高级电工培训教程

目 录TOC\o"1-2"\h\z\u第一部分 电工与电子仪器仪表 1项目一 信号的观察与测量 1项目二 元器件的识别与检测 5项目三 晶体管特性图示仪的使用 9项目四 兆欧表的使用 18项目五 接地电阻测试仪的使用 21项目六 电子线路制作 22第二部分 机床电气控制部分 38项目一 Z3050 型摇臂钻床电气控制故障排除 38项目二 M7120型平面磨床电气控制故障排除 41项目三 X62W型万能铣床电气控制故障排除 44项目四 T68 型卧式镗床电气控制故障排除 49第三部分 电气控制与 PLC 57项目一 手持编程器训练 57项目三 PLC设计问题 66项目四 PLC设计举例分析 67项目五 PLC机械手控制 72项目六 交通灯控制 81项目七 多方式运料小车的控制 84第四部分 高级维修电工知识题库 88试题一 高级维修电工知识样试题 88试题二 高级维修电工知识样试题 94试题三 高级维修电工知识样试题 100试题四 高级维修电工知识样试题 106试题五 高级维修电工知识样试题 112试题六 高级维修电工知识样试题 119关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE1PAGE1关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。第一部分 电工与电子仪器仪表项目一 信号的观察与测量一、训练任务学习使用示波器、函数信号发生器和交流电压表。掌握定量测量电信号的幅值、周期和相位的方法。二、必备知识压电源、函数信号发生器提供。这些信号的波形可用示波器进行观察。测试信号幅度的常用仪器有万用表、交流电压表和示波器。直流电压一般用万用表测量比较方便，如需要也可用示波器测量。应注意用万用表和交流电压表测量交流电时，读数都是有效值，它们的测试对象仅限于正弦交流电；示波器可测量各种信号波形，它的读数为峰-峰值。本实验室示波器、交流电压表和万用表测试正弦电压的性能比较如表.1.1：测量电压范围频率范围输入阻抗700V测量电压范围频率范围输入阻抗700V量程：40~100Hz 400mV量程VC97型数字万用表700V（峰值）其余量程：40~400Hz其余量程为 10AS2294A型交流电压表 100uV~300V（有效值）5Hz~1MHzSS-7802A型示波器40V（峰峰值）直流~20MHz电阻20pF示波器测量方法：示波器定量测量时，垂直电压分度“ VOLTS/div”旋钮和扫描时间旋钮“TIME/div”的“微调”旋钮应置于校准位置（即示波器屏幕显示区 、172处无“>”符号）。直流电压的测量首先使屏幕显示一水平扫描线。输入耦合方式置于“ GND”，此时显示扫描线为零电平的参考基准线，再将输入耦合方式置于“ DC”位置。输入端上被测信号，此时，“ VOLTS/div”档位所指的数值与信号在垂直方向位移的格数相乘，即为测得的直流电压值。高于或低于零电平的电压分别为正值和负值。例：被测点距基准电平为 1.8格，如“VDLTS/div”档位置于5V/div，则直流电压为：U=1.835=9V。交流电压的测量如图2.4.1，如果“VDLTS/div”档位置于此数值在示波器屏幕显示区位置11或18处显示），屏幕上显示被测信号峰 -峰之间的高度为 4格，算方法为：U峰-峰=234=8V1

10div电压最大值： UM=23U峰-峰UM电压有效值：U=2如果用光标测量，可将两条水平光标线移到波形两测试点，直接从示波器屏幕下方文字显示读出电压值。

8div

U峰峰T图1.1 电压和周期的测量时间、频率的测量如图3.1，屏幕显示被测信号一个周期所占格数为 6 格，如果扫描时间“TIME/div”的档位在此数值在示波器屏幕显示区位置 3处显示则周期频率f=1/T=333HZ。时间、频率也可用光标测量，只需将两条竖直光标线调到信号一个周期波形位置，直接从示波器屏幕下方文字显示读出周期和频率值。同频率两信号之间相位差的测量将两被测信号送入CH1和CH2读出信号一个周期所占的格数为 A，两号相应点所占的格数为B，则相位差为B 360A如图3.波形一个周期占 6格，两信 B号相应点所占的格数为 1格，则相位差 A1 360 606

图1.2 相位差的测量示波器测量电流用示波器不能直接进行电流测量，可采用间接测量法，即测量被测支路中需串接一个小阻值的电阻，此电阻也称取样电阻。三、预习要求预习交流电压表、功率函数信号发生器和示波器的使用方法。四、实验仪器1型双踪示波器型功率函数信号发生器AS2294A型交流电压表十进制电容箱（RX7-O型5．旋转式电阻箱（ZX21 五、实训任务观察示波器“标准信号”波形将CH1或CH2测试线（红色夹子）接到示波器“ CAL”输出端。改变触源或调节触发电平数值，观察波形稳定情况。波形稳定后，用示波器测出该“标准信号”的峰峰值与周期，并与给定的标准值进行比较。测试值记录： f= V峰-峰=信号发生器输出电压幅值的测量将信号发生器输出频率调为 f= 1KHz，波形选择正弦波。由小到大调节输出幅值，用示波器和交流电压表分别测量，选取 3个不同电压值记入表 其中最后一次调为信号发生器最大输出电压值。由示波器测量结果计算出有效值并与交流电压表测量结果进行比较，选取一组数据画出波形图。测量次数123交流电压表读数测量次数123交流电压表读数示波器测量峰 -峰有效值计算结果示波器测量信号的频率将示波器接入信号发生器输出端，信号发生器输出调为 U峰峰=4V，波形择方波，频率分别调为 、2KHz、5KHz（由信号发生器频率计读出），用示波器测出该信号的频率（采用两种测量方法），结果记入表1.3，选取一数据画出波形图。测试时注意观察垂直耦合方式（ DC/AC）改变对波形的影响，用文字叙变化过程。表1.3 示波器测量信号频率记录信号发生器输出频率 200Hz 2000Hz 5000Hz“TIME/div”档位一个周期占有的格

数信号周期计算所得频率△t1/△示波器测量信号的相位1.3接线。信号发生器输出频率f=1KHz、峰-峰值UP-P=4V的正弦波，用示波器同时观察信号源输出电压与电容电压的波形，调节或C，观察波形的变=2KC=0.F时观察到的波形，并测出它们的相位差。红夹信 R号 C

示波器源 红 黑 红 黑黑夹CH1 CH2图1.3 RC测试电路注意：信号发生器和示波器的接地端需接到一起，否则可能造成电路局部短路。示波器CH1与CH2通道的接地端内部是相连的。六、实训要求电压分度值和扫描时间档位。归纳示波器使用要点。项目二 元器件的识别与检测一、项目任务掌握直流电源、万用表的使用方法。熟悉元器件的外形及引脚的识别方法。二、使用器材万用表一只、直流电源、不同规格电阻、二极管、三极管若干。三、项目内容与步骤（一）万用表的使用使用前万用表的调零，这是针对模拟式万用表的调零，数字式万用表无需调零，在零输入时即两表笔空接的时候调节调零旋钮，使指针指向零。电源电压的测量接上直流电源的电压，调节电源电压。）使用万用表测量电源电压值，红表笔代表正电位，黑表笔代表负电（用正确。否则会导致万用表、仪器的烧坏）记录电压值，调节 3个直流电压值，分别记录测量结果。电阻阻值的测量。将万用表档位调至电阻档位，红黑表笔分别接至电阻两端，观察万用表显示，如果超过量程，将档位调高，如：当前 档，测量超过满量程，时应将档位调大，如 档，观察指针，如果超过满量程，则又调高档位。如果未超过满量程，可以从表中读出电阻值。记录读数，换一个电阻，继续测量，记录读数。（二）使用万用表检测二极管普通二极管测试管脚判断利用PN节的特性，可以用万用表的电阻档测试其正反向电阻值，从而判断管脚极性。可以用Rx1K或者Rx100表低电位。阻值较小则为正向电阻值，红表笔代表阴极，黑表笔代表阳极；阻值较大则为反向电阻值，红表笔代表阳极，黑表笔代表阴极。判断好坏最基本的好坏则是二极管的单向导电性能，正向电阻越小越好，反向电阻越大越好。但是如果正、反向电阻都是无穷大或者无穷小则说明二极管内部已经烧坏短路或者击穿短路。一般来说小功率锗管正向电阻为5关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE6PAGE6关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。或者Rx1K档位，中、大功率一般选用 Rx1或者Rx10档位。稳压二极管判断稳压二极管的方法同普通二极管判断方法一样，可使用 Rx100档位，注意的是如果稳压二极管的正反向电阻相差太小说明其性能已经下降或者失效。发光二极管可用Rx10K档测量正反向电阻，正向电阻小于 50K，反向电阻大于 200K时，均为正常。（三）使用万用表检测双极型晶体管（三极管）管脚判断判断基极与极性总有一个管脚与另两个管脚导通，这个管脚就是基极。如黑表笔接基时，红表笔与另两个管脚导通，就是 NPN型，反之型。具体步骤按下面的图示测量：

图2.1对于上面三组测量，有两次阻值较小，在这两次阻值较小的测量过程中，如果是黑表笔没有移动，只是红表笔换了位置，则表明该晶体管为 NPN导电型，且黑表笔所接的管脚是基极。集电极判断（在第一步完成之后）此时已经确认了基极和管子的导电类型图2.2假定未知的两脚中任一脚为集电极，对于 NPN导电类型的晶体管，按下连接。记下表针摆动到达的位置。再假定另一脚为集电极，按下图连接，记下表针摆动到达的位置。在两次测量中，指针摆动较大的那一次的假定是正确的。图中的晶体管3脚为集电极。图2.3对于PN导电类型的晶体管，只要红、黑表笔对换，重复上面的测量。图2.4极间电阻的测量通过三极管极间电阻的测量，可判断管子质量的好坏，也可以看出三极管内部是否有短路、断路等损坏。在测试时，量程档位的设置很重要，否则容易产生误判和损坏三极管，小功率三极管应当用 Rx100或Rx1k，而不能使用Rx1或者Rx10，这是因为档位过小，万用表供给的电流过大，容易损坏三极管；大功率锗管则要使用Rx1或者Rx10容易产生误判。质量好的中、小功率三极管，基极与集电极、基极与发射极正向电阻一般为几欧到几百欧，其余的极间电阻都很高，约为几十千欧到几百千欧。硅材料的三极管要比锗管的极间电阻要高。四、实验要求要求测量动作规范，读数方法正确，读数误差小；判断晶体管极性时手法要灵活，思路要清晰。培养良好的基本素质。五、注意事项使用万用表要首先注意测量档位，要正确选择测量档位，切记不可用姆档测量市电（交流 220v）；度的振动会使万用表失去精度或损坏。用万用表测量电阻器的阻值时，要防止人体电阻的影响；8关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。项目三 晶体管特性图示仪的使用一、实验任务熟悉XJ4810型图示仪的面板装置及其操作方法；会测量二极管的正、反向特性，三极管的输入特性、输出特性及主要参数 （不包括频率参数），场效应的特性及其主要参数。二、实验原理晶体管特性图示仪主要由阶梯波信号源、集电极扫描电压发生器、工作于X-Y方式的示波器、测试转换开关及一些附属电路组成。晶体管特性图示仪根据器件特性测量的工作原理，将上述单元组合，实现各种测试电路。阶梯波信号源产生阶梯电压或阶梯电流，为被测晶体管提供偏置；集电极扫描电压发生器用以供给所需的集电极扫描电压，可根据不同的测试要求，改变扫描电压的极性和大小；示波器工作在 状态，用于显示晶体管特性曲线；测开关可根据不同晶体管不同特性曲线的测试要求改变测试电路。三、实验设备1、 XJ4810型图示仪；数量：1台；2、 、8050型NPN、、8550型型三极管，二极管，稳压二极管，型N沟道结型场效应管；数量：各一只。四、实验预习要求1、课外阅读《电子测量》晶体管测量的相关文献。2、参照仪器使用说明书，掌握 XJ4810型图示仪的使用方法。3、详细阅读实验指导书，作好绘制波形和测试记录的准备 6、五、实验步骤：测试小功率整流二极管 IN4001，做以下旋钮设置：峰值电压范围：0～（正向特性测量）； 0～（反向特性测量集电极电流极性 ：（正向特性测量）；－（反向特性测量）/IC/VCEAC??0～集电极电流极性 ：Y—电流/度：ICX/VCERZ△VZ/9关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE10PAGE10关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。NPN型管的测量 1）输出特性曲线的测峰值电压范围：0～集电极电流极性 ：+Y/ICX/VCE/0μ/直流电流放大系数 直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）交流电流放大系数 β△IC/△IB （VCE=常数）2）输入特性曲线的测试“峰值电压范围”：0～10V集电极电流极性 ：+Y/X/VBE/ICIB关系曲线的测量0～集电极电流极性 ：Y—电流/度：ICX//直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）PNP型管的测量（方法与 NPN型管的测量类似输出特性曲线的测试0～集电极电流极性 ：－Y/ICX/VCE/0μ/直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）交流电流放大系数 β△IC/△IB （VCE=常数）输入特性曲线的测试0～集电极电流极性 ：－Y—电流/度：阶梯信X—电压/度：VBE/输出特性曲线输出特性曲线输入特性曲线IC—IB关系曲线的测量峰值电压范围：0～集电极电流极性 ：+Y/ICX//ICIC—IB关系曲线直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）4. PNP型管的测量（方法与 NPN型管的测量类似输出特性曲线的测试“峰值电压范围”：0～10V集电极电流极性 ：－Y/ICX/VCE//直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）交流电流放大系数 β△IC/△IB （VCE=常数）输入特性曲线的测试0～集电极电流极性 ：－Y—电流/度：阶梯信X—电压/度：VBE/IC—IB关系曲线的测量峰值电压范围：0～集电极电流极性 ：－Y/ICX//直流电流放大系数 hFE=IC/IB（VCE=常数，IC=常数）ICIC—IB关系曲线5. 场效应管的测量（漏极特性）50V+Y/ICX/VCE3）/级饱和漏电流IDS：在VGS=0的那条曲线上，读测出 所对应的轴电流跨导△IDS/△VG（IDS常数，VGS常数）六．训练测试二极管、NPN型与PNP型三极管的各种参数特性。七．思考题NPN型与型三极管特性的测量有何不同？三极管与场效应管特性测量时，阶梯信号的设置有何不同？17关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE18PAGE18关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。项目四 兆欧表的使用1、任务兆欧表测量三相电动机绝缘电阻。要求：正确使用手摇式兆欧表。2、工作原理兆欧表的结构手摇式兆欧表输出电压有几种。磁电式流比计是测量机构。可动线圈1与2互成一定角度，放置在一个有缺口的圆柱形铁心 4的外面，并与指针固定在同一转轴上；极掌 5为不对称形状，使空气隙不均匀。

图4.1 兆欧表的结构示意图1、2- 动圈 3- 永久磁铁带缺口的圆柱形铁心 5- 极掌 6- 指针兆欧表的工作原理被测电阻接于兆欧表测量端子“线端” L与“地端”之间。摇动手柄，直流发电机输出直流电流。线圈 I、电阻1和被测电阻串联，线圈 2和电阻串联，然后两条电路并联后接于发电机输出端 (电压U)上。设线圈 1电阻r1，线圈2电阻为r则两个线圈上电流分别是：UI1r1 两式相除得：

I2 Ur2 R2I1 r2 R2I2 r1 式中，r1、r2、1和2为定值；为变量，所以改变 会引起比值I／I2的化。由于线圈1与线圈2绕向相反，流人电流I1和I2后在永久磁场作用下，在两个线圈上分别产生两个方向相反的转距了 和由于气隙磁场不均匀，因此 和既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。当 ≠时指针发生偏转，直到时，指针停止。指针偏转的角度只决定于Ｉ 1和Ｉ2的比值，此时指针所指的是刻度盘上显示的被测设备的绝缘电阻值。当端与L端短接时，Ｉ1为最大，指针顺时针方向偏转到最大位置，即“ 位置；当、L端未接被测电阻时， 趋于无限大Ｉ 指针逆时针方向转到“∞”的位置。该仪表结构中没有产生反作用力距的游丝，在使用之前，指针可以停留在刻度盘的任意位置。三、兆欧表的使用方法正确选用兆欧表兆欧表的选用，主要考虑仪表的额定电压和测量范围是否与被测的电气设备相适应。一般来说，额定电压为 500 V以下的电气设备，可选用 500 V或1000V的兆欧表；额定电压为 500V以上的电气设备，则选用 1000V或2500V的兆欧表。通常对于何种电气设备选用何种兆欧表都有具体规定，可按规定选用兆欧表。选用时为了设备的安全，切不可选用电压过高的兆欧表，以免将被测设备的绝缘击穿。同样不能选用电压太低的兆欧表，因为这样测量的结果，不能真实反映被测对象在额定工作电压下的绝缘电阻。兆欧表的选择举例见表1。在选用兆欧表时还应注意，有些兆欧表的刻度值不是从零开始，而是从12阻，因为电气设备的绝缘电阻低于使用前检查兆欧表是否完好将兆欧表水平且平稳放置，检查指针偏转情况：将 、L两端开路，以约120r／min的转速摇动手柄，观测指针是否指到“∞”处；然后将 、L两端接，缓慢摇动手柄，观测指针是否指到“ 0”处，经检查完好才能使用。兆欧表的使用①兆欧表放置平稳牢固，被测物表面擦干净，以保证测量正确。②正确接线。兆欧表有三个接线柱：线路 (L)、接地(E)、屏蔽(G)。跟不同测量对象，作相应接线，如图所示。测量线路对地绝缘电阻时， 端接地，端接于被测线路上；图4.2测量电机或设备绝缘电阻时， 端接电机或设备外壳， 端接被测绕组一端；测量电机或变压器绕组间绝缘电阻时先拆除绕组间的连接线，将 、L端分别接于被测的两相绕组上；测量电缆绝缘电阻时 端接电缆外表皮(铅套)上L端接线芯，端接芯线最外层绝缘层上。4.3③由慢到快摇动手柄，直到转速达 120r／min左右，保持手柄的转速均匀稳定，一般转动 1min，待指针稳定后读数。④测量完毕，待兆欧表停止转动和被测物接地放电后方能拆除连接导线。四、注意事项因兆欧表本身工作时产生高压电，为避免人身及设备事故必须重视以下几点：⑴不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被测设备必须切断电源和负载，并进行放电；已用兆欧表测量过的设备如要再次测量，也必须先接地放电。⑵兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场。⑶与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根导线切忌绞在一起，以免影响测量准确度。⑷测量过程中，如果指针指向“ 0”位，表示被测设备短路，应立即停止转动手柄。⑸被测设备中如有半导体器件，应先将其插件板拆去。⑹测量过程中不得触及设备的测量部分，以防触电。⑺测量电容性设备的绝缘电阻时，测量完毕，应对设备充分放电。五、实训用发电机式系列兆欧表测量三相电动机绝缘电阻项目五 接地电阻测试仪的使用1、任务用接地电阻测量仪测量接地电阻二、测量步骤图5.1测量前，首先将两根探测针分别插入地中 (见图5.1)，其距离沿被测接地极使电位探测针和电流探测针依直线相距 20米，于和之间。然后用专用导线分别将 、和接到仪表的相应接线柱上。数，慢慢转动发电机的摇把，同时，旋转“测量标度盘”，使检流计指针平衡，当指针接近黑线时，加快发电机摇把的转速，达到每分钟120转以上，再调整“测量标度盘”，使指针指于黑线上。如果“测量标度盘”的读数小于1时，应将“倍率标度”置于较小的倍数，再重新调整“测量标度盘”，当指针完全平衡在黑线上以后，用“测量标度盘”的读数乘以倍率标度，即为所测的电阻值。三、注意事项①当检流计的灵敏度高时，可将电位探测针 插入土中浅一些，检流计灵敏度不够时，可沿电位探测针 和电流探测注水使其湿润。②测量时，接地线路要与被保护的设备断开，以便得到准确的测量数据。四、训练用接地电阻测量仪测量接地电阻。项目六 电子线路制作——可控硅调光电路一、教学目标 过本项目的学习，掌握两个器件和一个电路，进一步提高电子电路的装、调试和检测水平；进一步熟悉示波器的使用。二、理论要求1、熟悉单结晶体管和晶闸管的结构、符号，掌握它们的特性分析和在电路中的连接；2、掌握单结晶体管触发电路的组成、工作原理和基本分析方法。三、实践要求：1、提高元器件的安装和焊接水平，进一步熟练示波器的使用；2、掌握单结晶体管和晶闸管的检测；3、掌握典型单、双向晶闸管调光电路的安装、调试和检测。四、培训内一) 仪器设电铬铁、尖镊子、电子剪、尖嘴钳、万用表、示波器、多媒体演示台。二）理论内容1、单向晶闸管结构外形结构图16-1-1 晶闸管的照片（2）内部结构和符号晶闸管有三个电极，阳极 A、阴极K和控制极 G，图16-1-2为晶闸管的符号和内部结构。晶闸管由 PNPN四层半导体构成，中间形成三个 PN结：、、。，用铝片和钼片为衬底。K阴极 控制极KJ3 GJJ2硅片J1P1铝片钼片A阳极图16-1-2 晶闸管的内部结构示意图及电路符号特性（伏安特性）I(A)正向特性C通态UBR

IHB

IG增大

IG 0A 断态O UT

UB V(V)O反向特性O图-1-7 晶闸管的伏安特性单向可控导电性晶闸管的导通条件为：①在晶闸管的阳极和阴极之间加上一定大小的正向电压；②在控制极和阴极之间加上正向触发电压。晶闸管的关断条件为：阳极电压降到足够小或反向，以使阳极电流降到最小维持电流）以下。

IH（晶闸管的注：满足以上两个条件，晶闸管才能由阻断变为导通，但晶闸管一旦触发导通后，控制极就失去了控制作用，这时只有满足关断条件才能由导通变阻断，否则一直处于导通状态。实验验证晶闸管特性HLRP AEG K

HLRP AE GUGK

HLRP AE GUGK K(b) (c)HLRP AE GK

HLRP AE GK(d) (e)图16-1-3 晶闸管的实验第一步：按图 16-1-3(a)接线，晶闸管不导通，指示灯不亮。第二步：见图 16-1-3(b)，在晶闸管的栅极阴极间加触发电压 UGK，晶闸管导通，指灯亮。第三步：按图 16-1-3(c)接线，去掉触发电压，晶闸管仍导通，指示灯亮。第四步：按图 16-1-3(d)接线，去掉触发电压，将电位器阻值加大，晶闸管电流减小当电流减小到一定值时，晶闸管关断，指示灯熄灭。第五步：按图 16-1-3(e)接线，去掉触发电压，将电源极性反接，晶闸管关断，指示熄灭。主要参数电压定额正向转折电压

U

；阻断态重复峰值电压 （正向阻断峰值电压

U

；反向转折电压（反向击穿电压）

U

；反向重复峰值电压（反向阻断峰值电压）

U

UD；额定电压

UD—通常把

U

和U

中较小的一个；正向平均电压

UF，又称管压降，一般在0.6V~1.2V范围内；其中：

UUBOURRM UB

100V100V注：选用晶闸管时，额定电压应为正常工作峰值电压的 2~3倍，以避免瞬时过电压坏晶闸管。管压降与正向平均电流的乘积就是正向损耗，它是造成元件发热的主要原因。电流定额额定正向平均电流

IF—在额定环境温度及标准散热条件下，允许通过工频正弦半波电流的平均值。当散热条件较差、环境温度较高和器件导通角较小时，所允许的电流要降低。一般

IF为正常工作平均电流的 1.5~2倍。擎住电流维持电流

ILa—由断态到通态的临界电流。IH—是指由通态到断态的最小电流。浪涌电流

I

—指允许电流过载值。控制极定额

UG

IGUG为1~5VI

为几十到几百毫安，为保证可靠触发，实际值应大于额定值。控制极反向电压 —按规定，控制极所加反向电压不得超过 10V，以免损坏晶闸管。检测方法. 判别各电极通过用万用表 或档测量普通晶闸管各引脚之间的电阻值，即能确定三电极。具体方法是：将万用表黑表笔任接晶闸管某一极，红表笔依次去触碰另外两个电极。若测量结果有一次阻值为几千欧姆（ 而另一次阻值为几百欧姆（ 则可判定黑笔接的是门极 G。在阻值为几百欧姆的测量中，红表笔接的是阴极 K，而在阻值为几千欧姆的那次测量中，红表笔接的是阳极 A，若两次测出的阻值均很大，则说明黑表笔接的不是门极G，应用同样方法改测其它电极，直到找出三个电极为. 判断好坏用万用表档测量普通晶体管阳极 A与阴极K之间的正、反向电阻，正常时均应为无穷大（若测得A、K短路或漏电。测量门极 G与阴极 K之间的正、反向电阻值，正常时应有类似二极管的正、反向电阻值（实际测量结果较普通二极管的正、反向电阻值小一些），即正向电阻值较小（小于 2k），反向电阻值较大 （大于0k。若两次测量的电阻值均很大或均很小，则说明该闸管 G、K 极之间开路或短路。若正、反电阻值均相等或接近，则说明该晶闸管已失效，其G、K极间PN结已失去单向导电作用。测量阳极 A与门极G之间的正、反向电阻，正常时两个阻值均应为几百千欧姆（ 或无穷大，若出现正、反向电阻值不一样 （有类似二极管的单向导电） ，则是G、A极之间反向串联的两个 PN结中的一个已击穿短路。3). 触发能力检测对于小功率（工作电流为5A以下）R×1档测量。测量时黑表笔接阳极 A，红表笔接阴极K，此时表针不动，显示阻值为无穷大（∞）。用镊子或导线将晶闸管的阳极 A与门极短路，相当于给 G极加上正向触发电压，此时若电阻值为几欧姆至几十欧姆（具体阻值根据晶闸管的型号不同会有所差异） ，则表明晶闸管因正向触发而导通。再断开 A极与G极的连接（A、K极上的表笔不动，只将 G极的触发电压断掉），表针示值仍保持在几欧姆至几十欧姆的位置不动，则说明此晶闸管的触发性能良好。2、单结晶体管结构、符号及等效电路（1）结构单结晶体管有三个极：第一基极 、第二基极 、发射极 内部结构如图所示，内25关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。部只有一个 PN结。单结晶体管内部结构示意图符号等效电路单结晶体管等效电路特性伏安特性在基极电源电压 一定时，单结管的电压电流特性可用发射极电流 IE和发射极与第一极之间的电压 的 关系曲线来表示，该曲线又称单结管伏安特性，如下图所示单结晶体管伏安特性曲线三个区域截止区：截止区对应曲线中的起始段 (OP)。此段UE<UD+UA，电流极小，E和B1电极间呈现高阻。26负阻区：负阻区对应曲线中的 PV段。当UE>UD+UA后，等效二极管导通，使 RB1速减小， 增大；又进一步促使 RB1减小。从E、B1两端看，UE随 的增大而减小，即具有负阻特性，这是单结管特有的。饱和区：饱和区对应曲线中的 V点以后段，过V点后 再继续增大，将变大单结管进入饱和导通状态，又呈现正阻特性，与二极管正向特性相似。三个区域的分界点、V（分别称为峰点和谷点） 。UP、IP分别称为峰点电压和峰点电流； UV、IV分别为谷点电压和谷点电流。其中UP UD UA

UBB UBRB1

式中

称单结管分压比， 一般为0.5~0.8。上式表明峰点电压随基极电压改变而改变，实用中应注意这一点。特点①当发射极电压等于峰点电压 UP时，单结管导通。导通之后，当发射电压减小到uE<UV时，管子由导通变为截止。一般单结管的谷点电压在 2~5V。②单结管的发射极与第一基极之间的 RB1是一个阻值随发射极电流增大而变小的阻，RB2则是一个与发射极电流无关的电阻。③不同的单结管有不同的 UP和UV。同一个单结管，若电源电压 UBB不同，它的UP和UV也有所不同。在触发电路中常选用 UV低一些或 IV大一些的单结管检测方法判断单结晶体管发射极 E的方法是：把万用表置于 R*100挡或R*1K挡，黑表笔接设的发射极，红表笔接另外两极， 当出现两次低电阻时， 黑表笔接的就是单结晶体管的发射极。单结晶体管 B1和B2的判断方法是：把万用表置于 R*100挡或R*1K挡，用黑表笔发射极，红表笔分别接另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是 B1极。3、单结晶体管振荡电路单结晶体管振荡电路能产生一系列脉冲信号，用来触发晶闸管。电路图27单结晶体管振荡电路波形图和工作原理波形图：单结晶体管振荡电路波形图工作原理当合上开关 S后，电源通过 、R2加到单结管的两个基极上，同时又通过 R、RP向电容器C充电，uC按指数规律上升。在 uC（uC=uE）<UP时，单结管截止， R1两端输出电压近似为 0。当uC达到峰点电压 UP时，单结管的 E、B1极之间突然导通，电阻 RB1剧减小，电容上的电压通过 RB1、R1放电，由于 RB1、R1都很小，放电很快，放电电流在R1上形成一个脉冲电压 。当uC下降到谷点电压 UV时，E、B1极之间恢复阻断状态，单结管从导通跳变到截止，输出电压 uo下降到零，完成一次振荡。当E、B1极之间截止后，电源又对 C充电，并重复上述过程，结果在 R1上得到一周期性尖脉冲输出电压，如图所示。上述电路的工作过程是利用了单结管负阻特性和 RC充放电特性，如果改变 RP，便改变电容充放电的快慢， 使输出的脉冲前移或后移， 从而改变控制角 α，控制了晶闸管触发导通的时刻。显然，充放电时间常数 τ=RC大时，触发脉冲后移， α大，晶闸管推迟导通；τ小时，触发脉冲前移， α小，晶闸管提前导通。单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路必须解决触发电路与主电路同步的问题， 否则会产生失控现象。 单结管振荡电路提供触发电压时， 解决同步问题的具体办法可用稳压管对全波整流输出限幅后作为基极电源，如图所示。图中 TS称同步变压器，初级接主电源。28（Dmebbs）免费获取更多精品资料。PAGE29PAGE29关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。三）操作内容 （调光电路典型实例）(一) 双向可控硅调光电路双向可控硅调光电路电路图双向可控硅调光电路电路工作原理分析左图是一个典型的双向可控硅调光器电路，电位器 和电阻与电容 C2 构成移相触发网络，当C2的端电压上升到双向触发二极管 D1的阻断电压时， D1击穿，双向可控硅 TRIAC触发导通，灯泡点亮。调节 RP可改变C2的充电时间常数， TRAIC的电压导通角随之改变，也就改变了流过灯泡的电流，结果使得白炽灯的亮度随着 RP的调节而变化。 POT1上的联动开关SW1在亮度调到最暗时可以关断输入电源，实现调光器的开关控制。可控硅 可控硅一旦被触发导通后， 将持续导通到交流电压过零时才会截止。 可控硅担着流过白炽灯的工作电流， 由于白炽灯在冷态时的电阻值非常低， 再考虑到交流电压的峰值，为避免开机时的大电流冲击，选用可控硅时要留有较大的电流余量。触发电路 触发脉冲应该有足够的幅度和宽度才能使可控硅完全导通， 为了保证可控硅在各种条件下均能可靠触发， 触发电路所送出的触发电压和电流必须大于可控硅的触发电UGT与触发电流 IGT 的最小值，并且触发脉冲的最小宽度要持续到阳极电流上升到维持电流（即擎住电流 IL）以上，否则可控硅会因为没有完全导通而重新关断。保护电阻 R 是保护电阻，用来防止 POT1调整到零电阻时，过大的电流造成半导体件的损坏。R太大又会造成可调光范围变小，所以应适当选择。电位器 小功率调光器一般都选择带开关的电位器，在调光至最小时可以联动切断电源，这种电位器通常分为推动式（ PUS）和旋转式（）两种。对于功率较大的调光器由于开关触点通过的电流太大， 一般将电位器和开 考虑到调光特性曲线的要求， 一般 位器，这种电位器的电阻带是均匀分布的， 单位长度的阻值相等， 其阻值变化与滑动距离转角成直线关系。滤波网络 由于被可控硅斩波后的电压不再呈现正弦波形， 由此产生大量谐波干扰， 重污染电网系统，所以要采取有效的滤波措施来降低谐波污染。图中 L1 和C1构成的滤波网络用来消除可控硅工作时产生的这种干扰， 以便使产品符合相关的电磁兼容要求， 避免对电视机、收音机等设备的影响。可控硅的缓冲保护可控硅在电路中工作时， 它的开关状态并不是瞬间完成的。 可控硅刚导通时的等效阻抗还很大，这时如果电流上升很快，就会造成很大的开通损耗； 同样，在可控硅接近完全关断时也还有较大电流， 这时如果可控硅两端的电压迅速上升， 也会产生很大的关断损耗。 开损耗会导致可控硅的发热量增加， 严重时会造成期间烧毁。 采用适当的缓冲措施来抑制电流和电压的上升速率，可以有效改善可控硅的开关工作条件。可控硅调光器的滞后现象普通的可控硅调光电路存在开机功率和关机功率不一致的现象， 这种电位器调至最小角度时的功率比开机时同一位置的功率要大的现象， 就是普通调光器的滞后效应。 滞后效应产生原因是每次触发可控硅时， 充电电容被部分放电引起的。 在触发二极管上串入一个小电阻可以减轻这种现象， 更有效的方法是采用上图的电路， 用C2 去触发可控硅，避免了滞后效的出现。可控硅调光器的最小负载限制使用可控硅调光器时， 当负载小于一定功率时， 灯泡就会出现闪烁现象， 这是由于可控硅的最小维持电流不足所引起的。 由于不同型号的可控硅的最小维持电流并不一致， 所以产厂家都会在产品说明上标示出适用的最小负载功率限制，在使用时必须注意这个问题。白炽灯的闪烁我们知道，人眼的瞳孔会随外界亮度的变化而调节大小， 以控制进入眼睛的光线强度，但这个调节速度与景物的变化有一个约 50~200mS的时间差，目的是用来防止外界亮度快速变化引起的眼部肌肉疲劳， 人眼的这个特性称为“视觉暂留”。白炽灯使用的是交变的 电压，由于交流电的正负半波都会使白炽灯发光，所以白炽灯在 1s 内要闪烁100 次，也就是闪烁周期是 10ms，这个时间小于人眼的最小视觉暂留时间，同时由于灯丝发光后的热惰性较大，所以人眼很难感觉到白炽灯的闪烁存在。元器件的检查与识别序号代号序号代号名称数量型号及规格1RP可调电阻1带开关1M欧2R电阻110KΩ3VS双向可控硅1BT131-600TO-92600V/1A4VD1双向触发二极管1DB35H灯泡1220V15W6C1电容20．1F7L电感10H检测要求清点元器件，并检查元器件型号和参数与清单是否相同判断电容、电阻的好坏判断双向触发二极管、双向可控硅的好坏判别双向可控硅的管脚安装说明一律水平安装，并贴紧印制板；电位器应尽量插到底，不能倾斜，三只脚均需焊接；双向触发可控硅脚不能弄错；都采用直立式安装，元件底面离印制板应有 5±的距离；电源线的正、负极颜色要区分。调试说明短路检测电路安装结束后，先目查电路安装是否正确， 然后用万用表 1K端测量输入端的电阻如在50K以上，则说明正常，如接近于零，则说明有短路故障，则需排除。通电检测在检查电路连接正确且无短路故障后，接通市电交流 220V电源，调节 观察泡H的亮度，如 H的亮度可调，则说明电路基本正常。电路中各电压波形的检测用示波器依次观察 H、、V二端的电压波形。调节 RP观察电压波形的变化。做好记录。(二) 单向晶闸管调光电路电路图单向晶闸管调光电路电路组成单向晶闸管调光电路由 、 、 、 四部分组成波形图和工作原理同步在单向晶闸管调光电路中，触发电路的电源是由整流和稳压削波后得到的电压，和主电路有相同的频率，因此实现了同步。电路中各点电压的波形图如图所示。移相晶闸管的导通取决于它在承受正向阳极电压时，加到控制极的第一个触发脉冲的时刻。第一个触发脉冲已使晶闸管导通后，以后的脉冲就不起作用了。如果将R2调小，电容C充电就加快，Vc上升到V2的时间就变短，出现第一个脉冲的时间就提前，αθ角变大，晶闸管输出电压的平均值Uo就增大。反之，RPUo就减小。脉冲输出由于主电流也是直流电源，因此就用电阻输出，但在输出端串联了一个二极管保证只有正脉冲输出。单向晶闸管调光电路各点电压波形操作内容1)元器件的检查与识别(1)元件清单序号代号表名称2-5-2数量 型号及规格1R1电阻110KΩ2R2可调电阻1100KΩ3R3电阻1100Ω4R4电阻1330Ω5R5电阻12KΩ6R6灯泡124V7C1电容10．8D1稳压二极管112-15V9D2二极管1IN414810D4-D7二极管4IN400711D3单向晶闸管1MCR100-612Q1单结晶体管1BT3313电路板114香蕉插头215导线等(2) 检测要求①清点元器件，并检查元器件型号和参数与清单是否相同 ;②判断电容、电阻的好坏 ;③判断单结晶体管、晶闸管的好坏 ;④判别单结晶体管、晶闸管的管脚 .2).安装说明电阻、二极管的安装一律水平安装，并贴紧印制板 ;电位器应尽量插到底，不能倾斜，三只脚均需焊接。二极和稳压管的正负极性不能弄错，且两种管型不能混用。单结晶体管与晶闸管的安装都采用直立式安装，晶闸管底面离印制板应有 的距离; 单结晶体管与晶闸管的管极性不能弄错.电容与其他部件的安装电容器应尽量插到底，元件底面离印制板最高不能大于 。电源线的正、负极颜色要分.(4).实物图片（仅供参考）3)调试说明⑴．基本性能检查①短路检测电路安装结束后，先目查电路安装是否正确，然后用万用表 1K端测量输入端的阻，如在 50K以上，则说明正常，如接近于零，则说明有短路故障，则需排除。②通电检测在检查电路连接正确且无短路故障后，接通交流 24V电源，调节 观察灯泡 R6的度，如R6的亮度可调，则说明电路基本正常。⑵．电路中各电压波形的检测用示波器依次观察 D、E、A、B、C点的电位和CD之间的电压波形。调节 R2观察AB、C三点电位波形的变化。并做好记录。考核要求和评分（ 100分）学号姓名考评员：时间60分钟总得分：考核内容及要求配分评分标准得分1 15分钟内核对及用表检测元器件，10不会检测或超时更换，每个扣对多余和缺少及不合格的元器件进行子5分，超1分钟扣2分。更换。2 按图装配，要求不损坏元器件，无虚焊，无漏焊，无搭锡，焊点光亮，元40漏装、漏焊、虚焊、搭锡、错装、每个扣 5分，损坏元器件每器件排列整齐并符合工艺要求。个扣10分，不符合工艺要求每处扣2分。3 经检查后加交流电源，调节灯泡亮度。若有故障应排除。20有故障不会排除扣 10分不会调节亮度扣 20分4 测量并记录中等亮度时的输入、输出电压：10不会测量扣 10分，测量不准确每处扣5分。5用示波器观察相关点的波形并记录。5用示波器观察相关点的波形并记录。20不会用示波器观察波形扣分，不会用示波器读出输入输出电压扣 10分。20延伸与拓展一、电路故障分析单向晶闸管调光电路的结构较简单，且各点电位很容易通过理论分析得出，所以在检查故障时可以用电位检测法。首先测D点电位，正常为交流输入电压的 0.9倍左右，若低于该值，则说明整流部分现故障；再测 E点电位，正常情况略低于稳压管的稳压值，若偏高则可能是稳压管电路部分断路故障，或 R5部分的故障；再测 A点电位，就能观察到指针抖动，则说明触发电路分正常。二、其他结构的调压电路单结晶体管触发的单向晶闸管调压电路的结构形式多种多样，其工作原理基本相同，主电路的调试步骤为：先用调压器给主电路加一个低电压 （10~20伏）接上触发电路，用波器观察晶闸管阳阴极之间电压的变化，如果波形上有一部分是一条平线就表示晶闸管已经导通。平线的长短可以变化，表示晶闸和的导通角可调。调试中要注意输出、输入回路的电流变化是否对应，有无局部断路及发热现象。三、双向晶闸管的检测判别各电极 用万用表1或档分别测量双向晶闸管三个引脚间的正、反向电值，若测得某一管脚与其它两脚均不通，则此脚便是主电极 。找出极之后，剩下的两脚便是主电极 和门极。测量这两脚之间的正反向电阻值，会测得两个均较小的电阻值。在电阻值较小 （约几十欧姆）的一次测量中，黑表笔接是主电极红表笔接的是门极 。螺栓形双向晶闸管的螺栓一端为主电极 较细的引线端为门极 较粗的引线端为电极。金属封装（双向晶闸管的外壳为主电极 。塑封（220）双向晶徊管的中间引脚为主电极 该极通常与自带小散热片相连。判别其好坏 用万用表1或档测量双向晶闸管的主电极 与主电极之间、电极与门极之间的正、反向电阻值，正常时均应接近无穷大。若测得电阻值均很小，则说明该晶闸管电极间已击穿或漏电短路。测量主电极T1与门极之间的正、反向电阻值，正常时均应在几十欧姆（ Ω）至一百欧（Ω之（黑表笔接极，红表笔接极时，测得的正向电阻值较反向电阻值略小一些） 若测得极与极之间的正、反处电阻值均为无穷大，则说明该晶闸管已开路损坏。触发能力检测 对于工作电流为 以下的小功率双向晶闸管，可用万用表 1档直接测量。测量时先将黑表笔接主电极 T2，红表笔接主电极 然后用镊子将 极与门极短路，给极加上正极性触发信号，若此时测得的电阻值由无穷大变为十几欧姆（ Ω），则说明该晶闸管已被触发导通，导通方向为 。再将黑表笔接主电极 红表笔接主电极 用镊子将极与门极之间短路，给 加上负极性触发信号时，测得的电阻值应由无穷大变为十几欧姆，则说明该晶闸管已被触36关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。发导通，导通方向为 。若在晶闸管被触发导通后断开 G极，T2、T1极间不能维持低阻导通状态而阻值变为无穷大，则说明该双向晶闸管性能不良或已经损坏。若给 G极加上正（或负）极性触发信后，晶闸管仍不导通（ T1与T2间的正、反向电阻值仍为无穷大），则说明该晶闸管已损坏，无触发导通能力。问题与思考：在双向可控硅调光电路的安装中，最应注意的是什么？在双向可控硅调光电路的安装、调试和检测过程中出现了哪些问题？是如何解决的？在双向可控硅调光电路如何测量电路输出电压的可调范围？在双向可控硅调光电路如何测量该电路的移相范围？单向晶闸管调光电路中整流电路后是否可以并联一个滤波电容？已经导通的晶闸管在什么条件下才能从导通转为截止？晶闸管是否有放大作用？它与晶体三极管的放大有何不同？简述用万用表判别晶闸管元件的步骤和方法？37关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。第二部分 机床电气控制部分项目一Z3050 型摇臂钻床电气控制故障排除一、钻床电器控制系统的工作原理主轴正转按SB2→KM1线圈得电→M1电机转动摇臂上升摇臂夹紧装置放松→摇臂上升→摇臂夹紧按（5－6）通、（9－12）断〕→线圈通电→触头瞬时闭合→KM4线圈通电→液压泵得电，同时 得电，液压油通过控制的二位六通阀进入摇臂夹紧放松油腔的放松油腔，放松到一定程度，行程开关SQ（－）闭合，SQ（－）断开，此时、KM2线圈通电，摇臂上升，当上升到一定位置后，松开按钮 线圈、KM2线圈断电，上升停止，延时闭合触头延时闭合， 线圈通电，液压泵夹紧摇臂， （－）延时断开，同时KM（－）触头闭合，KM（－）触头断开，电磁铁通电，液压油通过 控制的二位六通阀进入摇臂夹紧放松油腔的夹紧油腔使得摇臂夹紧。当夹紧到一定程度时 动作切断线圈得电通道，液压泵电机停止， 失电。摇臂下降按下8）14瞬时闭合→线圈通电→液压泵得电，同时 得电，液压油通过控制的二位六通阀进入摇臂夹紧放松油腔的放松油腔，当放松到一定程度S（－闭合→KM线圈通电→摇臂下降→下降到一定位置，松开 SB，K线圈、KM3线圈断电→K（－）延时闭合，KM5线圈通电→KM（－）闭合，KM（－）断开，Y通电，液压油通过Y控制的二位六阀进入摇臂夹紧放松油腔的夹紧油腔使得摇臂夹紧。当夹紧到一定程度时动作切断线圈的得电通道，液压泵电机停止， 失电。立柱和主轴箱的松开、夹紧按按二、控制特点：、摇臂夹紧和放松控制时，压限位开关 SQ，、SQ3都参与控制液压泵电的控制、摇臂的上升和下降控制都单独设定了控制限位开关； SQ（—）为下降极限开关；

位上升极、立柱和主轴箱的放松和夹紧时限位开关、电磁铁 都不参与控制。38关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE39PAGE39关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。三、故障分析故障次序故障现象及故障分析排除方法Z1故障现象：冷却泵电机异响测量转换开关QS2和冷却泵电机相故障分析：冷却泵电机缺相同编号端线的电阻，如发现电阻很大，用一根导线短接该线段，故障排除。Z2故障现象：控制系统无法工作测量变压器一次侧和熔断器相同线故障分析：松开指示灯 HL1不号的电压，如发现线端有电压，用亮，测量变压器一次侧无电一根导线短接该线段，或者断开电压，说明控制电源线断路。源测量电阻，故障排除。Z3故障现象：液压泵电机异响故障分析：液压泵电机缺相测量交流接触器KM4 或KM5 和压泵电机相同编号端线的电阻，如发现电阻很大，用一根导线短接该Z4故障现象：系统无法工作线段，故障排除。切断电源，断开公共零线，测量变故障分析：接通电源时松开指示灯亮，当起动控制电路时，该器件之间的电阻，如发现线端电阻灯烧毁，无法起动电机。故障很大，用一根导线短接该线段，故判定为出现寄生回路。障排除。Z5故障现象：无法照明故障分析：照明电路出现断路切断电源，测量照明电路的电阻值，发现控制开关SA与照明灯线号为“短接该线段，故障排除。Z6故障现象：主轴电机失控切断电源，断开交流接触器 KM1的故障分析：主轴控制电路出现自动接通的电路故障。Z7 故障现象：摇臂上升不得故障分析：按下SB3时间继电器不动作，故障在控制KT之中。Z8 故障现象：摇臂上升不得故障分析：按下SB3时间继电器动作，但是切换行程开SQ2，KM2 不吸合，故障在控制KM2的回路之中。Z11 故障现象：摇臂夹紧不得故障分析：接通电源 KM5 不合，故障在KM5控制回路中。

线圈的接线，测量主轴控制电路的电阻，发现“切断电源，测量相同线号之间的电SB3和SQ1之间的“阻很大，用一根导线短接该线断，故障排除。切断电源，测量相同线号之间的电阻，发现交流接触器KM3的动断触点和交流接触器KM2 之间的电阻很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量相同线号之间的电压值发现接该线段，故障排除。Z13 电故障分析：夹紧时KM5 得电，

测量相同线号之间的电压值发现接该线段，故障排除。YA不得电，故障在夹紧时 的控制电路。Z14 故障现象：电磁铁失控时YA的控制电路断路

测量相同线号之间的电压值发现接该线段，故障排除。四、排故操作1、对照图纸，熟悉设备。对设备各控制动作进行操作，了解熟悉电气工作情况。2、设置故障，进行排故练习。五、注意事项安全第一， 操作过程按规范、要求进行。项目二 M7120型平面磨床电气控制故障排除一、控制系统的工作原理与特点控制回路在电源电压正常的情况下，合上 开关，则欠电压继电器 通过二管整流电路得电动作，其常开触头 闭合，为控制电路按通电源，SB1为整个控制系统的紧急停车按钮，用于紧急断开控制电路。按则通电动作并自锁，液压泵电机 运转，停止按钮为。和冷却泵电动机的联动控制电路按KM2通电动作并自锁，M3也动作带动冷却泵。其中冷却泵电的电源接通与否靠插座开关 控制。砂轮升降电动机的控制电路按线圈运电→电动机按线圈通电→电动机反转下降。电磁吸盘工作电路整流回路由电源变压器和桥式整流电路组成，输出 直流电压保护电路失磁保护线路失磁保护线路由零压继电器 K及其控制触头KU组成。其保护作用是，当线路电压下降幅度过大甚至为零时， K自动释放，其控制触头KU断开从而切断控制电路，以防止因吸盘吸力不足或消失而导致工件被砂轮抛出。放电回路放电电路由放电电阻 和电容组成，并联在吸盘的电磁线圈两端吸盘的电磁线圈是一个很大的电感，在充磁过程中存在着大量的磁埸能量，在电磁吸盘断电时能产生很高的自感电动势，能击穿线圈或其它电器件，故在两端接有 和组成放电电路进行放电。充磁与去磁控制电路①充磁过程-按SB→KM线圈通电吸合并自锁→触点 KM（－）和（－闭合接通充磁电路。-V（→FU→XSY→XS→K5－→FUV。工作加工完毕，按SB9使KM5件中都残存剩磁很难分离，故应对工件和吸盘进行去磁处理。②去磁过程去磁采用反向送电控制，去磁时间不能太长，太长反而会反向磁化，按线圈通电，接通去磁电路V（）→FUKM（）→XS→YXS→KM（）。经过一定时间后再松开 就容易将工作下来。二、故障现象、故障分析及排除方法故障次序 故障现象及故障分析 排除方法Z1（Z2）故障现象：电机失控故障分析：电源指示灯不亮，变压器一次侧无电源，故障分布在FU1→变压器之间。Z3（Z4）故障现象：液压泵（冷却泵）电机异响故障分析：液压泵（冷却泵）机缺相Z5 故障现象：机床无法照明故障分析：照明电路出现断路现象。Z6 故障现象：系统无法工作故障分析：接通电源时电源指示判定为出现寄生回路。Z7 故障现象：液压泵电机失控故障分析：液压泵电机出现短路故障。Z8 故障现象：砂轮电机失控故障分析：砂轮控制电路出现短路故障。Z9 故障现象：砂轮上升不得故障分析：按下 SB6，控制砂轮上升的交流接触器 KM3 不作，故障在控制KM3 的回路中。Z10 故障现象：电磁吸盘失控故障分析：电源指示灯亮，但是砂轮电机起动不得，测量欠压KUV的动合触点两端有110V电压，测量熔断器FU5端无电压，再测量桥式二极管整流电路的输入端无电压，而变压器输出端有电压，故障在整流电路之前出现断路故障。Z11 故障现象：电磁吸盘失控故障分析：故障分析：电源指示灯亮，但是砂轮电机起动不得，测量欠压继电器KUV

测量转换开关FU1（FU2）和FU2（变压器）相同编号端线的电阻，如发现电阻很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量液压泵（冷却泵）之间相同线号之间的电压，如发现线端电阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。切断电源，测量照明电路相同编号端线的电阻，如发现电阻很大，用一根导线短接该线段，故障排除。切断电源，测量变压器二次侧的根导线短接该线段，故障排除。切断电源，测量液压泵电机电路的电阻值，发现按钮开关 SB3端电阻值为0，故障排除。切断电源测量欠压继电器 KUV交流接触器KM2 之间的电阻，发现FR2与FR3之间断路，用一根导线短接该线断，故障排除。切断电源，测量相同线号之间的SB6和KM1交流接触器动断触点之间的电阻很大，用一根导线短接该线断，故障排除。测量熔断器FU4及变压器与整流桥相同线号之间的电压值相同线号之间的电阻，发现二极管与整流桥之间有电压，切断电源，用一根导线短接该线段，故障排除。测量相同线号之间的电压值发现FU5号之间有电压。用一根导线短接该线段，故障排除。两端有 两端有 110V电压，测量熔断器FU5 两端有电压，再测量欠压继电器的输入端无电故障出现在欠压继电器与熔断器 FU5之间出断路故障。四、排故操作1、对照图纸，熟悉设备。对设备各控制动作进行操作，了解熟悉电气工作情况。2、设置故障，进行排故练习。五、注意事项安全第一， 操作过程按规范、要求进行。项目三 X62W型万能铣床电气控制故障排除一、铣床的工作原理与特点主电路有三台电动机： M1 是主轴电动机，与它同轴接有一台速度继电器M2是进给电动机；M3是冷却泵电动机，M1通过换向开关SA4（图中ZK）KM1正、反转控制，由接触器KM2R，以及速度继电器SR现串电阻瞬动和反接制动控制，并能通过机械结构作用进行变速。⑵进给电动机M2 能进行正反转控制，通过接触器 KM3、KM4、KM5 以及程开关SQ1~SQ6和牵引电磁铁YB配合，能实现进给变速的瞬动，六个方向的常速进给以及快速进给等控制。⑶电路中有熔断器FU1、FU2作短路保护，还有热继电器 FR1、、FR3作M1、M2、M3的过载保护。M3只能正转。控制电路⑴主轴电动机M1起动，停止、瞬间冲动控制①M1KM1SA4和或SA4扳向所需要的SB3(或，可在两地控制)，KM1线圈通电，主触头KM1吸合并M1电机启动。起控电流回路为：110V闭SB1常闭→SB2→SB3或SB4)→KM（3－）→KM1线圈→。KM1()主轴的制动采用反接制动控制线路，主要由接触器 KM1、KM2和速度继电器的配合。当主轴电动机M1起动后(转速r>100r/min) ，速度继电器的常触头SR1或使(7—9)闭合时，按或使常开（闭合，常闭（11－12）断开、)，KM1线圈断电释放，KM1常闭点复位闭合，KM2线圈得电，主触头将电动机三相电源中的两相序换接，电动机 M1反接制动，速度下降；当转速 <100r/min 时，SR1或SR2自动断开，断开反接制动电路，制动结束。M1电机的停止控制电流回路：)→SB1(SB2→KS1(KS2KM（－）→KM。③主轴变速时电动机M1的瞬间冲动控制瞬动(冲动)控制，是利用变速手柄与冲动行程开关 SQ7通过机械联动机构进控制的， 变速时，压下变速手柄，然后拉到前面、转动变速盘。使冲动行程开关SQ7(5—8M1SQ7(5—7KM2线圈得电吸合被反接制动，迅速推回手柄，使 反向瞬间冲动一下，以利于变的齿轮啮合。(注意动作快、迅速)，控制回路为：→FU→FR→FRFR→SQ7常闭)→KM（）→S→KM（－）常闭→KM。⑵工作台进给电动机M2的控制由图可知：必须在M1M2能开始运转。SA1是用来控制园工作台运动的，应先把 SA1扳到“断”位，使闭)断开，SA1-1和3闭合。SA2是手动或自动选择开关，工作台的上44关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。PAGE45PAGE45关注机电天下微信公众号（ID:mepbbs）免费获取更多精品资料。升、下降、前后移动是用操纵杆压合行程开 或来实现的。①工作台垂直上升的控制， (向后进给)需要工作台上升运行时，在 启动后，先将扳到“自动”位置，使2闭合，再将操纵手柄扳至上升位，同时压下行程开关 使它的常闭触点断开，其常开触点接通后， 线圈通电吸合，电机正转，工作台上升。控制回路为：)→SB1(→SB2常闭→KM（2－）→SA(—→SA(—→S（）常闭→S（）常闭→SA(→S（－）→KM（）→KM3线圈→110V。由于工作台向后运动控制回路与向上运动相同，故只需把操纵手柄扳到后位置时，机械机构接上横向进给离合器，在横向进给离合器的作用下，通过传动装置带动工作台向后进给。②工作台垂直下降运动的控制， (向前运动)需要工作台垂直下降时，将操纵杆手柄扳至向下位置，机械机构便接上垂直离合器，同时压下行程开关 使常闭触点断开，它的常开触点接通线圈通电吸合，电动机反转。工作台向下进给运动，控制回路为：)→SB1(→SB2常闭→KM（2－）→SA(—→SA(—→S（）常闭→SQ(1-1)(常闭→SA((已闭合→SQ(—（常开、已压合）→KM（－29）→。由于工作台向前运动与向下运动的控制电路相同，故把操纵手柄扳至向前位置时，机械机构接上横向进给离合器，通过传动装置带动工作台向前运动。1和的位置及工作作用表手柄位置工作台运动方向行程开关动作接触器运转电机离合器接上的丝杆向上进给或快速向上SQ4KM3M2正转垂直丝杆向下进给或快速向下SQ3KM4M2反转垂直丝杆向前进给或快速向前SQ3KM4M2反转横向丝杆向后进给或快速向后SQ4KM3M2正转横向丝杆中间/////③工作台的左右运动的控制工作台的左右运动是用工作台纵向操纵手柄压下行程开关 SQ1和SQ2来实现的。A 工作台向左运动的控制需要工作台向左运动时，在 M1 启动后，将操纵手柄从零位扳至向左位置，机械结构接上纵向离合器，同时压下行程开关 SQ2，使常闭点断开，常开点闭合，使 KM3圈通电吸合， M2正转，工作台向左进给运动，控制回路是： 110V→SQ7(常闭)→SB1(常闭)→SB2(常闭)→KM1(1—)→S（－(常闭)→SQ(4--2)( 常闭) →SQ(—(常闭)→SA(—（已闭合）→SQ(2—1)(常开已闭合)20－21）→线圈→。B 工作台向右运行工作台向右运动时，在 M1启动后，将操纵手柄从零位扳向右位置时，机械结构接上纵向进给离合器，且压下 使常闭点断开，常开点闭合， KM4线圈通电吸合， M2反转，工作台向右进给运动。控制回路为： →SQ7(常闭)→SB1(常闭)→SB2(常闭)→KM1(1—)→Q6－2(常闭)→SQ(—(常闭) →SQ(—(常闭)→SA(—)（已闭合）→SQ(1—1)(常开、已闭合 )→线圈→。向左零位SQ2KM3M2正转纵向丝杆向右SQ1KM4M2反转纵向丝杆附表2 行程开关附表2 行程开关和动作及工作作用表工作状态手柄位置行程开关动触点闭合接触器动作电机运转离合器接上的丝杆M2变速时的瞬间冲动控制，是通过变速冲动装置实现的，当需要变速时，将转速盘的手轮向外拉出，并转动速度盘，把进给量的尺寸对准箭头，然后把手柄用力外拉到极限位置时，并立即推回原位，在此同时，连杆机构已压下行程开关使常闭点断开、常开点闭合， 线圈通电吸合，转动，因KM4是瞬间接通的，故电动机 M2也是瞬间转动，故变速齿轮易于合。注意：手柄应放在停止位后，方能变速冲动，为保证安全，通电时间不能长，动作要迅速，控制回路为： 常闭)→SB1(常闭)→SB2常闭) →K1－→S（－（已闭合）→SA(2--2)（已闭合）→S（常闭→S（－常闭）→S（－常闭→S（－（常闭）→SQ（－（常开，已闭合）→KM→KM。⑤工作台手动快速进给控制按下或线圈吸合，接通牵引电磁铁 快速进给，松或快速停止，工作台按原速运行，控制回路为： 常闭)→SB1(常闭)→SB2常闭) →KM（－）→S（－）→SA(2--2) →SB（SB（常闭→KM6线圈→110V。⑥工作进给运动的保护工作台在纵向、横向、垂直方向都有行程开关（ 、、、和作终端限位开关。到头时触动开关，停止运行，电压反接，工作台即向反向运行。（园工作台的控制回路园工作台运行时，将进给操纵手柄扳向停止位，然后将 扳至通位〔1―、断开、2）通〕，再按下或则线圈通电吸合，和M2相继启动运行，而进给电机只能以正转方向带动园工作台定向回转运动，控制回路为： 常闭)→SB1(常闭)→SB2常闭) →KM（－）→S（－（常闭）→S（－（常闭）→SQ（－（常闭）→S（－（常闭）→S（－（常闭）→（－SA(—)（常闭） →KM（常闭）→KM线圈→。二、故障现象、故障分析及排除方法故障序号 故障现象及分析 故障排除方法故障现象：工作台电动机异响故障分析：工作台电动机出现缺相电路故障。故障现象：工作台电动机无法实现快速进给。故障分析：牵引电磁铁 YA不动作，而KM5 动作，故障在牵YA中。故障现象：控制系统失控故障分析：变压器的一次侧无电源，主电源出现断路故障。故障现象：控制系统失控故障分析：变压器的二次侧有电压，变压器的二次侧的公共端出现断路故障。故障现象：照明电路无法照明故障分析：照明电路出现断路故障故障现象：主轴电动机无法实现冲动障。故障现象：主轴无法实现冲动与反接制动故障分析：主轴冲动电路与反接制动故障现象：主轴电动机反接制动不灵故障分析：主轴反接制动控制电路出现断路故障。故障现象：主轴电动机失控障。故障现象：进给电动机无法实现冲动故障分析：进给电动机冲动控制电路出现断路故障。

测量工作台电动机 M2 的主回路相同线号之间的电阻，发现 之间的电阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量牵引电磁铁 YA与控制交接触器KM5 主触点之间的电阻值，发现“W2之间的电阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量变压器与电源开关之间的电阻值，发现“W2很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量变压器二次侧的公共部分与其它控制器件之间的电阻值，发现“大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量冲动电路之间的电阻值，发现“7大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量主轴电动机控制电路之间的电阻值，发现“很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量进给电动机冲动控制电路之间的电阻值，发现 间的阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。后控制。

测量控制向下、向前、向后控制电路之间的电阻值，发现 1313故障分析：向下、向前、向后控制电路的公共部分出现断路故障。故障现象：无法自动进给故障分析：电动机自动进给控制电路出现断路故障。间的电阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。测量电动机自动进给控制电路之间的电阻值，发现 间的电阻值很大，用一根导线短接该线段，故障排除。四、排故操作1、对照图纸，熟悉设备。对设备各控制动作进行操作，了解熟悉电气工作情况。2、设置故障，进行排故练习。五、注意事项安全第一， 操作过程按规范、要求进行。项目四T68 型卧式镗床电气控制故障排除一、控制线路的工作原理主轴电机的参数：双速电机（ 5.5/7.5KW，1440/2900r/min）主轴及进给电机的控制M1电机正、反转控制表1 主轴和进给变速时行程开关动作说明触点位置变速孔盘拉出变速后变速孔盘推回SQ31SQ32-++-SQ41SQ42-++-SQ5SQ6++--正向运行控制元件： SB2、KA1、KM1、KM3、KM4 配合使用对主轴电机进正向低速运行控制；反向运行控制元件： SB3、KA2、KM2、KM3、KM4 配合使用对主轴电机进反向低速运行控制；控制原理：主轴和进给已变速， SQ3、SQ4的动合触点闭合按下SB3）控制电源通过 SQ1+SQ2）→6→SB1→SB3）→10）→KA2（KA1）→KA1（KA2）得电并通过 KA1（KA2）的动合触点形成自保，并为 KM3得电做准备；同时电源通过 7→SQ3-1→12→SQ4-1→13→KM3→14→KA1（KA2）已闭合→33→FR→0使得KM3 得电，并为电机低速 形正向（反向）运行做准备；同时电源通过 →KM（已闭合）→0→KA（KA（已闭合）→8→KM（KM）→（2）→KM（KM）3→F0使得KM（KM）得电；同时电源通过 →KM（KM）已动合→6→K（通电延时断开触点）→ 3→KM→→KM4330KM4得电，电机Δ形正向（反向）低速起动。高低速的转换附表2 主轴电机高、低速变换行程开关动作说明M1高速 M1低速SQ9 + -控制元器件：发令微动开关 SQ9，它的状态由主轴孔盘变速机构控制（见上表控制目的：限制启动电流，节约能量；工作原理：工作原理同电机正、反向运行相同，只是通电延时型时间继电器 KT和KM3 同时得电，通过延时 KM4 断电转换到KM5 得电完成的转控制。M1电机的停车制动控制元器件： SB1、SR1、SR2、KM1、KM2组成正反转反接制动控制线路控制过程：正向制动过程：按下SB1此时KA1、KA2设M1电机正向低速运行，即由 、、、和KM4控制下使运转，停车时，按 使、、和相继断电，同时，电压通过 1→5→(SQ1+SQ2)→6→SB1(动合触点)→16→SR2(正向动合速度继电器触点 )→21动断触点33使线圈通电并自锁；同时电压通过 →FU→5→(SQ1+SQ2)→6→（SB1+K2的动合触点→ 6→KT(断电延时打开触点 )→23→动断触点)→线圈 →0使线圈得电，电机定子串电阻Δ反向制动；直到电机转速低于 40r/min时SR2(16—21)触点断开，使和断电，