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1、,工程机械电气系统的检测与诊断,目录,对工程机械电气系统的状态检测及发生故障后进行准确迅速的诊断，保证工程机械处于完好状态进行高效的工作，是非常重要且紧迫的问题。,这对机械维修技术人员提出了新的要求,第一节 电气系统检测与诊断的基本步骤与方法,一、工程机械电气系统的组成与特点,电器设备,电子系统,这些电子控制系统分别或组合在不同的工程机械上得到应用，也可看作是电器系统中用电设备的一部分。,第一节 电气系统检测与诊断的基本步骤与方法,三、电气系统检测与诊断的基本方法,一、工程机械电气系统的组成与特点,二、工程机械电气系统检测与诊断的基本步骤,一、工程机械电气系统的组成与特点,（一）工程机械电器设
2、备的特点,一、工程机械电气系统的组成与特点,（一）工程机械电器设备的特点,一、工程机械电气系统的组成与特点,（二）工程机械电子系统的特点,二、工程机械电气系统检测与诊断的基本步骤,1采取正确的测量技术 2采取正确的诊断技术,三、电气系统检测与诊断的基本方法,电气设备发生故障多表现为 发热异常，有时还冒烟、产生火花； 线圈烧毁其漆包线变成紫色； 有时发出焦糊臭味； 工程机械工况突变等。,1感觉诊断法,三、电气系统检测与诊断的基本方法,试灯检查法是指用 一试灯检查某电路的断 路情况，如图10-1所示。用试灯的一根导线搭铁， 另一根导线搭接电源接 点，若试灯亮，表示由 此至电源线路良好，否则表明由此
3、至电源断路。,2试灯检查法或刮火检查法,10-1试灯检查法,试灯检查法,三、电气系统检测与诊断的基本方法,2试灯检查法或刮火检查法,刮火检查法,与试灯检查法基本相同，即将某电路的怀疑接点用导线与搭线处刮碰，若有火花出现，表明由此至电源线路良好，否则表明此至电源断路。,若刮火时出现蓝色小火花，表示电器绕组良好。,若刮火时出现强烈的火花， 多数是电器绕组匝间严重短路；,若刮火时无火花，表明电器绕组匝间断路；,三、电气系统检测与诊断的基本方法,置换法就是将认为损坏的部件从系统中拆下，换上一个质量合格件代替怀疑部件进行工作，来判断机件是否有故障的一种方法。,3置换法,置换法在工程机械电器系统故障诊断中
4、应用十分广泛。,如果能正常工作，说明其他器件性能良好，故障在被置换件上；,如果不能正常工作，则故障在本系统的其它构件上。,三、电气系统检测与诊断的基本方法,4仪表检查法,仪表检查法也叫直接测试法、仪表诊断法。它是利用测量仪器直接测量电器元件的一种方法。,如怀疑转速传感器故障，可用万用表或示波器直接测试该器件的各种性能指标。再如，用万用表检查交流发电机激磁电路的电阻值是否符合技术要求， 若被查对像电阻值大于技术文件规定，说明激磁电路接触不良； 若被测电路电阻值小于技术文件规定值，说明发电机的电磁绕组有短路故障。 此外，还可通过测量某电气设备的电压或电压降来判断故障。,采用这种方法诊断故障，应首先
5、了解被测电器件的技术文件规定值，然后再测得当前值与技术文件规定的标准值进行比较，即可查明故障。,三、电气系统检测与诊断的基本方法,5导线短路试验与拆线试验法,是将导线拆下来，以判断电路中的短路搭铁故障，即将某系统的导线从接线点拆下，若搭铁现象消除，表明此段线路有搭铁。,短路试验法,是指用一根良好的导线，由电源直接与用电设备进行短接以取代原导线，如果用电设备工作正常说明原来线路连接不好，应再继续检查电路中串接的关联件，如开关、熔断器或继电器等。,拆线试验法,三、电气系统检测与诊断的基本方法,6跟踪法,跟踪法实际上是顺序查找法，在电器系统故障诊断中，通过仔细观察和综合分析，往往跟踪故障，一步一步地
6、逼近故障的真实部位。,三、电气系统检测与诊断的基本方法,7熔断器故障诊断法,工程机械上各用电设备均应串接熔断器，若某熔断器常被烧断，说明此用电设备多半有搭铁故障。,三、电气系统检测与诊断的基本方法,9.分段查找法,分段查找法是把一个系统根据结构关系分成几段，然后，在各段的输出点进行测量，可以迅速确定故障在某一段内。由于分段查找是在一个缩小的范围内查找故障，它能使故障诊断效率大大提高。,三、电气系统检测与诊断的基本方法,10.利用电的特性来诊断故障,检查电气设备的电磁线圈是否断路，有时不必拆开电气设备，可接通被检查对象的电源，然后用螺丝刀在电磁线圈的支持部分的周围，看是否对螺丝刀有吸力感觉，如果
7、有吸力感觉，说明此电磁线圈没有断路。如果对采用这种方法诊断有较丰富的经验时，还可根据吸力的大小来判断电磁线圈损坏的程度。,第二节 电气设备系统的检测与故障诊断,一、充电系的检测与故障分析,二、起动系的检测与故障诊断,一、充电系的检测与故障分析,发动机的充电系由发电机、调节器、蓄电池等组成。根据调节器的不同可分为 电磁振动式充电系统 电子式充电系统。,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池的检测与诊断,1电解液液面高度的检查,液面高度可用玻璃管测量，电解液液面应高出极板1015mm，电解液不足时应加注蒸馏水。注意：除非确知液面降低是由于电解液溅出所致，否则一般不允许加入硫酸溶液。,一、充电系的
8、检测与故障分析,1）用密度计测量电解液相对密度 电解液的相对密度用吸式密度计来测定。如图10-2所示，先吸入电解液，使密度计浮子浮起，电解液液面所在的刻度即为相对密度值。 2）用高率放电计测量放电电压示高率放电计是模拟接入起动机负荷，测量蓄电池在大电流（接近起动机起动电流）放电时的端电压。如图10-3所示，用以判断蓄电池的放电程度和起动能力。,图10-2,图10-3,（一）蓄电池的检测与诊断,2蓄电池放电程度的检验,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池的检测与诊断,3用镉电极判断蓄电池正负极板的状况,图10-4 用镉电极测量蓄电池极板组,用镉电极作为辅助电极测量在充、放电过程中正负极板组的
9、电位，从其电位的变化，可以判断极板组的质量状况，从而进一步分析容量减少和故障发生的原因。,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池的检测与诊断,4蓄电池的故障诊断,铅蓄电池的技术状况好坏，对工程机械的用电设备工作可靠性影响很大。如果铅蓄电池发生故障，会使用电设备工作质量下降。铅蓄电池外部故障系指壳体或盖板裂纹、封口胶干裂、极柱松动或腐蚀等；内部有极板硫化、活性物质脱落、自行放电、极板拱曲等故障。其故障原因如表10-2所示。,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池的检测与诊断,表10-2,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池的检测与诊断,表10-2,一、充电系的检测与故障分析,（一）蓄电池
10、的检测与诊断,表10-2,一、充电系的检测与故障分析,发电机是工程机械电系的主要电源，由发动机驱动，它在正常工作时，对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电以补充蓄电池在使用中所消耗的电能。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的检测与诊断,交流发电机通常在运转750h后，应拆开检查电刷和轴承情况，其检查方法如下,一、充电系的检测与故障分析,（1）用万用表测量交流发电机各接线柱之间的电阻值，正常 时其电阻值应符合表10-3的规定,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测解体前的检测,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的
11、检测与诊断,1发电机的检测解体前的检测,(2)在试验台上对发电机进行发电试验,测出发电机在空载和满载情况下发出额定电压时的最小转速，从而判断发电机的工作是否正常。,试验时，将发电机固定在试验台上，并由调速电动机驱动，按图10-5接线。,一、充电系的检测与故障分析,当发电机有故障时，其输出电压的波形将会发生变化，因此，根据输出电压的波形，就可判断发电机内部二极管以及定子绕组是否有故障。各种故障时输出电压的波形如图10-6所示。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测解体前的检测,（3）用示波器观察输出电压的波形,图10-6 交流发电机各种故障时的输出电压波形,一、充电系的检测与故障分析
12、,拆开定子绕组与硅二极管的连接线后，用万用表 （R1）挡逐个检查每个硅二级管的性能。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测解体后的检测,（1）硅二级管的检查,图10-7用万用表检查硅整流二极管 a)正向 b)反向,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测解体后的检测,（2）磁场绕组的检查,图10-8 用万用表测量磁场绕组的电阻值,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测解体后的检测,（2）磁场绕组的检查,图10-9 磁场绕组的搭铁检查,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1发电机的检测
13、解体后的检测,图10-10 定子绕组断路检查,图10-11 定子绕组搭铁检查,（3）定子绕组的检查,用万用表按图10-10所示的方法，检查定子绕组是否断路。按图10-11所示的方法，检查定子绕组是否搭铁。,一、充电系的检测与故障分析,由于交流发电机有内搭铁与外搭铁之分，与之匹配的晶体管调节器也有内搭铁式和外搭铁式之分。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2调节器的检测,1）晶体管调节器的检测与调整,一、充电系的检测与故障分析,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2调节器的检测,图10-12 由NPN型管组成的 内搭铁调节器基本电路,图10-13 外搭铁晶体管 调节器的基本电路,1）晶体管调节器的
14、检测与调整,一、充电系的检测与故障分析,在调节器的试验和调整前应先判断调节器的搭铁形式。方法是用一个12V蓄电池和一只12V、2W的小灯泡按图10-14接线，即可判断调节器的搭铁形式。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2调节器的检测,图10-14晶体管调节器搭铁型式判断 a）内搭铁式调节器；b）外搭铁式调节器,一、充电系的检测与故障分析,判断出调节器的搭铁形式后，便可根据调节器的搭铁形式按图10-15接线进行试验。,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2调节器的检测,图10-15 晶体管调节器测试接线图 a)内搭铁调节器试验；b)外搭铁调节器试验,一、充电系的检测与故障分析,由于集成电路调节器
15、都是用环氧树脂或塑料模压而成的全密封结构。因此，损坏或失调后，只能更换新品而无法修复或调整，故只需检查出调节器好坏即可。,2调节器的检测,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2）内装集成电路调节器的检测,充电系统常出现的故障有 不充电 充电电流过小、过大 充电不稳定等。,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1) 不充电或充电流很小,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,1) 不充电或充电流很
16、小,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,诊断时，可先观察电流表指针指示情况或充电指示灯指示情况，以及工程机械照明灯的亮度等几方面大致确定充电系统是否有故障和故障范围。,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2）充电电流过大,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,2）充电电流过大,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,3）充电电流不稳,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,3）充电电流不稳,一、充电系的检测与故障分析,3交流发电机和调节器故障的诊断,（二）发电机和调节器的检测与诊断,一、充电系的检测与故障分析,充电不稳故障也可用如图10-21所示步骤检查：,
