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礦山大型電氣設(shè)備的故障診斷和排除

2012-04-29 03:10:09郭宏兵
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2012年12期
關(guān)鍵詞:元件故障診斷電路

郭宏兵

礦山大型機(jī)電設(shè)備電氣設(shè)備故障的排除,關(guān)鍵是故障的診斷。故障診斷,其實(shí)就是查找故障元器件。一般是把整個電路看成一個整體,通過一系列的分析、測試、研究,查找故障點(diǎn)。也就是說,先分析判斷出現(xiàn)了什么故障,該故障最應(yīng)該在哪個單元里出現(xiàn),而在這個單元里那些原件最易引起該類型的故障,以此找出故障點(diǎn)和故障元件,從而排除電氣設(shè)備的故障。一般要從以下的步驟進(jìn)行查找判斷。

1 故障診斷的主要工作環(huán)節(jié)

故障診斷系統(tǒng)的工作過程可以劃分為4個主要環(huán)節(jié),即信息采集、信息分析處理、工況狀態(tài)識別和故障診斷環(huán)節(jié)。

1.1 信息采集環(huán)節(jié)

根據(jù)具體情況選用適當(dāng)檢測方式,將能反映設(shè)備工況物理量信息測量出來。如利用人的聽、摸、視、嗅或選用溫度、速度、位移、電流、電壓、電場及應(yīng)力等不同種類的傳感器來感知設(shè)備運(yùn)行中能量、介質(zhì)、力、熱、摩擦等各種物理和化學(xué)參數(shù)的變化,并把有關(guān)的信息傳遞出來。

1.2 信息分析處理環(huán)節(jié)

直接檢測信息大都是隨機(jī)信息,它包含了大量與故障無關(guān)的信息,一般不宜用做判別量,而是通過對信息的分析處理,找到工況狀態(tài)與特征量的關(guān)系,把反映故障的特征信息和與故障無關(guān)的信息分離開來。

1.3 工況狀態(tài)的識別環(huán)節(jié)

工況狀態(tài)的識別就是狀態(tài)分類問題,其目的是區(qū)分工況狀態(tài)是正常還是異常,或哪一部分正常,以便進(jìn)行處理。

1.4 故障診斷環(huán)節(jié)

故障診斷主要任務(wù)是針對異常狀態(tài),查明故障部位、性質(zhì)、程度綜合考慮當(dāng)前設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況、歷史維修資料和相關(guān)人員的知識,對故障做出正確的診斷。

2 電氣系統(tǒng)故障的診斷方法

電氣系統(tǒng)故障一般是電氣控制線路的故障。引起的原因有很多,由各種損耗引起的發(fā)熱和和散熱條件的改變,電弧的產(chǎn)生,電源電壓、頻率的變化以及和環(huán)境因素等,都會引起故障。

2.1 故障的現(xiàn)場調(diào)查

現(xiàn)場檢查和外觀檢查是進(jìn)行設(shè)備電氣診斷的第一步,對迅速進(jìn)行故障診斷,查找故障的原因和部位,準(zhǔn)確地獲得第一手資料相當(dāng)重要。主要是感覺檢查:

(1)查看。故障發(fā)生后,檢查外觀變化,如熔斷指示裝置動作、繞組表面絕緣脫落、變壓器油箱漏油、接線端子松動脫落、信號裝置出現(xiàn)故障顯示等;觀察顏色變化,電氣設(shè)備溫度升高會帶來顏色變化,變壓器發(fā)生短路故障后,其油的顏色會由黃變黑、變暗,發(fā)電機(jī)定子槽楔的顏色也會因?yàn)檫^熱發(fā)黑變色。

(2)問詢。向操作者了解故障發(fā)生前后的情況:故障發(fā)生在開車前或后,還是在運(yùn)行中;是運(yùn)行中自行停車,還是發(fā)現(xiàn)異常情況由操作者停車的;發(fā)生故障時設(shè)備發(fā)生在哪個程序,都動了哪個按鈕或者開關(guān);故障發(fā)生前后,設(shè)備有無異?,F(xiàn)象;以前是否發(fā)生過類似的故障,是怎樣處理的等等。通過詢問往往能得到一些有用的信息,有利于根據(jù)電氣設(shè)備的工作原理來分析發(fā)生故障的原因。

(3)聽診。通過設(shè)備正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下的聲音進(jìn)行分析:電動機(jī)正常運(yùn)行時,聲音均勻、無雜聲或特殊響聲;如有較大的“嗡嗡”聲時,則表示電流負(fù)載過大;若“嗡嗡”聲特別大,則表示電機(jī)處于缺相運(yùn)行(一相熔斷器熔斷或一相電源中斷等);如果有“咕?!甭?則說明軸承間隙不正?;驖L珠損壞;如有嚴(yán)重的碰擦聲,則說明有轉(zhuǎn)子掃膛及鼠籠條斷裂脫槽現(xiàn)象;如有“咝咝”聲,則說明軸承缺油。

(4)觸測。用人的觸覺可以監(jiān)測設(shè)備的溫度、振動及間隙的變化。如電動機(jī)變壓器和一些電器元件的線圈發(fā)生故障時溫度會明顯升高,通過用手觸摸可以判斷有無故障發(fā)生。

2.2 利用儀表和診斷技術(shù)確定故障

(1)電阻法。通常指利用萬用表的電阻擋,測量線路、觸電是否通斷的一種方法。

(2)電壓法。指利用萬用表的相應(yīng)的電壓擋,測量電路中電壓值的方法。

(3)電流法。指利用萬用表的相應(yīng)的電流擋,測量電路中電流值是否符合正常值,來判定故障的原因。

(4)短接法。適用于低電壓、小電流的回路中,將懷疑短路點(diǎn)用導(dǎo)線短接進(jìn)行試驗(yàn)。

(5)儀器測試法。借助各種儀器儀表測量各種參數(shù),以便分析故障原因。

(6)調(diào)試參數(shù)法。有些線路中元器件無損壞,線路接線良好,只是由于某些物理量調(diào)整不合適,使系統(tǒng)不能正常工作,這時應(yīng)根據(jù)電氣工作原理及設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)整。

2.3 利用經(jīng)驗(yàn)確定故障

(1)彈性活動部件法。彈性活動部件法主要用于活動部件,如接觸器銜鐵、行程開關(guān)的滑輪臂、按鈕等的故障檢查。這種方法通過反復(fù)彈壓活動部件,檢查哪些部件動作靈活,那些有問題,以找出故障部位。

(2)電路敲擊法。電路敲擊法是在電路帶電的狀態(tài)下進(jìn)行故障確定的。檢查是可用一只小的橡皮錘,輕擊工作中的元件,如果電路故障突然排除,或者突然出現(xiàn),都說明敲擊元件附件或者是被敲擊元件本身存在接觸不良現(xiàn)象。

(3)觀察火花法。電路存在接觸不良故障時,在電壓電源的作用下,常產(chǎn)生火花并伴隨著一定的聲響。因?yàn)榛鸹ê吐曇粢话惚容^微弱,因此應(yīng)在比較黑暗和安靜的情況下觀察電路有無火花產(chǎn)生,聽聽是否有放電時的“嘶嘶”聲或者“噼啪”聲,來判斷有無故障或者故障發(fā)生的地點(diǎn)。

(4)非接觸溫法。溫度異常時,元件性能發(fā)生改變,同時元件溫度的異常也反映了元件本身存在過載、內(nèi)部短路等現(xiàn)象。實(shí)際中可采用感溫貼片或紅外輻射測溫計進(jìn)行溫度測量,感溫貼片具有一定的變色溫度點(diǎn),超過這一溫度時就會改變顏色。

(5)元件替換法。對被懷疑有故障的元件,可采用替換的方法進(jìn)行驗(yàn)證。如果故障依舊,說明故障點(diǎn)懷疑不準(zhǔn),可能該元件沒有問題;如果故障排除,則與該元件相關(guān)的電路部分存在故障,應(yīng)加以確認(rèn)。

(6)對比法。如果電路有兩個或兩個以上的相同部分時,可以對兩部分的工作情況進(jìn)行對比。因?yàn)閮蓚€部分同時發(fā)生相同故障的可能性較小,因此通過比較可以方便的測出各種情況下的參數(shù)差異,通過合理分析即可確定故障范圍和故障情況。

(7)交換法。當(dāng)有兩個及以上相同的電氣控制系統(tǒng)時,可把系統(tǒng)分成幾個部分,將不同系統(tǒng)的部件進(jìn)行交換。當(dāng)換到某一部分時,電路不能正常工作,而將故障部分換到其他設(shè)備上時,該設(shè)備也出現(xiàn)了相同的故障,則說明故障就在該部分。同理,當(dāng)控制電路內(nèi)部存在相同元件時,也可將相同元件調(diào)換位置,檢查相應(yīng)元件對應(yīng)的功能是否得到恢復(fù),故障是否又轉(zhuǎn)到另外的部分,則說明調(diào)換元件存在故障;如果故障沒有變化,則說明故障與調(diào)換元件沒有關(guān)系。

以上是幾種常用的方法,可以單獨(dú)使用,也可以混合使用,在實(shí)踐的過程中,我們可以根據(jù)具體情況靈活運(yùn)用。

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