1.6　電氣設備故障檢修方法

機床電氣設備出現的故障，由于機床種類的不同而有不同的特點，但對于各類機床的電氣故障，都可以運用基本檢修方法進行檢修。這些基本檢修方法包括直觀法、電壓測量法、電阻測量法、對比法、置換元件法、逐步開路法、強迫閉合法和短接法等。實際檢修時，要綜合運用上述方法，并根據檢修經驗，對故障現象進行分析，快速準確地找到故障部位，采取適當方法加以排除。

1.6.1　直觀法

直觀法是根據電氣故障的外部表現，通過目測、鼻聞、耳聽等手段，來檢查、判斷故障的方法。

（1）檢查步驟

①調查情況：向機床操作者和故障在場人員詢問故障情況，包括故障外部表現、大致部位、發生故障時的環境情況（如有無異常氣體、明火等，熱源是否靠近電氣，有無腐蝕性氣體侵蝕，有無漏水等）、是否有人修理過、修理的內容等。

②初步檢查：根據調查的情況，看有關電器外部有無損壞，連線有無斷路、松動，絕緣有無燒焦，螺旋熔斷器的熔斷指示器是否跳出，電器有無進水、油垢，開關位置是否正確等。

③試車：通過初步檢查，確認不會使故障進一步擴大和造成人身、設備事故后，可進行試車檢查。試車中要注意有無嚴重跳火、冒火、異常氣味、異常聲音等現象，一經發現應立即停車，切斷電源。注意檢查電機的溫升及電器的動作程序是否符合電氣原理圖的要求，從而發現故障部位。

（2）檢查方法及注意事項

①用觀察火花的方法檢查故障：電器的觸點在閉合、分斷電路或導線線頭松動時會產生火花，因此可以根據火花的有無、大小等現象來檢查電氣故障。例如，正常緊固的導線與螺釘間不應有火花產生，當發現該處有火花時，說明線頭松動或接觸不良。電器的觸點在閉合、分斷電路時跳火，說明電路是通路，不跳火說明電路不通。當觀察到控制電動機的接觸器主觸點兩相有火花，一相無火花時，無火花的觸點接觸不良或這一相電路斷路；三相中有兩相的火花比正常大，另一相比正常小，可初步判斷為電動機相間短路或接地；三相火花都比正常大，可能是電動機過載或機械部分卡住。在輔助電路中，接觸器線圈電路通電后，銜鐵不吸合，要分清是電路斷路，還是接觸器機械部分卡住造成的。可按一下啟動按鈕，如按鈕常開觸點在閉合位置，斷開時有輕微的火花，說明電路通路，故障為接觸器本身機械部分卡住等；如觸點間無火花，說明電路斷路。

②從電器的動作程序來檢查故障：機床電器的工作程序應符合電氣說明書和圖紙的要求，如某一電路上的電器動作過早、過晚或不動作，說明該電路或電器有故障。另外，還可以根據電器發出的聲音、溫度、壓力、氣味等分析判斷故障。運用直觀法，不但可以確定簡單的故障，還可以把較復雜的故障縮小到較小的范圍。

③注意事項：

a.當電氣元件已經損壞時，應進一步查明故障原因后再更換，不然會造成元件的連續燒壞。

b.試車時，手不能離開電源開關，以便隨時切斷電源。

c.直觀法的缺點是準確性差，所以不經進一步檢查不要盲目拆卸導線和元件，以免延誤時機。

1.6.2　測量電壓法

（1）檢查方法和步驟

①分階測量法　如圖1-33所示，當電路中的行程開關SQ和中間繼電器的常開觸點KA閉合時，按啟動按鈕SB₁接觸器KM₁不吸合，說明電路有故障。檢查時把萬用表扳到電壓500V擋位上（或用電壓表），首先測量A、B兩點電壓，正常值為380V。然后按住啟動按鈕SB₁不放，同時將黑色測試棒接到B點上，紅色測試棒按標號依次向前移動，分別測量標號2、11、9、7、5、3、1各點的電壓。電路正常的情況下，B與2兩點之間無電壓，B與11～1各點電壓均為380V。如B與11間無電壓，說明是電路故障，可將紅色測試棒前移。當移至某點時電壓正常，說明該點前開關觸點是完好的，此點以后的開關觸點或接線斷路，一般是此后第一個觸點（即剛剛跨過的觸點）或連線斷路。例如，測量到9時電壓正常，說明接觸器KM₂的常閉觸點或9所連導線接觸不良或斷路。究竟故障在觸點上還是連線斷路，可將紅色測試棒接在KM₂常閉觸點的接線柱上，如電壓正常則故障在KM₂的觸點上；如沒有電壓，說明連線斷路。根據電壓值來檢查故障的具體方法見表1-3。

在運用分階測量法時，可以向前測量（即由B點向標號1測量），也可以向后測量（即由標號1向B點測量）。用后一種方法測量時當標號1與某點（標號2與B點除外）電壓等于電源電壓時，說明剛剛測過的觸點或導線斷路。

維修實踐中，根據故障的情況也可不必逐點測量，而多跨幾個標號測試點，如B與11、B與3等。

②分段測量法　觸點閉合時各電器之間的導線，在通電時其電壓降接近于零，而用電器、各類電阻、線圈通電時，其電壓降等于或接近于外加電壓。根據這一特點，采用分段測量法檢查電路故障更為方便。電壓的分段測量法如圖1-34所示。按下按鈕SB₁時，如接觸器KM₁不吸合，按住按鈕SB₁不放，先測A、B兩點的電源電壓，電壓在380V，而接觸器不吸合說明電路有斷路之處。可將紅、黑兩測試棒逐段或者說重點測相鄰兩標號的電壓，如電路正常，除11與2兩標號間的電壓等于電源電壓380V外，其他相鄰兩點間的電壓都應為零。如測量某相鄰兩點電壓為380V，說明該兩點所包括的觸點或連接導線接觸不良或斷路。例如，標號3與5兩點間電壓為380V，說明停止按鈕SB₂接觸不良。當測量電路電壓無異常，而11與2間電壓正好等于電源電壓時，接觸器KM₁仍不吸合，說明線圈斷路或機械部分卡住。

對于機床電器開關及電器相互間距離較大、分布面較廣的設備，由于萬用表的測試棒連線長度有限，用分段測量法檢查故障比較方便。

③點測法　機床電器的輔助電路電壓為220V且零線接地的電路，可采用點測法來檢查電路故障，如圖1-35所示。把萬用表的黑色測試棒接地，紅色測試棒逐點測2、11、9等點，根據測量的電壓情況來檢查電氣故障，這種測量某標號與接地電壓的方法稱為點測法（或對地電壓法）。用點測法測量電壓值及判斷故障的原因見表1-4。

（2）注意事項

①用分階測量法時，標號11以前各點對B點應為380V，如低于該電壓（相差20%以上，不包括儀表誤差）則可視為電路故障。

②分段或分階測量到接觸器線圈兩端11與2時，電壓等于電源電壓，可判斷為電路正常；如不吸合說明接觸器本身有故障。

③電壓的三種檢查方法，可以靈活運用，測量步驟也不必于過于死板，除點測法在220V電路上應用外，其他兩種方法是通用的，也可以在檢查一條電路時用兩種方法。在運用以上三種方法時，必須將啟動按鈕按住不放才能測量。

1.6.3　測量電阻法

（1）檢查方法和步驟

①分階測量法　如圖1-36所示，當確定電路中的行程開關SQ、中間繼電器觸點KA閉合時，按啟動按鈕SB₁接觸器KM₁不吸合，說明該電路有故障。檢查時先將電源斷開，把萬用表扳到電阻擋位上，測量A、B兩點電阻（注意，測量時要一直按下按鈕SB₁）。如電阻為無窮大，說明電路斷路。為了進一步檢查故障點，將A點上的測試棒移至標號2上，如果電阻為零，說明熱繼電器觸點接觸良好。再測量B與11兩點間電阻，若接近接觸器線圈電阻值，說明接觸器線圈良好。然后將兩測試棒移至9與11兩點，若電阻為零，可將標號9上的測試棒前移，逐步測量7-11、5-11、3-11、1-11各點的電阻值。當測量到某標號時電阻突然增大，則說明測試棒剛剛跨過的觸點或導線斷路。分階測量法，既可從11向1方向移動測試棒，也可從1向11方向移動測試。

②分段測量法　如圖1-37所示，先切斷電源，按下啟動按鈕SB₁，兩測試棒逐段或重點測試相鄰兩標號（除2-11兩點外）的電阻。如兩點間電阻很大，說明該觸點接觸不良或導線斷路。例如，當測得1-3兩點間電阻很大時，說明行程開關觸點接觸不良。這種方法適用于開關、電器在機床上分布距離較大的電氣設備。

（2）注意事項　測量電阻法的優點是安全，缺點是測量電阻值不準確時容易造成判斷錯誤，為此應注意以下幾點：

①用電阻測量法檢查故障時一定要斷開電源。

②如所測量的電路與其他電路并聯，必須將該電路與其他電路斷開，否則電阻不準確。

③測量高電阻器件時，萬用表要扳到適當的擋位。在測量連接導線或觸點時，萬用表要扳到R×1的擋位上，以防儀表誤差造成誤判。

 1.6.4　對比法、置換元件法、逐步開路（或接入）法

（1）檢查方法和步驟

①對比法：在檢查機床電氣設備故障時，總要進行各種方法的測量和檢查，把已得到的數據與圖紙資料及平時記錄的正常參數相比較來判斷故障。對無資料又無平時記錄的電器，可與同型號的完好電器相比較，來分析檢查故障，這種檢查方法叫對比法。

對比法在檢查故障時經常使用，如比較繼電器、接觸器的線圈電阻、彈簧壓力、動作時間、工作時發出的聲音等。

電路中的電氣元件屬于同樣控制性質或多個元件共同控制同一設備時，可以利用其他相似的或同一電源的元件動作情況來判斷故障。例如，異步電動機正反轉控制電路，若正轉接觸器KM₁不吸合，可操縱反轉，看接觸器KM₂是否吸合，如吸合，則證明KM₁電路本身有故障。再如反轉接觸器吸合時，電動機運轉，可操作電動機正轉，若電動機運轉正常，說明KM₂主觸點或連線有一相接觸不良或斷路。

②置換元件法：某些電器的故障原因不易確定或檢查時間過長時，為了保證機床的利用率，可置換同一型號性能良好的元器件試驗，以證實故障是否由此電器引起。

運用置換元件法檢查時應注意，當把原電器拆下后，要認真檢查是否已經損壞，只有肯定是由于該電器本身因素造成損壞時，才能換上新電器，以免新換元件再次損壞。

③逐步開路法（或接入）法：多支路并聯且控制較復雜的電路短路或接地時，一般有明顯的外部表現，如冒煙、有火花等。電動機內部或帶有護罩的電路短路、接地時，除熔斷器熔斷外，不易發現其他外部現象，這種情況可采用逐步開路（或接入）法檢查。

逐步開路法：遇到難以檢查的短路或接地故障，可重新更換熔體，把多支路并聯電路，一路一路逐步或重點地從電路中斷開，然后通電試驗。若熔斷器不再熔斷，故障就在剛剛斷開的這條斷開的支路上。然后再將這條支路分成幾段，逐段地接入電路。當接入某段電路時熔斷器又熔斷，故障就在這段電路及其所包含的電氣元件上。這種方法簡單，但容易把損壞不嚴重的電氣元作徹底燒毀。為了不發生這種現象，可采用逐步接入法。

逐步接入法：電路出現短路或接地故障時，換上新熔斷器逐步或重點地將各支路一條一條地接入電源，重新試驗。當接到某段時熔斷器又熔斷，故障就在這條支路及其所包含的電氣元件上。

（2）注意事項　逐步接入（或開路）法是檢查故障時較少使用的一種方法，它有可能使故障的電器損壞得更嚴重，而且拆卸的線頭特別多，很費力，只在遇到較難排除的故障時才用這種方法。在用逐步接入法排除故障時因大多數并聯支路已經拆除，為了保護電器，可用較小容量的熔斷器接入電路進行試驗。對于某些不易購買且尚能修復的電氣元件，出現故障時，可用歐姆表或兆歐表進行接入或開路檢查。

1.6.5　強迫閉合法

在排除機床電氣故障時，經過直觀檢查后沒有找到故障點而手中也沒有適當的儀表進行測量，可用一絕緣棒將有關繼電器、接觸器、電磁鐵等用外力強行按下，使其常開觸點或銜鐵閉合，然后觀察機床電器部分或機械部分出現的各種現象，如電動機從不轉到轉動，機床相應的部分從不動到正常運行等。利用這些外部現象的變化來判斷故障點的方法叫強迫閉合法。

（1）檢查方法和步驟

①檢查一條回路的故障：在異步電動機控制電路（如圖1-38所示）中，若按下啟動按鈕SB₁接觸器KM₁不吸合，可用一細絕緣棒或絕緣良好的螺釘旋具（注意：手不能碰金屬部分），從接觸器滅弧罩的中間孔（小型接觸器用兩絕緣棒對準兩側的觸點支架）快速按下然后迅速松開，可能有如下情況出現：

a.電動機啟動，接觸器不再釋放，說明啟動按鈕SB₁接觸不良。

b.強迫閉合時，電動機不轉但有“嗡嗡”的聲音，松開時看到三個觸點都有火花，且亮度均勻。原因是電動機過載或輔助電路中的熱繼電器FR常閉觸點跳開。

c.強迫閉合時，電動機運轉正常，松開后電動機停轉，同時接觸器也隨之跳開，一般是輔助電路中的熔斷器FU熔斷或停止、啟動按鈕接觸不良。

d.強迫閉合時電動機不轉，有“嗡嗡”聲，松開時接觸器的主觸點只有兩觸點有火花。說明電動機主電路一相斷路或接觸器一主觸點接觸不良。

②檢查多支路自動控制電路的故障：在多支路自動控制降壓啟動電路（如圖1-38所示）啟動時，定子繞組上串聯電阻R，限制了啟動電流。在電動機上升到一定數值時，時間繼電器KT動作，它的常開觸點閉合，接通KM₂電路，啟動電阻R自動短接，電動機正常運行。如果按下啟動按鈕SB₁接觸器不吸合，可將KM₁強迫閉合，松開后看KM₁是否保持在吸合位置，電動機在強迫閉合瞬間是否啟動。如果KM₁隨絕緣棒松開而釋放，但電動機轉動了，則故障在停止按鈕SB₂、熱繼電器FR觸點或KM₁本身。如電動機不轉，故障在主電路熔斷器或電源無電壓等。如KM₁不再釋放，電動機正常運轉，故障在啟動按鈕SB₁和KM₁的自鎖觸點。

當按下啟動按鈕SB₁時，KM₁吸合，時間繼電器KT不吸合。故障在時間繼電器線圈電路或它的機械部分。如時間繼電器吸合，但KM₂不吸合，可用小螺絲刀（螺釘旋具）按壓KT上的微動開關觸桿，注意聽是否有開關動作的聲音，如有聲音且電動機正常運行，說明微動開關裝配不正確。

（2）注意事項　用強迫閉合法檢查電路故障，如運用得當，簡單易行；但運用不好也容量出現人身和設備事故，所以應注意以下幾點：

①運用強迫閉法時，應對機床電路控制程序比較熟悉，對要強迫閉合的電器與機床機械間部分的傳動關系比較了解。

②用強迫閉合法前，必須對整個故障的電氣設備、電器做仔細的外部檢查，如發現以下情況，不得用強迫閉合法檢查：

a.具有聯鎖保護的正反轉控制電路中，兩個接觸器中有一個未釋放，不得強迫閉合另一個接觸器。

b. Y-△啟動控制電路中，當接觸器KM_△沒有釋放時，不能強迫閉合其他接觸器。

c.機床的運動機械部作已達到極限位置，又弄不清反向控制關系時，不要隨便采用強迫閉合法。

d.當強迫閉合某電器可能造成機械部分（機床夾緊裝置等）嚴重損壞時，不得用強迫閉合法檢查。

e.用強迫閉合法時，所用的工具必須有良好的絕緣性能，否則會出現比較嚴重的觸電事故。

1.6.6　短接法

機床電路或電器的故障大致歸納為短路、過載、斷路、接地、接線錯誤、電器的電磁及機械部分故障等六類。諸類故障中出現較多的為斷路故障，它包括導線斷路、虛連、松動、觸點接觸不良、虛焊、假焊、熔斷器熔斷等。對這類故障除用電阻法、電壓法檢查外還有一種更為簡單可靠的方法，就是短接法。方法是用一根良好絕緣的導線，將所懷疑的斷路部位短路接起來，如短接到某處，電路工作恢復正常，說明該處斷路。

（1）檢查方法和步驟

①局部短接法：局部短接法如圖1-39所示。當確定電路中的行程開關SQ和中間繼電器常開觸點KA閉合時，按下啟動按鈕SB₁，接觸器KM₁不吸合，說明該電路有故障。檢查時，可首先測量A、B兩點電壓，若電壓正常，可將按鈕SB₁按住不放，分別短接1-3、3-5、5-7、7-9、9-11和B-2。當短接到某點，接觸器吸合，說明故障就在這兩點之間。具體短接部位及故障原因見表1-5。

②長短接法：長短接法（圖1-40）是指一次短接兩個或多個觸點或線段來檢查故障的方法。這樣做既節約時間，又可彌補局部短接法的某些缺陷。例如，兩觸點SQ和KA同時接觸不良或導線斷路，用局部短接法檢查電路故障的結果可能出現錯誤的判斷。而用長短接法一次可將1-11短接，如短接后接觸器KM₁吸合，說明1～11這段電路上一定有斷路的地方，然后再用局部短接的方法來檢查，就不會出現錯誤判斷的現象。

長短接法的另一個作用是把故障點縮小到一個較小的范圍之內。總之應用短接法時可長短接合，加快排除故障的速度。

（2）注意事項

①應用短接法是用手拿著絕緣導線帶電操作的，所以一定要注意安全，避免發生觸電事故。

②應確認所檢查的電路電壓正常時，才能進行檢查。

③短接法只適于壓降極小的導線、電流不大的觸點之類的短路故障。對于壓降較大的電阻、線圈、繞組等斷路故障，不得用短接法，否則就會出現短路故障。

④對于機床的某些要害部位，要慎重行事，必須在保障電氣設備或機械部位不出現事故的情況下使用短接法。

⑤在懷疑熔斷器熔斷或接觸器的主觸點斷路時，先要估計一下電流，一般在5A以下時才能使用，否則容易產生較大的火花。