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电气故障的常用检查方法

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果有,应及时切断电源检查。所以针对不同的故障现象,通过测量电路工作时的电流、短路故障电流和接地故障电流来查找电路故障。

电气故障的常用检查方法

1.感官诊断法

感官诊断法是通过人的眼、耳、鼻、手等器官直接或间接了解设备故障时的运行情况,这如同我国中医几百年来所采用的望、闻、问、切、听诊断方法一样。

1)望 查看熔断器的熔体是否熔断及熔断的情况;检查插接件是否接触良好,连接导线有无断裂脱落,绝缘是否老化;观察电气元件烧黑的痕迹;更换明显损坏的元器件。

2)闻 闻故障电器是否因电流过大而产生异常气味。如果有,应及时切断电源检查。

3)问 询问使用人或设备故障时的目击者,了解发生故障的前后情况,以利于判断发生故障的部位。

4)切 电机变压器和电磁线圈正常工作时,一般只有微热感觉;而故障时,其外壳温度明显上升。所以可断开电源后,用手触摸温升来判断故障。如果带电触摸,最好用手背,决不可用手掌心,因为万一所接触的设备带电,手背容易自然地摆脱带电的机壳,而手心会不由自主地握住带电设备,不易脱离带电的机壳。

电源变压器在工作一段时间后,应有一定的温升但温升不会过高,如一点温升也没有,可能是负载开路;如温升过高,可能是负载短路。

5)听 因电机、变压器等电路元器件故障运行时的声音与正常时是有区别的,所以通过听它们发出的声音,可以帮助查找故障。

2.电阻测量法

1)电路在正常状态和故障状态下的电阻是不同的。例如,由铜箔或导线连接的线路段的电阻为零,出现断路故障时,断路点两端的电阻为无穷大;负载两端的电阻为某一定值,负载短路时,电阻为零或减小。所以可以通过测量电路的电阻值来查找故障点。

2)电阻测量法可以测量元器件的质量,如电阻器的检测、二极管的检测、继电器的检测等,这在前面已经做过介绍,也可以检查线路的通断、接插件的接触情况,通过对测量数据的分析来寻找故障元器件。

注:电阻测量法不应在通电时检查。有的元器件,例如变压器绕组、继电器线圈的阻值、电阻器、电解电容器的断路,可以在电路上测出来,但较复杂的电路,例如电路板上某电阻的阻值,电容器是否漏电、失效等一般应卸下来测试才能确定,因为电路板上很多元器件互相关联,无法独立测试某一元器件。

【经典实例】 电动机长期运行后过载保护停机,冷却一段时间后,手动复位热继电器,但电动机仍不起动。停电后,用万用表测量热继电器三相主接线端子之间的电阻值,其中一相阻值为无穷大,说明热继电器的热元件烧断,更换热继电器后故障排除。

3.电流测量法

电流测量法是测量电路中某测试点的工作电流的大小、电流的有或无来判断故障的方法。例如,负载开路后,负载电流很小或为零;负载短路后,负载电流会急剧增大;负载接地后,漏电电流增大。所以针对不同的故障现象,通过测量电路工作时的电流、短路故障电流和接地故障电流来查找电路故障。

测量电流时,应选用合适的仪表。负载电流较大时,通常可以采用钳形表或电流表经互感器测量;负载电流较小时,可以用数字万用表或普通指针式万用表直接串联于电路测量。

如果是直流电路,用指针式万用表测量时,应根据电流的流动方向接入万用表表笔,红表笔是电流的流入端,黑表笔是电流的流出端。

4.电压测量法

正常工作时,电路中各点电压是一定的,当电路故障时,电路中各点的电压也会随之改变,所以可以用万用表电压档测量电路中关键测试点的电压,将测得的电压值与电路原理图上标注的正常电压值进行比较,来缩小故障范围或确定故障部位。

【经典实例】如图6-7所示的由桥式整流和三端稳压器W7805构成稳压电路中。输出电压偏低,这时可以用电压测量法判断故障。

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图6-7 电压测量法检查电路故障

1)先测量变压器C、D两点有无~10V电压,如果没有电压,可以测量变压器TC输入端A、B两点有无~220V电压,如A、B两点间有~220V电压,则可以断定变压器损坏。

2)如果C、D两点有~10V电压,测量整流桥输出端,若E、F两点间无12V直流电压,一般由于整流滤波电路故障。

3)如果三端稳压器W7805的1、2引脚间有电压,而测量其2、3引脚间无电压或电压低,可以判断可能是W7805损坏或负载RL短路。

5.类比法

当遇到一个并不熟悉的设备,手头上又无参考资料,但又可找到相同设备或在同一设备有相同功能单元时,不妨采用类比法,通过对工作状态、参数的比较,来判断或确定故障,这样可大大缩短检修速度。

【经典实例1】 如果怀疑某三端稳压器W7809损坏,但又不知道它正常输出电压为多少,经检查发现同一设备中还有一块W7809,观察其负载工作正常,测量其输出电压为9V,再测量所怀疑的三端稳压器,输出电压为0.2V,可以断定此三端稳压器或其负载短路。

【经典实例2】 在电动机接线柱上按要求接通三相电源后,电动机不起动。则可能是电动机绕组断路或短路,但又不知道三相绕组的直流电阻是多少,这时可测量三相绕组的直流电阻并加以比较。若一相明显小于其他两相,则可能是电阻最小的一相绕组存在短路故障;若一相电阻为“∞”,或明显大于其他两相,则说明这相绕组断路。

【经典实例3】如果CJ12-100/3,吸引线圈电压为380V的交流接触器不吸合,测量其线圈阻值为10Ω左右,远小于43.7Ω的正常阻值,通电后线圈发热,可以确定线圈短路。

6.排除法

根据故障现象,分析故障原因,并将引起故障的各种原因一条一条地列出,然后一个一个地进行检查排除,直至查出真正的故障为止。

【经典实例】 如图6-8所示的桥式整流中,无12V直流输出电压,就可用排除法检查。

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图6-8 排除法检查电路故障

1)用万用表R×1档检查熔断器FU是否熔断,若电阻为“∞”,则说明熔断器已熔断。熔断器是易损件,所以应最先检查。(www.xing528.com)

2)变压器损坏。检查时,先检查其引脚是否脱焊,再测量其电阻值来确定。

3)整流二极管短路或开路,可以用万用表R×1k档测量四只整流二极管的正反向电阻。正反向电阻一次大、一次小为正常;正反向电阻两次都很大时为开路;正反向电阻两次都很小时为短路。

4)滤波电容器C短路,可以用万用表R×1k档测其电阻,若电阻为“0”,可以确定电容器短路。

7.推理

根据电路的工作原理和故障现象,分析推理故障的所在。分析推理时,可以从电源→控制线路→负载,也可从负载→控制线路→电源。

【经典实例】图6-9所示半波整流、电容滤波电路中,正常时输出电压应在10V左右,但整流、滤波后的电源电压比正常值的一半还低,仅为4.5V左右。

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图6-9 推理法检查电路故障

测量变压器二次输出电压U2=10V,说明变压器正常。由此可以推断故障可能在负载RL或滤波电容器C

检查时可以先将负载去掉或接上相同的新负载,重新测量,如电源恢复正常,说明故障在负载,否则说明故障在电源。实际检查时更换新负载时电压还不正常。故障到底在哪里呢?

我们知道,半波整流输出电压U0=0.45U2=4.5V,加电容滤波后,输出电压U0=(1.0~1.2)U2=10~12V,是不接电容的两倍还多,结合所测电压值考虑可能是滤波电容器开路,将滤波电容器去掉后测量其电阻为“∞”,推断正确。

8.替换法

替换法是在确定故障范围后,将故障范围内所怀疑的元器件用同规格、同型号的合格元器件代替,如果某元器件一经替换,故障排除,则替换下来的就是故障元器件。所以替换法是确切判断某个元器件是否失效或不合适最为有效的方法之一。

这种技法,对容易拆装的元器件,如带有插座的继电器、集成电路等替换都很方便,焊接在印制电路板上的集成电路一般应在外围元器件确定无故障后才更换。对那些性能不稳定或较难检测的电子元器件,用一般仪器检查较困难时,也不妨用此法一试。

例如,某荧光灯不亮,每个元器件分别检查也没有必要,而荧光灯管,辉光启动器这些都是易损件,且容易更换,可先用同型号的元件替换一下,如不正常,再用其他方法检查。

注:当代换的元器件接入电路再次损坏,应考虑是否由于代用件型号不对,还要考虑所接入电路是否存在其他故障。

当代换的元器件接入电路后,工作性能不良,这时需要考虑代用件是否满足电路要求,同时还应考虑电路是否还有其他故障存在。

9.加热法或降温法

当电气故障与开机时间或环境温度有一定的对应关系时,可以采用加热法,加速电路温度的上升,促使故障再现。加热操作可以在通电或断电时进行,但应注意加热温度。

降温法是用棉花沾酒精,在所怀疑温升过高的元器件上擦拭来降低其工作温度,如果故障现象消失,说明此元器件性能不好。

【经典实例】 一台电动机绕组短路,有时用万用表测量不易找到短路点,这时可将电动机空载运行几分钟,然后迅速拆开电动机,用手摸绕组各部位,温度高的绕组即为短路绕组。

10.部分重焊法

将所怀疑的部分元器件或看似不合格的部分焊点重新用电铬铁焊接,这种方法对消除电路板因虚焊、接触不良等引起的间断性故障非常实用,对其他一些故障,也可以作为辅助检修方法。重焊时要切断电源,不必使用过多焊锡松香,必要时应将元器件管脚处理(如用刀片除去氧化层)后,再重新焊接并确认焊牢。

11.甩负载法

甩开与故障疑点相连接的后级负载(对于多级连接的电路,可有选择地甩开后级),使电路空载、带部分负载或临时接上假负载工作,然后检查本级,如电路恢复正常,则故障在甩开部分,否则故障在开路点之前。但在设备调试时,若甩开负载后电路故障排除,这可能是由于元器件设计不合理或元器件性能不良,这一点也应引起注意。

例如:某电子校验台,出现电流波形畸变,考虑可能是后级功率放大部分故障,甩开负载后正常,检查所有电子元器件均无不良,最后更换电源变压器后故障排除。原来是电源变压器容量不足引起。

12.敲击法

对于短时间内的随机性故障,可用一只小的橡皮锤轻轻敲击工作中的元器件,从而使故障重现,为观察故障现象,测量有关数据,确定故障范围提供条件。如故障重现,则表明敲击元器件附近存在接触不良故障。

【经典实例】 某电气设备不能正常运行,电路较复杂,设备又急用,测量又不方便,拿橡皮锤轻敲设备外壳,当敲至一继电器周围时,故障时隐时现,说明故障就在继电器附近或继电器本身,经检查发现此继电器插接不牢,重新插接后,故障排除。

13.试探法

在保证安全的前提下,通过试探的方法,例如强行使某继电器吸合或释放,观察相关电器元件的动作情况,以确定或缩小故障范围。例如,图3-6所示的电路中,电动机运行时突然停机,再次按下SB2起动按钮,接触器KM不吸合,手边又无仪表,说明KM控制回路开路,这时可冷却一段时间后,试着按下热继电器FR上的复位按钮,看热继电器是否动作,然后再按起动按钮SB2,观察接触器KM是否吸合,若接触器吸合,说明故障的原因是热继电器过热动作。

使用试探法时应注意:

1)当发现接线不正确时,应立即断电改接,不允许长时间通电。

2)电动机控制装置如不能起动或发生异常,则应检查控制电路、主电路、电动机本身和负载,不得强行起动。

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