过热、潮湿、灰尘及污染物、振动或移动、安装不良、制造缺陷等环境因素可导致电气与电子线路故障。下面介绍常见的几种电气与电子线路故障。
1.短 路
短路典型的特征包括熔丝烧断、发热、电压下降、电流大、冒烟等。电路中有两根导线接触并使正常电流旁路,则产生短路,如电动机短路。由于短路时电路中的电阻减小,会吸取更多的电流而电压下降。
2.断 路
断路典型的特征包括电阻无限大、电流为零、设备不工作等。如电动机断路,使电流无通路,而导致电动机停止工作。
3.接 地
导线或元件的绝缘不良或放置不当,会导致电路中的电流通路异常。例如,在电动机中,当部分绕组与机座发生接触时,则电动机产生接地故障。在接地故障中,由于是间接电路旁路,所以元器件会保持工作,但是工作不良,会产生异常的电流与电压。接地的电路可能会导致操作者被电击,特别是没有保护断路器时更容易发生危险。
接地故障一般是由导线绝缘不良造成的。接地的典型现象是:电流、电压、电阻读数异常,电路性能异常,保护断路器动作。
4.机械故障
机械故障是由于磨损、冲击振动等导致电气与电子设备产生物理损伤,如轴承损坏、螺栓松动、触点磨损、机座损坏、控制中断等。机械故障的典型特征包括运行产生噪声、工作异常、电路产生故障等。
5.电子电路故障
电子电路是由具有特定功能的电子元件组合而成的,每个元件都有特定的作用。如果某个元件损坏,电路的功能必然发生变化。电路功能的变化必然伴随电路参数的变化。电子电路故障分为渐进故障和突发故障。渐进故障,指元件参数超出容差范围而功能没有完全丧失;突发故障则引起电路功能完全丧失。
(二)常见电气与电子装置故障
1.接触器故障
1)触头磨损
各种有触点电器,随着工作时间的延长,其触头表面会产生磨损。一些触头的磨损还具有黏附性质,即在一个触头表面形成针状凸起,另一个触头表面形成凹坑。(www.xing528.com)
触头的磨损是机械、电气综合作用的结果。具有一定动能的动触头和静触头碰撞,触头表面材料将产生弹性变形,并且两触头间也产生微量滑移,形成带有机械性质的磨损;当两触头分离时,开始刚刚分离阶段,由于触头压力减小,其接触电阻增大,触头接触部分金属有一定程度的熔化;紧接着分离成一条微小缝隙,其中充满进一步熔化的金属,在电拖动力的作用下,熔化的金属被带走,形成电气性质的磨损;当连接部分的金属被拉断,此时会出现电弧,触头进一步熔化,使上述电气性质的磨损又进一步进行,从而加剧了磨损。
2)触头熔焊
产生的原因是操作频率过高或经常过载,闭合过程中振动过于剧烈,触头氧化严重(接触电阻大)及触头弹簧弹力过小。
3)线圈断线
主要原因是线圈过热烧损引起。线圈过热烧损的原因是安装环境空气潮湿、线圈匝间短路、动作频率过高、衔铁吸合不完全,导致线圈电流过大而烧损。
4)衔铁不释放
主要原因为弹簧弹力小、铁心极面有油污黏着、机械部分犯卡、剩磁过大(对于直流接触器应加厚非磁性垫片或更换)。
2.变流元件损坏
变流元件主要指晶闸管、GTO 和 IGBT 等大功率电子元件。
由于变流元件的耐压不是很高,因此在主电路出现过电压(再生制动时等)时,容易被击穿。再者,过电流也会对变流元件产生很大威胁,产生过流的主要原因是元件的误触发、吸收电路保护不及时引起变流元件被击穿。此外,变流元件的散热不好,也容易引起过流,长期的过流导致变流元件被击穿。
3.电子线路板故障
一般来说,故障主要集中在功率放大部分,因为此处电流较大,元件容易发生短路和过流现象。另外线路板上的元器件也易发生故障。由于元器件受潮、过热、腐蚀等原因产生接触不良、断脚、爬电,从而使元件烧损。
4.绝缘材料老化
绝缘材料老化是指电气设备在工作中,其绝缘材料由于环境因素的作用,发生化学、物理的变化,而导致其电气性能(主要是绝缘性能)和机械性能变差的现象。
绝缘材料老化的形态特征一般为:变色(如表面呈现蜡黄色等)、分层、变形、变脆、裂纹。严重时脱落及呈粉酥状态。
引起绝缘材料老化的原因有:材料受热、材料氧化、环境湿度、材料受力、光照等。这里主要的原因是热和氧化作用。绝缘材料老化的速度随其工作温度的超限,增长幅度很大,如E、B级绝缘,温度超限 10°C,其寿命将下降一半。绝缘材料的老化会引起电气设备产生故障,如接地、短路都可能产生严重的不良后果。
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