李揚

摘 要：機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷是一門集多種學科為一體的綜合學科，而對其的相關研究也必將推動我國相關學科的發(fā)展，所以我國相關研究機構必須通過不斷地深入研究，在不斷解決各類新型機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷問題的同時，采用世界中多領域的研究成果加深自身的技術含量，以此更好的進行機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷工作。本文介紹了幾種常用的故障檢測方法，希望能為我國機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷提供一些啟發(fā)。

關鍵詞：機械設備；故障；電氣系統(tǒng)；檢測

由于機械設備電氣系統(tǒng)大多數都在比較惡劣的環(huán)境中工作，如受潮受熱或者是震動等，因此經常出現各類故障。隨著機電技術的進一步發(fā)展，機械設備的電氣化程度越來越高，電氣系統(tǒng)在整個機械設備的運行中占據更加重要的位置，如何采用科學手段對電氣系統(tǒng)的故障進行檢測與診斷是我們必須要思考的問題。

一、機械設備電氣系統(tǒng)概述

機械設備電氣系統(tǒng)主要由兩部分組成，其一是電氣設備，主要包括啟動系統(tǒng)、蓄電池、發(fā)電機以及用電設備等?？偨Y來說電氣設備具有以下特征：電器設備上的電路都是模擬電路，因此診斷起來具有多樣性的特征。故障診斷過程中會受到很多因素的影響，包括信號的傳播和接收能力、噪聲以及容差等，因此診斷過程中容易出現失誤，一方面是重要故障不容易被診斷出來，另一方面是即使診斷出來，結果的精度也比較低，不能明確故障原因。因此，目前對模擬電路的診斷并沒有形成一個標準的體系，仍舊需要將技術人員的經驗作為重要依據。

其二是電子系統(tǒng)，包括電子檢測系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)、功率控制系統(tǒng)以及傳感系統(tǒng)等。電子系統(tǒng)最大的特征就是使用低壓直流單線制，采用數字電路對系統(tǒng)整體進行控制。數字電路的狀態(tài)有兩個，分別是0和1，只要將真值表列出來，就能夠將原因與結果一一對應。因此，數字電路的診斷具有較強的規(guī)范性，且可以實現對檢測過程的實時監(jiān)控，人們對診斷原理的研究也越來越深入，診斷技術之間成熟，一些診斷程序以及先進的診斷設備已經投入使用，并取得了不錯的效果。

二、機械設備電氣系統(tǒng)的故障檢測與診斷

1、依靠技術人員的感官進行診斷

電氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，經常出現資冒煙、震動以及火花等易于觀察的現象，因此感官診斷是一種重要的故障診斷方法。首先是眼觀，主要是“煙”的顏色進行判斷，如果看到設備中冒出白煙，可以判斷出電氣設備過渡受熱，是水分蒸發(fā)產生大量水蒸氣導致的，可以說其并不屬于真正的“煙”，只要對其進行烘干處理就可以解決。如果看到設備中冒出黃煙，可以判斷出電源過電流導致設備過熱，設備上的膠布以及油漆在高溫的烘烤下冒出黃煙，需要進一步檢測過電流產生的原因并及時處理，防止設備被燒壞。如果看到設備中冒出黑煙，可以判斷出系統(tǒng)中的某個電氣設備已經被損壞，絕緣系統(tǒng)失去作用，需要馬上斷開設備，對受損設備以及損壞原因進行檢查，并及時更換。

其次是耳聽，如果設備鐵芯中含有線圈，通電后就會發(fā)出聲音。如果發(fā)出嗡嗡聲，聲音比較柔和均勻，就可以判斷出設備處于正常工作狀態(tài)下；聲音比較急躁，大小不均勻，可以判斷出設備通電電流發(fā)生急劇變化，有可能是機械故障，也有可能是電氣故障。如果發(fā)出滋滋聲，可以判斷出設備出現不正常放電問題，有可能是設備發(fā)生短路，也有可能是導體連接處發(fā)生電弧。如果發(fā)出“啪啪”聲，聲音比較響亮，類似放槍，可以判斷出設備中的元件可能已經被燒熔。如果聲音比較沉悶，可以判斷出故障點不在外側，而是在深處。

最后是觸摸，技術人員將手放在設備外殼上，如果感覺非常燙，說明表明溫度達到了50度，而電器設備的內部溫度一般比外殼要高出10度到20度，說明設備內部溫度很有可能已經超過了電動機的工作的極限溫度。如果不采取降溫措施，電動機就會加速老化，降低使用壽命。

2、短路與斷路檢測法

首先是試燈檢測法，就是將發(fā)動機用夾子夾住，接通開關以后，用測試棒逐段檢測，如果試燈亮了，說明電路正常接通。如果試燈不亮，說明發(fā)生斷路故障，故障點就處于亮燈和不亮燈之間。

其次是利用電壓表對斷路情況進行檢測，需要在發(fā)動機上連接直流電壓表的一個接線柱，將測試棒從另一個接線柱上引出，之后接通開關，對設備進行逐段檢查。如果電壓表存在指示電壓，說明電路正常接通。如果電壓表中沒有指示電壓，說明發(fā)生斷路故障，故障點位置就處于有無指示電壓的兩點之間。

最后是電源短接檢測法，這種方法主要用來判斷設備是否發(fā)生短路故障。按照檢測要求連接好電路后通電，如果保險絲熔斷，說明存在短路故障，檢測短路具體部位時，可以采用電源短接法。將火線從蓄電池上引出，從用電設備向著開關方向逐段接觸檢測，根據設備反應判斷出故障位置。

3、綜合診斷法

電氣系統(tǒng)的檢測有很多種方法，這些方法雖然在維護機械設備穩(wěn)定運行中發(fā)揮重要作用，但是仍舊不能滿足實際需要。首先，檢測功能比較單一，每次檢測大多數都是針對一種或者是幾種電氣設備，綜合性不強；其次，檢測過程中的自動化程度不高，檢測效率還有待提升；最后，故障診斷結束以后，經常出現誤報或者是漏報問題，為后續(xù)維修工作帶來麻煩。為了解決上述問題，人們提出了綜合診斷方法，就是在計算機系統(tǒng)的支持下，將各種診斷方式綜合起來使用，取長補短。該種診斷方式的應用范圍較廣，自動化程度高，可以對輸出電壓以及激磁電流等重要設備信息進行時時采集，系統(tǒng)自動將收集到的數據進行處理，根據處理結果判斷出故障位置，并在系統(tǒng)中直接顯示出來。技術人員可以根據系統(tǒng)顯示的故障位置以及故障類型直接對設備進行檢查，針對性較強，用最短的時間修復故障，保證機械設備的正常運行。

4、紅外線診斷法

在機械設備的電氣系統(tǒng)故障檢測中，紅外線診斷法是一種較為先進且技術含量較高的診斷方法，其主要通過紅外熱像儀進行具體的機械化設備電氣系統(tǒng)的故障檢測。具體來說，紅外線診斷法在具體應用中通過紅外熱像儀對出故障的機械設備電氣系統(tǒng)的表面溫度、熱譜圖、相對溫差進行相關比較與分析，通過對相關機械設備電氣系統(tǒng)不同部位進行紅外線診斷的比較分析，得出相關機械設備電氣系統(tǒng)是否存在故障這一結果。這種機械設備的電氣系統(tǒng)故障檢測是根據相關故障會造成機械設備短路、繞組、磁路、介損增大等現象，因此紅外線診斷法通過對機械設備電氣系統(tǒng)是否存在相關檢測圖像不穩(wěn)定、不規(guī)律進行具體故障的判斷。

在機械設備中，電氣系統(tǒng)是非常重要的組成部分，系統(tǒng)性能對設備能否正常運行產生直接影響。因此，需要采用科學、有效的方法檢測和判斷系統(tǒng)故障，所以我們說機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷是一門集多種學科為一體的綜合學科，而對其的相關研究也必將推動我國相關學科的發(fā)展，所以我國相關研究機構必須通過不斷地深入研究，在不斷解決各類新型機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷問題的同時，采用世界中多領域的研究成果加深自身的技術含量，以此更好的進行機械設備電氣系統(tǒng)的故障診斷工作。

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