机械电气系统设计和常见故障分析的方法浅析

    张志辉

    摘 要：随着工程建设的不断推进，机械电气系统在工程建设中扮演着重要的角色，与此同时人们对电气系统的要求也越来越高，但是在电气系统运行的过程中经常出现故障。本文主要从机械电气系统的组成部分、设计方法出发，浅析电气系统故障分析的方法，为识别电气系统故障提供新的思路进而提高电气系统的运行效率。

    关键词：机械电气系统；常见故障；分析方法

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

    0 引言

    随着我国科技的进步，电气系统的使用范围越来越广，但是在电气系统运行过程中往往因为电气系统出现故障而延误机械工程建设，机械电气系统作为机械工程的重要环节对其必须要给予一定的重视。本文以工作中的经验为基础，浅析电气系统的常见故障以及其解决方法。

    1 电气系统的组成

    从功能上划分电气系统主要由以下四個部分组成。第一，电源线路。在机械工程制造中最常见的就是单线制直流电气系统，其以电压为基础进行划分，可以分为12V和24V两种。其中电源总开关、发动机、起动机、蓄电池是直流电源的重要组成部分。第二，仪表。电压表、变矩器油温表、电压表以及冷却液温度表是在机械工程中常用的仪表，不同的仪表具有不同的用处，因此在使用过程中主要是根据不同的机械设备使用不同的仪表。其中，在机械工程中仪表的种类有很多，除了以上常见的仪表，还有车速表、转速表等应用到高端机械设备的仪表[1]。第三，照明系统。照明系统在机械工程中主要有两个作用，一方面是照明作用，主要机械设备在夜间工作时照明系统进行照明；另一方面是警报作用。当机械设备出现故障时，照明系统会通过信号等进行警示。照明系统主要是由前组合灯、后组合灯、工作灯以及报警灯等部分组成，在电气系统中起着重要作用。第四，指示器。指示器主要起到提醒警示的作用，当工作人员操作成功或者操作失败时，指示器都会发出信号，指示器一般是与电压表等仪表组合在一起，保障工作人员的人身安全。

    2 机械电气系统的设计方法与步骤

    机械电气系统是保障工作人员人身安全的重要系统，同时也是保障工作顺利进行的重要环节，因此对机械电气系统的设计要求严格，在电气系统设计的过程中不仅要重视其安全性能，还要对成本等方面进行控制。机械电气系统的设计主要有以下几个步骤（如图1）：

    （1）设计原理图。原理图的设计主要包括以下两部分，第一，在设计原理图时必须要根据国家标准采用普遍通用的标志和符号来代替电器件[2]。第二，在设计电路图的过程中还要表示线束中的插件和插件孔，让复杂的电路系统更加清晰明了。在设计过程中要充分了解各个系统的功能以及实际运行中的需求，根据实际需求对电气系统进行设计。

    （2）成本控制。电气系统设计过程中要注意对成本的控制，避免造成不必要的浪费。首先，工作人员要对整个工程的财务做出预算，尽量使设计在预算范围内。其次，在设计过程中要根据电器设备的实际工作环境对预算以及电器件进行调整，选择性价比较高的电器设备。

    （3）选择电器件。在选择电器件时综合考虑机械设备的工作环境以及机械设备的对电气系统的技术要求，选择符合国家质量标准的电器件，常用的电器件主要有压力表、蓄电池等，同时在选择电器件的过程中还需要对成本进行控制，选择合适的电器件。

    （4）整机线束及电器系统装配设计。设计线束在电气系统中是一个复杂而又重要的环节，因此在设计线束过程中要充分了解机械设备的结构，根据实际情况设计合理的线束。在设计装配装置时与设计线束原理相似，根据实际情况设计可行的装配装置。

    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：

    （1）传感器受损。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[3]。短路、断路以及电阻失准都是传感器出现故障的表现，因此在日常工作中要及时对传感器进行检查，及时维修和更换。

    （2）报警灯异常。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）机油压力灯异常。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[4]。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。

    4 结束语

    通过对机械电气系统的设计以及故障进行简单分析，发现电气系统的构成比较复杂其出现的故障的原因有很多。但是机械电气系统在机械工程中发挥着重要的作用，因此工作人员必须要对电气系统的安全问题给予重视，在实际工作中工作人员要根据实际情况及时对电气系统的关键部分进行检查与维修，找出故障出现的原因，及时解决问题，同时也要对电气系统的故障问题进行分析总结，保证电气系统的正常运行，提高工作效率。

    参考文献：

    [1]张晓伟.建筑电气设计中常见问题的分析和探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016（23）：44-45.

    [2]孙文博.起重机械电气系统故障分析与评价[J].中国高新技术企业，2017，9（05）：84-85.

    [3]王水明，闫玉强.起重机械电气系统故障分析与评价[J].江西建材，2017（17）：205.

    [4]赵进，赵琳，鲍雷，etal.船舶电气设计常见问题分析与处理方法[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（01）：181-182.