机械电气系统设计和常见故障分析的方法

2019-11-28刘园园

建材发展导向 2019年18期

关键词：感应器原理图机油

刘园园

（山东清华康利城市照明研究设计院有限公司，山东济南 250000）

1 电气系统的组成部分

1.1 仪表

在工程机械设计当中，主要应用的仪表有电压表、冷却液温度表、变矩器油温表、传感器等几类组成，在定位高端的工程机械设备，还包括一些传感器、转速表、车速表等，可以依据不同的机械设备类型进行合理的选择。

1.2 电源线路

针对工程机械当中非常常见的单线制直流电气系统为例，根据工作当中的电压标准，主要将其分为12V 和24V 两种类型，直流电流是以几个部件所组成，主要有发电机、电源总开关、起动机、蓄电池等部件。

1.3 指示器

指示器在工程机机械设备当中是最为常用的指示灯，经常是和仪表相结合，主要是用于为机械设备的操作人员提醒和指示信息，以保证工作人员的安全作业和机械设备的正常运转。

2 工程机械电气系统的具体设计方法与步骤

2.1 原理图设计

电气系统是保证工程机械顺利生产的重要环节，同时也是维系工作人员人身安全的基础，因此，在设计时要严格按照国家相关行业设计规范进行。设计原理图时要从两方面入手，一是采用国家标准通用的标志和符号对系统内所用的各个电器件进行标注。二是对电路图进行设计时，要结合电气系统内部各功能单元的工作特点及工程机械的使用需求对电路进行优化，并对线束中的插件和插件孔进行明确标识。

2.2 总体成本分析

由于电气系统的组成较为复杂，在设计时要出于经济方面的考虑，实现对线路图、各元器件的科学配置，最大限度降低系统总体投入，减少不必要的浪费。在设计阶段，工作人员在深入分析工程机械的原理图基础上，对整个电气系统设计做出工程预算，尽可能地将设计投入控制在预算范围内。

2.3 电器件类型的科学选择

进行电器件选择时，要综合考虑电气系统的技术要求及电气设备工作环境，按照国家相关规范要求进行选择。常用的电器件主要有压力表、蓄电池、灯具等，在进行选择时，除对电器件的基本性能和物理特性进行评价外，同时要考虑电器件的整体通用性能和兼容度。在电器件质量和性能同等条件的情况下，优先选用成本较低的供应厂家。

2.4 功能的合理配置

作为现代机械自动化和电气系统结合的产物，机械电气系统必须要达到高效推动电力系统运行，及时有效的对故障设备进行自动报警、切断的目的。因此，在设计电气系统时，应当确保电气自动化系统中的各个环节、各个设备都处于实时的监控和监测当中，无论是电气系统的自动运行还是关闭，自动化技术的功能必须立刻实现，以此达到提高效率、节省时间的目的。

3 机械电气系统常见故障分析的方法

机械电气系统是个比较复杂的系统，因此在对机械电气系统进行组装时会出现差错，进而导致电气系统在运行过程中出现故障，其常见的故障及解决方法主要有以下几个方面：

3.1 传感器受损

感应器在整个工程机械电气系统中是极为重要的组成件。每一个电气的控制系统都是通过电力系统发出信号的方式来实现的，但是电力信号并不能准确自动发出指令，而是借助感应器将非电力信号转化成电力信号，以此实现对整个控制系统上的信号传输。因此，感应器发生损坏，就会直接影响到整个工程机械电气系统正常使用。在工程机械电气系统中，经常会使用温度感应器，其主要的功能就是通过温度的变化来判断电气系统的状况，进而发出指令。假若温度感应器出现故障，就不会对某些温度进行监控，这样就会使得电力控制系统出现不同程度上的问题，最终使得整个发动机出现故障。传感器的主要作用就是将外界的信号转变成电信号，当传感器出现异常时就会信号无法识别，无法转化，进而导致整个电气系统停止运行。短路、断路以及电阻失准都是传感器出现故障的表现。

3.2 异常

这种异常情况的出现通常是指电气设备上具有警报功能的相关设备的提醒。一些感应设备的接触异常或者是温度警报器对于设备温度的监测，都会导致这些异常状况的出现。在电气系统运行过程中报警灯出现异常主要表现在发电机不能自行发电，当发电机不能进行正常工作时首先要启动发动机让其保持在中速运转，同时检测报警灯，使其电压保持在30V 左右，最后对其输出电压进行检测，正常情况下，电压应为15V，如果低于15V，说明发电机存在隐患，此时工作人员要先对电路进行检测，查看是否出现短路或者断路等问题，然后再对报警器的异常情况进行分析。当报警灯出现异常时也有可能是保险丝出现问题，解决方法是让工作人员直接检查保险丝，看保险丝是否有熔断的现象。

3.3 压力灯异常

当电气系统中机油压力过低或者机油压力开关受损时都会引起机油压力灯异常，在这种情况下工作人员要先对机油压力进行测量，如果其存在异常就要请专业人员进行及时的维修。同时当线束短路时也会使机油压力灯出现异常，其解决方式是先检测电阻表记录电阻值，如果电阻值为零说明电路存在问题，需要进行维修，如果不为零则电路正常，是其他原因导致机油压力灯异常。