高洪雨 宋衛(wèi)平

1.山東省電力學(xué)校 山東 泰安 271000；2.泰安供電公司，山東 泰安 271000

0 引言

山東省電力學(xué)校電力工程專業(yè)在開設(shè)電工基礎(chǔ)、電工測量、電子技術(shù)、電機學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程后，進行電工工藝實習(xí)，實習(xí)包含外線工藝、內(nèi)線工藝、電機控制技術(shù)等模塊。其中，電機控制模塊的訓(xùn)練，在YL104型實訓(xùn)裝置上進行，該裝置包括控制柜、電機臺、多媒體訓(xùn)練包等三部分，計劃24學(xué)時，要求學(xué)生按照提供的安裝圖，在完成配線、接線、送電驗收等操作的基礎(chǔ)上，重點進行查找和排除故障練習(xí)。

目前，各院校一般依托電機控制實訓(xùn)模塊，進行配線工藝訓(xùn)練，較少進行原理結(jié)合型查故排故訓(xùn)練。個別院校開展查故排故訓(xùn)練，也一般是為了滿足送電驗收的要求，系統(tǒng)性不強，教學(xué)效果不顯著。

我校認真開展教學(xué)研究活動，廣泛學(xué)習(xí)各院校經(jīng)驗，進行教學(xué)改革，推動了實踐技能教學(xué)的健康深入開展，并取得優(yōu)異成績。2007年7月，由本校教師指導(dǎo)集訓(xùn)的山東電力職工代表隊，參加山東省電工安全技能大賽，包攬總分前三名，在電機控制電路排故項目中成績較好。2008年10月，山東電力中外合作學(xué)校學(xué)生代表隊兩名選手參加首屆中澳合作學(xué)生電工技能競賽，包攬了總分前兩名，都在電機控制電路排故項目中名列前茅。本文就電動機自動往返限制控制電路訓(xùn)練的原理，電路故障庫模型，不同故障組合的電路故障排除的方法，實際操作的評分標準，做一介紹。

1 電動機自動往返限制控制電路的原理

電機控制技術(shù)模塊實習(xí)，安排20-30課時，要求通過訓(xùn)練，完成兩大教學(xué)目標：

1）能夠快速識讀常規(guī)的電機控制電路安裝圖、原理圖；

2）電源斷電方式下獨立查除電路故障；通電方式下，教師監(jiān)護，查除電路故障。

經(jīng)過簡單的異步電動機原理復(fù)習(xí)，電機正反轉(zhuǎn)控制電路講解和試驗后，著重訓(xùn)練的電路如圖1所示。

對照原理圖與展開圖，在學(xué)生熟悉電路的實際構(gòu)成，建立各個分離元件的感性認識以后，逐步啟發(fā)學(xué)生，自行畫出電路的基本功能組成，如表1所示。學(xué)生初次接觸該電路，往往產(chǎn)生畏難情緒，感到對電路的原理分析無從下手。循序漸進畫出表1后，信心和興趣也就水到渠成了。

圖1 電動機自動往返限制控制電路原理圖

表1 電動機自動往返限制控制電路功能分析表

2 構(gòu)建電路故障庫模型

電路故障庫，必須滿足以下原則：

1）與生產(chǎn)現(xiàn)場相一致原則。該點確定了兩種情境，一是制造廠配線完畢，通電試車，檢查接線的正確性；二是設(shè)備運行中出現(xiàn)問題，需要檢查排除。兩種情境下的故障設(shè)置，略有差異，應(yīng)在任務(wù)書中明確。比如，接線錯誤一般出現(xiàn)在初次裝配中，運行中的設(shè)備不可能出現(xiàn)該種故障。

2）故障點適度原則。依照電器裝配現(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于該13個元件，36根配線電路，技術(shù)熟練工在元器件裝配前篩選檢查的前提下，配線完畢，通電試車檢查的故障點數(shù)為2～4處的概率最大。設(shè)備運行中出現(xiàn)問題，及時發(fā)現(xiàn)，故障點數(shù)一般為1～2個。綜合分析，在故障排查的訓(xùn)練中，一般最多設(shè)置3個故障。

3）多發(fā)故障與偶發(fā)故障相結(jié)合的原則。多發(fā)故障排查訓(xùn)練，有益于學(xué)生體會各個元件的電氣、機械、化學(xué)等特性，增長工程閱歷。偶發(fā)故障排查訓(xùn)練，有益于學(xué)生強化識記圖紙能力，增強工程邏輯分析能力，達到教學(xué)目標要求。兩者結(jié)合，相得益彰，能充分增強學(xué)生興趣，鍛煉學(xué)生綜合能力，激發(fā)工程審美水平的積累和提高。

基于以上3原則的電路故障庫如下表2所示。

表2 電動機自動往返限制控制電路故障統(tǒng)計表

3 電路故障排除

3.1 評分標準的編制

依據(jù)我國 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》、《電業(yè)生產(chǎn)安全工作規(guī)程》等，結(jié)合我校開展學(xué)生實習(xí)與鑒定實踐中對學(xué)生水平的把握，經(jīng)過專家會多次討論，多次競賽使用，制定評分標準如表3所示。

3.2 精心計劃，練學(xué)一體

考察我校學(xué)生學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)、電工測量、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電工與電子實驗、電機實驗等課程學(xué)習(xí)狀況，按照實訓(xùn)模塊“跳一跳，夠得著”原則，制定大致的課時安排如表4所示。

表中課時安排，主要對應(yīng)兩類專業(yè)，20、30課時分別適用于非電力工程專業(yè)與電力工程專業(yè)。實訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)，注重了貫徹“感官導(dǎo)入，棄理從技”。也就是說，進入實訓(xùn)環(huán)節(jié)后，所有的訓(xùn)練一定要實施“道”與“器”的結(jié)合，融合“傳道”于“器”中。 也可結(jié)合具體班級的學(xué)風(fēng)，開展比較極端的做法，不講理，只講技，把握得當，效果亦佳。

以安全規(guī)程學(xué)習(xí)為例，如果照本宣科，教學(xué)效果較差。改在電力安全實訓(xùn)室進行，主要的內(nèi)容結(jié)合案例、事故圖片、安全工器具、心肺復(fù)蘇用橡皮人、觸電急救現(xiàn)場、漏電保護裝置等，點評學(xué)生現(xiàn)場進行的安全技術(shù)措施、組織措施、巡查、停送電操作、自身安全保護、設(shè)施安全保障、觸電急救等項目中的對與錯，發(fā)放紅、黃、綠色安全系數(shù)牌。逐一考核，計劃課時內(nèi)過關(guān)的，執(zhí)綠色健康牌?？己瞬贿^關(guān),課余補課通過的，執(zhí)黃色健康牌。進入其他模塊，綠色牌持有人，出現(xiàn)一次重大誤操作，退為黃色，重復(fù)二次，紅牌罰回安全實訓(xùn)環(huán)節(jié)。黃色牌持有人，出現(xiàn)一次重大誤操作，紅牌罰回安全實訓(xùn)環(huán)節(jié)。為了調(diào)動全班學(xué)生的團隊安全意識，設(shè)置系統(tǒng)分，按照5%權(quán)值計入個人分數(shù)。通過安全系數(shù)牌機制,全體學(xué)生學(xué)員的安全意識、集體意識、系統(tǒng)效能意識得到極大增強，達到了超過預(yù)期的效果。

表3 電動機自動往返限制控制電路項目評分標準

3.3 漸次推進，提高水平

表4所示，進行到模塊7以后，即可開展單人操作實戰(zhàn)。在1－7模塊的細致訓(xùn)練基礎(chǔ)上，同學(xué)們的基本技能得到了夯實，訓(xùn)練的滿足感開始顯現(xiàn)，阻礙了專項能力向高水平發(fā)展。及時開展內(nèi)部競賽后，發(fā)現(xiàn)和解決了諸多問題。

表4 課時安排表

規(guī)范著裝的認識統(tǒng)一和實施，工具準備、使用、收集，是與操作程序、內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的重要部分。按照學(xué)生的不同操作習(xí)慣，教師為同學(xué)制定典型工具清單、工作流程位置圖，使競賽環(huán)境、操作程序、競賽內(nèi)容、選手、裁判等因素全面呼應(yīng)，保證競賽的緊張氛圍下的緊而有序。

故障查找部分是技能的核心，內(nèi)容分解為以下部分：

1）電阻識別能力。選手依據(jù)萬用表測得的三個數(shù)量級的電阻值，推斷電路的狀態(tài)。0電阻（含近似零電阻）、無限大電阻、中間電阻值，分別代表通路、斷路、電機和接觸器等元器件線圈電阻。訓(xùn)練中通過元器件特性實驗，測得各元件電阻值，銘記在心，以備排故障中對照。

2）識圖背圖技能。由原理圖到安裝接線圖，再由安裝接線圖返回到原理圖，最后到達“手中無圖，了然于心”境界，即可遇故障不亂方寸，所向無敵。

3）該電路的查法：分為主回路和控制回路兩部分。主回路分為三個支路，對每一支路，均可固定萬用表的表筆至支路的上端，功能切換至歐姆檔，另一只表筆即可從電路的末端查起，若結(jié)果正常，即可轉(zhuǎn)移至下一支路；若有異常，可從電路的始端查起，遇有電阻異常，便可縮小范圍至接線端子、接點、線圈或者其他部分。控制回路分為二個主支路和四個分支路，兩個主支路分別由控制電源與SB1或者SB2構(gòu)成，與SB1、SB2并聯(lián)的四對觸點組成四個分支路，查故法與前同，即可用萬用表的歐姆檔從兩端向中間測量，也可順支路走向查起。注意，遇有接點（或者觸點），應(yīng)以鱷魚夾等代替表筆固定連接后，手動操作使接點（或者觸點）轉(zhuǎn)換狀態(tài)，以驗證電路在按鈕、行程開關(guān)、接觸器等元件雙狀態(tài)下的響應(yīng)，據(jù)此判斷故障點的位置。

4 結(jié)束語

本文深入分析了電機自動往返限制控制電路的故障排除項目，總結(jié)了實際教學(xué)中成效顯著的“原理消化引導(dǎo)——科學(xué)設(shè)置故障——規(guī)范排除故障”三部曲，對于受訓(xùn)者快速提高讀圖、背圖、電路拓撲分析、準確定位故障等技能頗為實用。通過多班次、期次教學(xué)與競賽實踐，不斷整合教學(xué)資源，積累了電路故障庫模型，形成了實際操作的評分標準，為更廣泛開展、長期推進特色實訓(xùn)項目奠定基礎(chǔ)。

［1］中華人民共和國電力工業(yè)部.電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范［M］.北京：中國計劃出版社，2006：101-210.

［2］馬志廣 .實用電工技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2008：121-150.

［3］James W.Nilson.Susan A.and Riedel.Electric Circuit［M］.USA：Pearson Education North Asia Limited,2003：108-162.

［4］Jun Ren，Chun-Wen Li，De-Zong Zhang.Can-based Synchronized Motion Control for induction Motors［J］.International Journal of Automation and Computing,2009.Vol.6,No.1.55-61.