機械電氣系統(tǒng)設計和常見故障分析的方法淺析

侯振華

摘要：隨著自動化技術在各行業(yè)的應用及普及，使得電氣系統(tǒng)的應用領域在逐步拓展。但是由于電氣系統(tǒng)內部構造的復雜性，以及組成元器件的多樣性，常常受到外界影響或系統(tǒng)自身問題而發(fā)生運行故障，給機械工程生產建設帶來不利影響。機械電氣系統(tǒng)作為維護工程機械正常運行的“神經網絡”，可實現(xiàn)對工程機械工作模式、傳動、制動等的有效調控，是提高工程機械運行效率、保障其安全生產的重要條件。

關鍵詞：機械電氣;系統(tǒng)設計;常見故障分析;方法淺析

1導言

隨著我國科技的進步，電氣系統(tǒng)的使用范圍越來越廣，但是在電氣系統(tǒng)運行過程中往往因為電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障而延誤機械工程建設，機械電氣系統(tǒng)作為機械工程的重要環(huán)節(jié)對其必須要給予一定的重視。本文以工作中的經驗為基礎，淺析電氣系統(tǒng)的常見故障以及其解決方法。

2電氣系統(tǒng)的組成

電氣系統(tǒng)組成依據(jù)不同的功能進行分類可分為4部分：（1）電源線路。工程機械制造中應用較多的電氣系統(tǒng)為單線制直流電氣系統(tǒng)，按供應電壓的不同分為12V和24V兩種。其中電源總開關、發(fā)動機、起動機、蓄電池是共同組成電氣系統(tǒng)的直流電源。（2）儀表。電壓表、變矩器油溫表、電壓表以及冷卻液溫度表是在機械工程中常用的儀表。電氣系統(tǒng)中所用儀表的種類和數(shù)量都非常多，不同的儀表具有不同的功能，他們共同作用，幫助電氣系統(tǒng)完成對各個系統(tǒng)的監(jiān)測和測量。（3）照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)除具備基本的照明功能外，還能根據(jù)信號燈的指示實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)設備故障的報警和警示功能，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。照明系統(tǒng)主要由前組合燈、后組合燈、工作燈及報警燈等部分組成。（4）指示器。工程機械中常用的指示器為指示燈，利用指示燈發(fā)出的信號提醒工作人員操作出現(xiàn)問題。指示器與電壓表等儀表結合使用，可幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)異常并做出有效處理，確保工作安全。

3有關電氣系統(tǒng)及電氣自動化技術的概念闡述

3.1電氣系統(tǒng)的涵義

電氣系統(tǒng)不同的電氣零部件和設備構成的整體的系統(tǒng)，它在電路運行中充當著十分重要的角色電氣系統(tǒng)常與自動化技術相聯(lián)系。

3.2電氣控制系統(tǒng)的功能用途

在整個電氣系統(tǒng)中，不同設備、不同環(huán)節(jié)都有著截然不同的控制步驟。為了保證系統(tǒng)的正常高效運作，需要不同功能的電氣設備進行輔助，這樣通過電器的組合，電力系統(tǒng)的運行才會暢通無阻。這些電器設備的功能多種多樣，分為以下幾個方面：（1）控制電路運行過程的功能：在電力系統(tǒng)中，一些較為重要或者在系統(tǒng)中處于中心位置的控制設備體積較大，不便于人工操作，所以一旦這些電器運行過程中出現(xiàn)了問題，需要自動化的現(xiàn)代技術對設備進行自動的控制，這時，現(xiàn)代化機械電氣技術便能夠發(fā)揮作用，既保障了電路安全，又提高了工作效率。（2）保護電氣設備的功能。由于長時間高強度的運作，有些電氣設備與線路在運行過程中會出現(xiàn)超負荷的情況，這種情況一般是指通過這些設備的電流量超過了設備所能承受的最大量，這時控制系統(tǒng)就會發(fā)揮作用，通過對故障信號進行詳細的檢查，會對故障造成的原因進行自動地挑選和分析，從而進行設備運行暫時中斷或者切斷電源，以此來保護整個電力系統(tǒng)免遭巨大的損失。（3）監(jiān)視功能。電流是眼睛看不見的，一臺設備是否處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)，有無故障的產生，無法從肉眼的觀察中得出結論，這時，各種微型設備如信號檢測燈、或溫度顯示器等就可以發(fā)揮重要作用，對電氣設備進行有效及時的監(jiān)測。

3.3電氣系統(tǒng)自動化的涵義

作為電力生產行業(yè)和現(xiàn)代自動化技術結合的典范，電氣系統(tǒng)自動化就是通過自動化的現(xiàn)代技術對電力及其相關設備進行合理高效的自動管理。將自動化技術同電氣系統(tǒng)相結合的目的主要有以下幾點：（1）有效的提升電力行業(yè)的管理控制效率，節(jié)省勞動力;（2）推動提高電氣系統(tǒng)的安全保障性能;（3）以現(xiàn)代技術促進電力行業(yè)整體發(fā)展。

3.4自動化的電氣系統(tǒng)的發(fā)展歷程

20世紀50年代以前，電力系統(tǒng)尚處于初始的發(fā)展階段，它的電力容量在幾百萬千瓦左右，單機容量也較低，電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展剛剛開始起步，只有較為簡單的裝備可以進行初級自動化控制，而且這些自動技術的運用僅限于以安全保護和過程自動調節(jié)等方面。到了50年代中期，50～60年代，電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)模有了跨越性的發(fā)展，電力的總容量不斷提高，單機容量的大小也達到了20萬瓦，在電力系統(tǒng)較完善的地區(qū)形成區(qū)域聯(lián)網。各種新型的裝置開始研發(fā)，并逐步地運用到實踐中。70～80年代，隨著計算機的出現(xiàn)，網絡管理設備開始運用到了電力系統(tǒng)當中。

4工程機械設備中電氣系統(tǒng)常見故障

4.1工程機械電氣系統(tǒng)常見故障

（1）傳感器故障。傳感器是電氣系統(tǒng)重要的組成部分，它的作用是實現(xiàn)非電信號與點信號之間的相互轉換。一旦傳感器發(fā)生故障導致信號轉化失敗，其對應的電氣控制系統(tǒng)就無法正常工作。電氣系統(tǒng)的正常運行需要借助電壓傳感器、電流傳感器以及溫度傳感器共同運作來為系統(tǒng)的安全運行創(chuàng)造條件。（2）警報指示異常。警報燈指示異常是工程機械電氣系統(tǒng)常見故障類型之一。電氣系統(tǒng)中警報燈無法正常工作是由于發(fā)電機發(fā)電能力不足或不能自行發(fā)電，以及保險絲發(fā)生問題，導致警報指示發(fā)生異常。（3）機油壓力燈異常。當電氣系統(tǒng)中機油壓力無法滿足其正常工作的需要，或機油壓力開關受損時都會導致機油壓力燈失常，此時工作人員要先對機油壓力進行測量，若發(fā)現(xiàn)壓力不在正常范圍內要請專業(yè)人員進行維修。導致機油壓力燈異常的另一個原因是線束發(fā)生短路，可通過檢測電阻表電阻值的方式來判斷其是否發(fā)生異常，然后根據(jù)檢查結果及時進行處理。

4.2故障分析

（1）現(xiàn)場觀察分析。針對電氣系統(tǒng)故障類型及不同的表現(xiàn)形式，檢修人員要及時針對故障現(xiàn)象展開分析，并加強與機床操作人員的溝通和交流，準確了解電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障前后的變化及表現(xiàn)形式。同時要運用觀察分析法對設備進行檢查，采用看、摸、聽等外觀檢查法找出系統(tǒng)故障范圍，從而準確判定故障發(fā)生位置。另外，要做好整個檢修過程的詳細記錄，必要時可采取視頻影像的方式進行資料留存。（2）合理分析電氣設備的運行理論。電力系統(tǒng)由不同的功能單元組成，包含的元器件種類和數(shù)量非常多，其中任何一個細小的環(huán)節(jié)發(fā)生問題，都會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。為確保電氣系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的運行，必須要綜合分析每個單元的工作原理及運行工況，同時要結合不同設備功能和布局的差異，對其相關的控制線路也要區(qū)別分析，維修人員要熟練掌握不同線路的原理和理論知識，只有這樣才能提高故障處理效率，降低停機檢修時間。（3）維修方案。依據(jù)故障表現(xiàn)形式對其產生原因進行深入分析并準確確定故障發(fā)生位置后，要邀請專家和專業(yè)技術人員就電氣系統(tǒng)運行故障商討維修方案，在制定維修方案的過程中，要積極聽取一線工作人員的意見和建議，立足電氣系統(tǒng)運行現(xiàn)狀，從專業(yè)技術層面制定出切實可行的維修方案，確保維修方案滿足電氣系統(tǒng)實際操作程序，具有較強的針對性和實用性。

5結語

基于機械電氣系統(tǒng)常用設計方法分析可知，導致電氣系統(tǒng)常見故障發(fā)生的原因是多方面的，結合電氣系統(tǒng)工作原理及工作特點，維修人員可根據(jù)故障表現(xiàn)形式采用現(xiàn)場觀察分析的方法，對設備關鍵部位進行針對性的排查，由此可不斷提升故障檢修效率。同時工作人員要加強對電氣系統(tǒng)運行情況的監(jiān)管，注重日常維護與檢修，從而有效降低設備故障發(fā)生概率，確保電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，為提高工程機械生產效率發(fā)揮作用。

參考文獻

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