工程机械电气系统的检测与诊断.pptx

第十第十章章 工工程机械电气系统的检测与诊程机械电气系统的检测与诊断断 第一节电气系统检测与诊断的基本步骤与方法 第二节电气设备系统的检测与故障诊断 目录 工程机械的发展趋势 自动化自动化 机电一体化机电一体化 微电子化微电子化 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。 具备机械、液压、电器与电子等方面的综合 专业知识和技能，才能胜任机械维修工作。 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 工程机械电气系统 电器电器设备设备电子系统电子系统 包括蓄电池、 发电机与调节 器、起动系统、 充电系统 各种用电设备。 包括发动机电子控制燃油 喷射系统、电子控制自动 变速器、电子检测与监控 系统、电子负荷传感系统 ，电子功率控制系统，电 子智能控制系统等。 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）工程机械电器设备的特点 n电源（蓄电池、发电机及调节器，电压为12V或24V） n用电设备（起动机、灯光、信号等） n电气控制装置等。 组 成 n低压 n直流 n单线制和负极搭铁等 特 点 绝大部分元器件属于模拟电路，采 用各种分立元件构成子系统，以完 成预定功能。 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 工程机械电器系统在性质上属于模拟电路，模拟 电路故障诊断具有多样性。因信号的连续性、非线 性、容差和噪声以及检测的有限性，使诊断问题变得 十分复杂，故难度大、精度低、稳定性差，从而导致 检测诊断的效益低。目前模拟电路故障诊断尚未建立 完整的理论，还没有通用的诊断方法。 诊断模拟电路故障，一般借助于相似产品的使用 经验或通过电路模拟得到的故障特征集，然后通过主 动或被动的测试，将测试结果与故障特征比较，以发 现和定位故障。 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 一般由传感器，微机控制器和执行装置等组成， 电子控制系统总体上采用的是数字电路，它集成度高 采用模块化结构。 组 成 低压、直流、单线制 特 点 数字电路仅有两种状态，即0和1。列出其输入、输出关系真 值表，使可以很方便地找出原因结果对应关系。数字电路 的故障诊断具有规范性、逻辑性和可监测性的特点，故障诊 断理论发展迅速，并日趋成熟。目前已经有相当多的诊断程 序和诊断设备投入实际使用。 二、工程机械电气系统检测与诊断的基本步骤 1 熟悉电气系统 2 详细了解电气故障产生的经过 3 仔细进行故障部位的外表检查 4 运用测量与诊断技术，确定故障部位及元件 5 对发生故障的机械进行维修 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 n发热异常，有时还冒烟、产生火花； n线圈烧毁其漆包线变成紫色； n有时发出焦糊臭味； n工程机械工况突变等。 1感觉诊断法 这些现象通过人的眼看、耳听、手摸或鼻子闻， 就可直观地发现故障所在部位。 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。 用刮火的方法检查电器绕 组（如电动刮水器定子绕 阻）好坏时，使绕组一端 搭铁，另一端与电极刮火 ，根据火花的强烈程度和 颜色来判断故障。 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。 诊断时，系统 换上一个新件 后，查看该系 统是否能工 作。 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， n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； n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。 n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 例如，检查汽油机的点火系低压电路断路故障时 ，可先打开点火开关，查看电流表是否有电流显示； 若没有，再查看保险是否断路，最后查看蓄电池 是否有电等。由于工程机械电器系统属于串联系统， 跟踪法实验上是顺序查找法。 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 ，一步一步地逼近故障的真实部位。 查找电路故障有顺查法和逆查法两种。 n查找电路故障时，由电源用电设备逐段检查的方法称 为顺查法。 n所谓逆查法是指查找电路故障时，由用电设备至电源 逐段检查的方法。 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 n电磁振动式充电系统 n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 测量中，测蓄电池正极时镉电极为负、 测负极时镉电极为正。连接好后，将镉 电极由加液孔伸入蓄电池内的电解液中 ，便可读出镉电极与正负极板组之间的 电位差，见图10-4所示。 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 故障名称外在现象原因分析 自动放电 先充足电一 天后，存放 到第二天电 压明显降 低 极板或电解液中杂质过 多；电池盖 上洒有电解液使正负极短路；极板 活性物质脱落； 电池外壳隔板壁破裂，单格电解液 沟通，极板短路 （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 故障名称外在现象原因分析 存电不足 起动机运 转无力， 电喇叭声音 弱、车灯暗 淡 充电不足，或长时间 没充电；经 常长时间 使用起动机，大电流放 电损坏极板电解液密度低于规定值 ，电解液渗漏后只加了蒸馏水；电 解液密度过高，或液面过低极板硫 化；发电机调节器调节电压过 低 ，使电池亏电；调节器调节电压 过高，充电电流大，使活性物质脱 落。 （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 故障名称外在现象原因分析 电解液损 耗过快 电解液损 耗过快，需 经常加蒸 馏水 蓄电池池槽和壳体破裂；充电电流 过大，使蒸馏水蒸发；电池极板硫 化或短路 充不进电 电池亏电 ，但充电 电流很小 电池疲劳损伤 或内部短路； 极板 活性物质脱落，使容量变小；极板 硫化或负极板硬化 （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 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 直流发电机 交流发动机 工程机械工程机械上上 用用的发电机的发电机 机械触点振动式 调节器调节器 可分为可分为 晶体管式 电子式 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 发电机 型号 “F”与“ ”之间的电 阻 “十”与“ ” 之间的电阻 “十”与“F” 之间的电阻 正向反向正向反向 JF11 JF13 JF15 JF21 564050100050601000 JF12 JF22 JF23 JF25 19.5214050100050701000 （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 图10-5 交流发电机空载和满载发电试验 a）内搭铁发电机接线；b）外搭铁发电机接线 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。 合上开关K1（由蓄电池供给 磁场电流进行他激），逐渐 提高发电机转速，并记下电 压升高到额定值时的转速， 即空载转速。然后打开开关 K1（由发电机自激）逐渐升 高转速，并合上开关K2，同 时调节负荷电阻，记下额定 负载情况下电压达到额定值 时的转速，即满载转速。试 验结果应符合规定。 如开始转速过高， 或在满载转速下，发电 机的输出电流过小，则 表示发电机有故障。 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 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 用万用表检查磁场绕组，如 图10-8所示。若电阻符合规定 ，则说明磁场绕组良好；若电 阻小于规定值，说明磁场绕组 短路；若电阻无限大，则说明 磁场绕组已经断路。 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 然后按图10-9所示的方法，检 查磁场绕组的绝缘情况。灯亮 说明磁场绕组或滑环搭铁。磁 场绕组若有断路、短路和搭铁 故障时，一般需要更换整个转 子或重绕磁场绕组。 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。 定子绕组若有断路、短路和搭铁等故障，而又无法修复时 ，则需重新绕制。 电机装复后，需进行空载和满载试验，如性能符合规定， 即可交付使用。 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）晶体管调节器的检测与调整 内搭铁式的磁场 绕组的一端与发 电机壳相连接， 如图10-12所 示。 外搭铁的磁场绕 组的一端经调节 器后搭铁，如图 10-13所示。 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 如灯泡接在“”与“F” 接线柱之间发亮，而在“+” 与“F”接线柱之间不亮，则 该调节器为内搭铁式；反之 ，如灯泡接在“+”与“F” 接线柱之间发亮，而接在 “”与“F”接线柱之间不 亮，则该调节器为外搭铁 式。 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 n不充电 n充电电流过小、过大 n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 故障原因可能是多方面的。因此，当发现故障时， 应根据故障现象、结合充电线路特点认真分析、查找故 障原因，及时排除故障。 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 n发动机启动后并提高转速，观察电流表指针指示值 过小或为零，充电指示灯亮，蓄电池有放电现象， 夜间作业时光红暗。 现 象 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 n发电机转速下降或不转； n磁通量减小； n调节器的故障； n发电机常数C的减小 ； n整流器的影响 ； n发电机输出电路不良等。 原 因 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 故 障 诊 断 与 排 除 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。 根据故障特征和范围，以先易后难的 程序进行检查。 观察仪表 听异响 短路检查 试灯检查 检查激磁电路 用万用表检查 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 发电机输出电流的大小取决于其端电压的高 低，而发电机端电压的高低又取决于发电机的转 速与磁通量。如果发动机转速在规定范围内，发 电机输出电流过大的主要原因是激磁电流过大所 致。能引起发电机的激磁电流过大的因素有调节 器控制不良和激磁电路短路。 原 因 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 检查激磁导线短路情况 检查调节器气隙应符 合要求 用手将调节器活动触点臂强行按下，使 之与上触点断开，若充电电流减小，表明充电电流过 大是因触点烧结所致。 检查调节器铁芯线圈 检查调节器高速触点和发电机激磁电路是否短路， 发动机中速运转时充电电流过大，说明发电机激磁电 路短路；发电机只在高速运转时充电电流过大，表明 高速触点电阻过大。 诊 断 与 排 除 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 充电电流不稳是指充电电流忽大忽小或充电时 断时续；电流表指针来回摆动，或充电指示灯闪烁。 现 象 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 发电机工作时，充电电流不稳大致有两种情况： n无规律的充电不稳，且与转速无关； n有规律的充电不稳，与转速有关。 原 因 无规律的充电不稳 无规律的充电不稳的原因多数是充电系统线路连 接松动，发动机工作时使充电系统导线连接处接 触不良，时通时断，从而引起充电系统不稳。此 外，风扇皮带打滑造成发电机转速不稳也会引起 充电不稳。 有规律的充电不稳 有规律的充电不稳表现在各种转速时充电不稳，原因有： n发动机怠速稍高时充电不稳，多数是由于调节器铁芯与活 动触点臂气隙调节不当或弹簧弹力调整过小所致； n发动机高速运转时充电不稳，多数是因高速触点脏污造成 供给发电机的激磁电流时断时续； n发动机在各种转速下均充电不稳，其多数是因调节器调整 不当、触点接触不良，或发电机缺相所引起； n调节器附加电阻断路，造成发电机激磁电流不连续，产生 明显的脉冲电流； n发电机转子滑环表面过脏、电刷弹力不足造成激磁电流不 稳，也可使充电电流不稳。 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 无规律充电不稳 应检查充电系统线路的接头或插接件等是否 有松动处，并拉动导线，看是否有充电显示，若 有好转，表明线路松动； 诊 断 与 排 除 有规律充电不稳 发电机低速时充电不稳，可在发动机怠速稍高运转时， 用螺丝刀搭接调节器触点，若电流表指示正常，说明调 节器气隙或弹簧调整不当，应重新调整；高速时充电不 稳应检查调节器高速触点，若表面脏污，便是故障所在 ，用砂条打磨光洁即可；发动机在各种转速时均充电不 稳，用螺丝刀搭接调节器上触点，若充电良好，表明是 触点接触不良，应用砂条打磨光洁；检查发电机转子滑 环工作面的清洁程度，电刷长度以及滑环径向跳动等。 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： 将调节器“+”与“F”接线柱连线拆开悬空，以试灯连 通发电机“+”与“F”接柱，逐渐升高发电机转速 试灯恒稳发光试灯闪烁发光 充电稳定充电不稳 磁场电路接头松动 或调节器内部故障 充电电路连接 线头松动 充电不稳 拆修发电机 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 4）晶体管调节器故障诊断 （1）晶体管调节器不充电故障 发电机工作正常时，电流表指示放电或充电指示灯不灭 ，说明晶体管调节器有故障。根据电路分析，调节器大功率 三极管截止会引起发电机无激磁电流，而引起大功率三极管 截止的原因有：稳压管W被反向击穿处于常导通状态，T1导通 ，T2、T3被截止，发电机无激磁电流；T1被击穿常导通；三 极管T2或T3被烧毁而断路：晶体管调节器体积小、性能可靠 ，一般为不可拆开的结构形式，如有损坏应换新件。 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 4）晶体管调节器故障诊断 （1）晶体管调节器不充电故障 诊 断 与 排 除 方 法 发动机怠速稍高时，用螺丝刀短时间搭接调节 器的激磁与火线两接柱，若发电机发电正常，说 明调节器有故障，应予以更换。 置换法。将怀疑有故障的调节器拆下换一个良 好的调节器，置换后，如果充电正常，表明原调 节器已坏，应予以更换。 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 4）晶体管调节器故障诊断 （1）晶体管调节器不充电故障 诊 断 与 排 除 方 法 万用表检测静态电阻：拆下调节器，用万用 表R10挡测量调节器各接柱之间的电阻值应符 合表10-4规定值，表中所述正向电阻是指万用表 红表笔搭接调节器的“+”或“F”接柱，黑表笔 搭接调节器的“”接柱，测量反向电阻时，表 笔搭接方法与上述情况相反。 一、充电系的检测与故障分析 调节器型 号 “+”“”之 间 反电阻（k） “+”与F之间电阻（k） “”与F之间电阻（k） 正向电电阻反向电电阻正向电电阻反向电电阻 JFT1210.20.30.09500.1050 JFT2410.40.50.11500.1150 JFT1261.56.51.52345.58.5 JFT24634.659.5105.58.5 JFT1061.41.61.52341.41.634 JFT1071.41.61.52341.41.634 JFT206150020001.31.5341.31.53.6 JFT207150020001.31.5341.31.53.6 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 表10-4 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 4）晶体管调节器故障诊断 （1）晶体管调节器不充电故障 诊 断 与 排 除 方 法 电流表检查法。电流表检查法是在晶体管调节 器F接柱与发电机F接柱之间串接一只量程10A的 电流表，另外再在发动机上接一转速表（若机械 有发动机转速表的不必再接），起动发动机并观 察电流表。若在各种转速下电流为零，表明调节 器中大功率三极管断路，或小功率三极管、稳压 管W1短路，导致发电机不发电。 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 4）晶体管调节器故障诊断 （1）晶体管调节器不充电故障 诊 断 与 排 除 方 法 模拟诊断法。模拟诊断法是 用1号1.5V干电池三节，与原 机蓄电池串接，用电源电压的 变化来模拟发电机端电压的变 化，检查晶体管调节器故障， 如图10-22所示。 图10-22 模拟检查晶体管 调节器故障线路图 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 4）晶体管调节器故障诊断 （2）晶体管调节器充电电流过大故障 充电电流过大多数是调节器的稳压管W1或小功率三极管 T1烧毁断路而常截止，或大功率三极管T2（或T3）短路常导 通，使发电机激磁电流失控所致。 方法同充电电流过小的方法基本一致，可用置换法 ，电流表和模拟法等，也可将晶体管调节器上的激 磁导线拆下任意一根，检查发电机是否发电，若不 发电表明调节器有故障是造成充电流过大的原因所 在。 诊 断 与 排 除 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 4）晶体管调节器故障诊断 （3）充电不稳定故障 主要原因是调节器中元件虚焊，元件稳定性差等原因引 起，需更换调节器。 二、起动系的检测与故障诊断 电力起动机由于操作轻便，起动迅速、可靠，又具 有重复起动的能力，所以目前工程机械上普遍采用它来起 动发动机。 起动系包括蓄电池（与充电系共用 ）、起动机、继电器、连接导线等。 电力起动机一般由直流串激式电动机、传动 机构（也称啮合机构）和控制装置所组成。 二、起动系的检测与故障诊断 图10-23 起动机及控制电路图 1-起动继电器触点；2-起动继电器线圈； 3-起动开关；4、5-起动机开关接线柱； 6-点火线圈附加电阻短路接线柱； 7-导电片；8-接线柱；9-起动机接线柱； 10-接触盘；11-推杆；12-固定铁心； 13-吸拉线圈；14-保持线圈； 15-活动铁心；16-复位弹簧； 17-调节螺钉；18-连接片；19-拨叉； 20-定位螺钉；21-滚柱式单向离合器； 22-驱动齿轮；23-限位螺母； （一）起动系的电路分析 电路分析 如图10-23所示为一起动机及电磁控制原理图 二、起动系的检测与故障诊断 （一）起动系的电路分析 电磁控制式起动机开关是一种以小电流控制大 电流的多层控制开关。 第一层是控制电路是由起动点火开关起动挡 （或另有按钮）控制起动继电器； 第二层是由起动继电器触点的开闭来控制起动 机电磁开关的电磁线圈； 第三层控制电路是起动机电磁开关线圈又来控 制起动机（执行机构）主电路的通断。 这三层控制电 路可把它看作三环 相套，即一环控制 一环，但这三环是 一环比一环大，牵 动小环大环则动。 二、起动系的检测与故障诊断 （二）起动系的检测与试验 1起动机的调整 1）驱动齿轮静止位置的调整 起动机不工作时， 驱动齿轮端面与端 盖凸缘之间的距离 应符合规定，如图 所示的起动机的距 离为29mm32mm，如 不合要求，可调整 定位螺钉20。 二、起动系的检测与故障诊断 1起动机的调整 2）开关接通时间的调整 （二）起动系的检测与试验 当接触盘将主电路 接通时，驱动齿轮与限 位螺母之间的距离应为 4.5mm1mm，如不合要 求，可先脱开连接片18 与调节螺钉17之间的连 接（见图），然后旋入 或旋出调节螺钉17即可 进行调整。 二、起动系的检测与故障诊断 1起动机的调整 3）附加电阻线短路开关的调整 （二）起动系的检测与试验 在主电路接通的同时或稍早，附加电阻线应短路。 如有不当，可弯曲附加电阻短路开关接线柱内的黄铜片 进行调整。 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 2）全制动试验 （二）起动系的检测与试验 起动机修复后，必须进行下列两种试验 ，如不符合要求，应重新检查和修理。 1）空载试验 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 1）空载试验 （二）起动系的检测与试验 测量起动机的空载电流和空载转速并与标准值比较 ，以判断起动机内部有无电路和机械故障。 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 1）空载试验 （二）起动系的检测与试验 试 验 方 法 将起动机夹在虎钳上。接通起动机电路（每次 试验不要超过1min，以免起动机过热），起动机应 运转均匀、电刷下无火花。记下电流表、电压表的 读数，并用转速表测量起动机转速，其值应符合规 定。 若电流大于标准值，而转速低于标准值，表 明起动机装配过紧或电枢绕组和磁场绕组内 有短路或搭铁故障。 若电流和转速都小于标准值，则表示起动机线路 中有接触不良的地方（如电刷弹簧压力不足，换 向器与电刷接触不良等）。 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 2）全制动试验 （二）起动系的检测与试验 全制动试验应在空载试验的基础上进行，空载 试验不合格的起动机不应进行全制动试验。 试 验 目 的 测量起动机在完全制动时所消耗的电流 （制动电流）和制动力矩，以判断起动机主 电路是否正常，并检查单向离合器是否打滑 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 2）全制动试验 （二）起动系的检测与试验 试 验 方 法 将起动机夹持在试验台上，用杠杆的一端夹住起 动机驱动齿轮的三个齿，按下开关（必须按紧， 不得松开）起动机通电，呈现制动状态，观察单 向离合器是否打滑并迅速记下电流表、电压表及 弹簧秤的读数，其值均应符合规定。若制动力矩 小于标准值而电流大于标准值，则表明磁场绕组 或电枢绕组中有短路和搭铁故障；若力矩和电流 都小于标准值，表明线路中接触电阻过大；若驱 动齿轮锁止而电枢轴有缓慢转动，则说明单向离 合器有打滑现象。 二、起动系的检测与故障诊断 2起动机的试验 2）全制动试验 （二）起动系的检测与试验 注 意 每次试验通电时间不要超过5s， 以免损坏起动机及蓄电池；试验过程中 ，工作人员应避开弹簧夹具，防止发生 人身事故。 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 1）电枢绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 电枢绕组易发生的故障有 n断路 n短路 n搭铁 多发生在线圈端部与换向器的连接处。由于长时 间大电流运转或电枢铁心与磁极铁心摩擦，使得电枢 温度过高，焊锡熔化，而使焊在换向片上的线头脱焊 所致，一般较易发现。 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 1）电枢绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 断路故障 电枢绕组的短路故障，必须使用电枢感应仪进行 检查。 起动机的电枢绕组采用波绕法，因此当相邻两换 向片间短路时，钢片会在四个槽出现振动；当同一个 槽中上下两层导线短路时，钢片会在所有的槽上都振 动。 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 1）电枢绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 短路故障 电枢绕组的搭铁故障应使用220V交流试灯进行检 查。将交流试灯的两根触针分别接触电枢轴和换向器 片。若试灯亮，说明有搭铁故障。 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 1）电枢绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 搭铁故障 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 2）换向器的检查 （二）起动系的检测与试验 换向器的故障多为表面烧蚀或失圆。轻微烧蚀 可用00号砂布打磨。严重烧蚀或圆度误差大于 0.025mm时，应车光、车圆，但换向器的径向厚度 不得小于2mm，否则应予更换。 二、起动系的检测与故障诊断 3转子的检测 3）电枢轴的检查 （二）起动系的检测与试验 用千分表检查电枢轴是否弯曲。铁心表面对轴 线径向跳动应不大于0.15mm，否则说明电枢轴弯曲 严重，应予校直。 二、起动系的检测与故障诊断 4磁场绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 磁场绕组的故障有 n断路 n短路 n搭铁 磁场绕组断路一般多是由于绕组引出线头脱焊， 虚焊所致，可用万用表或低压试灯检查。 二、起动系的检测与故障诊断 4磁场绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 断路的检查 磁场绕组的外部包扎层若已烧焦、脆化，则一般 表明匝间已绝缘不良。若外部完好，无法判断时，可 把绕组套在铁棒上放入电枢感应仪中。感应仪通电 35min后，如绕组发热则表明有匝间短路。 二、起动系的检测与故障诊断 4磁场绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 短路的检查 可用220V交流试灯进行检查。先将绝缘电刷从绝 缘电刷架中取出，并注意不要与机壳相碰，把220V交 流试灯的两个触针分别接触起动机的绝缘电刷和机壳 ， n如试灯不亮，表示磁场绕组与机壳绝缘良好； n如试灯亮则表明磁场绕组的绝缘损坏而搭铁。 二、起动系的检测与故障诊断 4磁场绕组的检查 （二）起动系的检测与试验 搭铁的检查 二、起动系的检测与故障诊断 将单向离合器夹紧在虎钳上，用扭力扳手反时针方向转 动，应能承受制动试验时的最大转矩而不打滑。如2201型起 动机，其单向离合器应能承受25.5Nm的扭力而不打滑，否 则应拆开，进行修理。 摩擦片式离合器在117.6Nm时不应打滑。而在大于 176.4Nm时应能打滑。若不符合规定，可在压环与摩擦片之 间增减垫片予以调整。弹力。若无效时，则应更换。 5单向离合器 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 各轴颈与衬套的配合间隙应符合规定。 n若间隙过小，应用铰刀进行铰配； n若间隙过大，应更换衬套，并按规定铰削进行配 合。 6衬套的配合 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 n电刷的高度应不低于新电刷高度的2/3（国产起动机新电 刷的高度为14mm）； n电刷与换向器的接触面积应在75%以上；电刷在电刷架内 应活动自如无卡滞现象。 用220V交流试灯检查绝缘电刷架的绝缘情况，如电刷架 搭铁，则应更换绝缘垫后重新铆合。用弹簧秤检查电刷弹簧 的压力，一般为11.7N14.7N。若压力不够，可将弹簧向与 螺旋相反的方向扳动，以增加弹力。若无效时，则应更换。 7电刷与电刷架的检查 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 1）检查接触盘表面和触点表面 轻微烧蚀可用砂布打光，严重烧蚀应予以修复或更换。 2）检查吸拉线圈和保持线圈 用万用表R1挡检查吸拉线圈和保持线圈的电阻值，标准 值可参考有关资料。若已断路或有严重短路，应重烧。重 绕时应注意导线的直径，匝数以及绕线的方向均应与原来 的相同。 8电磁开关的检测与检查 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 3）电磁开关的测试 （1）电磁开关闭合电压和释放 电压的检查：将电磁开关装回起 动机上，按图10-25接线，并在 起动机驱动齿轮和限位垫圈之间 放一垫块以模拟驱动齿轮与飞轮 齿圈齿顶状态，然后闭合开关， 逐渐调高电压，直至试灯发亮。 8电磁开关的检测与检查 （二）起动系的检测与试验 图10-25电磁开关吸放性能测试 二、起动系的检测与故障诊断 环境温度 （） 标称电压（V） 1224 23924 电磁开关的闭合电压 表10-5 8电磁开关的检测与检查 （二）起动系的检测与试验 灯亮瞬间的电压即为电磁 开关的闭合电压，应符合表10 -5的规定。随后逐渐调低电压 ，直到电磁开关释放，试灯熄 灭。这一瞬时的电压即为释放 电压。释放电压不应大于标称 电压的40%。 二、起动系的检测与故障诊断 3）电磁开关的测试 （2）电磁开关断电能力的检查： 8电磁开关的检测与检查 （二）起动系的检测与试验 当起动机处于制动状态时，切断电源，其主 触点应可靠断开；否则，说明电磁开关有故障。 二、起动系的检测与故障诊断 检查方法如图10-26所示。 先将滑线式变阻器调至最大值 ，然后逐渐减小电阻，在触点刚闭 合时，电压表的读数即为闭合电 压。再逐渐增大电阻，当触点刚刚 打开时，电压表的读数即为断开电 压。 9起动继电器闭合电压与断开电压的检查 （二）起动系的检测与试验 图10-26 起动继电器的检查方法 二、起动系的检测与故障诊断 名 称12V系统24V系统 触点闭合电压（V ） 67.61416 触点断开电压（V ） 35.54.58 闭合电压和断开电压应符合表10-6的规定，否则应予调整。 起动继电器触点闭合和断开电压 表10-6 9起动继电器闭合电压与断开电压的检查 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 型 号 额定 电压 （V） 起动继电器保护继电器 闭合 电压 （V） 断开 电压 （V） 瞬时 电流 （A） 动作电压 （V） 释放 电压 （V） JD1361256.63754.55.63 JD236241013.26359113 JD1711271.5754.55.52 JD27124143359114 起动机复合继电器的主要性能 表10-7 10复合继电器的检查 （二）起动系的检测与试验 二、起动系的检测与故障诊断 10复合继电器的检查 （二）起动系的检测与试验 测试线路如图10-27a所 示。先将滑线式变阻器调至 最大值，接通开关K，逐渐减 小电阻，当试灯亮的瞬间， 电压表的读数即为闭合电压 ，应不大于5V6.6V。然后逐 渐增大电阻，当试灯熄灭的 瞬间，电压表的读数即为断 开电压，应不大于3V。 起动继电器应测试其闭合电压与断开电 压。 二、起动系的检测与故障诊断 10复合继电器的检查 （二）起动系的检测与试验 测试线路如10-27b所示。将 滑线式变阻器调至最大值， 接通开关K，试灯亮。逐渐减 小电阻值当试灯熄灭的瞬间 ，电压表的读数即为动作电 压，应为4.5V5.5V。然后再 逐渐增大电阻值，当试灯再 次亮的瞬间，电压表的读数 即为释放电压，应小于3V。 保护继电器也应测试其动作电压与释放电压。 二、起动系的检测与故障诊断 （1）影响电枢电流强度的大小的因素 接触电阻和导线电阻的影响 蓄电池的影响 温度的影响 （2）电动机磁通量的影响 （3）起动机摩擦阻力的影响 （4）起动机“扫搪” （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 1）故障分析 不转动或转动无力 与电枢电流强度、电机 常数、内摩擦阻力的变 化及电枢“扫搪”等因 素之一有关。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （6）检查磁场绕组 （5）检查电枢绕组 首先检查电源电路连接情况和电源总 开关技术状况，其方法是通过观察和 手动。如果发现线卡与蓄电池接柱松 动、蓄电池接柱有棱角或极柱氧化腐 蚀严重、起动机上的接柱与导线接触 不良、蓄电池与起动机连接的导线过 细、蓄电池与机架连接的搭铁线过细 等，便是接触不良的原因所在，均会 使电阻增大，致使起动机电枢电流减 小，起动机转动无力，应予以排除。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （6）检查磁场绕组 （5）检查电枢绕组 将放电叉与蓄电池某格正负极搭 接，观察电压表，如果在5s内电压迅 速下降低于1.5V，表明蓄电池内部有 故障。没有放电叉时，也可用导线在 蓄电池的正负极柱上做刮火试验，若 出现微弱红火花，表明是蓄电池有故 障或充电不足。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （6）检查磁场绕组 （5）检查电枢绕组 接通起动机开关起动机不转动时 ，用金属棒搭接开关两个接线柱（将 开关隔出），若起动机转动正常，表 明开关有故障。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （6）检查磁场绕组 （5）检查电枢绕组 拆下起动机，并用手扳转驱动齿 轮，应能轻易扳动，若扳动时感到费 力或电枢转子不转，表明起动机内摩 擦阻力过大。如果是刚修复的起动机 ，可能是轴与轴承套装配过紧、电枢 轴弯曲或电机中三个轴承套不同轴等 造成；若是使用过久多是电动机“扫 搪”。 若用手转动转子手感轻松自如 ，则故障多在转子、定子绕组或电 刷接触不良，应再做下列（5）、 （6）检查。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （6）检查磁场绕组 （5）检查电枢绕组 观察电枢外圆柱面有无明显的擦 痕、导线脱焊、搭铁或短路等，如有 其中之一则应进一步查明原因，其检 查方法如前所述。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 1起动机不转动或转动无力 2）诊断与排除 （6）检查磁场绕组 （1）检查 （2）检查蓄电池电压 （3）检查起动机开关 （4）检查直流电动机 （5）检查电枢绕组 检查方法如前所述，也可用2V直 流电与磁场绕组两端接通，用螺丝刀 靠近磁极检查吸力，并进行相互比较 ，手感吸力小的表明此绕组有匝间短 路，应进而查明绕组的短路部位，并 进行绝缘处理。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 2起动机控制电路故障 1）起动机控制电路故障原因分析 引起起动机电磁开关故障是多方面的。分析 故障时，可按起动机控制电路工作程序和控制电路 中各装置职能进行故障分析。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 2起动机控制电路故障 1）起动机控制电路故障原因分析 第一层控制电路的影响 第一层控制电路主要控制起动继电器触点的开闭 ，如果第一层控制电路中的起动开关起动挡的触点器 接触不良、导线折断或接头处氧化、锈蚀、松脱等， 引起电路中的电阻值增大或断路，起动继电器线圈因 电流过小或无电流，不能将触点吸合，则起动机电磁 开关不工作。 二、起动系的检测与故障诊断 （三）起动系故障诊断 2起动机控制电路故障 1）起动机控制电路故障原因分析 第二层控制电路的影响 第二层控制电路导线连接处松动、氧化或锈蚀等 ，均会使电路中的电阻