機械電氣系統設計和常見故障分析的方法淺析

張志輝

摘 要：隨著工程建設的不斷推進，機械電氣系統在工程建設中扮演著重要的角色，與此同時人們對電氣系統的要求也越來越高，但是在電氣系統運行的過程中經常出現故障。本文主要從機械電氣系統的組成部分、設計方法出發，淺析電氣系統故障分析的方法，為識別電氣系統故障提供新的思路進而提高電氣系統的運行效率。

關鍵詞：機械電氣系統；常見故障；分析方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.046

0 引言

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

1 電氣系統的組成

從功能上劃分電氣系統主要由以下四個部分組成。第一，電源線路。在機械工程制造中最常見的就是單線制直流電氣系統，其以電壓為基礎進行劃分，可以分為12V和24V兩種。其中電源總開關、發動機、起動機、蓄電池是直流電源的重要組成部分。第二，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，不同的儀表具有不同的用處，因此在使用過程中主要是根據不同的機械設備使用不同的儀表。其中，在機械工程中儀表的種類有很多，除了以上常見的儀表，還有車速表、轉速表等應用到高端機械設備的儀表[1]。第三，照明系統。照明系統在機械工程中主要有兩個作用，一方面是照明作用，主要機械設備在夜間工作時照明系統進行照明；另一方面是警報作用。當機械設備出現故障時，照明系統會通過信號等進行警示。照明系統主要是由前組合燈、后組合燈、工作燈以及報警燈等部分組成，在電氣系統中起著重要作用。第四，指示器。指示器主要起到提醒警示的作用，當工作人員操作成功或者操作失敗時，指示器都會發出信號，指示器一般是與電壓表等儀表組合在一起，保障工作人員的人身安全。

2 機械電氣系統的設計方法與步驟

機械電氣系統是保障工作人員人身安全的重要系統，同時也是保障工作順利進行的重要環節，因此對機械電氣系統的設計要求嚴格，在電氣系統設計的過程中不僅要重視其安全性能，還要對成本等方面進行控制。機械電氣系統的設計主要有以下幾個步驟（如圖1）：

（1）設計原理圖。原理圖的設計主要包括以下兩部分，第一，在設計原理圖時必須要根據國家標準采用普遍通用的標志和符號來代替電器件[2]。第二，在設計電路圖的過程中還要表示線束中的插件和插件孔，讓復雜的電路系統更加清晰明了。在設計過程中要充分了解各個系統的功能以及實際運行中的需求，根據實際需求對電氣系統進行設計。

（2）成本控制。電氣系統設計過程中要注意對成本的控制，避免造成不必要的浪費。首先，工作人員要對整個工程的財務做出預算，盡量使設計在預算范圍內。其次，在設計過程中要根據電器設備的實際工作環境對預算以及電器件進行調整，選擇性價比較高的電器設備。

（3）選擇電器件。在選擇電器件時綜合考慮機械設備的工作環境以及機械設備的對電氣系統的技術要求，選擇符合國家質量標準的電器件，常用的電器件主要有壓力表、蓄電池等，同時在選擇電器件的過程中還需要對成本進行控制，選擇合適的電器件。

（4）整機線束及電器系統裝配設計。設計線束在電氣系統中是一個復雜而又重要的環節，因此在設計線束過程中要充分了解機械設備的結構，根據實際情況設計合理的線束。在設計裝配裝置時與設計線束原理相似，根據實際情況設計可行的裝配裝置。

3 機械電氣系統常見故障分析的方法

機械電氣系統是個比較復雜的系統，因此在對機械電氣系統進行組裝時會出現差錯，進而導致電氣系統在運行過程中出現故障，其常見的故障及解決方法主要有以下幾個方面：

（1）傳感器受損。傳感器的主要作用就是將外界的信號轉變成電信號，當傳感器出現異常時就會信號無法識別，無法轉化，進而導致整個電氣系統停止運行[3]。短路、斷路以及電阻失準都是傳感器出現故障的表現，因此在日常工作中要及時對傳感器進行檢查，及時維修和更換。

（2）報警燈異常。在電氣系統運行過程中報警燈出現異常主要表現在發電機不能自行發電，當發電機不能進行正常工作時首先要啟動發動機讓其保持在中速運轉，同時檢測報警燈，使其電壓保持在30V左右，最后對其輸出電壓進行檢測，正常情況下，電壓應為15V，如果低于15V，說明發電機存在隱患，此時工作人員要先對電路進行檢測，查看是否出現短路或者斷路等問題，然后再對報警器的異常情況進行分析。當報警燈出現異常時也有可能是保險絲出現問題，解決方法是讓工作人員直接檢查保險絲，看保險絲是否有熔斷的現象。

（3）機油壓力燈異常。當電氣系統中機油壓力過低或者機油壓力開關受損時都會引起機油壓力燈異常，在這種情況下工作人員要先對機油壓力進行測量，如果其存在異常就要請專業人員進行及時的維修[4]。同時當線束短路時也會使機油壓力燈出現異常，其解決方式是先檢測電阻表記錄電阻值，如果電阻值為零說明電路存在問題，需要進行維修，如果不為零則電路正常，是其他原因導致機油壓力燈異常。

4 結束語

通過對機械電氣系統的設計以及故障進行簡單分析，發現電氣系統的構成比較復雜其出現的故障的原因有很多。但是機械電氣系統在機械工程中發揮著重要的作用，因此工作人員必須要對電氣系統的安全問題給予重視，在實際工作中工作人員要根據實際情況及時對電氣系統的關鍵部分進行檢查與維修，找出故障出現的原因，及時解決問題，同時也要對電氣系統的故障問題進行分析總結，保證電氣系統的正常運行，提高工作效率。

參考文獻：

[1]張曉偉.建筑電氣設計中常見問題的分析和探討[J].城市建設理論研究（電子版），2016（23）：44-45.

[2]孫文博.起重機械電氣系統故障分析與評價[J].中國高新技術企業，2017，9（05）：84-85.

[3]王水明，閆玉強.起重機械電氣系統故障分析與評價[J].江西建材，2017（17）：205.

[4]趙進，趙琳，鮑雷，etal.船舶電氣設計常見問題分析與處理方法[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2017（01）：181-182.