工业机械电气设备的电气故障分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 173 工业机械电气设备的电气故障分析 王文武 山东天泽软控技术有限公司，山东 烟台 264000 摘要：摘要：本文针对工业机械电气设备中最常见的电气故障，提出了系统化的分析方法和处理步骤。首先对电气故障进行分类，接着介绍电气故障分析的方法，在处理电气故障时，需要按照正确的步骤进行等。工业机械电气设备是各类制造企业生产的重要设备之一，在现代工业生产中占有非常重要的地位。通过本文的介绍，读者可以在实践中更好地掌握电气故障的分析和处理方法，提高设备的运行效率和安全性，减少生产损失。关键词：关键词：工业机械；电气设备；电气故障；方法 中图分类号：中图分类号：TG33 0 引言 随着生产技术的不断进步和设备使用时间的不断延长，设备出现故障的情况也越来越频繁。其中，电气故障是工业机械设备最常见的故障之一，电气故障的发生给生产带来了巨大的经济损失和安全隐患。对于工业机械电气设备的电气故障，进行科学有效的分析和处理对于维护设备正常运行至关重要。1 工业机械电气设备电气故障的分类 电气故障是指在电路中出现不正常情况的现象，如短路、开路、接触不良、绝缘击穿等。在工业机械电气设备中，电气故障通常分为以下几类：1.配电系统故障。配电系统是工业机械设备中最大的电气系统，是控制和分配电能的核心部分。配电系统故障包括主进线短路、保护器跳闸、接地故障等，这些故障通常会导致整个设备停机或某些部分无法正常工作。2.电机故障。电机是工业机械设备中最为重要的组成部分之一，其故障会直接影响到设备的正常运行。电机的故障通常包括绕组烧毁、轴承损坏、定子接地、飞溅等。3.控制电路故障。控制电路是工业机械设备中控制部分的核心，负责实现各种控制功能。控制电路故障包括电磁继电器故障、控制电缆接触不良、继电器触点烧毁或变形等。2 工业机械电气设备电气故障分析方法 2.1 故障现象分析 故障现象分析是电气故障分析的关键步骤之一，其目的是对故障进行初步的辨别和定位。进行故障现象分析时，可以通过以下步骤进行：（1）收集资料：收集相关资料，如设备说明书、设备图纸、检修记录等，以便更好地了解设备的运行状态。（2）观察现象：细致观察电气设备的运行现象，例如是否有闪烁、燃烧、发出异常声音、发出异味或发生烟雾等不正常现象。在观察时，还需要关注电气设备的环境温度、湿度、气压等外部条件对故障的影响。（3）记录数据：记录相关数据，例如电气设备的型号、生产日期、运行时间、维修记录等，以便后续分析。（4）分析现象：根据观察的现象及相应数据进行分析，初步判断所面对的电气故障类型和原因。例如，如果发现电气设备出现异常声音，那么可能是设备发生机械损坏等原因导致的。故障现象分析是电气故障分析的基础，初步定位故障类型和原因后，才能更加深入地进行故障分析和处理。同时，进行故障现象分析时还需要注意安全，避免因操作不当引发更大的安全问题。2.2 电气信号分析 电气信号分析是通过检测和分析电路中的电气信号来判断电气故障的一种方法。它可根据信号的性质、表现形式和作用方式来确定电气故障的类型和原因。在进行电气信号分析时，可以采用示波器等专业设备进行信号的检测和调试，从而确定故障位置和原因1。电气信号分析的步骤如下：（1）熟悉电路结构：深入了解电路的结构，明确各个元件或部件的作用和连接关系，了解电路的工作原理及其信号传递规律，为后续分析和诊断奠定基础。（2）选择信号源：根据需要，选择恰当的信号源，发送合适的电气信号给电路。例如，应用正弦波发生器来产生频率稳定、幅度正常的电信号，以取得比较精确的信号分析结果。（3）使用示波器进行中国科技期刊数据库 工业 A 174 信号检测：使用示波器等检测设备，对电路中信号进行检测，记录下来的波形应准确反映电路中信号的状态。例如，可以通过示波器采集信号，观察波形的峰值、频率、相位、包络、谐振等特性，进行频谱分析或时域分析，从而找出故障信号。（4）分析信号：根据波形特征及其他信息，分析信号来源、传递路径、幅度、频率是否正常，与理论或实际信号进行比较，以确定电路的工作状态。例如，通过观察波形形状的变化，检测电路中某个元件是否失效或损坏等。（5）排除干扰信号：对于检测结果中的干扰信号，应为排除故障信号而采取措施，例如进行滤波处理或剔除干扰源等。2.3 线路分析 线路分析是电气故障诊断中非常重要的一种方法。在出现故障情况下，对线路的拆解检查和分析可以帮助找出故障点并进行及时的修复2。线路分析需要了解电路连接、电流路径以及电路原理、元件特性等知识，具有一定的技术难度。以下是关于线路分析的详细阐述：（1）备份数据：在进行线路分析之前，应首先备份设备数据，以防操作失误导致数据丢失。（2）关闭电源：对于较大型的电气设备，分析前应将其断电，避免因误操作引起的安全事故和电气元件损坏。（3）确认故障情况：在恢复电源前，应先确认故障情况，尽可能确定故障范围和类型，这将有助于缩小排查范围并加快分析速度。（4）拆解设备：接下来，需要按照正确的拆线顺序，拆除电气设备的元件并将其连接线路暴露出来。在进行操作时，应注意不要损坏设备，避免短路、接触不良等情况。如果对于拆线顺序不确定或操作不熟练，可以拍照或做好记录，以便于在后续分析时可以恢复原样。（5）进行电路检查：在拆线后，应认真检查线路连接状态，排查非故障导致的电路问题或毛刺导致的短路等情况。对于确定故障的线路，应按照电路原理进行验证和分析，确定是否存在异常。（6）找出故障点：在发现异常线路后，需进一步找出故障点。故障点可能位于线路某段、某个元件或连接器上，需要进行细致的检查和分析。对于寻找故障点的过程中，可以采用点对点法或者分段法。（7）处理故障点：在找到故障点后，应进行修复或更换，确保故障线路恢复正常工作。在处理故障点之前，对于不确定的操作步骤或需要拆卸困难的元件，应先进行标注和记录，便于后期的恢复和维护。2.4 维修记录分析 维修记录分析是一种基于历史数据的故障分析方法。通过对之前类似故障的维修记录进行归纳总结和分析，可以了解到可能的故障原因及其解决方法，这对于即将发生或正在发生的故障有很重要的参考价值。以下是维修记录分析的详细解释：（1）收集维修记录：首先，需要收集所需设备的维修记录。在收集过程中，应将记录按时间先后排序，以便能够清楚地了解先发生的故障和之后可能出现的问题。同时，还应当尽量获取详细的维修信息，如故障现象和表象、解决方法、维修步骤及使用的设备等等。在记录的收集过程中，可以使用电子记录或纸质文件等方式记录并存档。（2）分析维修记录：收集到所需维修记录后，需要对这些记录进行分析。分析的主要目的是了解故障原因及其解决方法。在分析过程中，应首先对故障症状和解决方法进行分类、总结和比较，找出相同之处和不同之处。随后，可以对这些相同之处进行逐一分析，以找出故障的可能原因和解决方案。在分析时，应注意分类、归纳和逻辑性，确保得到正确且完整的信息。（3）制定维修策略和防范措施：通过维修记录分析，可以对可能出现的故障进行预判，并制定适当的维修策略和防范措施。制定维修策略时，应根据分析得到的信息和对设备的熟悉程度，确定维修的具体方法和时间表。同时，还应根据历史记录，制定防范措施，以降低类似故障再次发生的可能性。3 工业机械电气设备电气故障处理步骤 3.1 停机处理 停机处理是电气设备故障修复的第一步，具体实施时需要严格按照设备相关操作规范和安全操作规程进行。电气设备出现故障时，需要尽快将设备切断电源，以确保维修人员的安全。在切断电源前，应先开启主开关或断路器，切断电气线路的电源，确认线路处于绝缘状态，然后方可进行更深入的操作。在停机处理过程中，要特别注意设备的运行状态和停机方式。设备停机时需要保持平稳，不能突然停机，避免因运行状态不当导致二次事故。在设备停机后，需要对停机时间、停机原因、停机前后的设备状态等关键信息进行记录，以便于问题分析和修复后的对比3。除了切断电源外，还应在设备周围设置相应的安全警戒标志和保护措施，确保设备不会受到外部干扰或振动等影响。在设备进行故障修复时，需要采取相应的安全措施，例如在设备周围中国科技期刊数据库 工业 A 175 设置安全带、安全锁等物品，限制人员和物品进入，保证维修过程的安全性和稳定性。3.2 问题定位及分析 在进行问题定位及分析时，维修人员需要对设备出现的故障现象进行认真观察和描述，并结合设备的建设年代、使用环境、制作原理、技术水平等多种因素，进行综合分析，以找出导致电气故障的原因和位置。具体来说，维修人员需要查阅相关的设备资料和操作手册等，以获取更详细的信息，并根据设备的实际情况进行技术诊断和分析。在定位问题时，可以采用多种方法，例如逐一排查、分类比对等方式，以找到故障位置。在分析原因时，还需要综合考虑多种因素，例如电气元件的磨损、电路的老化、恶劣的使用环境等，以准确找出故障的根源。在进行测试时，需要使用专业仪器和工具，例如万用表、示波器、绝缘测试仪等，以检测相关参数和运行状态，从而更好地确定故障位置和原因4。3.3 问题解决方案制定 在电气故障解决方案制定中，需要考虑以下几个方面：（1）故障类型：根据故障的具体类型，制定相应的解决方案。例如，对于电气元件损坏的故障，需要更换损坏的电气元件；对于接触不良的故障，需要清洗或更换接触不良的元件。（2）设备技术特点：不同类型的设备、不同年代的设备在结构设计和使用方式上都有所不同，需要根据设备的技术特点来制定具体的解决方案。例如，对于老旧设备，可能需要采用传统维修和更换元件的方式，而对于高新设备，可能需要使用更加智能化的技术手段进行故障诊断和解决。（3）运行情况：需要考虑设备的运行情况，给出针对性较强的解决方案。例如，对于需要 24 小时全天候运行的设备，需要尽快处理故障问题，而对于一些可以停机维修的设备，则可以通过更加细致和全面的维修方式来解决故障问题。（4）安全因素：在制定解决方案时，需要充分考虑相关的安全因素，以避免因方案不当导致设备进一步损坏或其他安全事故的发生。例如，在更换电气元件时，需要遵循相关的操作规范，防止因操作不当而引起的人身伤害或其他安全风险。3.4 故障修复 故障修复是电气设备维修的基本操作之一，其过程需要维修人员根据设备维护规程进行操作。在进行故障修复时，应先对设备进行诊断，明确故障原因和范围，然后制定具体的修理计划。在制定修理计划时，需要根据故障的性质和程度，选择合适的修复方法和维修工具。比如，对于轻微的电气故障，可以采用更换元件或部件的方式进行修复；对于更复杂的故障，需要通过排除或重建来解决问题，需要更加细致深入的检测和分析。在进行操作时，维修人员需要保持谨慎和专注，确保每一步操作都符合设备维护规程和安全操作规程。3.5 故障分析及记录 电气设备在修复后，需要对发生故障的原因进行全面、彻底的分析和记录，为今后避免类似故障提供有价值的指导和参考。在故障分析中，需要对故障原因进行详细的研究和揭示。这需要维修人员对设备的结构、使用情况、维修历史以及功能等方面进行全面深入的调查和研究。通过逐步剖析和追溯，可以掌握设备故障的全貌和内在机理，为今后的应对和处理提供更加全面和准确的参考。在故障记录中，需要对电气设备出现的故障情况进行详细的记录和归档。记录时需要注重细节和全面性，将故障的基本情况，发生时间、位置，故障原因、修复过程等关键信息都进行记录。这样，在今后设备出现故障或需要进行维护时，可以通过故障记录进行快速、准确的定位和查找，并对维修方案进行制定和调整。4 结束语 工业机械设备电气故障的分析和处理是保证设备正常运行和安全生产的关键之一。电气故障的分析需要全面细致地进行，包括故障现象分析、电气信号分析、线路分析和维修记录分析。一旦发现故障，需要按照正确的处理步骤进行停机、问题定位、问题解决方案制定、故障修复以及故障分析及记录等一系列操作，才能最大程度地保证设备的正常运行和安全。参考文献 1郑欣玉.电气设备维修的望闻问切J.农村电工,2003(05).2唐涛.浅析电气设备的运行与维护特点及管理措施J.中国设备工程,2023(02).