DQZHAN技術訊：電氣故障排除的方法解析
一、排除故障的基礎

排除故障的基礎是指排除故障時所具備的必要條件。要想徹底排除故障，解決實際當中所面臨的問題，就必須要搞清楚故障發生的原因，要想迅速查明故障原因，除不斷要在工作中積累經驗，更重要的是能從理論上分析，解釋事故發生的原因，用理論指導自己的操作，靈活運用所掌握的基礎知識再結合實際工作有時處理起來就會有韌有余。但是，技術水平的提高、維修經驗的積累，需要一個漫長的過程。

1.對維修人員的素質要求

電氣設備是技術密集型和知識密集型的機電一體化產品，其技術先進、結構復雜、價格昂貴，在生產上往往起著關鍵作用，因此對維修人員有一定的要求。維修工作做的好壞，首先取決于維修人員的素質，作為一名維修人員必須具備以下條件：

①專業知識面廣。應具有中專以上的文化程度，掌握或了解計算機原理、電子技術、電工原理、自動控制與電力拖動、檢測技術、機械傳動及機械加工工藝方面的基礎知識。既要懂電、又要懂機。電包括強電和弱電；機包括機械、液壓和氣動技術。

②勤于學習，善于分析。電氣維修人員應該是一個勤于學習的人，不僅要有較廣的知識面，而且需要對所需排除故障的電氣系統有深入的了解。電氣維修人員需要有一個善于分析的頭腦。有些故障現象其起因往往不是顯而易見的，它涉及機、電、液、氣各種技術。所以在這眾多的故障起因和現象面前作出正確的分析判斷是至關重要的。實際工作中，往往動腦筋的時間比動手的時間還長，一旦找出故障點，相對而言，修復是比較簡單的。

③有較強的動手能力和實踐技能。電氣系統的修理離不開實際操作，維修人員應會動手對所修系統進行操作，查看報警信息，檢查、修改參數，調用自診斷功能，對機床進行手動和試運行操作；應會使用維修所必需的工具、儀表和儀器。對維修人員來說，膽大心細，即敢于動手，又細心有條理是非常重要的。所謂心細就是在動手檢修時，要先熟悉情況、后動手，不盲目蠻干；做到在動手過程中要穩、要準。

2.必要的技術資料和技術準備

維修人員應在平時要認真整理和閱讀有關電氣控制系統的重要技術資料。維修工作做得好壞，排除故障的速度快慢，主要決定于維修人員對系統的熟練程度和運用技術資料的熟練程度。以下分幾方面談談進行電氣故障維修時所必需的技術資料和技術準備：

①關于維修資料方面的問題

電氣設備維修中的一個常見問題是資料不全，往往只有強電部分的電氣原理圖或者設備使用說明書。關于設備的主要控制系統（如：林肯焊機主板控制原理圖、數控系統的數控裝置、伺服驅動裝置等）部分資料則非常少，*多只有一本操作手冊，而系統結構，特別是電路圖一般都不會有，為此給維修工作造成很大的困難，我認為這個問題可以從以下幾方面著手解決：

a）在簽訂設備購買合同時，要努力爭取設備供應商盡可能多提供日后維修所需的各種資料（如：機床安裝、使用、操作和維修方面的技術說明書，其中包括機床的操作面板布置及其操作，機床電氣原理圖、布置圖以及接線圖。對電氣維修人員來說還需要機床的液壓回路圖和氣動回路圖。）

b）在設備調試驗收階段，維修人員利用向設備生產廠家的技術人員和調試人員學習的機會，盡可能多地記錄，收集各種維修所需要的資料、數據和方法，將這些資料收集整理以供日后維修參考。

c）平時可通過各種途徑搜集資料，例如通過有關的電氣雜志、技術書籍，通過與同行之間的交流或通過互聯網查詢等獲取所需資料。

d）日常維修中，在進行檢查修理的同時，要將故障部分電路測繪出來，經過校對核實，整理出故障部分的圖樣來。日積月累，就會將經常出故障的部分的電路圖整理出來。

e）其他，有關電氣控制系統內的元器件方面的技術資料，如數控設備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊。維修人員應熟悉各種常用的元器件，一旦需要，能較快的查閱有關元器件的功能、參數及代用型號。

②關于必要的備件問題

對于電氣系統的維修，備品備件是一個必不可少的技術準備手段，在遇到故障時如無備件可調換或使用，無形中會拖延排除故障的時間和增加維修的難度。而且維修人員手頭上備有一些主控電路板的話，將給排除故障帶來許多方便，采用換板法常可迅速判斷出一些疑難故障發生在那塊電路板上，電氣系統備件的配置要根據實際情況，通常一些易損的電氣元器件（如：各種規格的熔斷器、熔體、開關、電刷，還有易出故障的不同功率的可控硅模塊和印刷電路版等）均應適當配置。這里對備件的管理問題不做詳細討論，僅對在維修中備件的幾個解決方法作簡要陳述：

a）修復維修中，對換下來的有問題的元器件，在有條件的情況下應盡可能的要

進行修復。當沒有條件的時候，也應委托有修理條件的專業維修部門去修理。

b）代用在大多數情況下，許多電氣元器件是可以用其他類似規格、型號的元器件替代的（如：接觸器、可控硅模塊、電阻器、電容器、快熔、穩壓管、三極管、場效應管等等）。維修人員應掌握相關電氣元器件的工作原理、特性參數及替代方法。

c）制作與改造維修中，當某個電氣元器件壞了，但買不到備件時，為了不影響生產，可以考慮對電路進行一些小的改動，改用其他的元器件去完成同樣的功能（例如：螺旋管車間某電氣控制系統主控板上的整流器壞，在搞清楚這個集成整流器電路的引腳和功能外，可以設法用其他元器件搭一個電路去完成它的現有功能，這樣就可以代換損壞的器件，同時又不會因一時買不到合適的配件而影響生產的進行）。

二。故障的檢測和排除方法

有了一定的理論基礎，掌握了設備的工作原理，為排除故障做好了充分的準備，但在實際操作時為了有效地進行分析和判斷，順利的找出故障點，還需具備一定的手段，這就是排除故障所需的檢測手段及一般方法。

1.故障的檢測

顧名思義就是檢查測量，充分利用儀器儀表對設備故障進行檢測，以便能更準的判斷故障點的位置和確定元器件是否已損壞。對設備故障的檢查測量是大多數維修人員在排除故障時普遍采用的做法，也是排除故障*常用的方法之一。但對故障的檢測手段常用的方法一般有以下幾種：

①電阻法電阻法是一種常用的測量方法。通常是指利用萬用表的電阻擋，測量電機、線路、觸頭等是否符合使用標稱值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。
測量時，注意選擇所使用的量程與校對表的準確性，一般使用電阻法測量時通用做法是先選用低檔，同時要注意被測線路是否有回路，并嚴禁帶電測量。

②電壓法電壓法是指利用萬用表相應的電壓擋，測量電路中電壓值的一種方法，通常測量時，有時測量電源、負載的電壓，也有時測量開路電壓，以判斷線路是否正常。測量時應注意表的擋位，選擇合適的量程，一般測量未知交流或開路電壓時通常選用電壓的*高擋，以確保不至于在高電壓低量程下進行操作，以免把表損壞，同時測量直流時，要注意正負極性。

③電流法電流法是通常測量線路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對弱電回路，常采用將電流表或萬用表電流擋串接在電路中進行測量；對強電回路，常采用鉗形電流表檢測。

④儀器測試法借助各種儀器儀表測量各種參數，如用示波器觀察波形及參數的變化，以便分析故障的原因，多用于弱電線路中。

2.故障的排除方法

通過借助對故障的檢測手段來確定故障所在位置，從而更好的來分析故障原因和找出解決問題的方法，這就是故障的排除方法。在對設備故障檢測判斷的基礎上，排除故障還需要采用一定的方法，但常用的方法一般有以下幾種：

①常規檢查法依靠人的感覺器官（如：有的電氣設備在使用中有燒焦的糊味，打火、放電的現象等等）并借助于一些簡單的儀器（如：萬用表）來尋找故障原因。這種方法在維修中*常用，也是首先采用的。

②替換法即在懷疑某個器件或電路板有故障，但不能確定，且有代用件時，可替換試驗，看故障是否消失，恢復正常。

③直接檢查法對在了解故障原因或根據經驗，判斷出現故障的位置，可以直接檢查所懷疑的故障點。

④逐步排除法如有短路故障出現時，可逐步切除部分線路以確定故障范圍和故障點。

⑤調整參數法有些情況，出現故障時，線路中元器件不一定壞，線路接觸也良好，只是由于某些物理量（如：時間、電流、位移、溫度、電阻值、反饋信號強弱等）調整的不合適或運行時間長了有可能因外界因素（如：受干擾或機械磨損程度）致使系統參數發生改變或不能自動修正系統值，從而造成系統不能正常工作，這時應根據設備的具體情況進行調整。

⑥原理分析法根據控制系統的組成原理圖，通過追蹤與故障相關聯的信號，進行分析判斷，找出故障點，并查出故障原因。使用本方法要求維修人員對整個系統和單元電路的工作原理有清楚的理解。

⑦比較、分析、判斷法它是根據系統的工作原理，控制環節的動作程序以及它們之間的邏輯關系，結合故障現象，進行比較、分析和判斷，減少測量與檢查環節，并迅速判斷故障范圍。（例如：螺旋管車間的精整控制，是采用總―分式多處異地（兩跨車間）分段控制的方式，如總控操作臺正常，則說明電源、負載及公共線路沒有問題）。通過比較、分析進行判斷，能減少檢測環節，縮小故障范圍，提高故障排除的速度。它適用于部分線路故障范圍和故障點的直接判定。

以上幾種常用的方法，可以單獨使用，也可以混合使用，碰到實際的故障應結合具體情況靈活應用。

三。排除故障的一般步驟

排除故障沒有固定的模式，也沒有統一的標準，因人而異，。但在一般情況下，還是有一定規律的。通常排除故障時，所采用的步驟大致可分為：癥狀分析→設備檢查→確定故障點→故障排除→排除后性能觀察。

1.癥狀分析

癥狀分析是對所有可能存在的有關故障原始狀態的信息進行收集和判斷的過程。在故障跡象受到干擾以前，對所有信息都應進行仔細分析。這些原始信息一般可以從以下幾個方面獲得：

①訪問操作人員以獲得設備使用及變化過程、損壞或失靈前后情況的信息，還可以了解到一些過去類似的故障現象、原因以及曾經采取的措施等方面的情況。有時操作人員也許因為其他方面的原因，不愿意或不能把全部情節講清楚。維修人員應有分析辨別能力和足夠的耐心，以盡可能多地獲得真實的原始信息。

②觀察和初步檢查對設備進行**的觀察往往會得到有價值的線索。初步檢查的內容包括檢測裝置（例如：操作臺指示燈、顯示器報警信息等）、檢查操作開關的位置以及控制機構、調整裝置及連鎖信號裝置等。

③開動設備一般情況下應要求操作人員按正常操作程序開動設備。如果故障不是整機性的致失電氣控制系統癱瘓，可以采用試運轉的方法開動設備，幫助維修人員對故障的原始狀態有個綜合的印象。

這個階段的目的在于收集故障的原始信息，以便對現有實際情況作分析，并從中推導出*有可能存在故障區域的線索，作為下一步設備檢查的參考。但注意不要根據不確切的跡象或不充分的信息過早的作出判斷。

2.確定故障點

根據故障現象，結合設備的原理及控制特點進行分析和判斷，確定故障發生在什么范圍，是電氣故障，還是機械故障？是直流回路，還是交流回路？是主電路還是控制電路或輔助電路？是電源部分還是參數調整不合適造成的？是人為造成還是隨機性的？等等。根據前面所講的癥狀分析和對設備的檢查，在靈活運用排除故障的一般方法，逐步縮小故障范圍，直至找到故障點。如果缺少系統的診斷資料，就需要維修人員正確的將整個設備或控制系統劃分為若干個小部分，然后檢查這些部分的輸入和輸出是否正常。在確定某一部分時，再去關注該部分內部的問題，找出故障點。

3.故障排除

在確定故障點以后，無論是修復還是更換，排除故障對電氣維修人員相對來說，

一般比查找故障要簡單的多。但在排除故障中一般不可能只用單一的方法，往往多種方法綜合運用。

一、排除故障的基礎

排除故障的基礎是指排除故障時所具備的必要條件。要想徹底排除故障，解決實際當中所面臨的問題，就必須要搞清楚故障發生的原因，要想迅速查明故障原因，除不斷要在工作中積累經驗，更重要的是能從理論上分析，解釋事故發生的原因，用理論指導自己的操作，靈活運用所掌握的基礎知識再結合實際工作有時處理起來就會有韌有余。但是，技術水平的提高、維修經驗的積累，需要一個漫長的過程。

1.對維修人員的素質要求

電氣設備是技術密集型和知識密集型的機電一體化產品，其技術先進、結構復雜、價格昂貴，在生產上往往起著關鍵作用，因此對維修人員有一定的要求。維修工作做的好壞，首先取決于維修人員的素質，作為一名維修人員必須具備以下條件：

①專業知識面廣。應具有中專以上的文化程度，掌握或了解計算機原理、電子技術、電工原理、自動控制與電力拖動、檢測技術、機械傳動及機械加工工藝方面的基礎知識。既要懂電、又要懂機。電包括強電和弱電；機包括機械、液壓和氣動技術。

②勤于學習，善于分析。電氣維修人員應該是一個勤于學習的人，不僅要有較廣的知識面，而且需要對所需排除故障的電氣系統有深入的了解。電氣維修人員需要有一個善于分析的頭腦。有些故障現象其起因往往不是顯而易見的，它涉及機、電、液、氣各種技術。所以在這眾多的故障起因和現象面前作出正確的分析判斷是至關重要的。實際工作中，往往動腦筋的時間比動手的時間還長，一旦找出故障點，相對而言，修復是比較簡單的。

③有較強的動手能力和實踐技能。電氣系統的修理離不開實際操作，維修人員應會動手對所修系統進行操作，查看報警信息，檢查、修改參數，調用自診斷功能，對機床進行手動和試運行操作；應會使用維修所必需的工具、儀表和儀器。對維修人員來說，膽大心細，即敢于動手，又細心有條理是非常重要的。所謂心細就是在動手檢修時，要先熟悉情況、后動手，不盲目蠻干；做到在動手過程中要穩、要準。

2.必要的技術資料和技術準備

維修人員應在平時要認真整理和閱讀有關電氣控制系統的重要技術資料。維修工作做得好壞，排除故障的速度快慢，主要決定于維修人員對系統的熟練程度和運用技術資料的熟練程度。以下分幾方面談談進行電氣故障維修時所必需的技術資料和技術準備：

①關于維修資料方面的問題

電氣設備維修中的一個常見問題是資料不全，往往只有強電部分的電氣原理圖或者設備使用說明書。關于設備的主要控制系統（如：林肯焊機主板控制原理圖、數控系統的數控裝置、伺服驅動裝置等）部分資料則非常少，*多只有一本操作手冊，而系統結構，特別是電路圖一般都不會有，為此給維修工作造成很大的困難，我認為這個問題可以從以下幾方面著手解決：

a）在簽訂設備購買合同時，要努力爭取設備供應商盡可能多提供日后維修所需的各種資料（如：機床安裝、使用、操作和維修方面的技術說明書，其中包括機床的操作面板布置及其操作，機床電氣原理圖、布置圖以及接線圖。對電氣維修人員來說還需要機床的液壓回路圖和氣動回路圖。）

b）在設備調試驗收階段，維修人員利用向設備生產廠家的技術人員和調試人員學習的機會，盡可能多地記錄，收集各種維修所需要的資料、數據和方法，將這些資料收集整理以供日后維修參考。

c）平時可通過各種途徑搜集資料，例如通過有關的電氣雜志、技術書籍，通過與同行之間的交流或通過互聯網查詢等獲取所需資料。

d）日常維修中，在進行檢查修理的同時，要將故障部分電路測繪出來，經過校對核實，整理出故障部分的圖樣來。日積月累，就會將經常出故障的部分的電路圖整理出來。

e）其他，有關電氣控制系統內的元器件方面的技術資料，如數控設備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊。維修人員應熟悉各種常用的元器件，一旦需要，能較快的查閱有關元器件的功能、參數及代用型號。

②關于必要的備件問題

對于電氣系統的維修，備品備件是一個必不可少的技術準備手段，在遇到故障時如無備件可調換或使用，無形中會拖延排除故障的時間和增加維修的難度。而且維修人員手頭上備有一些主控電路板的話，將給排除故障帶來許多方便，采用換板法常可迅速判斷出一些疑難故障發生在那塊電路板上，電氣系統備件的配置要根據實際情況，通常一些易損的電氣元器件（如：各種規格的熔斷器、熔體、開關、電刷，還有易出故障的不同功率的可控硅模塊和印刷電路版等）均應適當配置。這里對備件的管理問題不做詳細討論，僅對在維修中備件的幾個解決方法作簡要陳述：

a）修復維修中，對換下來的有問題的元器件，在有條件的情況下應盡可能的要

進行修復。當沒有條件的時候，也應委托有修理條件的專業維修部門去修理。

b）代用在大多數情況下，許多電氣元器件是可以用其他類似規格、型號的元器件替代的（如：接觸器、可控硅模塊、電阻器、電容器、快熔、穩壓管、三極管、場效應管等等）。維修人員應掌握相關電氣元器件的工作原理、特性參數及替代方法。

c）制作與改造維修中，當某個電氣元器件壞了，但買不到備件時，為了不影響生產，可以考慮對電路進行一些小的改動，改用其他的元器件去完成同樣的功能（例如：螺旋管車間某電氣控制系統主控板上的整流器壞，在搞清楚這個集成整流器電路的引腳和功能外，可以設法用其他元器件搭一個電路去完成它的現有功能，這樣就可以代換損壞的器件，同時又不會因一時買不到合適的配件而影響生產的進行）。

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