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故障分析论文范文1
论文摘要:在现代化生产程度很高的今天，企业的生产，产品的加工制造以及人们的日常生活都离不开电动机的使用，在电动机的使用过程当中有很多注意事项以及要求，否则将会发生机器的损坏，这对企业的运转，人民生活等都会带来诸多不便。对电动机常见的故障，主要分为电气和机械两种，每一种故障都给电动机的安全运行带来极大威胁。因此，对电动机的故障分析维护与检修更显得至关重要。
电动机具有结构简单，运行可靠，使用方便，价格低廉等特点。为保证时机的正常工作对运行的电动机要按电动机完好质量标准的要求进行检查，运行中的电动机与被拖动设备的轴心要对正，运行中无明显的振动，一定要保持通风良好、风翅等要完整无缺。要时刻观察和测量电动机电网电压和正常工作电流，电压变化不应超过额定电压的±5%，电动机的额定负荷电流不能经常超过额定电流，以防时机过热，同时检查电机起动保护装置的动作是否灵活可靠。检查电动机各部分温升是否正常，还要经常检查轴承温度，滑动轴承不得超过度，滚动轴承不得超过70度，滚动轴承运转中的声音要清晰、无杂音。对于电动机的运转环境要做到防砸、防淋、防潮。对于环境不良，经常挪动、频繁起动、过载运行等要加强日常维护和保养，及时发现和消除隐患。
一、电动机电气常见故障的分析和处理
（一）时机接通后，电动机不能起动，但有嗡嗡声
可能原因：（1）电源没有全部接通成单相起动；（2）电动机过载；（3）被拖动机械卡住；（4）绕线式电动机转子回路开路成断线；（5）定子内部首端位置接错，或有断线、短路。
处理方法：（1）检查电源线，电动机引出线，熔断器，开关的各对触点，找出断路位置，予以排除；（2）卸载后空载或半载起动；（3）检查被拖动机械，排除故障；（4）检查电刷，滑环和起动电阻各个接触器的接合情况；（5）重新判定三相的首尾端，并检查三相绕组是否有灿线和短路。
（二）电动机起动困难，加额定负载后，转速较低。
可能原因：（1）电源电压较低；（2）原为角接误接成星接；（3）鼠笼型转子的笼条端脱焊，松动或断裂。
处理方法：（1）提高电压；（2）检查铭牌接线方法，改正定子绕组接线方式；（3）进行检查后并对症处理。
（三）电动机起动后发热超过温升标准或冒烟
可能原因：（1）电源电压过低，电动机在额定负载下造成温升过高；（2）电动机通风不良或环境湿度过高；（3）电动机过载或单相运行；（4）电动机起动频繁或正反转次数过多；（5）定子和转子相擦。
处理方法：（1）测量空载和负载电压；（2）检查电动机风扇及清理通风道，加强通风降低环温；（3）用钳型电流表检查各相电流后，对症处理；（4）减少电动机正反转次数，或更换适应于频繁起动及正反转的电动机；（5）检查后姨症处理。
（四）绝缘电阻低
可能原因：（1）绕组受潮或淋水滴入电动机内部；（2）绕组上有粉尘，油圬；（3）定子绕组绝缘老化。
处理方法：（1）将定子，转子绕组加热烘干处理；（2）用汽油擦洗绕组端部烘干；（3）检查并恢复引出线绝缘或更换接线盒绝缘线板；（4）一般情况下需要更换全部绕组。
（五）电动机外壳带电：
可能原因：（1）电动机引出线的绝缘或接线盒绝缘线板；（2）绕组端部碰机壳；（3）电动机外壳没有可靠接地
处理方法：（1）恢复电动机引出线的绝缘或更换接线盒绝缘板；（2）如卸下端盖后接地现象即消失，可在绕组端部加绝缘后再装端盖；（3）按接地要求将电动机外壳进行可靠接地。
（六）电动机运行时声音不正常
可能原因：（1）定子绕组连接错误，局部短路或接地，造成三相电流不平衡而引起噪音；（2）轴承内部有异物或严重缺油。
处理方法：（1）分别检查，对症下药；（2）清洗轴承后更换新油为轴承室的1/2-1/3。
（七）电动机振动
可能原因：（1）电动机安装基础不平；（2）电动机转子不平衡；（3）皮带轮或联轴器不平衡；（4）转轴轴头弯曲或皮带轮偏心；（5）电动机风扇不平衡。
处理方法：（1）将电动机底座垫平，时机找水平后固牢；（2）转子校静平衡或动平衡；（3）进行皮带轮或联轴器校平衡；（4）校直转轴，将皮带轮找正后镶套重车；（5）对风扇校静。
二、电动机机械常见故障的分析和处理
（一）定、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。
（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。
（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。
（4）因绕组接地产生高热烧毁铁芯或齿部。可用凿子或刮刀等工具将熔积物剔除干净，涂上绝缘溱烘干。
（5）铁芯与机座间结合松动，可拧紧原有定位螺钉。若定位螺钉失效，可在机座上重钻定位孔并攻丝，旋紧定位螺钉。
（二）轴承故障检修
转轴通过轴承支撑转动，是负载最重的部分，又是容易磨损的部件。
（1）故障检查
运行中检查：滚动轴承缺油时，会听到骨碌骨碌的声音，若听到不连续的梗梗声，可能是轴承钢圈破裂。轴承内混有沙土等杂物或轴承零件有轻度磨损时，会产生轻微的杂音。
拆卸后检查：先察看轴承滚动体、内外钢圈是否有破损、锈蚀、疤痕等，然后用手捏住轴承内圈，并使轴承摆平，另一只手用力推外钢圈，如果轴承良好，外钢圈应转动平稳，转动中无振动和明显的卡滞现象，停转后外钢圈没有倒退现象，否则说明轴承已不能再用了。左手卡住外圈，右手捏住内钢圈，用力向各个方向推动，如果推动时感到很松，就是磨损严重。
（2）故障修理
轴承外表面上的锈斑可用00号砂纸擦除，然后放入汽油中清洗；或轴承有裂纹、内外圈碎裂或轴承过度磨损时，应更换新轴承。更换新轴承时，要选用与原来型号相同的轴承。
（三）转轴故障检修
（1）轴弯曲
若弯曲不大，可通过磨光轴径、滑环的方法进行修复；若弯曲超过0.2mm，可将轴放于压力机下，在拍弯曲处加压矫正，矫正后的轴表面用车床切削磨光；如弯曲过大则需另换新轴。
（2）轴颈磨损
轴颈磨损不大时，可在轴颈上镀一层铬，再磨削至需要尺寸；磨损较多时，可在轴颈上进行堆焊，再到车床上切削磨光；如果轴颈磨损过大时，也在轴颈上车削2-3mm，再车一套筒趁热套在轴颈上，然后车削到所需尺寸。
（3）轴裂纹或断裂
轴的横向裂纹深度不超过轴直径的10%-15%，纵向裂纹不超过轴长的10%时，可用堆焊法补救，然后再精车至所需尺寸。若轴的裂纹较严重，就需要更换新轴。
（四）机壳和端盖的检修
故障分析论文范文2
论文摘要：通过在配套、工程、设计、生产及研发等多部门多方面的接触和工作，并在工作中不断地学习与积累大量的工作经验，现就普遍存在电气设备维修的方法与实践上做一剖析阐述。
1电气设备维修的十项原则
（1）先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
（2）先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。
（3）机械后电气:只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。
（4）先静态后动态:在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。
（5）先清洁后维修:对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
（6）先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
（8）先后内部:先不要急于更换损坏的电气部件，在确认设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。
（9）先直流后交流:检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。
（10）先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。
2检查方法和操作实践
（1）直观法直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法：①检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车，通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。②检查方法：观察火花，电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判断为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。
（2）测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
（3）测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
（4）对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。①对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。②置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。③逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。这种方法简单，但容易把损坏不严重的电器元件彻底烧毁。逐步接入法：电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
故障分析论文范文3
1.1早期监测设备运行时间过长监测站点中2007年建设的站点占所有监测站点的半数以上，设备到现在已运行7年，远远超过电子设备平均寿命，监测主机、解调/解扰设备、监测板卡等硬件持续老化，突发性故障多发，导致故障率不断升高而且故障点分散性、随机性强，维护难度大。
1.2模拟及部分数字监测站点设备架构落后通过图1可以发现，所有模拟监测站点及部分数字监测站点采用半嵌入式结构，存储及各种软件运行均依赖监测主机，多个可能的故障环节集中到工控机本身，工控机自身的故障多发导致设备故障率升高，同时给故障分析及故障环节定位带来较大困难，不易进行有针对性的维护。
1.3多个厂商设备共存数字监测站点共采用三个生产厂家的设备，每个厂家的设备架构和组成都不一样，底层运行协议及系统软件均不同，虽然接口协议都符合总局标准及招标需求，但兼容性仍然不够理想，增加了维护难度。
2常见故障分析及故障处理流程
根据监测站点的特点及日常维护工作总结，常见故障现象主要分为三大类，即网络故障、软件故障、硬件故障。
2.1网络故障
2.1.1交换机及网线包括交换机电源故障、交换模块故障、交换机配置文件损坏及网线松动等，交换机及网线故障一般不易远程判断，主要依靠站点代维人员通过观察交换机指示灯及电源指示灯来判断，通常需要更换交换机。
2.1.2协议转换器江苏省广播电视监测网采用省广电干线网SDH进行三级组网，现仍有8个地市的区县采用协议转换器（光电转换）实现2M数据链路传输，协议转换器成对使用，市、县任何一端出现故障都会导致网络异常，多数网络故障都是由于协议转换器的电源适配器损坏，协转无法工作所致，需依靠站点代维人员辅助判断，一般要更换协转电源适配器。
2.1.3数据传输链路较少发生故障，如果排除上述两个环节，就要考虑SDH传输链路中某个环节出现问题，需联系各相关网络机房网管或技术员帮助排查解决。
2.2硬件设备类故障
2.2.1电源包括远程电源管理器故障、管理模块故障、解调器电源模块故障、场强仪电源模块故障、板卡箱电源模块故障、主机电源故障及电源线脱落等，在网络正常的情况下可通过PING命令初步判断各个设备运行状态，进行初步排除，结合远程维护软件和站点人员现场查看确定故障环节，日常维护中主要以电源管理器及解调器电源模块故障较多见。
2.2.2硬盘包括系统硬盘及阵列硬盘故障，系统硬盘故障及主机上的阵列硬盘一般远程无法直接判断，都会导致主机无法启动或自检失败，远程只能判断出该站点主机是否通讯正常，需站点代维人员协助判断。存储器硬盘故障可通过存储器管理口远程判断，存储器硬盘可以快递备品到站点并由站点人员代换，中心维护人员进行远程配置，主机内硬盘必须现场更换并重新安装系统或重做阵列，在维护中最耗时。
2.2.3风扇包括CPU风扇及机箱散热风扇故障，风扇故障一般是由于运行时间过长或机房环境较差导致风扇停转，风扇停转的直接影响就是CPU无法工作致主机无法启动或启动后短时间内又自动关机，机箱散热风扇故障极易导致硬盘、显卡、监测板卡等过热，设备寿命缩短。风扇故障需要现场拆机判断及更换。
2.2.4监测板卡包括主机内的模拟监测板卡及数字嵌入式板卡故障，主要是由于板卡工作时间过长导致老化损坏，驱动无法加载，视频无法采集，中心无法观看视频，可以通过远程控制软件访问主机查看板卡状态。模拟监测板卡单块损坏会导致所有板卡驱动无法加载，需及时更换，数字监测板卡每块对应一个IP流输出，个别板卡故障不影响基本监测。
2.3软件故障
2.3.1操作系统包括操作系统崩溃及系统假死，系统崩溃主要是由于系统运行时间过长或频繁断电重启造成系统内核文件损毁，常见于LINUX操作系统的监测站点；系统运行产生的系统垃圾文件及监测软件中的日志文件过大容易导致系统盘空间被占满，从而造成系统假死，多见于WINDOWS操作系统的监测站点。系统假死可以通过远程访问删除垃圾文件解决，系统崩溃需要到站点现场更换系统硬盘或重装操作系统。
2.3.2运行软件及配置文件包括软件运行异常及配置错误，软件运行异常主要由于运行时间过长导致的进程崩溃，看门狗软件异常导致的软件无法正常启动及软件版本不一致导致运行异常。配置错误及参数设置不正确容易造成软件通讯、解扰、解调、存储、上报等功能无法正常实现，两种故障情况都主要依靠远程调试及配置来解决。
2.4信号问题
2.4.1信号中断常见的原因主要有信号线在机房施工中图被挖断、信号线脱落、分配器故障、模拟停传等，信号中断情况并不多见，主要依靠站点维护人员代为排查并帮助恢复。
2.4.2授权及信源错误主要是智能卡授权到期未能及时续授权及信号源不是最新的用户端信号，需要和站点所在地网络公司进行协调解决。
2.5故障处理的一般流程故障的处理要求准确、高效、具体、有针对性，一般采通过用户反馈和每日一报获取故障信息及维护请求，维护人进行简单故障判断、故障具体环节判断和分析，根据判断情况，优先采用远程维护，无法解决的在确定故障环节的情况下制定完善的维护计划，做好现场维护及备件准备。详细故障处理流程见图3。
3几点维护经验
3.1充分发挥中心软件中的状态监控功能中心软件具有站点运行状态查看功能，该功能通过不同颜色表示不同的工作状态，根据状态可以初步判定站点异常情况。比如紫色表示软件工作异常，主机工作正常，可以通过远程访问来查看具体情况并远程重启计算机及软件等；红色表示主机通讯异常，无法上传数据，在网络和远程电源管理器正常的情况下通过中心软件可以进行远程断电重启设备。充分利用状态监控功能，能方便、快捷的处理一般简单故障，也能更快的排除及定位故障环节。
3.2网络故障环节的判断要慎重网络故障具体表现为站点所有设备都无法通讯，可能的原因多样，故障环节的判断较复杂，同时网络故障有可能牵涉到第三方（网络公司），所以对网络故障环节判断必须慎重，首先从站点网络设备如交换机、网线、协议转换器等入手，最后才考虑数据链路故障的可能，并请网络公司人员帮助排查。
3.3用好远程维护的技术手段站点的维护工作主要依靠远程维护，大部分的非硬件故障都可以通过远程解决，部分硬件故障也需要远程软件来协助进行故障分析和故障环节定位，因此要充分发挥远程维护技术手段在维护中的作用。我们采用的技术手段主要有三种：1.远程电源管理器、计算机远程桌面控制软件、远程访问命令及软件，监测站点都配备远程电源管理器，通过WEB访问或中心软件可以方便的对电源管理器供电的设备进行断电重启；2.计算机远程桌面控制软件较常用的有VNC和PCANYWHERE，共同的特点是可以对固定IP的站点计算机远程访问，远程桌面会显示在主控计算机上，通过鼠标、键盘实现对站点主机的操作，跟在现场操作一样方便有效；3.对部分LINUX系统的站点，还可以通过PUTY软件和TELNET进入系统内核通过命令行方式进行操作，适用于有一定LINUX系统基础的技术人员。用好上述几种远程技术手段，不仅能及时完成站点大部分日常维护工作，同时也可以和现场维护相结合，提高维护效率。
3.4备品备件充分，方案完善，预防突况监测站点设备运行时间过长容易导致各种硬件故障，特别是采用工控机方式的站点，主机内部任何硬件的故障都可能导致主机无法启动或频繁死机现象，具体原因很难通过远程手段来判断，同时突发性故障也较常见，因此在通过远程手段尽可能准确的定位故障环节的同时，还要充分做好维护方案，尽可能详细的考虑各种可能的突况，备品备件要准备充分，风扇、硬盘、内存、电源、板卡等易损件必须常备。
3.5多依靠站点代维人员站点代维人员在维护中发挥着重要作用，特别是网络故障及电源类故障特别需要依靠现场观察来辅助定位故障环节，部分不需拆机更换的备件也是快递给站点代维人员并委托其更换，多数需要现场操作的简单维护都可以由其代为完成，保持和站点代维人员的良好沟通并充分发挥其维护能力不仅能更快的排除及定位故障环节，更能节省维护成本。
4改进维护工作的几点建议与思考
4.1促进技术升级及设备更新
4.1.1加快设备更新加快嵌入式数字监测站点设备的安装及更换，尽快启动模拟监测设备向全嵌入式转换，建设数字、模拟一体化的嵌入式监测站点，既能避免重复投入，又大大减少故障发生的几率，也更加易于维护。
4.1.2推动SDH省市县三级监测网络扩容与改造将现在的县级站点网络传输模式向以太网方式转变，摒弃协议转换器这个易发故障的环节，部分提前转换为以太接入的市县运行情况表明，网络故障的几率将大大降低。同时对网络带宽进行扩容，以满足监测业务的快速发展的需求。
4.1.3制定系统建设规范和接口标准建立一套适用于我省在建和已建监测系统的统一规范和接口协议标准，方便现有及新建系统功能扩展和在原系统基础上的业务扩展，最终实现各业务系统之间互联互通，站点设备和中心系统将在统一规范下相对独立，不同厂商的设备在满足该规范的条件下更好的兼容。
4.2改变维护方式及维护策略
4.2.1建立监测站点设备信息与维护记录数据库根据机房环境、供电情况、设备清单、设备年份、设备状态等信息建立监测站点基本信息库，并根据维护、巡检情况对变化信息进行反馈和更新，为数据分析、设备趋势预测和定期维护计划制定提供基础。
4.2.2改变维护策略按照设备使用年限、工作环境、老化程度和故障频次将设备维护级别分为三个级别。一级优先级最高，设备年份最久，老化严重，故障隐患最大，二级次之，三级最低。根据级别分类，制定巡检计划，增加一级维护站点的巡检次数，对可能存在隐患的设备环境、板卡、硬盘、风扇、系统等软硬件环节进行排查及提前更换，做到提前维护，减少突发故障。
4.2.3简化维护方式对所有监测站点配置文件进行备份，在对故障进行详细分析的前提下，更多采用整机更换的方式，始终保证数套完整监测站点的备份，并根据监
测站点设备信息库的数据及配置文件，快速还原故障站点需要更换的设备或主机，并远程指导站点维护人员代为更换。
4.3加强培训与沟通加强对我台维护人员及站点代维人员的业务培训，重点提高我台维护人员的故障分析、判断、远程调试能力及现场维护水平；提高站点代维人员对站点设备构成及工作原理的了解并熟悉常见故障现象，同时和站点代维人员加强沟通，建立良好的合作关系。
5结束语
故障分析论文范文4
关键词：交联电缆接头交联电缆附件油纸电缆故障接触电阻
一交联电缆接头运行状况
6-10KV高压动力电缆在水利工程和电力系统运用非常广泛,其完好的接头和附件对机电设备安全、经济、可靠运行和供电安全是非常重要的。设计良好、施工合理的电缆接头,经实际运行证明,在大多数情况下是可以长期使用的。但交联电缆由于载流能力强,电流密度大,对导体连接质量要求就更为严格。对接头所要求机械的电气的条件日益从严越来越高,特别是6-10KV电动机电缆,各种接头将经受很大的热应力和较高激烈程度与持续时间的短路电流的影响。所以说交联电缆附件也不是附属的,更不是次要的部件,它与电缆是同等重要,必不可少的部件,也是与安全运行密切相关的关键产品。交联电缆在国外已普遍应用,国内广泛采用虽然仅10余年,目前还存在一些问题,但随着技术的发展,附件的配套,质量的提高,工艺的完善,交联电缆已有替代油纸电缆的趋势具有广阔、深远的发展前景。
二交联电缆接头故障原因分析
由于电缆附件种类、形式、规格较多;质量参差不齐;施工人员技术水平高低不等;电缆接头运行方式和条件各异,致使交联电缆接头发生故障的原因各不相同。由于交联电缆与油纸电缆的介质不同,接头发生故障的原因有很大的差异,油纸电缆接头发生故障主要是绝缘影响,而交联电缆接头发生故障主要是导体连接。交联电缆允许运行温度高,对电缆接头就提出了更高的要求,使接头发热问题就显得更为突出。接触电阻过大、温升加快、发热大于散热促使接头的氧化膜加厚,又使接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,使接头的绝缘层破坏,形成相间短路,引起爆炸烧毁。造成接触电阻增大的原因有以下几点。
1、工艺不佳。主要是指电缆接头施工人员在导体连接前后的施工工艺。
(1)连接金具接触面处理不佳。无论是接线端子或连接管,由于生产或保管的条件影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层存在,这是不为人们重视的缺陷,但对导体连接质量的影响,颇为严重。特别是铝表面极易生成一层坚硬而又绝缘的氧化铝薄膜,使铝导体的连接要比铜导体的连接增加不少麻烦,工艺技术的严格性也要高得多。造成连接(压接、焊接和机械连接)发热的主要原因,除机具、材料性能因素外,关键是工艺技术和责任心。施工人员不了解连接机理,没有严格按工艺要求操作,就会造成连接处达不到电气和机械强度。运行证明当压接金具与导线的接触表面愈清洁,在接头温度升高时,所产生的氧化膜就愈薄,接触电阻就愈小。
(2)导体损伤。交联绝缘层强度较大剥切困难,环切时施工人员用电工刀左划右切,有时干脆用钢锯环切深痕,往往掌握不好而使导线损伤。剥切完毕虽然不很严重,但在线芯弯曲和压接蠕动时,会造成受伤处导体损伤加剧或断裂,压接完毕不易发现,因截面减小而引起发热严重。
(3)导体连接时线芯不到位。导体连接时绝缘剥切长度要求压接金具孔深加5mm,但因产品孔深不标准,易造成剥切长度不够,或因压接时串位使导线端部形成空隙,仅靠金具壁厚导通,致使接触电阻增大,发热量增加。
2、压力不够。现今有关资料在制作接头工艺及标准图中只提到电缆连接时每端的压坑数量,而没有详述压接面积和压接深度。施工人员按要求压够压坑数量,效果如何无法确定。不论是哪种形式的压力连接,接头电阻主要是接触电阻,而接触电阻的大小与接触力的大小和实际接触面积的多少有关,与使用压接工具的出力吨位有关。造成导体连接压力不够的主要原因有以下3点。
(1)压接机具压力不足。近年压接机具生产厂家较多,管理混乱,没有统一的标准,特别是近年生产的机械压钳,压坑不仅窄小,而且压接到位后上下压模不能吻合;还有一些厂家购买或生产国外类型压钳,由于执行的是国外标准,与国产导线标称截面不适应,压接质量难保证。
(2)连接金具空隙大。现在交联电缆接头多数单位使用的连接金具,还是油纸电缆按扇型导线生产的端子和压接管。从理论上讲圆型和扇型线芯的有效截面是一样的,但从运行实际比较,二者的压接效果相差甚大。由于交联电缆导体是紧绞的圆型线芯,与常用的金具内径有较大的空隙压接后达不到足够的压缩力。接触电阻与施加压力成反比,因此将导致增大。
(3)假冒伪劣产品质量差。假冒伪劣金具不仅材质不纯,外观粗糙,压后易出现裂纹,而且规格不准,有效截面与正品相差很大,根本达不到压接质量要求,在正常情况下运行发热严重,负荷稍有波动必然发生故障。3、截面不足将交联电缆与油纸电缆的允许载流量,在环境温度为25℃时,进行比较得出的结论是:ZQ2—3×240油纸铜芯电缆可用YJV22-3×150交联铜芯电缆替代。因为YJV22-3×150交联电缆的允许载流量为476A;而ZQ2-3×240油纸电缆的允许载流量为420A,还超出56A。ZLQ2-3×240可用YJLV22-31×50替代,因为交联3×150铝芯电缆的载流量为364A,而油纸3×240铝芯电缆的载流量才320A,交联电缆还超出44A。如果用允许载流量计算,150mm2交联电缆与240mm2油纸电缆基本相同,或者说150mm2交联电缆应用240mm2的金具连接才能正常运行。由此可见连接金具截面不足将是交联电缆接头发热严重的一个重要原因。4、散热不好。绕包式接头和各种浇铸式接头,不仅绕包绝缘较电缆交联绝缘层为厚,而且外壳内还注有混合物,就是最小型式的热缩接头,其绝缘和保护层还比电缆本体增加一倍多。这样无论何种型式的接头均存在散热难度。现行各种接头的绝缘材料耐热性能较差,J-20橡胶自粘带正常工作温度不超过75℃;J-30也才达90℃;热缩材料的使用条件为-50～100℃。当电缆在正常负荷运行时,接头内部的温度可达100℃,当电缆满负荷时,电缆芯线温度达到90℃,接头温度会达140℃左右,当温度再升高时,接头处的氧化膜加厚,接触电阻随之加大,在一定通电时间的作用下,接头的绝缘材料碳化为非绝缘物,导致故障发生。综上所述增加连接金具接点的压力、降低运行温度、清洁连接金属材料的表面、改进连接金具的结构尺寸、选用优质标准的附件、严格施工工艺是降低接触电阻的几个关键因素。
故障分析论文范文5
论文摘要：数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法十分重要。
一、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：
1、询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。
2、现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
3、故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。
4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。
5、排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。
(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信号与报警指示分析法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
②软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
(4)接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。
(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
(7)交叉换位法当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
(8)特殊处理法当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
二、电气维修与故障的排除
电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简要介绍，供维修者参考。
1、电源电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足，电网质量高，因此其电气系统的电源设计考虑较少，这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足，再加上某些人为的因素，难免出现由电源而引起的故障。
2、数控系统位置环故障
①位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
3、机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。
故障分析论文范文6
论文摘要：通过在配套、工程、设计、生产及研发等多部门多方面的接触和工作，并在工作中不断地学习与积累大量的工作经验，现就普遍存在电气设备维修的方法与实践上做一剖析阐述。
1电气设备维修的十项原则
（1）先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
（2）先外部后内部:应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则，盲目拆卸，可能将设备越修越坏。
（3）机械后电气:只有在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。
（4）先静态后动态:在设备未通电时，判断电气设备按钮、接触器、热继电器以及保险丝的好坏，从而判定故障的所在。通电试验，听其声、测参数、判断故障，最后进行维修。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。
（5）先清洁后维修:对污染较重的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
（6）先电源后设备:电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
（7）先普遍后特殊:因装配配件质量或其他设备故障而引起的故障，一般占常见故障的50%左右。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
（8）先后内部:先不要急于更换损坏的电气部件，在确认设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。
（9）先直流后交流:检修时，必须先检查直流回路静态工作点，再交流回路动态工作点。
（10）先故障后调试:对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气线路速的前提下进行。
2检查方法和操作实践
（1）直观法直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法：①检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车，通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注意有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。②检查方法：观察火花，电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判断为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有轻微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。（2）测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
（3）测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。
（4）对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。①对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。②置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。③逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。这种方法简单，但容易把损坏不严重的电器元件彻底烧毁。逐步接入法：电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
