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故障分析論文范文1
論文摘要:在現代化生產程度很高的今天，企業的生產，產品的加工制造以及人們的日常生活都離不開電動機的使用，在電動機的使用過程當中有很多注意事項以及要求，否則將會發生機器的損壞，這對企業的運轉，人民生活等都會帶來諸多不便。對電動機常見的故障，主要分為電氣和機械兩種，每一種故障都給電動機的安全運行帶來極大威脅。因此，對電動機的故障分析維護與檢修更顯得至關重要。
電動機具有結構簡單，運行可靠，使用方便，價格低廉等特點。為保證時機的正常工作對運行的電動機要按電動機完好質量標準的要求進行檢查，運行中的電動機與被拖動設備的軸心要對正，運行中無明顯的振動，一定要保持通風良好、風翅等要完整無缺。要時刻觀察和測量電動機電網電壓和正常工作電流，電壓變化不應超過額定電壓的±5%，電動機的額定負荷電流不能經常超過額定電流，以防時機過熱，同時檢查電機起動保護裝置的動作是否靈活可靠。檢查電動機各部分溫升是否正常，還要經常檢查軸承溫度，滑動軸承不得超過度，滾動軸承不得超過70度，滾動軸承運轉中的聲音要清晰、無雜音。對于電動機的運轉環境要做到防砸、防淋、防潮。對于環境不良，經常挪動、頻繁起動、過載運行等要加強日常維護和保養，及時發現和消除隱患。
一、電動機電氣常見故障的分析和處理
（一）時機接通后，電動機不能起動，但有嗡嗡聲
可能原因：（1）電源沒有全部接通成單相起動；（2）電動機過載；（3）被拖動機械卡住；（4）繞線式電動機轉子回路開路成斷線；（5）定子內部首端位置接錯，或有斷線、短路。
處理方法：（1）檢查電源線，電動機引出線，熔斷器，開關的各對觸點，找出斷路位置，予以排除；（2）卸載后空載或半載起動；（3）檢查被拖動機械，排除故障；（4）檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況；（5）重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有燦線和短路。
（二）電動機起動困難，加額定負載后，轉速較低。
可能原因：（1）電源電壓較低；（2）原為角接誤接成星接；（3）鼠籠型轉子的籠條端脫焊，松動或斷裂。
處理方法：（1）提高電壓；（2）檢查銘牌接線方法，改正定子繞組接線方式；（3）進行檢查后并對癥處理。
（三）電動機起動后發熱超過溫升標準或冒煙
可能原因：（1）電源電壓過低，電動機在額定負載下造成溫升過高；（2）電動機通風不良或環境濕度過高；（3）電動機過載或單相運行；（4）電動機起動頻繁或正反轉次數過多；（5）定子和轉子相擦。
處理方法：（1）測量空載和負載電壓；（2）檢查電動機風扇及清理通風道，加強通風降低環溫；（3）用鉗型電流表檢查各相電流后，對癥處理；（4）減少電動機正反轉次數，或更換適應于頻繁起動及正反轉的電動機；（5）檢查后姨癥處理。
（四）絕緣電阻低
可能原因：（1）繞組受潮或淋水滴入電動機內部；（2）繞組上有粉塵，油圬；（3）定子繞組絕緣老化。
處理方法：（1）將定子，轉子繞組加熱烘干處理；（2）用汽油擦洗繞組端部烘干；（3）檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板；（4）一般情況下需要更換全部繞組。
（五）電動機外殼帶電：
可能原因：（1）電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板；（2）繞組端部碰機殼；（3）電動機外殼沒有可靠接地
處理方法：（1）恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板；（2）如卸下端蓋后接地現象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋；（3）按接地要求將電動機外殼進行可靠接地。
（六）電動機運行時聲音不正常
可能原因：（1）定子繞組連接錯誤，局部短路或接地，造成三相電流不平衡而引起噪音；（2）軸承內部有異物或嚴重缺油。
處理方法：（1）分別檢查，對癥下藥；（2）清洗軸承后更換新油為軸承室的1/2-1/3。
（七）電動機振動
可能原因：（1）電動機安裝基礎不平；（2）電動機轉子不平衡；（3）皮帶輪或聯軸器不平衡；（4）轉軸軸頭彎曲或皮帶輪偏心；（5）電動機風扇不平衡。
處理方法：（1）將電動機底座墊平，時機找水平后固牢；（2）轉子校靜平衡或動平衡；（3）進行皮帶輪或聯軸器校平衡；（4）校直轉軸，將皮帶輪找正后鑲套重車；（5）對風扇校靜。
二、電動機機械常見故障的分析和處理
（一）定、轉子鐵芯故障檢修
定、轉子都是由相互絕緣的硅鋼片疊成，是電動機的磁路部分。定、轉子鐵芯的損壞和變形主要由以下幾個方面原因造成。
（1）軸承過度磨損或裝配不良，造成定、轉子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，使電動機溫升過高，這時應用細銼等工具去除毛刺，消除硅鋼片短接，清除干凈后涂上絕緣漆，并加熱烘干。
（2）拆除舊繞組時用力過大，使倒槽歪斜向外張開。此時應用小嘴鉗、木榔頭等工具予以修整，使齒槽復位，并在不好復位的有縫隙的硅鋼片間加入青殼紙、膠木板等硬質絕緣材料。
（3）因受潮等原因造成鐵芯表面銹蝕，此時需用砂紙打磨干凈，清理后涂上絕緣漆。
（4）因繞組接地產生高熱燒毀鐵芯或齒部?？捎描徸踊蚬蔚兜裙ぞ邔⑷鄯e物剔除干凈，涂上絕緣溱烘干。
（5）鐵芯與機座間結合松動，可擰緊原有定位螺釘。若定位螺釘失效，可在機座上重鉆定位孔并攻絲，旋緊定位螺釘。
（二）軸承故障檢修
轉軸通過軸承支撐轉動，是負載最重的部分，又是容易磨損的部件。
（1）故障檢查
運行中檢查：滾動軸承缺油時，會聽到骨碌骨碌的聲音，若聽到不連續的梗梗聲，可能是軸承鋼圈破裂。軸承內混有沙土等雜物或軸承零件有輕度磨損時，會產生輕微的雜音。
拆卸后檢查：先察看軸承滾動體、內外鋼圈是否有破損、銹蝕、疤痕等，然后用手捏住軸承內圈，并使軸承擺平，另一只手用力推外鋼圈，如果軸承良好，外鋼圈應轉動平穩，轉動中無振動和明顯的卡滯現象，停轉后外鋼圈沒有倒退現象，否則說明軸承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住內鋼圈，用力向各個方向推動，如果推動時感到很松，就是磨損嚴重。
（2）故障修理
軸承外表面上的銹斑可用00號砂紙擦除，然后放入汽油中清洗；或軸承有裂紋、內外圈碎裂或軸承過度磨損時，應更換新軸承。更換新軸承時，要選用與原來型號相同的軸承。
（三）轉軸故障檢修
（1）軸彎曲
若彎曲不大，可通過磨光軸徑、滑環的方法進行修復；若彎曲超過0.2mm，可將軸放于壓力機下，在拍彎曲處加壓矯正，矯正后的軸表面用車床切削磨光；如彎曲過大則需另換新軸。
（2）軸頸磨損
軸頸磨損不大時，可在軸頸上鍍一層鉻，再磨削至需要尺寸；磨損較多時，可在軸頸上進行堆焊，再到車床上切削磨光；如果軸頸磨損過大時，也在軸頸上車削2-3mm，再車一套筒趁熱套在軸頸上，然后車削到所需尺寸。
（3）軸裂紋或斷裂
軸的橫向裂紋深度不超過軸直徑的10%-15%，縱向裂紋不超過軸長的10%時，可用堆焊法補救，然后再精車至所需尺寸。若軸的裂紋較嚴重，就需要更換新軸。
（四）機殼和端蓋的檢修
故障分析論文范文2
論文摘要：通過在配套、工程、設計、生產及研發等多部門多方面的接觸和工作，并在工作中不斷地學習與積累大量的工作經驗，現就普遍存在電氣設備維修的方法與實踐上做一剖析闡述。
1電氣設備維修的十項原則
（1）先動口再動手：對于有故障的電氣設備，不應急于動手，應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。對于生疏的設備，還應先熟悉電路原理和結構特點，遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系，在沒有組裝圖的情況下，應一邊拆卸，一邊畫草圖，并記上標記。
（2）先外部后內部:應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損，了解其維修史、使用年限等，然后再對機內進行檢查。拆前應排除周邊的故障因素，確定為機內故障后才能拆卸，否則，盲目拆卸，可能將設備越修越壞。
（3）機械后電氣:只有在確定機械零件無故障后，再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時，應利用檢測儀器尋找故障部位，確認無接觸不良故障后，再有針對性地查看線路與機械的運作關系，以免誤判。
（4）先靜態后動態:在設備未通電時，判斷電氣設備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險絲的好壞，從而判定故障的所在。通電試驗，聽其聲、測參數、判斷故障，最后進行維修。如在電動機缺相時，若測量三相電壓值無法著判別時，就應該聽其聲，單獨測每相對地電壓，方可判斷哪一相缺損。
（5）先清潔后維修:對污染較重的電氣設備，先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的。
（6）先電源后設備:電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高，所以先檢修電源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因裝配配件質量或其他設備故障而引起的故障，一般占常見故障的50%左右。電氣設備的特殊故障多為軟故障，要靠經驗和儀表來測量和維修。
（8）先后內部:先不要急于更換損壞的電氣部件，在確認設備電路正常時，再考慮更換損壞的電氣部件。
（9）先直流后交流:檢修時，必須先檢查直流回路靜態工作點，再交流回路動態工作點。
（10）先故障后調試:對于調試和故障并存的電氣設備，應先排除故障，再進行調試，調試必須在電氣線路速的前提下進行。
2檢查方法和操作實踐
（1）直觀法直觀法是根據電器故障的外部表現，通過看、聞、聽等手段，檢查、判斷故障的方法：①檢查步驟：調查情況：向操作者和故障在場人員詢問情況，包括故障外部表現、大致部位、發生故障時環境情況。如有無異常氣體、明火、熱源是否靠近電器、有無腐蝕性氣體侵入、有無漏水，是否有人修理過，修理的內容等等。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。試車，通過初步檢查，確認有會使故障進一步擴大和造成人身、設備事故后，可進一步試車檢查，試車中要注意有無嚴重跳火、異常氣味、異常聲音等現象，一經發現應立即停車，切斷電源。注意檢查電器的溫升及電器的動作程序是否符合電氣設備原理圖的要求，從而發現故障部位。②檢查方法：觀察火花，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器故障。例如，正常緊固的導線與螺釘間發現有火花時，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通，不跳火說明電路不通?？刂齐妱訖C的接觸器主觸點兩相有火花、一相無火花時，表明無火花的一相觸點接觸不良或這一相電路斷路；三相中兩相的火花比正常大，別一相比正常小，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?？砂匆幌聠影粹o，如按鈕常開觸點閉合位置斷開時有輕微的火花，說明電路通路，故障在接觸器的機械部分；如觸點間無火花，說明電路是斷路。動作程序：電器的動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。
（2）測量電壓法測量電壓法是根據電器的供電方式，測量各點的電壓值與電流值并與正常值比較。具體可分為分階測量法、分段測量法和點測法。
（3）測電阻法可分為分階測量法和分段測量法。這兩種方法適用于開關、電器分布距離較大的電氣設備。
（4）對比、置換元件、逐步開路（或接入）法。①對比法：把檢測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。電路中的電器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。②置轉換元件法：某些電路的故障原因不易確定或檢查時間過長時，但是為了保證電氣設備的利用率，可轉換同一相性能良好的元器件實驗，以證實故障是否由此電器引起。運用轉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（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，把多支路交聯電路，一路一路逐步或重點地從電路中斷開，然后通電試驗，若熔斷器一再熔斷，故障就在剛剛斷開的這條電路上。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某電器元件上。這種方法簡單，但容易把損壞不嚴重的電器元件徹底燒毀。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的接入電源，重新試驗。當接到某段時熔斷器又熔斷，故障就在剛剛接入的這條電路及其所包含的電器元件上。
故障分析論文范文3
【論文摘要】：文章對變頻器常見干擾故障進行了分析總結，并提出了相應的解決對策。
1．引言
變頻器作為一種高效節能的電機調速裝置，因其較高的性能價格比，在工廠得到了越來越廣泛的應用。眾所周知，變頻器是由整流電路、濾波電路、逆變電路組成。其中整流電路和逆變電路中均使用了半導體開關元件，在控制上則采用的是PWM控制方式，這就決定了變頻器的輸入、輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多的高次諧波成分。這些高次諧波成分將會引起電網電壓波形的畸變，產生無線電干擾電波，它們對周邊的設備、包括變頻器的驅動對象--電動機帶來不良的影響。同時由于變頻器的使用，電網電源電壓中會產生高次諧波的成分，電網電源內有晶閘管整流設備工作時，會引導電源波形產生畸形。另外，由于遭受雷擊或電源變壓器的開閉，電功率用電器的開閉等，產生的浪涌電壓，也將使電源波形畸變，這種波形畸變的電網電源給變頻器供電時，又將對變頻器產生不良影響。文章對于上述現象進行了分析并提出了降低這些不良影響的措施。
2．外界對變頻器的干擾
供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網的諧波干擾后若不加處理，電網噪聲就會通過電網的電源電路干擾變頻器。變頻器的輸入電路側，是將交流電壓變成直流電壓。這就是常稱為"電網污染"的整流電路。由于這個直流電壓是在被濾波電容平滑之后輸出給后續電路的，電源供給變頻器的實際上是濾波電容的充電電流，這就使輸入電壓波形產生畸變。
（1）電網中存在各種整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備，非線性負載及照明設備等大量諧波源
電源網絡內有這些負荷都使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網中其它設備產生危害的干擾。例如：當供電網絡內有較大容量的晶閘管換流設備時，因晶閘管總是在每相半周期內的部分時間內導通，故容易使網絡電壓出現凹口，波形嚴重失真。它使變頻器輸入側的整流電路有可能因出現較大的反向回復電壓而受到損害，從而導致輸入回路擊穿而燒毀。
（2）電力補償電容對變頻器的干擾
電力部門對用電單位的功率因數有一定的要求，為此，許多用戶都在變電所采用集中電容補償的方法來提高功率因數。在補償電容投入或切出的暫態過程中，網絡電壓有可能出現很高的峰值，其結果是可能使變頻器的整流二極管因承受過高的反向電壓而擊穿。
（3）電源輻射傳播的干擾信號
電磁干擾(EMI)，是外部噪聲和無用信號在接收中所造成的電磁干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播的[2]即以電磁波方式向空中幅射，其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發射頻率。
對于（1）、（2）兩項產生的干擾抑制可以在變頻器輸入電路中，串入交流電抗器，它對于基波頻率下的阻抗是微不足道的。但對于頻率較高的高頻干擾信號來說，呈現很高的阻抗，能有效地抑制干擾的作用。對于（3）項的干擾信號主要通過吸收方式來削弱。變頻器電源輸入端，通常都加有吸收電容。也可以再加上專用的"無線電干擾濾器"，來進一步削弱干擾信號。
3．變頻器對周邊設備的干擾及對策
上面已經講過變頻器能使輸入電源電壓產生高次諧波。同時，變頻器的輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多高次諧波的成分，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，這些高次諧波對周圍設備帶來不良的影響。其中，供電電源的畸變，使處于同一供電電源的其他設備出現誤動作，過熱、噪聲和振動；產生的無線干擾電波給變頻器周圍的電視機、收音機、手機等無線電接收裝置帶來干擾，嚴重時不能正常工作；對變頻器的外部控制信號產生干擾，這些控制信號受干擾后，就不能準確、正常地控制變頻器運行，使被變頻器驅動的電動機產生噪音，振動和發熱現象。
（1）對接在同一電源設備帶來的干擾
當變頻器的容量較大時，將使網絡電壓產生畸變，通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾傳入其它電路。消除或削弱對接在同一電源的設備帶來的干擾，可以將變頻器的輸入端串入交流電抗器，在變頻器的整流側插入直流電抗器。也可以在變頻器電源輸入端插入濾波器，如下圖1所示:
LC濾波器是被動濾波器，它由電抗和電容組成對高次諧波的共振回路，從而達到吸收高次諧波的目的。有源濾波器的工作原理是：通過對電流中高次諧波進行檢測，并根據檢測結果，輸入與高次諧波成分相位相反的電流來削弱高次諧波的目的。
（2）對于產生的無線電干擾波
目前，變頻器絕大部分是采用PWM控制方法。變頻器輸出信號是高頻的開關信號，在變頻器的輸出電壓、輸出電流中含有高次諧波，通過靜電感應和電磁感應，產生無線電干擾波。這些干擾波有的通過電線傳導，有些輻射至空中的電磁波和電場直接輻射。而輻射場中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。
電線傳導的無線電干擾波的抑制，可以采用噪聲濾波變壓器，對高次諧波形成絕緣；插入電抗器，以提高對高次諧波成分的阻抗，在變頻器的輸入端插入濾波器。
輻射無線電干擾波的抑制，較傳導無線電干擾波要困難一些。這種無線電干擾的大小，決定于安裝變頻器設備本身的結構，和電動機電纜線長短等許多因素有關?？梢员M量縮短電動機電線，電線采用雙絞措施，減少阻抗；變頻器輸入、輸出線裝入鐵管屏蔽；將變頻器機殼良好地接；變頻器輸入、輸出端串接電抗器，插入濾波器。
（3）對于產生的噪聲干擾
由于變頻器采用了PWM控制方式，變頻器的輸出電壓波形不是正弦波，通過電動機的電流也難免含有許多諧波。變頻器輸出的諧波頻率與轉子固有頻率的共振，在轉子固有頻率附近的噪聲增大，變頻器輸出的諧波分量使鐵心、機殼、軸架等諧波在其固有頻率附近的噪聲增大。因此，利用變頻器對電動機進行調速控制時，電動機繞組和鐵芯由于諧波的成分而產生噪聲。
下圖2是電動機采用變頻器驅動和采用電網電源直接驅動時的噪音比較。通常，采用變頻器對電動機進行驅動時，電動機產生的噪音要比電網電源直接驅動產生的噪音高出5～10dB。
對于噪音的抑制可以采取的措施為:
①選用以IGBT等為逆變模塊的載波頻率較高的低噪音變頻器。選用變頻器專用電動機，在變頻器與電動機之間串入電抗器，以減少PWM控制方式產生的高次諧波。
②在變頻器與電動機之間插入可以將輸出波形轉換成正弦波的濾波器。
③選用低噪音的電抗器。
（4）對于產生的振動干擾
采用變頻器對電動機進行調速控制時，同噪音相同的原因，會使電動機產生振動。特別是較低階的高次諧波所產生的脈動轉矩，給電動機的轉矩輸出帶來較大的振動。若機械系統與這種振動發生共振時，其振動就更為嚴重。
通常可以采取以下措施減小振動：
①強化機械結構的剛性，將剛性連接改為強性連接。
②在變頻器與電動機之間串入電抗器
③降低變頻器的輸出壓頻比。
④改變變頻器的載波頻率。
在變頻器對電動機進行調速過程中，如果調速范圍較大時，應先測到機械系統的共振頻率，然后利用變頻器的頻率跳躍功能，避開這些共振頻率。如果轉距有余量，可以將U/f給定小些。
（5）對于導致控制部件電動機過熱的干擾
采用變頻器對電動機進行調速控制，由于高次諧波的原因，即使是對同一電動機，在同一頻率下運行，電動機也將增加5%～10%的電流。電動機溫度自然會提高。此外，普通電動機的冷卻風扇安裝在電動機軸上的，在連續進行低速運行時，由于自身的冷卻風扇的冷卻能力不足，而出現電動機過熱現象。
電動機過熱的對策有以下幾種：
①為電動機另配冷卻風扇，改自冷式為他冷式。增加低速運行時的冷卻能力。
②選用較大容量的電動機。
③改用變頻器專用電動機。
④改變調速方案，避免電動機連續低速運行。
隨著工廠電氣自動化程度的提高，各種干擾也日益增多，只有對變頻器的干擾問題有深入的認識，并采取相應的處理措施，才能夠減少彼此之間的相互危害，更大程度的確保生產的正常進行和設備的穩定。
參考文獻
故障分析論文范文4
關鍵詞：交聯電纜接頭交聯電纜附件油紙電纜故障接觸電阻
一交聯電纜接頭運行狀況
6-10KV高壓動力電纜在水利工程和電力系統運用非常廣泛,其完好的接頭和附件對機電設備安全、經濟、可靠運行和供電安全是非常重要的。設計良好、施工合理的電纜接頭,經實際運行證明,在大多數情況下是可以長期使用的。但交聯電纜由于載流能力強,電流密度大,對導體連接質量要求就更為嚴格。對接頭所要求機械的電氣的條件日益從嚴越來越高,特別是6-10KV電動機電纜,各種接頭將經受很大的熱應力和較高激烈程度與持續時間的短路電流的影響。所以說交聯電纜附件也不是附屬的,更不是次要的部件,它與電纜是同等重要,必不可少的部件,也是與安全運行密切相關的關鍵產品。交聯電纜在國外已普遍應用,國內廣泛采用雖然僅10余年,目前還存在一些問題,但隨著技術的發展,附件的配套,質量的提高,工藝的完善,交聯電纜已有替代油紙電纜的趨勢具有廣闊、深遠的發展前景。
二交聯電纜接頭故障原因分析
由于電纜附件種類、形式、規格較多;質量參差不齊;施工人員技術水平高低不等;電纜接頭運行方式和條件各異,致使交聯電纜接頭發生故障的原因各不相同。由于交聯電纜與油紙電纜的介質不同,接頭發生故障的原因有很大的差異,油紙電纜接頭發生故障主要是絕緣影響,而交聯電纜接頭發生故障主要是導體連接。交聯電纜允許運行溫度高,對電纜接頭就提出了更高的要求,使接頭發熱問題就顯得更為突出。接觸電阻過大、溫升加快、發熱大于散熱促使接頭的氧化膜加厚,又使接觸電阻更大,溫升更快。如此惡性循環,使接頭的絕緣層破壞,形成相間短路,引起爆炸燒毀。造成接觸電阻增大的原因有以下幾點。
1、工藝不佳。主要是指電纜接頭施工人員在導體連接前后的施工工藝。
(1)連接金具接觸面處理不佳。無論是接線端子或連接管,由于生產或保管的條件影響,管體內壁常有雜質、毛刺和氧化層存在,這是不為人們重視的缺陷,但對導體連接質量的影響,頗為嚴重。特別是鋁表面極易生成一層堅硬而又絕緣的氧化鋁薄膜,使鋁導體的連接要比銅導體的連接增加不少麻煩,工藝技術的嚴格性也要高得多。造成連接(壓接、焊接和機械連接)發熱的主要原因,除機具、材料性能因素外,關鍵是工藝技術和責任心。施工人員不了解連接機理,沒有嚴格按工藝要求操作,就會造成連接處達不到電氣和機械強度。運行證明當壓接金具與導線的接觸表面愈清潔,在接頭溫度升高時,所產生的氧化膜就愈薄,接觸電阻就愈小。
(2)導體損傷。交聯絕緣層強度較大剝切困難,環切時施工人員用電工刀左劃右切,有時干脆用鋼鋸環切深痕,往往掌握不好而使導線損傷。剝切完畢雖然不很嚴重,但在線芯彎曲和壓接蠕動時,會造成受傷處導體損傷加劇或斷裂,壓接完畢不易發現,因截面減小而引起發熱嚴重。
(3)導體連接時線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求壓接金具孔深加5mm,但因產品孔深不標準,易造成剝切長度不夠,或因壓接時串位使導線端部形成空隙,僅靠金具壁厚導通,致使接觸電阻增大,發熱量增加。
2、壓力不夠?，F今有關資料在制作接頭工藝及標準圖中只提到電纜連接時每端的壓坑數量,而沒有詳述壓接面積和壓接深度。施工人員按要求壓夠壓坑數量,效果如何無法確定。不論是哪種形式的壓力連接,接頭電阻主要是接觸電阻,而接觸電阻的大小與接觸力的大小和實際接觸面積的多少有關,與使用壓接工具的出力噸位有關。造成導體連接壓力不夠的主要原因有以下3點。
(1)壓接機具壓力不足。近年壓接機具生產廠家較多,管理混亂,沒有統一的標準,特別是近年生產的機械壓鉗,壓坑不僅窄小,而且壓接到位后上下壓模不能吻合;還有一些廠家購買或生產國外類型壓鉗,由于執行的是國外標準,與國產導線標稱截面不適應,壓接質量難保證。
(2)連接金具空隙大?，F在交聯電纜接頭多數單位使用的連接金具,還是油紙電纜按扇型導線生產的端子和壓接管。從理論上講圓型和扇型線芯的有效截面是一樣的,但從運行實際比較,二者的壓接效果相差甚大。由于交聯電纜導體是緊絞的圓型線芯,與常用的金具內徑有較大的空隙壓接后達不到足夠的壓縮力。接觸電阻與施加壓力成反比,因此將導致增大。
(3)假冒偽劣產品質量差。假冒偽劣金具不僅材質不純,外觀粗糙,壓后易出現裂紋,而且規格不準,有效截面與正品相差很大,根本達不到壓接質量要求,在正常情況下運行發熱嚴重,負荷稍有波動必然發生故障。3、截面不足將交聯電纜與油紙電纜的允許載流量,在環境溫度為25℃時,進行比較得出的結論是:ZQ2—3×240油紙銅芯電纜可用YJV22-3×150交聯銅芯電纜替代。因為YJV22-3×150交聯電纜的允許載流量為476A;而ZQ2-3×240油紙電纜的允許載流量為420A,還超出56A。ZLQ2-3×240可用YJLV22-31×50替代,因為交聯3×150鋁芯電纜的載流量為364A,而油紙3×240鋁芯電纜的載流量才320A,交聯電纜還超出44A。如果用允許載流量計算,150mm2交聯電纜與240mm2油紙電纜基本相同,或者說150mm2交聯電纜應用240mm2的金具連接才能正常運行。由此可見連接金具截面不足將是交聯電纜接頭發熱嚴重的一個重要原因。4、散熱不好。繞包式接頭和各種澆鑄式接頭,不僅繞包絕緣較電纜交聯絕緣層為厚,而且外殼內還注有混合物,就是最小型式的熱縮接頭,其絕緣和保護層還比電纜本體增加一倍多。這樣無論何種型式的接頭均存在散熱難度?，F行各種接頭的絕緣材料耐熱性能較差,J-20橡膠自粘帶正常工作溫度不超過75℃;J-30也才達90℃;熱縮材料的使用條件為-50～100℃。當電纜在正常負荷運行時,接頭內部的溫度可達100℃,當電纜滿負荷時,電纜芯線溫度達到90℃,接頭溫度會達140℃左右,當溫度再升高時,接頭處的氧化膜加厚,接觸電阻隨之加大,在一定通電時間的作用下,接頭的絕緣材料碳化為非絕緣物,導致故障發生。綜上所述增加連接金具接點的壓力、降低運行溫度、清潔連接金屬材料的表面、改進連接金具的結構尺寸、選用優質標準的附件、嚴格施工工藝是降低接觸電阻的幾個關鍵因素。
故障分析論文范文5
論文摘要：數控機床電氣系統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法十分重要。
一、故障的調查與分析
這是排故的第一階段，是非常關鍵的階段，主要應作好下列工作：
1、詢問調查在接到機床現場出現故障要求排除的信息時，首先應要求操作者盡量保持現場故障狀態，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。
2、現場檢查到達現場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準確性、完整性，從而核實初步判斷的準確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其例，因此到現場后仍然不要急于動手處理，重新仔細調查各種情況，以免破壞了現場，使排故增加難度。
3、故障分析根據已知的故障狀況按上節所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數控系統診斷手冊和使用說明書，可以列出產生該故障的多種可能的原因。
4、確定原因對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷能力的綜合考驗。
5、排故準備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復雜，需要做一系列的準備工作，例如工具儀表的準備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。
下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
①詢問向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
②目視總體查看機床各部分工作狀態是否處于正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。
(2)儀器檢查法使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號與報警指示分析法
①硬件報警指示這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
②軟件報警指示如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口狀態檢查法現代數控系統多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。
(5)參數調整法數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中后一類故障，需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。
(6)備件置換法當故障分析結果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
二、電氣維修與故障的排除
電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節的分析方法中已綜合介紹過了，本節則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹，供維修者參考。
1、電源電源是維修系統乃至整個機床正常工作的能量來源，它的失效或者故障輕者會丟失數據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由于電力充足，電網質量高，因此其電氣系統的電源設計考慮較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現由電源而引起的故障。
2、數控系統位置環故障
①位置環報警?？赡苁俏恢脺y量回路開路；測量元件損壞；位置控制建立的接口信號不存在等。
②坐標軸在沒有指令的情況下產生運動?？赡苁瞧七^大；位置環或速度環接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。
3、機床坐標找不到零點。可能是零方向在遠離零點；編碼器損壞或接線開路；光柵零點標記移位；回零減速開關失靈。
故障分析論文范文6
論文摘要：通過在配套、工程、設計、生產及研發等多部門多方面的接觸和工作，并在工作中不斷地學習與積累大量的工作經驗，現就普遍存在電氣設備維修的方法與實踐上做一剖析闡述。
1電氣設備維修的十項原則
（1）先動口再動手：對于有故障的電氣設備，不應急于動手，應先詢問產生故障的前后經過及故障現象。對于生疏的設備，還應先熟悉電路原理和結構特點，遵守相應規則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關系，在沒有組裝圖的情況下，應一邊拆卸，一邊畫草圖，并記上標記。
（2）先外部后內部:應先檢查設備有無明顯裂痕、缺損，了解其維修史、使用年限等，然后再對機內進行檢查。拆前應排除周邊的故障因素，確定為機內故障后才能拆卸，否則，盲目拆卸，可能將設備越修越壞。
（3）機械后電氣:只有在確定機械零件無故障后，再進行電氣方面的檢查。檢查電路故障時，應利用檢測儀器尋找故障部位，確認無接觸不良故障后，再有針對性地查看線路與機械的運作關系，以免誤判。
（4）先靜態后動態:在設備未通電時，判斷電氣設備按鈕、接觸器、熱繼電器以及保險絲的好壞，從而判定故障的所在。通電試驗，聽其聲、測參數、判斷故障，最后進行維修。如在電動機缺相時，若測量三相電壓值無法著判別時，就應該聽其聲，單獨測每相對地電壓，方可判斷哪一相缺損。
（5）先清潔后維修:對污染較重的電氣設備，先對其按鈕、接線點、接觸點進行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導電塵塊引起的。
（6）先電源后設備:電源部分的故障率在整個故障設備中占的比例很高，所以先檢修電源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因裝配配件質量或其他設備故障而引起的故障，一般占常見故障的50%左右。電氣設備的特殊故障多為軟故障，要靠經驗和儀表來測量和維修。
（8）先后內部:先不要急于更換損壞的電氣部件，在確認設備電路正常時，再考慮更換損壞的電氣部件。
（9）先直流后交流:檢修時，必須先檢查直流回路靜態工作點，再交流回路動態工作點。
（10）先故障后調試:對于調試和故障并存的電氣設備，應先排除故障，再進行調試，調試必須在電氣線路速的前提下進行。
2檢查方法和操作實踐
（1）直觀法直觀法是根據電器故障的外部表現，通過看、聞、聽等手段，檢查、判斷故障的方法：①檢查步驟：調查情況：向操作者和故障在場人員詢問情況，包括故障外部表現、大致部位、發生故障時環境情況。如有無異常氣體、明火、熱源是否靠近電器、有無腐蝕性氣體侵入、有無漏水，是否有人修理過，修理的內容等等。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。試車，通過初步檢查，確認有會使故障進一步擴大和造成人身、設備事故后，可進一步試車檢查，試車中要注意有無嚴重跳火、異常氣味、異常聲音等現象，一經發現應立即停車，切斷電源。注意檢查電器的溫升及電器的動作程序是否符合電氣設備原理圖的要求，從而發現故障部位。②檢查方法：觀察火花，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器故障。例如，正常緊固的導線與螺釘間發現有火花時，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通，不跳火說明電路不通?？刂齐妱訖C的接觸器主觸點兩相有火花、一相無火花時，表明無火花的一相觸點接觸不良或這一相電路斷路；三相中兩相的火花比正常大，別一相比正常小，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?？砂匆幌聠影粹o，如按鈕常開觸點閉合位置斷開時有輕微的火花，說明電路通路，故障在接觸器的機械部分；如觸點間無火花，說明電路是斷路。動作程序：電器的動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。（2）測量電壓法測量電壓法是根據電器的供電方式，測量各點的電壓值與電流值并與正常值比較。具體可分為分階測量法、分段測量法和點測法。
（3）測電阻法可分為分階測量法和分段測量法。這兩種方法適用于開關、電器分布距離較大的電氣設備。
（4）對比、置換元件、逐步開路（或接入）法。①對比法：把檢測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。電路中的電器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。②置轉換元件法：某些電路的故障原因不易確定或檢查時間過長時，但是為了保證電氣設備的利用率，可轉換同一相性能良好的元器件實驗，以證實故障是否由此電器引起。運用轉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（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，把多支路交聯電路，一路一路逐步或重點地從電路中斷開，然后通電試驗，若熔斷器一再熔斷，故障就在剛剛斷開的這條電路上。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某電器元件上。這種方法簡單，但容易把損壞不嚴重的電器元件徹底燒毀。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的接入電源，重新試驗。當接到某段時熔斷器又熔斷，故障就在剛剛接入的這條電路及其所包含的電器元件上。
