農業機械電氣系統的組成特點與故障維修方法

李春瑤

(遜克縣奇克鎮農村振興發展服務中心，黑龍江 遜克 164499)

0 引言

隨著我國農業機械化技術水平的快速提升，農業機械的功能越加豐富，其在農業生產中所能發揮的效能顯著提升，為我國農業生產模式的轉型升級創造了良好的基礎條件。在現代化農機產品中，除傳統機械、液壓等技術的應用外，電氣系統的功能和重要性越發凸顯。尤其在自動化技術與農機充分結合的新時期，電氣系統更是涉及到農機產品的各個結構，并精確地控制農機的多項功能。若農機產品的電路系統出現故障，對于農機的工作能力、控制精確性、故障檢測功能都會產生嚴重影響，處理不當還會導致農業生產效率降低、作業質量下降等問題。因此，農機駕駛員需要明確農機產品電氣系統組成與工作原理，并掌握常見故障的維修技術，以保證農業機械能夠得到最合理的使用與維修。

1 特點與組成

1.1 特點

農業機械的電氣系統是為各個工作部位的電氣元件進行供電、控制、通訊、調節的系統總稱，農業機械的電氣系統包括了供電設備、輸電線路、控制元件、保護元件、檢測原件、警報元件等。農業機械的電氣系統通常采用24 V制的工作電壓，主要以單線制負極搭鐵的方式布置，各個控制元件、顯示裝置、警報元件以及蓄電池采用并聯的方式進行聯接，而電源開關、檢測元件、電路保險等元件則采用串聯的連接方式。農業機械的所有電控元件的電能均通過蓄電池提供，駕駛員可以通過駕駛位置的顯示和控制按鍵對農機電氣系統的各個功能進行控制。電氣系統的發展使傳統農機使用中很多需要采用人工進行調節、檢查的工作被電氣元件替代，顯著減少了農機駕駛過程人員的工作量，并提高了農機使用的可靠性和便捷性。

1.2 組成

我國農業生產中使用的農業機械設備種類很多，如大馬力拖拉機、聯合收獲機、水稻插秧機等都配備了十分復雜的電氣系統，而且精量播種機、植保機械、耕整地等需與拖拉機配套使用的農機具也都配套有電氣系統，從農機電氣系統的規律來看，其主要由以下幾大部分構成。

1.2.1 啟動電路系統

啟動電路主要用于農業機械柴油機的啟動使用，其組成元件包括起動機、啟動開關、繼電器、預熱器以及預熱開關等，啟動電路系統又可分為主電路、控制電路、預熱電路三大部分。在蓄電池的供電下，啟動電路在啟動瞬間所需的電流值很大，因此，啟動電路的線路布置多采用粗直徑的銅制導線進行連接，以承載啟動瞬時的電路負載。控制電路主要用來控制啟動系統的電路開閉，通過控制啟動開關、開啟起動機的電磁開關，并在啟動過程中對起動機和繼電器進行保護。預熱電路是啟動電路系統的附屬結構，通過啟動開關來實現對發電機進氣管預熱器的控制。

1.2.2 電源系統

電源系統是以發電機與蓄電池為中心的供電系統，包含電源開關、電流表、調節器等元件。在電源系統的電路布置中，發電機與蓄電池為并聯連接，農業機械的發動機啟動后，在發動機運轉過程帶動發電機發電，并為蓄電池進行供電。在蓄電池充電過程中，電流表的指針向正數值方向移動，若發動機未啟動而使用電氣元件，則電流表指針向負方向移動，表明蓄電池處于放電狀態。電源系統的另一個功能是形成勵磁電路，當駕駛員將農機的啟動鑰匙插入鑰匙孔后，旋轉鑰匙脫離初始位置后，激磁電路即被接通，并預先為發電機建立磁場，且激磁電路還能隨著發電機運轉后的電流大小自行調整磁場強弱，使電壓達到最佳的穩定狀態[1]。

1.2.3 內部監測與故障預警電路

隨著電氣技術的不斷升級，中大型農業機械上的安全電氣元件逐漸增多，其中以各個關鍵部位的安全檢測元件與故障預警元件為主。例如，對于大型收割機、大馬力拖拉機上都配備了針對柴油機、變速箱的各項功能監測使用的傳感器，如溫度傳感器、轉速傳感器、振動傳感器等，還包括對農機執行功能的監測元件，如對播種機種子剩余量監測，播種量檢測；對耕整地機具牽引力監測、耕深監測等。這些傳感器通過蓄電池進行供電，并以并聯的關系形成內部監測電路系統，當傳感器監測數據與農機標準數據存在偏差時，會觸發警報系統進行預警。農業機械的電子警報系統主要受ECU控制器的控制，當接收到故障信號后，相應的警報裝置工作，以指示燈、蜂鳴器、語音提示、方向盤震顫等形式向駕駛員提出預警，提醒駕駛員及時處理問題。農機電氣系統重啟后監測系統與預警系統重置，若之前發生的問題被解決，則系統將顯示各項參數正常[2]。

1.2.4 輔助系統電路

輔助系統電路主要包括數據信號傳輸電路和農機照明電路兩部分，是農機電氣系統運行的輔助系統，其功能發揮對于農機各個功能的實施起到重要的基礎作用。數據信號傳輸系統連接著各個傳感器元件及ECU和水溫表、油溫表、機油壓力表等多種儀表，數據信號傳輸電路采用多條并聯的形式連接，負責不同的信號傳輸功能。農機照明電路承載著農機前小燈、后小燈、儀表燈等光源設備的供電和控制功能，左右兩側同時亮起的燈光連接在同一開關的同一擋位上，例如兩遠光燈、兩近光燈需同時亮起；而交替使用的光源應接在同一開關的不同擋位上，例如遠光燈與近光燈、左、右轉向燈等。

2 常見故障與維修方法

2.1 啟動功能異常

農業機械的啟動功能異常主要表現在以下兩個方面，一是啟動困難，表現為扭轉鑰匙啟動后起動機不工作，機具不啟動，此時應當使用萬用表檢查起動機兩側是否有電壓，如果沒有電壓，很可能是啟動開關損壞或接觸不良，應進行修理或更換，若起動機兩側電壓正常，則應檢查起動機是否損壞或存在故障，對其進行維修，必要時進行更換；二是啟動無力，表現為啟動過程耗時長、感覺費力，此時應重點檢查蓄電池位置是否存在虛接，緊固蓄電池極樁后嘗試是否啟動正常，若仍存在問題，可能是蓄電池電力不足導致的，此時可通過開燈、按喇叭，分析燈源亮度和喇叭聲響判斷是否存在蓄電池電量不足問題，若發現電量不足，應及時充電。

2.2 儀表指示功能失效

儀表指示功能失效可能是以下原因導致的：若儀表指針始終不動，可能是對應的傳感器損壞導致的，可通過將傳感器短路，查看儀表指針是否恢復擺動來進行判斷，傳感器損壞應進行更換，此外儀表指針損壞也可能使儀表失效，應對儀表進行更換；儀表功能失效的另一個表現是儀表指針不回位，這也可能是傳感器或儀表損壞導致的，也可通過上述方式進行判斷，確定故障問題后進行維修。

2.3 蓄電池虧電故障

蓄電池虧電故障表現為蓄電池充滿電后十幾小時甚至幾個小時就出現電量不足問題。這可能是蓄電池保養不當或長期放置導致的，此時應更換電解液并充滿電，觀察電池放電狀態。通常情況下，功能正常的蓄電池每24 h放電率應不超過額定容量的1%。若更換電解液后電池蓄電能力沒有恢復，則應考慮返廠修復或更換新的蓄電池。

2.4 預警系統不工作

預警系統屬于電氣系統的末端執行機構，當機具出現故障，預警系統卻沒有進行預警，最可能是傳感器裝置出現故障，可通過上文提及的檢測傳感器的方法檢查傳感器狀態。預警系統不工作也可能是數據傳輸過程存在故障，若傳輸線路短路也會造成故障發生。此外預警警示燈、蜂鳴器等裝置損壞也是預警系統不工作的原因之一，應對損壞裝置進行及時更換。

3 結語

電氣系統在現代農機中的作用越來越大，農機電氣系統的故障對農機的使用和作業質量也有很大影響，農民在了解農機技術和原理的同時，也應重視對農機電氣系統結構、組成的學習，并掌握電氣系統常見故障的維修方法，確保農業機械得到正確、高效的使用。

(05)