“继电器—接触器”控制线路装接的检查分析

■              湖北省黄冈工程学校  张闯

一、 概述

机电控制线路安装完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作起动试车，目的是考核装接质量，验证装接运行的可靠性，对安装线路作最后检测。在实际训练中的试运行住住会遇到意想不到的异常现象，使试车失败而跳闸或烧坏保险。在电机起动之前，就应做好事前准备工作，在整个实训过程中都要进行检查，并对检查的结果加以分析，解除故障。现以图1所示的自耦降压启动典型电路为例进行分析，图2为其装接图。

 

二、试车前的检查

（1） 用兆欧表测量图中电动机M3～各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。

（2）检查电动机M内部有无杂物，用吹风机或手风箱等来吹净内部，不能碰坏绕组转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其它异声。

（3） 检查电动机M铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。如果是降压起动，还要检查降压起动设备的接线是否正确。

（4） 检查电动机M紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁和有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。

（5）检查电动机M外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。

（6）检查图2中各电器元件（熔断器FU、交流接触器KM1和KM2、热继电器FR、时间继电器KT、中间继电器KA、按钮开关SB1、SB2、自耦变压器T、指示灯HL1、HL2、HL3等）质量好坏其整定值是否合适，动、静触头接触是否良好，有无灰尘、砂子，熔体是否完好，检查元件规格、容量是否符合要求和装接是否牢固，导线是否横平竖直，转角垂直弯型是否正确，不得有架空线、交叉线，接线不反圈不露铜过长，禁止损伤绝缘层及线芯。

(6)检查图2控制回路元件接线是否正确，控制回路接线检查可以在未接通电动机M情况下用指针万用表（也可用信号灯）先模拟动作一次，确认各环节动作无误，指针显示正确与否。检查电动机引出线的主线路元件连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，导线截面面积是否符合要求。

 

图1   自耦降压启动电路原理图

  

图2    自耦降压启动电路安装图

 

三、试车过程中检查

1. 启动时检查。

（1）电动机M在通电试运行时必须注意，传动部分附近不应有其他人员站立，也不应站在电动机及被拖动设备的两侧，以免旋转物切向飞出造成伤害事故。

（2）接通电源之前就应安排一名学生作好切断电源的准备，以防万一接通电源后电动机或控制部分出现不正常的情况时（如电动机M不能启动、启动缓慢、出现异常声音，接触器KM等元件出现异常声响、火花等）能立即切断电源。拉合闸动作应迅速果断。

（3）电动机M的连续启动次数不宜超过3-5次，以防止启动设备和电动机过热。尤其是电动机功率较大时要随时注意电动机的温度上升情况。

（4）电动机M启动后不转或转动不正常或有异常声音时，应迅速停机检查。

2. 试运行时检查

（1）检查电动机M转动是否灵活或有杂音，注意观察电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符。

（2）检查电源电压是否正常，对于380V异步电动机，电源电压不宜高于400V，也不能低于360V。

（3）记录起动时的电压、起动时间和电动机M空载电流。注意电流不能超过额定电流。

（4）检查电动机M所带动的设备是否正常，电动机与设备之间的传动是否正常。

（5）检查电动机M运行时的声音是否正常，有无冒烟和焦味。

（6）用验电笔检查电动机M外壳是否有漏电和接地不良等情况。

（7）检查电动机M外壳有无过热现象并注意电动机的温升是否正常，轴承温度是否符合制造厂的规定。

（9）检查电动机M的轴向转动（指滑动轴承）是否超过规定。测量电动机的振动是否超过规定数值。

 

四、试车失败的原因分析及对策

图1所示的是自耦降压启动典型电路，图2为其装接图。其控制回路的短路保护是使用熔断器FU，降压启动接触器KM1，全压运行接触器KM2，它们互锁，减压启动时间继电器KT，中间继电器KA, 防止因为接触器不切换造成自耦变压器烧毁,起分流作用， 热继电器FR作过载保护（有时FR接在主回路中），HL1电源指示灯，HL2减压启动指示灯，HL3正常运行指示灯。其主回路使用自耦变压器T降压启动电机M。现分析其起动失败的原因及采取的对策。

1. 电动机一起动立即跳闸，即瞬动跳闸。

（1）熔断器FU的瞬时熔断与FR短延时分断 ,控制回路是用熔断器作保护电器，一般而言，凡是新设备且熔断器规格选择合理的，在故障时不会发生瞬时熔断的现象。熔断器熔断体严重受伤，但还维持着薄弱的电气导通性能，一旦起动电流通过时，该熔断体即熔断,正好是控制回路所接的一相，接触器线圈失电，即造成接触器失压跳闸，合闸失败。有两种情况会使熔断器受伤：其一是机械外力作用，外壳破裂，导致熔断体受伤，此种情况是可观察到的；另一种是已使用过的熔断器，曾发生过相间短路故障。如果熔断的一相不是控制回路的同相，接触器不会因此而失压跳闸，便表现为电动机缺相运行。此时电动机转矩不足，无法起动，表现堵转状态，热保护因此而动作，接触器跳闸，起动失败。此时应更换全部熔断器（因为其他两相熔断器也因长时期大电流而影响其特性），排除其他原因后再起动。当然在此过程中，必须注意电流表指示值，确保无其他异常情况。

（2）接触器KM1瞬动跳闸 ,KM1 起动时瞬动跳闸有两个原因：

a.熔断器FU熔断：通常不重视控制回路熔断器的选择。不管接触器的容量大小，选用额定电流5A的熔断体（熔芯）很多。对于小容量的接触器问题不大，当接触器容量达250VA时，接触器线圈起动容量达1KVA以上，其电流超过5A,5A的熔断体便可能熔断,这就造成接触器线圈失电,合闸失败。只要将熔断器换成10A的即可。若再发生熔断，那么要看是否为其他地方发生了短路。

b.合闸回路接触器KM1自保持触点故障： KM1的辅助触点一直用来作接触器合闸后的自保持，但该辅助触点在制造及校核时，历来不被制造商重视，会较多遇到接触不良的情况。因它是常开的，接触不良在合闸前是不会发觉的，合闸后的自保持全靠该触点，接触不良导致工作不能自保持，接触器线圈失电跳闸，合闸便失败。发现此种情况，应再按一次按钮，此时注意合闸时接触器KM1主辅助触点动作情况，再检查一下触头是否有杂物污染、砂子。若有，应用砂纸将杂物、污染物擦去，再试合一下即可。控制线电压过低要保证接触器KM1可靠吸合，其线圈电压不得低于额定电压的85%。在起动时由于起动电流较大，线路压就要大一些，很可能低于额定电压85%，这样接触器无法吸合。对策是在接触器所处的母线上设置补偿电容，以减少流过供电线路的电流。补偿的电容量可按电动机额定容量的80%考虑。当然也可通过相关的计算来确定。

2. 降压起动失败跳闸。

降压起动失败跳闸有两种情况，其成因各不相同。

（1）在未切至全电压时即跳闸 这种情况往往是电动机端电压不足造成的，此时从监测到的电压情况便可判断。造成端电压过低的原因是：一方面可能是供电电压低，另一方面可能是降压电抗（或电阻）值偏大，致使电动机端电压过低，起动转矩不足以克服负荷转矩，电动机如堵转一般，电流始终不衰减，热保护到时动作跳闸，起动失败。如果是电抗过大，则调节电抗值，使得母线电压与电动机端电压均有妥当的数值，各方面工作都正常。

（2）降压过程是成功的，在KM2接通投切至全电压运行时跳闸在电动机从降压阶段至全电压工作的切换过程中，有一供电间隙（如Y—△起动），此时因电动机内有剩磁，它的电磁场的情况与停机是不同的，有自己的极性方向，类似发电机。当合至电网时由于相位不一致，有时会造成大的冲击，其电流甚至会超过全电压起动的情况，出现意料不到的断路器过流动作，或接触器失压跳闸。这种状况下大多能起动成功，有时起动要失败，有很大的偶然性。二次起动冲击电流很小，起动便能成功。

3. 延时跳闸。

（1）电动机端电压不足，接触器能可靠合闸。但电动机端电压不足，不能拖动相关的设备运转，相当于堵转状态，时间一长，热保护FR便自动跳闸。 

（2）热保护FR参数选用设置不正确，出现偏小或误动作。

4. 自耦变压器烧坏。

电动机正常运行后，自耦变压器能可靠的断开电源（变压器停止工作），否则会导致变压器烧坏，带来不必要的损失。时间继电器，中间继电器进行保护。即当电动机起动完毕后，不管电动机运行怎样，这段时间和中间继电器都动作而断开起动接触器KM1，防止因为接触器KM1不失电切换造成自耦变压器烧毁。 

5. 电动机反转。

只要将电动机主线路任意两相线换接一下，电动机即可正向转动。

6. 电动机故障。

异步电动机的故障可分为机械故障和电气故障两类。机械故障如轴承、铁心、风叶、机座、转轴等故障，一般比较容易观察与发现；电气故障主要是定子绕组、电刷等导电部分出现的故障。由于电动机的结构型号、制造质量、使用和维护情况的不同，往往可能出现同一故障有不同外观现象，或同一外观现象引起不同的故障。因此要正确判断故障，必须先进行认真细致的观察和分析。然后用工具、仪表进行检查与测量，找出故障所在，并采取相应的措施予以排除。

（一）电源接通后电动机不能起动

（1）电源断电或导线接线不良，检查电源，接触不良应进行重接。（2）熔丝烧断，控制回路接线或主回路接线错误；更换保险丝，检查控制接线或主回路接线。（3）定子绕组接线错误，检查接线，纠正错误。（4）定子绕组断路、短路或接地，绕线电机转子绕组断路，找出故障点，排除故障。（5）绕线电动机转子回路断开，找出断路点，并加以修复。

（二）电动机温升过高或冒烟

（1）启动过于频繁，需减少启动次数。（2）三相异步电动机断相运行，检查并排除故障。（3）定子绕组接线错误，检查定子绕组接线，纠正。（4）定子绕组接地或匝间、相间短路，查出接地或短路部位，修复。（5）定子、转子相擦，进行修理或更换。

（三）电机振动，风扇叶片损坏和转子不平衡，校正平衡，检查安装情况及底脚螺栓。

（四）运行时有异声

（1）定子转子相擦，检查轴承，看转子是否变形，进行修复或更换。（2）轴承损坏或润滑不良，更换轴承，润滑轴承。（3）电动机两相运行，查出故障点并加以修复。（4）风叶碰机壳，检查并消除故障。（5）绕组接地或相间短路，检查并修复。（6）绕组匝间短路，检查并修复。

（五）电动机外壳带电

（1）电源线与接地线搞错，接地线的毛刺与外壳相碰，接地线线头脱落，接地线失效和接零的零线中断（接地不良或接地电阻太大），按规定接好地线。（2）绕组受潮，绝缘损坏或老化，对受潮的绕组进行烘干处理，绝缘损坏或老化的绕组应予以更换。（3）相线触及外壳，有脏物，引出线或接线盒的接头的绝缘损伤而接地。按规定接好地线，消除接地不良处；查接线盒桩头，接头的绝缘情况，若已损坏，应套上绝缘管和包扎绝缘布；清除脏物，重接引出线。

（编辑   黄立明）