电气控制系统的组成及故障检修方法

电气控制系统的组成及故障检修方法
电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。
为了保证一次设备运行的可靠与安全，需要有许多辅助电气设备为之服务，能够实现某项控制功能的若干个电器组件的组合，称为控制回路或二次回路。
这些设备要有以下功能：
(1)自动控制功能。
高压和大电流开关设备的体积是很大的，一般都采用操作系统来控制分、合闸，特别是当设备出了故障时，需要开关自动切断电路，要有一套自动控制的电气操作设备，对供电设备进行自动控制。
(2)保护功能。
电气设备与线路在运行过程中会发生故障，电流(或电压)会超过设备与线路允许工作的范围与限度，这就需要一套检测这些故障信号并对设备和线路进行自动调整(断开、切换等)的保护设备。
(3)监视功能。
电是眼睛看不见的，一台设备是否带电或断电，从外表看无法分辨，这就需要设置各种视听信号，如灯光和音响等，对一次设备进行电气监视。
(4)测量功能。
灯光和音响信号只能定性地表明设备的工作状态(有电或断电)，如果想定量地知道电气设备的工作情况，还需要有各种仪表测量设备，测量线路的各种参数，如电压、电流、频率和功率的大小等。
在设备操作与监视当中，传统的操作组件、控制电器、仪表和信号等设备大多可被电脑控制系统及电子组件所取代，但在小型设备和就地局部控制的电路中仍有一定的应用范围。这也都是电路实现微机自动化控制的基础。
常用的控制线路的基本回路由以下几部分组成
(1)电源供电回路。
供电回路的供电电源有AC380V和220V等多种。
(2)保护回路。
保护(辅助)回路的工作电源有单相220、36V或直流220、24V等多种，对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护，由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等保护组件组成。
(3)信号回路。
能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备等。
(4)自动与手动问路。
电气设备为了提高工作效率，一般都设有自动环节，但在安装、调试及紧急事故的处理中，控制线路中还需要设置手动环节，通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换
(5)制动停车回路。
切断电路的供电电源，并采取某些制动措施，使电动机迅速停车的控制环节，如能耗制动、电源反接制动，倒拉反接制动和再生发电制动等。
(6)自锁及闭锁同路。启动按钮松开后，线路保持通电，电气设备能继续工作的电气环节叫自锁环节，如接触器的动合触点串联在线圈电路中。
两台或两台以上的电气装置和组件，为了保证设备运行的安全与可靠，只能一台通电启动，另一台不能通电启动的保护环节，叫闭锁环节。
如两个接触器的动断触点分别串联在对方线圈电路中。
电气控制系统主要故障类型
总结如下：
1、接线工艺导致的故障类型接线工艺导致的故障类型，多是人为因素。
比如接线和原理不一致的错误类型，导致故障问题；还有虽然依据原理图接线，但是 但是接线端子没压接牢固、脱落，有的接头电线断开，触点腐蚀、烧毛等问题出现，导致故障产生。
2、控制系统运行中容易产生的故障
（1）、短路（2）、断路（3）、接触不好（4）、严重电磁干扰（5）、和机械相关（6）、电气设计相关（7）、电气配件质量因问题
以上故障类型，产生因素很多。有电源因素、环境因素、操作因素、检修疏忽因素、安装因素等。有的属于纯电气方面原因，有的则和机械机构密不可分。
电气控制系统故障检修方法
1、故障调查当发生电气故障后，切忌盲目随便动手检修。在检修前，应通过“问、嗅、看、听、摸”来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象，以便根据故障现象迅速地判断出故障发生的部位，进而准确地排除故障问：就是向操作者详细了解故障发生的前后情况。
一般询问的内容是：故障时经常发生还是偶尔发生？
有哪些现象？故障发生前有无频繁启动、停车或过载？
是否经历过维护、检修或改动线路等。
嗅：就是要注意电动机和电器元件运行中是否有异味出现。
若发生电动机、电气绕组烧损等故障，就会出现焦臭味。
看：就是观察电动机运行中有否异常现象（如电动机是否抖动、冒烟、接线处打火等），检查熔体是否熔断，电气元件有无发热、烧毁、触头熔焊接线松动、脱落及断线等。
听：就是要注意倾听电动机、变压器和电器元件运行时的声音是否正常，以便帮助寻找故障部位。电动机电流过大时，会发出嗡嗡声；
接触器正常吸合时声音清脆，有故障时常听不到声音或听到哒哒抖动声。
摸：就是在确保安全的前提下，右手摸测电动机或电器外壳的温度是否正常，温度过高就是电动机或电器绕组烧损的前兆。
“问、嗅、看、听、摸”是寻找故障的第一步，有些故障还应进一步检查。
2、电路分析
分析电路时，通常先从主电路入手，了解工业机械各运动部件和机构采用了几台电动机，与每台电动机相关的电器元件有哪些，采用了何种控制，然后根据电动机主电路所用电器元件的文字符号、图区号及控制要求，找到相应的控制电路。
在此基础上，结合故障现象和线路工作原理，进行认真分析排查，即可迅速判定故障发生的可能范围，当故障的可疑范围较大时，不必按部就班地逐级进行检查，这时可在故障范围内的中间环节进行检查，来判断故障究竟是发生在那一部分，从而缩小故障范围，提高检修速度。分析故障时应有针对性，如接地故障一般先考虑电器柜外面的电气装置，后考虑电器柜内的电气元件，断路和短路故障应先考虑动作频繁的元件，后考虑其余元件。
3、 断电检查
检查前先断开机床总电源，然后根据电路分析的结果，即故障可能产生的部位，逐步找出故障点。
检查时应先检查电源进线处有无碰伤而引起的电源接地、短路等现象，螺旋式熔断器的熔断指示器是否跳出，继电器是否动作等，然后检查电气外部有无损坏，连接导线有无断路、松动，绝缘有无过热或烧焦等。
4、通电检查
在外部检查发现不了故障时，可对电气线路作通电试验检查。一般情况下先检查控制电路，具体做法是：
操作某一只按钮或开关时，线路中有关的接触器、继电器将按规定的动作顺序进行工作。若以此动作至某一电器元件时，发现动作不符合要求，即说明该电器元件或相关电路有问题，再在此电路中进行逐项分析和检查，一般便可发现故障。待控制电路的故障排除恢复正常后，再接通主电路，检查控制电路对主电路的控制效果，观察主电路的工作情况有无异常等。
在通电试验时，必须注意人身和设备安全，要遵守安全操作规程，不得随意触动带电部分。
此外，检查时请注意以下几方面。
①通电试验检查时，应尽量使电动机和传动机脱开，调节器和相应的转换开关置于零位，行程开关还原到正常位置。
若电动机和传动机构不易脱开时，可将主电路熔体或开关断开，先检查控制电路，待其正常后，再接通电源检查主电路。开动机床时，最好在操作者配合下进行，以免发生意外事故。
② 通电试验检查时，应先用校灯或万用表检查电源电压是否正常，有无缺相或严重不平衡情况。
③ 通电试验检查，应先易后难、分步进行。每次检查的部位及范围不要太大，范围越小，故障情况越明显。
检查的顺序是：
①控制电路后主电路；
②辅助系统后主传动系统；
③开关电路后调整电路；
④重点怀疑部位后一般怀疑部位。
检查较为复杂的机床控制线路时，应拟定一个检查步骤，即将复杂线路划分成若干简单的单元或环节，按步骤、有目的地进行检查。
④通电试验检查，也可采用分片试送电法，即先断开所有的开关，取下所有的熔体，然后按顺序逐一插入要检查部位的熔体，合上开关，观察有无冒烟、冒火及熔断器熔断现象，如无异常现象，给以动作指令，观察各接触器和继电器是否按规定的顺序动作，即可发现故障。