機械電氣系統(tǒng)設(shè)計和常見故障分析的方法淺析

陳立勇

山東中昊控股集團有限公司 山東德州 253000

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(shè)，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(jīng)驗為基礎(chǔ)，淺析電氣系統(tǒng)的常見故障以及其解決方法。

1 電氣控制系統(tǒng)的功能用途

（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(shè)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(shù)對設(shè)備進行自動的控制，這時，現(xiàn)代化機械電氣技術(shù)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(shè)備的功能。由于長時間高強度的運作，有些電氣設(shè)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(shè)備的電流量超過了設(shè)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(shè)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(shè)備是否處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)，有無故障的產(chǎn)生，無法從肉眼的觀察中得出結(jié)論，這時，各種微型設(shè)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(shè)備進行有效及時的監(jiān)測[1]。

2 工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1 原理設(shè)計圖

原理圖的設(shè)計在工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中是基本要素，主要是用于描述和定位工程機械的功能，據(jù)此完成原理圖的設(shè)計。在設(shè)計原理圖時，需要關(guān)注每個細節(jié)，一些符號、標(biāo)志等都表示不同的線路和元器件。還需要針對整套設(shè)計的原理圖做線號標(biāo)記和線徑標(biāo)記，可以應(yīng)用插件或者是插件空位的形式來進行。由于工程機械的電器件非常復(fù)雜，還應(yīng)在設(shè)計當(dāng)中對序號做分區(qū)，以有效的區(qū)別各個電器件和復(fù)雜的線路。原理設(shè)計圖可以幫助維修人員便捷的分辨元器件，還能更有效的區(qū)分整體工程機械電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

2.2 成本控制

電氣系統(tǒng)設(shè)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(wù)做出預(yù)算，盡量使設(shè)計在預(yù)算范圍內(nèi)。其次，在設(shè)計過程中要根據(jù)電器設(shè)備的實際工作環(huán)境對預(yù)算以及電器件進行調(diào)整，選擇性價比較高的電器設(shè)備。

2.3 選擇電器件

在選擇電器件時綜合考慮機械設(shè)備的工作環(huán)境以及機械設(shè)備的對電氣系統(tǒng)的技術(shù)要求，選擇符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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[2]。

2.4 設(shè)計線束

多樣復(fù)雜的線路存在于工程機械電氣系統(tǒng)當(dāng)中，線束的使用狀況也不盡相同，這就要求在工程機械電氣系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中，對線束進行明確的標(biāo)識，在設(shè)計圖當(dāng)中可以表示出線束的設(shè)計，并且標(biāo)注好線束的詳細信息。比如，線束的顏色和型號、是否需要保護套等信息，電氣系統(tǒng)中的地線，要用黑色明顯標(biāo)記出來，讓工程機械電氣系統(tǒng)可以更加的清晰并且有條理。

3 機械電氣系統(tǒng)常見故障分析的方法

3.1 傳感器的故障分析

傳感器是工程機械電氣系統(tǒng)中的重要部件，各個電氣控制系統(tǒng)都是需要電信號來實現(xiàn)的，通過傳感器將非電信號轉(zhuǎn)變成電信號，實現(xiàn)對各個控制系統(tǒng)傳輸相應(yīng)的控制電信號。一旦傳感器發(fā)生故障，勢必會造成相應(yīng)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，例如，工程機械電氣系統(tǒng)中常用的溫度傳感器，主要應(yīng)用部位在發(fā)動機的位置，用于冷卻液溫度的控制，如果溫度傳感器發(fā)生故障就失去了對冷卻液溫度的控制，由于對系統(tǒng)的控制出現(xiàn)異常，造成發(fā)動機的故障，主要是傳感器內(nèi)部出現(xiàn)短路問題或電阻失準(zhǔn)的問題等。可以將傳感器取下來，然后對其兩端的引腳進行電阻的測量，如果電阻值為零，說明傳感器內(nèi)部出現(xiàn)了短路的問題，應(yīng)及時進行更換；如果測量的電阻值高低不等失準(zhǔn)的情況，主要是可能使受到外界的干擾而引起的，或是內(nèi)部熱偶點出現(xiàn)將斷未斷的現(xiàn)象，在排除外部干擾的情況下，如果測量的電阻值還是上下波動的話就說明是熱偶點的問題，應(yīng)進行更換，避免故障的擴大化[3]。

3.2 報警燈異常

在電氣系統(tǒng)運行過程中報警燈出現(xiàn)異常主要表現(xiàn)在發(fā)電機不能自行發(fā)電，當(dāng)發(fā)電機不能進行正常工作時首先要啟動發(fā)動機讓其保持在中速運轉(zhuǎn)，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(yīng)為15V，如果低于15V，說明發(fā)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(xiàn)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(dāng)報警燈出現(xiàn)異常時也有可能是保險絲出現(xiàn)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(xiàn)象。

4 結(jié)語

為了能夠達到更好的設(shè)計效果，設(shè)計人員應(yīng)該利用更加科學(xué)，更加有效的方法，不但要把設(shè)計工作做好，還要了解工程機械電氣系統(tǒng)當(dāng)中經(jīng)常會出現(xiàn)的一些故障，對這些故障進行分析，并且針對性的且有效的解決，這樣才能讓工程機械電氣系統(tǒng)保持良好的運行狀態(tài)。