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关键词:电力拖动控制线路 故障排除 技能训练
在技校电工专业实习过程中,学生刚接触电,有一种恐惧感,害怕触电,加之学生对安全操作规程不熟悉,还没有很好地掌握线路理论知识,缺乏分析及排除故障的有效方法。因此,教师在实习教学过程中,除了指导工艺和线路安装外,更加注重于启发、鼓励学生对故障进行思考和钻研。现根据笔者从事专业教学工作的经验,谈谈对电力拖动控制线路与技能训练故障排除的认识。
一、排除故障前的准备工作
在排除故障之前,我们先要考虑两个问题:一个是安全教育,另一个是线路及工作原理。这样,我们只有掌握了安全用电知识、线路及工作原理,方可迈出故障排除工作的第一步。
电力拖动线路虽然简单,但要独立完成通电、排除故障操作,就显得有些难度。学生会因为对电的恐惧感,而影响实际操作;又会因为排除故障而忽视了安全,所以我们有必要强调“安全第一”的思想,使学生牢记触电的危害。教师要教会学生从根本上懂得安全用电知识。另外,学生要很好地完成线路的故障排除,就必须熟悉线路及工作原理,必须对线路有足够的认识。从一定角度上来说,线路连接代表的是电流的流向,学生对回路的形成原理掌握不好,必然不能正确接线,从而造成电路故障。因此,学生要正确地掌握操作技能,就必须以理论指导实践。
二、排除故障前的检查
当通电以后,发现电路故障时,许多学生就开始盲目地用仪表测量各线路及各元件,毫无目的地去检查故障,即使故障点找到了,所花费的时间也太多,同时学生感到特别的枯燥,也会失去学习的兴趣。因此,学生在排除故障之前应做好几点工作:一看,观察熔断器内熔丝是否熔断、接触器铜片有没有脱落、线路有无断线、各连接螺钉是否松动、安装的线路与原理图是否一致等。二试,在线路安装符合原理图的情况下,电路试通电,看线路有何故障现象。三听,听电动机、接触器、热继电器等部件在运行中的声音是否正常。
三、确定排除故障的方法
学生排除故障要做到又好、又快,方法必须得当,只有经过反复训练,才能掌握熟练的技能。电工常用的方法有电阻法、电压法、电流法、替换法等等,这些排除故障的方法既可以单独使用,也可以混合使用,应结合具体情况而定。由于学生刚接触排除故障的学习内容,为了安全可靠,电阻测量法可以作为首选的方法。
电阻法是一种比较常用的方法,通常是指利用万用表的电阻挡测量线路、触头等是否通断的一种方法。比如在安装的线路与原理图一致的情况下,在检测时,我们先把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2两点(或是FU2的出线点0、1两点)(见后图),然后按下按钮、接触器等元件来模拟控制电路的工作,这样从万用表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。操作步骤可分别按按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点,即FU2的两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。另外,在测量时,学生先要进行校表,还要注意选择量程(一般测量通断时选择较低挡位),更要特别注意严禁带电测量。
四、故障的检查及故障点的确定
虽然排除故障的方法没有固定的模式,但在一般情况下,我们都是根据通电后线路故障的现象,通过对线路图的熟悉程度,结合工作原理及控制特点进行分析的。确定故障点大致的范围,是主电路的问题还是控制电路问题,是电源部分问题还是控制线路部分问题等等。检修训练以培养学生查找故障的思路和方法为主,教师针对具体故障给出最佳检查方法,并逐步使学生自己归纳出故障检修的一般规律。为此,我们要结合具体的控制线路来学习排除故障。
首先,对于安装电路时所产生的故障,我们在故障可能发生的范围内,对有关元器件进行外表检查。例如接线头松动或脱落、触头脱落或接触不良、线圈烧坏、弹簧脱落或断裂、电气开关的动作机构受阻失灵等,都能明显地表现出故障点所在。当外表没有任何问题时,我们再利用仪表器材进行检查,使用万用表电阻测量法进行测量,如下图所示。
如上图所示,在外表检查没有任何问题的情况下,按下启动按钮SB1,若接触器KMY线圈不吸合,说明该控制回路有故障。检查时,先断开电源,把万用表的转换开关置于合适的电阻挡位,按住SB1,测量1、0两点间电阻。如果电阻为无穷大,说明电路断路,然后逐步测1、2,1、3,1、4,1、5,1、6各点间的电阻值。正常情况下两点间的电阻值都是很小的,当测量到某部件标号点时,若电阻突然增大,则说明该点的触头连接不良或断路,有故障存在。
如上图所示,按下按钮SB2,电动机正常运行,然后,按下按钮SB3,发现电动机不能停下来,此时切断电源,把万用表的电阻挡转换到适当的挡位,然后测量相邻两标号点的电阻。如测得两点间电阻很大,说明该触头接触不良或导线断路。例如,测得2、3点间电阻很大时,说明停止按钮SB3接触不良。
再比如,线路空载试验工作正常,接上电动机试车时,启动电动机,电动机发出异常声音,转子左右颤动,立即按SB3停止,停止时KM和KM的灭弧罩内产生强烈的电弧现象。经过分析得知,空载试验时接触器动作正常,表明控制电路接线无误。问题是出现在接上电动机后因为缺相所引起的故障。电动机在Y型启动时有一相绕组未接入电路,造成单相启动,由于缺相绕组不能形成旋转磁场,使电动机转轴的转向不定而左右颤动。
其次,在完成电路的通电试车后,在线路上人为设置故障。设置故障可以是元器件故障,也可以是线路故障。在训练的形式上,可以是教师设置故障让学生排除,也可以是学生之间互相设置故障进行排除。这样的训练让每一个学生都能直接参与,使学生较好地掌握电路常见故障现象和排除方法,并为学生掌握比较复杂的控制电路故障排除技能打下基础。例如:如上图所示,我们在标号点4的地方(位置)人为设置一故障,这时按下启动按钮SB1,若接触器KM线圈不吸合,说明该回路有故障。这时我们要求学生根据元器件的动作情况进行检查,先断开电源,把万用表的转换开关置于合适的电阻挡位,然后逐步测量各点间的电阻值。通过电阻值的变化,判断故障点的位置。
如上图所示,我们把标号7、8之间的接触器KMY常闭触头换成常开触头,这时按下按钮SB2,发现接触器KM线圈不吸合,这充分说明了故障点的位置。然后我们要求学生断开电源,把万用表置于合适的电阻挡位,进行电阻值的测量,通过电阻值的变化,判断故障点的位置。
通过以上分析,我们总结出在排除故障的过程中需要注意的问题。
1.先分析故障现象发生的原因,然后进行检测和判断
正确地分析电路,可以少走弯路。很多学生遇到电路出现故障,拿起万用表就开始测,这里测测,那里测测,毫无目的去工作,要么拿起工具就开始拆电路,最终一事无成。因此,教师要培养学生养成良好的思考分析问题、判断问题、解决问题的习惯,要做到让学生有明确目的地去测量电路。
2.排除故障时,以设备的动作为顺序进行分析和检测
先检查电源,再检查线路,然后是元器件;先检查控制回路,再检查主电路。当故障范围确定后,我们要根据工作原理和设备的动作顺序进行,直到缩小故障范围,找出故障点。对故障点的处理要合理、可靠,如对热继电器动作故障处理,不但要使热继电器触头复位,而且要查出过载的原因并进行处理;对熔断器熔体熔断,不但要更换新的熔体,而且要查明熔体熔断的原因并进行处理。
3.有针对性地排除故障
如上图,通电时按下启动按钮,电动机不转动。首先确定故障发生的可能范围:电源开关失灵、熔断器熔丝熔断、启动按钮、联锁触头、热继电器常闭触头接触不良等,然后有针对性地检查这几个地方,从而进一步找出故障发生的确切位置。
五、修复电路
当我们找出电路的故障后,就开始着手进行修复、试运行操作。但必须注意的是,通电试运行时必须按照操作顺序进行,避免出现新的故障。排除故障后教师要求学生在《实习报告》中及时进行总结并做好记录,主要内容包括实习课题内容及线路故障现象、故障的排除等。这样做的目的是让学生进行自我总结、自我提高。
线路的故障排除是培养学生应用知识和技能,提高独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。通过有计划、有目的的练习,学生对线路的故障排除由易到难,由简到繁,由生到熟,逐步做到熟能生巧,这对于学生以后学习机床故障排除有很大的好处。
参考文献:
[1]李敬梅主编.电力拖动控制线路与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2004.