机床电气线路电气故障排除的教学策略

2013-01-31张恒艳曹秀海

中国现代教育装备 2013年11期

张恒艳曹秀海

1.济宁技师学院山东济宁 272013；2.济宁职业技术学院山东济宁 272037

随着现代工业和科学技术的飞速发展，机床电气控制设备在生产中的应用越来越广泛，而电气设备形式多样，种类繁多，特别是智能化电器元件的使用，使故障诊断方法和维修技术变得越来越难，而维修电工是解决这类问题的核心力量。作为学校培养维修电工的指导教师，对学生实践技能的培养具有举足轻重的作用。笔者结合自身实践经验和认识，在机床电气控制线路故障排除模块的实训教学中，采取了三步走的方式，收到了良好的教学效果。

1 基本知识和实践技能的储备阶段

1.1 熟悉常用电器的结构和动作过程

常用机床的电气控制系统大多数由低压电器元件构成，对元件的结构和动作特性的掌握至关重要，熟悉每个器件的动作过程，对故障排除很有帮助，所以，在教学过程中，每涉及一个电器元件，都要求学生进行拆装练习，以便加强对常用电器的结构和动作过程的认识。

1.2 加强基本电路原理的理解、安装及调试

在电力拖动控制线路与技能训练课程第二单元基本控制线路的安装、调试与维修教学中，基本控制电路环节的学习非常重要，如重点学习电动机的点动控制、电动机连续运转控制、电动机自动往返控制及Y-△自动降压启动控制和反接制动。只有掌握了这些常见的基本控制线路，才能由浅入深地认识较复杂的控制线路，进而为学生掌握常见机床控制线路原理、安装与调试打下基础。

1.3 培养学生的识图能力

电气原理图识读原则是从主电路到控制回路，从电源到负载，从上到下，从左到右；安装接线图按照主电路从开关元件到保护电器、控制电器到负载，控制回路结合控制的原理，从上至下，从左到右对应到元器件，依次连接的分析方式。

2 实践技能的强化阶段

2.1 典型电路的排除故障练习

在进行电力拖动基本控制线路的安装、调试过程中，要有目的地进行故障排除练习，以便为企业生产实践奠定基础。

2.1.1教师示范

在已安装好的电气控制电路盘上，设置3处故障，主电路1处，控制回路2处。然后通电试车，观察故障现象，通过分析电气动作过程，利用逻辑分析方法缩小故障范围，再借助于万用表测电阻的方法和电压挡测电压的方法，对故障点进行排除，让学生学会正确的分析过程及养成独立解决问题的良好习惯。

2.1.2 学生团结合作，互相学习

在学习过程中，应加强学生实践技能的训练，每学完一个项目，学生要自己配盘，若通电不成功，该生一定要查出故障原因。在同一组的两位学生中，可以互相设置故障(但一定不要设置短路故障)。这种方式的练习，一方面可以锻炼两位学生分析问题的能力；另一方面可以增加交互学习的机会，建立良好的团队精神。互相学习可以先在同一组学生中进行，随后可以和其他组的学生进行交替训练。通过近几年实训情况的观察，这种练习方式效果非常显著。

2.1.3 善于总结经验

每进行一个项目的学习，学生都要自己总结、体会，有什么样的故障现象，利用什么工具，采用哪种检测方式成功排除故障，写出总结报告，从而积累经验，总结规律。

2.2 模拟机床排除故障练习

在讲解常用机床电气控制设备时，首先要知道机床是机和电的有机结合，所以要加强直观教学，采用实物、模型等教学手段。学院实训中心有多台常用机床实习模型，每台设备根据教学要求都设置了故障点，学生在模拟机床上进行操作，按照工作任务书，依次查找故障点，每查到一处，都可以通过机床上设置的声、光、电给以提示，操作正确不报警，若操作错误则报警，让学生重新排故。学生通过机床模拟故障操作为实际在机床上操作打下了基础，学习兴趣和学习主动性得到大大提高。

3 实践技能的现场应用阶段

经过基本知识和实践技能的储备阶段和实践技能的强化阶段，学生对故障排除有了一定程度的掌握，但这远远不够，因为机床是一个有机整体，需要学生在工作环境现场进行实践。

3.1 机床操作学习

每进行一种机床模拟训练之后，就进行现场工作环境实践，如普通车床C6140实训，就请车床实训教师讲解操作注意事项和车床的控制要求。这样，学生就能根据原理图知道车床的部位和相应的动作过程，从而对车床工作过程有更深的认识，对原理有更好的掌握。

3.2 故障的设置和排除故障练习

电气故障的设置，在练习的初期，先在常用机床上设置电气故障，让学生明白它和模拟机床上故障是不一样的，如，按钮都集中在操作面板上，行程开关在床身和工作台上，它们之间的连接都是通过多个端子板连接，端子板与端子板之间的连接往往遗漏，这是模拟盘和实际机床的最大区别。在现场实践技能的训练中先设置简单的人为故障，随着实践过程的实施，可以设置电气和机械衔接机械故障，继而能更好地锻炼学生排除故障的水平。

3.3 排除故障步骤总结

随着机床在企业中的应用越来越广泛，机床电气故障的维修也变得更加重要，在实际应用中，故障的种类繁多，排除故障不仅要有一定的理论基础知识，更需要有丰富的实践经验，在教学中要注意培养学生勤于思考，勤于总结的好习惯，学生在进行一系列的训练之后，掌握总结实际工作中排除故障步骤具有非常重要的意义。

(1)故障的调查：机床出现了故障，首先维修人员应询问机床操作人员，故障发生在启动前、启动后，还是运行中？是运行中自动停止，还是在异常情况后由操作者停下来的？是动了哪个开关才出现的？有何异常现象，如声音、弧光等？以前有无类似情况，是如何处理的？搞懂这些问题有利于更准确地判断故障可能发生的部位，迅速排除故障。

(2)逻辑分析电路：通过询问操作人员机床情况，结合机床电气原理图及技术资料，进行故障分析，进而估计故障可能产生的部位并逐步缩小故障范围，以便迅速查出并排除故障点。

(3)断电检查：断电检查前必须先切断机床电源，在确保不带电的情况下，检查导线连接是否良好，接头有无松动或脱落；检查熔断器有无灼伤，电气元件有无过热、变色及烧焦等；各类控制电器的触头部分动作是否灵活，有没有粘连现象。

(4)通电检查：在断电检查不能确定故障原因的情况下，可进行通电检查。合上电源开关，按下启动按钮，依据电路工作原理，观察控制回路和主电路上各电器元件动作是否正常，同时可以借助万用表及钳形电流表测量电压及电流等工作参数，以便确定故障存在部位；进而分析故障原因；对复杂的电气控制设备，可将电路划分为若干工作单元，逐一通电检查每个单元，以免故障点被疏漏。