电气控制电路故障检修程序与排除方法探析

孔庆波

摘 要：随着电能标准逐步提升，电气控制电路技术的应用日益普遍。电气控制电路可能会因为机器设备老化或线路问题，导致设备效率降低或暂停运行，从而使电气控制电路面临安全隐患或运行失稳。因此，有效排查和检修電气控制电路故障问题，探究故障案例中的规律和特点，有利于提高故障排查和检修效率。

关键词：电气控制；电路检修；故障；方法

中图分类号：TU8                                  文献标识码：A                                   文章编号：2096-6903（2023）06-0096-03

0 引言

电气设备故障的因素比较多，故障情况也存在差异，这增加了电气控制电路故障排除和检修的困难。为此，电气控制电路的排除与检修要求工作者具备较高的技能和素养，这是确保电气设备安全、稳定运行的关键。而想要高效地检修电气控制电路，还应根据各种故障实施不同的方法和技术，结合实际情况持续累积检修经验等。为此，文章主要分析了电气控制电路故障种类及其检修的方法与技术问题，旨在促进电气控制电流检修工作的顺利开展。

1 电气控制电路概述

电气控制电路是结合相应控制功能的需要，以导线组合各种元件为一个电气控制回路系统，其主导组成部分是控制电路和主电路，重点涵盖受令、判断分析、执行3个环节。各种设备开展回路和控制模式存在差异性，并且各个回路具备自动控制、保护、测量等一系列作用。

2 常见故障类型分析

2.1 接触不良、断路现象

在常见故障中，接触不良、断路现象是比较常见的，这些现象的出现会引发电气设备控制指令断断续续出现或者直接导致失灵。通常来说，在线路的连接点处、电接触点以及铜铝导线直接的连接点中最容易发生这种现象。这种现象的发生可能与内部线路的质量有关，即线路在长时间的应用中会受到氧气、水分等的腐蚀，或者杂质等物质粘连在线路表面，从而导致接触不良、断路现象的发生[1]。当发生这类故障的时候，工作人员首先应当先检查线路的连接是否有效，对导线的连接点进行一一排查，看是否存在污染、损坏等情况。

2.2 短路

相对与接触不良、断路来说，短路故障的危害性更大，如果出现短路故障，将会对电气设备造成非常不良的影响，轻则会导致线路出现故障，各类电气设备无法正常运转。重则对电气设备产生非常大的损害，甚至还会引起火灾。

导线相连、绝缘层被破坏是导致短路现象出现的两种常见原因。导线相连主要是指架空的导线在外力的影响下产生直接接触的情况，从而引发短路现象。这种情况可能是操作工作在工作中不细致，导致了导线相连的情况。而绝缘破坏指的是导线外部包裹的材料受到了破坏，使得不同位置的导体直接连接。绝缘破坏的最主要原因是外力因素，一旦绝缘被破坏电气设备将会引发严重的损害，而且可能会导致整条线路故障。

3 电气控制电路常见检修方法与技术

3.1 电气控制电路的检修方法

3.1.1 调查法

结合望、问、闻、摸法调查故障，以明确故障形成的部位和因素。

“望”即查看线路说明书与设备说明书，探究电路功能、组成、型号，根据检查经验探究电气线路控制方式、结构组成、安装原理等，结合元件组合方式和型号功能深入探究线路运行原理，熟悉系统弯管损坏、接触点接触、元件等一系列问题。

“问”即询问有关工作者故障形成时的状态以及故障形成前后设备和线路的运行状态。询问故障形成前后是否存在正反转、过载、启动频繁等现象，明确故障先兆、故障问题、内部结构、系统功能等，然后对询问的结果进行综合，提取有价值的信息[2]。

“闻”主要是闻电气控制电路运行过程中是否存在线路烧焦等异味。

3.1.2 逻辑分析法

根据电气控制电路的运行原理分析电气控制电路中的线路与一系列元件间的联系，结合控制线路运行的次序，探究固有电气运行过程中的异常现象，明确故障存在的部位和形成因素。具体有以下4种方法。

一是实施例行检修保养的方法，保障一系列元件符合电路的各种运行标准。

二是对比较明显的故障进行排除，例如触头烧损、继电路损坏、导线断路、电源故障等，以减少排查应用的时间量[3]。

三是在很多故障同时存在于某个电路中时，根据主次关系探究形成事故的主导因素，逐步核实，根据判断、分析、检查、检修的流程，实时纠正分析和判断结论，逐一排除会存在的故障。

四是结合电气控制电路的运行原理以及组成、排查结论探究故障范围，判断次序能够结合电路彼此间是否存在联锁联系、优化范围的变化动态、可调部分是否有效、控制部分的异常和正常逐步进行，将故障范围基本锁定。

3.2 电气控制电路的检修技术

3.2.1 机械设备电气检修技术

基于电力传导作用而实现了电气控制电路中电气设备的功能，当电气控制电路机械设备存在故障问题时，可应用检修电气法检修固有电气设备，从而达到维修机械设备的目的。

3.2.2 外部调试技术

外部调试技术，即电气设备的检修首先对外部特征进行观察，明确固有电气设备中一系列指示灯、开关、按钮的作用，然后再解决内部问题。

3.2.3 静态检测技术

静态检测技术，即在电气控制电路故障检修中保持不通电状态下检测故障，以防范扩大故障问题，再认真比较电气图纸和构造，通过测量法与直观法判断故障部位。动态检测技术则是在保持通电状态下，遵循安全的原则分析和观察设备故障问题，从而准确描述设备故障问题。

4 实例分析

本文针对三相电机拖动控制电路故障检测与排除，从故障断电检测和故障诊断两个方面开展相应的研究，以便更好实现对三相电机的故障检测，同时也为电机的故障检测提供一定的理论支撑。

4.1 电路运行中的工作原理分析

关于电路运行中的基本工作原理，需要结合电气元件的实际结构完成对电力系统工作原理的进一步分析。在实践分析中，要明确系统组件的作业原理，对操控角色和操控过程中的电路图、正反电路作业原理进行系统的分析和掌握。在主电路运行的过程中，电机功率需进行交替设置，这主要是为了避免接触器同时作业加大负荷的问题。若作业负荷过大，还有可能进一步造成短路。因此，在操控电路设置时，应当预先按照连锁设置的方式，随后推进后续的设置流程。具体来说，电路工作的过程中，包括的主要流程要点有以下3部分。

4.1.1 驱动正向旋转环节

这一环节的工作需要首先对上部开关实行关闭操作，随后将三相电源接通按动SB2启动按钮，将接触器线圈的功能进一步启动。自锁功能的实现则主要需要借助触点的多次开启实现。实践操作中电机的工作顺序应按照常规的L1、L2、L3进行正向设置。

4.1.2 电机反转环节

这一环节需要将开关处在闭合状态，随后接通三相电源、启动SB3按钮。这时，接触器可通过吸收作用的发挥达到自锁状态。关闭接触器，打开电机后，电机即可达到反转。

4.1.3 电路互锁环节分析

此环节在运行的过程中，电机处在向前运动的状态，向前运动的过程中，接触器电路处在切断状态。这时，为了确保线圈的电吸引力，需切断接触器，并复位其正常闭合接触状态。这主要是为了避免电源相位之间出现短路接触，同时达到闭锁功能的目标。只有了解电路运行原理，才能更好地为故障表现的判断和故障点位的确认奠定基础。进一步运用科学的故障诊断和维修方式，及时有效地排除故障，保证电机运行系统的正常工作状态。

4.2 故障断电的检测法

故障断电检测法指运用断电测量法对电机控制电路进行检测时，万用表的电阻挡位、钳形电流表的欧姆挡位以及兆欧表等都可以选用。例如，多地控制电动机电气控制线路，各类大型的电气设备控制系统，基本都用该电路控制单元，对于多地控制的操作者非常方便。

4.2.1 检测控制回路

图1为电机电气控制原理与检测电路图。由图1可知，电源接通后，如果将SB2或者SB4的启动按钮按下，KM接触器不得电，说明控制回路出现故障。检测故障时，应该将电源断开，对1-2、1-3、1-4以及5-6之间的电阻值分别进行测量，结合测量的结果，就可以将电机控制电路的故障点找出来。

4.2.2 检测主回路

若要检测主回路，可将主回路中QS电源开关断开，先对KM接触器主触点电源端的V1-V2、U1-U2以及W1-W2之间的电阻分别进行测量。测量电阻值如果都比较小，主回路FU1熔断器就是正常的，否则，就是熔断器被烧毁，必须要更换。然后对KM接触器主触点两端V2-V3、U2-U3以及W2-W3之间的电阻分别进行测量，对KM接触器进行手动模拟闭合。测量时如果电阻值较小，KM主触点就是正常的。反之，对应的KM主触点就是接触性不良好，应该进行相应的修复。再对热继电器FR热元件的触点V3-V、U3-U以及W3-W之间的电阻分别进行测量，如果测量时电阻值较小，FR热继电器热元件和触点都正常。反之，热元件或者触点有故障，应该将热继电器进行修复或者直接更换，最后，对FR热继电器下方的V、U以及W到电动机接线的端子处进行测量，找到故障，进行排除[4]。

4.3 排除方法的研究

三相电机正反转Y-△降压起动电路原理图如图2所示。对于其电路故障检测分析，主要可以从两个方面考虑，即：短路故障和断路故障。

4.3.1 短路故障

在三相电机正反转Y-△降压起动电路的布线阶段，故障出现频率比较多的就是短路。在KMY、KM2与KM△接触器主触点的连接中，最容易出现的故障就是主回路短路。进行检测时，将万用表或者钳形电流表放置在欧姆挡位上，在三相线V、U和W任意的两相间接两表笔。检测时，指数如果为无穷大，则说明在该点处电路的连接属于正常的。检测时如果指数为零，则两相之间有短路的情况出现，对其连线端进行排查，將故障排除。

短路故障在控制回路中的检测法如下：对4-13、5-13以及6-13之间电阻值分别检测，显示如果为一定的数值，电路就属于正常的；若某支路的电阻如果为零，说明该支路有短路故障发生，检测7-13点中该支路电阻，将相应的故障点找到即可。

4.3.2 断路故障

三相电机正反转Y-△降压起动电路，主要是由1个时间继电器和3个接触器构成的。对于三相电机星形接法与三角形接法运行起动接换的时间长短控制，是由时间继电器延时触头来实现的。在三相电机正反转Y-△降压起动电路布线阶段，故障出现的频率非常高是断路故障，接触器Y的Y点没有连接是主回路断路故障主要的原因，目测就很容易检测出这种故障[5]。断路故障在控制回路中的检测法如下：将万用表或者钳形电流表放置在欧姆挡位，电路1和13点处接两表笔，将按钮SB2或者按钮SB3按钮按下，表指数应为无穷大。

5 结束语

为减少电机的损坏和设备故障，提高电机运行的可靠性，降低损耗，节约成本，促进经济发展。本文从实例出发，从电机故障检测和故障排除两个方面探究了电机在运行过程中可能出现的故障，并详细阐述了解决该故障的方法，以实现电机控制系统正常运行。

参考文献

[1] 林诗庄，蔡泽祥.大型电动机故障诊断与保护理论综述[J].广东电力，2001，14（6）：9-12+22.

[2] 丁卯.三相异步电动机故障检测及其保护装置的设计与实现[D].江西：南昌大学，2013.

[3] 胡顺斌，李金芳，高亮，等.网络型三相异步电动机综合保护及控制系统的研制[J].河北农业大学学报，2002，25（2）：82-85.

[4] 郝婧.基于网络的异步电机保护装置设计[D].陕西：西安理工大学，2008.

[5] 雷杨，谷立臣，刘沛津.电力拖动设备三相电信号实时监测系统开发[J].机械科学与技术，2013，32（8）：1149-1152.