损坏的机器进行作业。

（2）机器每次使用之后，要及时地对机件进行清理，先用清水对刀片上的茶叶汁进行清洗，然后擦干，擦干后涂上润滑油。

（3）如较长时间内不再使用机器时，要做好机器保养工作。

（4）要根据使用说明书要求，进行定期的检修、拆洗以及加油工作。

5 研究结论

作为茶叶制作过程中最常见的机械设备，在茶叶制作过程中茶叶机械有着极其重要的作用。由电气接线错误而引发的机器故障，大多数都是人为因素造成的，因安装时的疏忽大意才造成了机器的故障，机器本身是没有问题的。茶叶机械对于电气接线有一定的要求，一旦没有按照要求进行接线，会导致茶叶机械电气设备出现反向运转，茶叶机械出现故障。所以，进行安装接线时，要按照规定的要求进行接线，接线后要注意检查电机转动方向，不要出现电机反向运转的现象。当出现了因电机接线错误而产生的机械故障时，应根据故障的情况类型，找出导致故障发生的具体原因，对电气接线进行调换，就能排除故障，确保机器的正常运转。