串联电路、并联电路和混联电路（又称串、并联电路）。
顺序控制电路分为手动和自动，可以选择合适的电路图进行设计，在选择元器件时，注意各个元器件电气参数适配，避免出现故障情况出现。
电路的特点：
1.串联电路其特点是：电路中的电流处处相等，而电压则等于故串联电路可起分压作用。
2.并联电路其特点是：各负载两端可起分流的作用。
3.混联电路其特点是：电路中同时含有串联电路和并联电路的一种复合形式的电路结构。
机床电气故障检查及维修
电路动态分析和电路故障分析专题
整理：张万刚
总的来说,故障无非就是短路,断路,测量仪器的使用错误,分析时可以逐个判断故障,较复杂的电路分成几个简单的电路来看,最重要的就是用假设法,假设这个地方有了故障,会发生什么情况,看看跟题目中给的条件一不一样.另外也要多练些题,做得多了,自然熟了,做题时,还要总结规律、方法.
电路动态分析题和电路故障分析题是初中学生物理学习过程中的一个难点,其原因是这两类题目对学生有较高的能力要求.进行电路故障分析,要以电路动态分析能力作为基础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此我们将这两类分析题整合成一个专题进行复习有利于提高复习的效率.在编排顺序中,我们以电路动态分析作为主线,而将电路故障作为电路动态变化的一个原因.
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
1．串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
[例1]如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向左移动时,请你判断A表和V表的变化.
分析：P左移→R2↓→R↓→I↑→A表↑.
R1不变→IR1↑→U1↑→V表↑.
判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R2↓→U2↓→U1↑→V表↑.
[变式训练题]参考上图,在伏安法测电阻的实验中,若由于各种原因,电压表改接在滑动变阻器的两端,当滑片P向左移动时,请判断A表和V表的变化.
图1 图2 图3
[例2]如图2,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化.
分析：首先要确定电路的类型,此电路属于串联电路呢还是并联电路.我们可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉.此时可以容易地看出,这是一个串联电路.而且发现滑动变阻器的滑片已经悬空,滑动变阻器接成了定值电阻,所以A表示数不变.
电压表在本电路中,是测量R1和R2部分电阻之和的电压,当滑片P向左移动时,被跨接在电压表内的电阻随着变小,根据分压原理：V表示数减小.
[变式训练题] 如图3,当滑片P向左移动时,A表和V表将如何变化.
[例3]在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时 （ ）
(A)安培表示数变大,灯变暗. (B)安培表示数变小,灯变亮.
(C)伏特表示数不变,灯变亮. (D)伏特表示数不变,灯变暗.
分析：将电流表等效为一根导线,可以看到电压表直接测量电源电压,因此当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表的示数将不会变化；而电阻R的阻值变大,小灯的电阻RL大小不变（注意：在初中阶段,小灯的电阻由于温度的变化引起的变化往往忽略不计）,因此总电阻变大,电流变小,所以电流表示数变小.从串联电路的分压角度分析,小灯两端的电压也将变小,小灯的功率P=ULI也将变小,所以小灯的发光将变暗.本题正确答案为D.
[变式训练题] 在如图5,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ）
(A)伏特表示数变大,灯变暗. (B)伏特表示数变小,灯变亮.
(C)安培表示数变小,灯变亮. (D)安培表示数不变,灯变暗.
图4 图5 图6 图7
2．并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
[例4]如图6,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
分析：并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V示数不变.由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变.滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以A2示数也会变小.
[变式训练题] 如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
1．串联电路中电键的断开或闭合引起的变化
[例5]在如图8所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将______,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”).
分析：在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路.电压表测量R1两端的电压,电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大.在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小；电键K闭合后,电阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电流表的示数将变大.
[变式训练题]在如图9所示的电路中,当电键K断开时,电阻R1与R2是________联连接的.电键K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”).
图8 图9 图10
2．并联电路中电键的断开或闭合引起的变化
[例6] 在图10中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的.当电键K断开时,电压表的示数将________；电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”).
分析：本题的难度首先在电路的识别,我们可以将电流表看作导线,将电压表拿去,就容易看出这个电路是“并”联电路.电流表是串联在小灯L1的支路中的,所以电键闭合时,电流表的示数从0变到有读数,应该选填“增大”.电压表是测量电源电压,而且不受电键控制,所以示数“不变”.
图11 图12 图13
[变式训练题] 在图11中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的.当电键K断开时,电压表的示数将________；电流表A1的示数将__________,电流表A2的示数将__________ (选填“增大”、“不变”或“减小”).
三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分析
[例7]在图12中,当电键 K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4伏.过了2分钟,电压表示数为0,经检查除小灯泡外其余器材的连接良好,请分析造成这种情况的原因可能有：_____________________.
分析：电压表示数为0,其原因有三：1.电压表没有接好或电压表损坏；2.小灯L2短路；3.小灯L1断路.起先,电压表有示数,说明不存在原因1的情况.那么还有两种情况都是可能的.答案为：小灯L2短路；小灯L1断路.
[变式训练题] 在如图13所示的电路中,电源电压等于6伏,合上电键后电压表示数为6伏.经分析得出,电路中可能发生的情况是：______________________________.
[例8] 在如图14所示的电路中,电源电压不变.闭合电键K后,灯L1、L2都发光.一段时间后,其中一灯突然熄灭,而电流表、电压表的示数都不变,则产生这一现象的原因可能是（ ）
(A)灯L1短路. (B)灯L2短路. (C)灯L1断路. (D)灯L2断路.
分析：这是一个并联电路.可以采用排除法.小灯L2短路,会导致电压表示数变小、电流表示数变大,且导致两灯都不亮；小灯L2断路,会导致电流表示数变0；小灯L1短路,也会导致两灯都不亮；一灯熄灭而电表示数都不变,只有小灯L1发生断路时才有此可能.本题正确答案为C.
[变式训练题] 在图15所示的电路中,电源电压不变.闭合电键K,电路正常工作.一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则 （ ）
(A)灯L可能变亮.(B)灯L亮度可能不变.(C)电阻R可能断路.(D)电阻R可能短路.
图14 图15 图16
[例9] 在图16所示,电源电压不变.闭合电键K后,灯L1、L2都发光,—段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表Vl的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( )
(A)灯L1断路. (B)灯Ll短路.
(C)灯L2断路. (D)灯L2短路.
分析：属于电路故障分析题.“—段时间后,其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况,那么,故障现象只有发生短路了.电压表V2的示数变大,是小灯变亮的原因,一定是小灯L2突然变亮；电压表Vl的示数变小说明小灯L1发生了短路.本题正确答案为B.
专题练习
1.x09图17中,A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱.若将A、C分别与图中电路的导线头M、N相连接,闭合电键后,当滑动片P向右移动时,安培表的示数将______(填“变大”、“不变”或“变小”)；若将D与N相连接,接线柱______与M相连接,则闭合电键后,滑动片P向左移动时,伏特表的示数增大.
图17 图18 图19
2.x09在如图18所示的电路图中,当电键K闭合时 （ ）
(A)x09整个电路发生短路.(B)电流表示数变小.
(C)电流表示数不变化.(D)电流表示数变大.
3.x09在图19所示的电路中,当电键K闭合时,灯L1、L2均不亮.某同学用一根导线去查找电路的故障.他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮.由此可以判断 ( )
(A)灯L1断路. (B)灯L1短路. (C)灯L2断路. (D)灯L2短路.
4.x09如图20所示,电阻R1的阻值为20欧,R2为40欧,当电键K断开时,电流表A的示数为0.1安,则电源电压为______伏.若电键K闭合时,电流表A的示数为______安.
图20 图21 图22
5.x09在图21所示的电路中,电源电压为6伏.当电键K闭合时,只有一只灯泡发光,且电压表V的示数为6伏.产生这一现象的原因可能是 ( )
(A)灯L1短路. (B)灯L2短路. (C)灯L1断路. (D)灯L2断路.
6.x09如图22所示,当滑片P向右移动时 ( )
(A)电流表A示数不变,电压表V示数不变.
(B)电流表A示数不变,电压表V示数变大.
(C)电流表A示数变小,电压表V示数变大.
(D)电流表A示数变小,电压表V示数不变.
7.x09如图23所示,闭合电键K,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”).
图23 图24
8.x09在电路中,发生了如图24所示的现象,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,现有导线、电压表、电流表,在不拆开电路的情况下,请挑选合适的器材判断电路的故障,写出两种判断方法,包括所用器材、观察到的现象和结论：___________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________.
电路动态分析和电路故障分析专题参考答案
1．变小；B. 2．D. 3．A. 4．6；0.15. 5．B． 6．A. 7．不变.
8．方法一：用一根导线并联在L1两端,若L2发光,说明L1断路.
方法二：用电流表并联在L1两端,若电流表有示数且L2发光,说明L1断路.若电流表没有示数,且L2不发光,说明L2断路.
方法三：用电压表并联在L1两端,若电压表示数等于电源电压,说明L1断路.若电压表示数等于零,说明L2断路.
机床电气故障检查及维修
各种机床的电气控制线路各异，有的比较简单，有的相当复杂。但任何复杂的电气控制线路都是由一些比较简单的基本控制环节根据需要组合而成的。以下是我整理的机床电气故障检查及维修，一起来看看吧。
机床的电气控制线路是各种主令电器、接触器、继电器、保护装置和电动机等，按照一定的要求用导线连接而成的。控制线路的故障种类较多，故障现象各异。只要认真掌握了电力拖动中各个基本环节的原理，摸清了机床的主要结构和电气控制要点，就能正确分析并尽快排除故障。
机床电气故障检修主要方法有“问、看、摸、听”。“问”，就是出现电气故障后，应向操作者了解故障发生前后机床的详细情况。如故障发生的时间，有无异常的响声、冒烟、冒火和气味等，并询问机床的日常使用情况以及易出故障的部位等。“看”，是重点查看继电器等保护类电器是否已动作，熔断器的熔丝是否熔断，各个触点和接线处是否松动或脱落，导线的绝缘是否破损甚至短路。“摸”，是断开电源，用手触摸电动机及各种电器的表面有无过热现象。“听”，是若机床还能开动，则注意听运动的声音是否正常。根据调查的情况结合电气原理图进行分析，初步判断故障的可能范围，然后进行仔细的检查，一个一个地排除可能产生故障的原因，逐步缩小故障范围，并对故障范围内的有关电气元件进行常规检查。
通电检查时应特别注意人身及设备的安全，不能随意触及带电部位，并注意避免发生短路事故。通电检查的一般顺序为：先查控制电路，后查主回路;先查交流电路，后查直流电路;先查主令开关电路，后查继电器接触器控制电路。通过检查的一般方法是：操作某一局部功能的按钮或开关，观察与其相关的接触器、继电器等是否动作正常，若动作顺序与控制线路的工作原理不相符，即说明与此相关的电路存在故障。通电检查时应尽可能断开主电路，仅在控制电路带电的情况下进行，以避免运动部件发生误碰撞，造成故障进一步扩大，必须熟悉电气原理图，弄清有关电器元件的部位及其相互连接导线的走向，要仔细核对线标号。总之，应充分估计到局部线路动作后可能发生的各种后果。
用常用的测试工具和仪表如试电笔、万用表、电流表、兆欧表等测量控制线路中的电压、电流，检查电器元件的好坏，设备的绝缘情况和线路的通断，是判断故障部分的有效方法。
西德导轨磨床是我公司最为关键、重点的大型机床，它的电气控制系统非常复杂，要求维修技术较高。例如，西德导轨磨万能磨头垂直升降无动作时，应首先判断是垂直升降电机故障，用万用表测万能磨头垂直升降电机(直流电机)电枢电压9V，励磁电压53V左右，直流电机在通电时有动作，但不能转动，只是发出微弱的颤动，稍有噪音，判断的结果是电机正常。之后需检查两个速度调节器，在断开回路的情况下，测试调节器，如两个调节器均正常，接上回路线后，测量电机电枢和励磁电压，如果电压无变化，则电源供电部分可能有问题，然而直流电机供电与万能磨头水平移动电机是从一个电源引出的，其水平移动电机运转正常，量其电压在150V以上，故电源故障的可能性排除。然后从电源往下查西德导轨磨电气原理图，并用万用表沿可能发生故障的线路方向依次测量其电压及导通情况，查到E1d15继电器时，发现其一对常开触点的触头烧毁。更换E1d15继电器后，故障排除。
又如，对B2016龙门刨床改造进行调试时出现的故障及排除办法：
1、机床右侧刀架电机运转时发现风刺刮机罩的声音，打开电机罩子发现有很厚的.灰垢，清理电机除去灰垢后，通电运行还是有刮机罩的声音，通电用万用表测试电压，其中二项电压380V左右，另一相电源保险断开，更换保险后运行正常。
2、开动机床横梁升降电机时只有上升没有下降，并没有异常声音，说明电机没有问题，沿着电机的线路进行排查没有断线接触不良现象，后检查接触器KM3、KM4动作时，发现倒相时接线错误，调换接触器出现相序后横梁上、下升降正常。
3、开动工作台往复运行时，时常有后退越位现象。此机床限位开关的控制是经PLC控制，检查限位开关直流电压220V正常。打开工作台下侧组合行程限位开关盒盖观察工作台的往复运动，行程开关有动作，但有时动作不到位，取下限制后退越位保护开关发现在维修时限位开关压不到位，使工作台越位动作，更换限位触头通长度的开关，故障排除。
机床电气设备的故障不是千篇一律的，就是同一故障现象发生的部位也有不同，在维修中应结合各种检查方法灵活处理。
拓展
常见普通车床故障
1、 主轴箱温升过高引起车床热变形
2、车床剧烈振动
3、 在工作过程中产生刺耳的噪音
普通车床的修理方式
床身修理
一般情况下床身采用磨削加工或精刨，这样可以提高生产效率并降低劳动强度，在没有导轨磨床的情况下也可以采用人工刮削方法。要求如下：
① 粗调床身水平，纵横两个方向。
② 如果导轨磨损严重，先用焊接或粘补剂进行修补。
③ 以原齿条安装基面找正床身加工导轨。
大拖板修理
大拖板也叫做床鞍，是实现进给运动的主要部件之一，大修时一般采取刮研修复，有时也用配磨加工，但是毕竟我们中国劳动力比较廉价，修理时刮研还是大多数。刮研时应注意的问题：
① 拖板上各导轨面直线度0.02。
② 燕尾导轨平轨对丝杠轴承孔上母线平行度0.05，两平轨扭曲0.02/1000。
③ 燕尾导轨侧面两轨保证对孔侧母线平行0.05，且两导轨的平行度0.02/全长。
④ 大拖板下导轨对床身导轨合研，刮研时注意保证纵横向垂直度〉90度，以保证加工零件时车凹心。
⑤ 配刮或配磨压板，保证间隙0.02。
中拖板（横滑板）修理
① 中拖板底面平导轨及顶面一般采用磨削加工，见光即可保证平行度0.01。
② 燕尾与中拖板配刮，然后配斜铁（镶条）。
③ 刮研丝母安装面，保证与底导轨平行0.01。
刀架修理
① 修理刀架滑板，刮研滑板上顶面，保证对定位轴的垂直度0.02/60，定位轴对4个定位锥套等距0.02，下导轨面对刀架安装定位面平行0.03。
② 燕尾导轨对丝杠安装孔平行0.02
③ 修理刀架中部，保证各项公差，配刮镶条。
④ 四方刀架修理，以上表面为基准磨削各面，见光为止，保证平行，镗中间孔。
主轴修理
① 主轴精度检验，将主轴架到精密V形铁上检验轴承安装位的跳动。
② 主轴锥孔修理：将主轴及新轴承装到主轴箱上，用标准检验棒（莫氏的或公比的）检验椎孔中心线跳动，再根据检验结果，如果超差用三棱刮刀修刮椎孔至合格。
③ 如果主轴箱其他零件有损坏更换就可以了。
三杠修理
光杠、纵向丝杠、及开关杠俗称三杠，因为很便宜损坏后一般更换新的，很少修复。
溜板箱及走刀箱修理
一般情况下，齿轮和套损坏后换新的。齿条一般没磨损换个齿轮就得了。由于拖板导轨都刮研了，安装时小心齿轮齿条啮合不上！
尾座修理
因为床头固定不动而尾座在加工时经常移动，所以在修理时尾座中心肯定比床头主轴中心低。因此在修理尾座与床头等高时一般有两种方法，其一是先修好尾座，根据测量结果降低床头箱的床身安装面，其二是不动床头，在尾座导轨上补铜焊，使尾座高于主轴，再刮研修理。
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