工程机械电气系统的检测与诊断PPT课件

1、工程机械的发展趋势 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这对机械维修技术人员提出了新的要求第1页/共115页第一节 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

2、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2页/共115页第一节 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第3页/共115页一、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电源电源（蓄电池、发电机及调节器，电压为（蓄电池、发电机及调节器，电压为12V12V或或24V24V）n用电用电设备（起动机、灯光、信号等设备（起动机、灯光、信号等）n电气电气控制装置控制装置等。等。组成n低压低压n直流直流n单线制单线制和负极搭铁等和负极搭铁等特点绝大部分

3、元器件属于模拟电路，采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，以完用各种分立元件构成子系统，以完成预定功能。成预定功能。第4页/共115页一、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 工程工程机械电器系统在性质上属于模拟电路，模拟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、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

4、拟电路故障诊断尚未建立完整诊断的效益低。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。的理论，还没有通用的诊断方法。 诊断诊断模拟电路故障，一般借助于相似产品的使用模拟电路故障，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。现和定位故障。第5页/共115页一、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 一般一般由传感器，微机控制器和执行装置等组成，由传感器，微机控制器和执行装置等组成，电子控

5、制系统总体上采用的是数字电路，它集成度高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。采用模块化结构。 组成 低压低压、直流直流、单线制单线制特点数字电路仅有两种状态，即数字电路仅有两种状态，即0 0和和1 1。列出其输入、输出关系。列出其输入、输出关系真值表，使可以很方便地找出原因真值表，使可以很方便地找出原因结果对应关系。数字结果对应关系。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，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。

6、的诊断程序和诊断设备投入实际使用。第6页/共115页二、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 1采取正确的测量技术采取正确的测量技术 2 2采取正确的诊断技术采取正确的诊断技术 第7页/共115页三、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，这些现象通过人的眼看、耳听、手摸或鼻子闻，就可直

7、观地发现故障所在部位。就可直观地发现故障所在部位。第8页/共115页三、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 第9页/共115页三、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用刮火的方法检查电器绕组（如电动刮水器定子绕组

8、（如电动刮水器定子绕阻）好坏时，使绕组一端阻）好坏时，使绕组一端搭铁，另一端与电极刮火，搭铁，另一端与电极刮火，根据火花的强烈程度和颜根据火花的强烈程度和颜色来判断故障。色来判断故障。若若刮火时出现蓝色小刮火时出现蓝色小火花，表火花，表示示电器绕组良好。电器绕组良好。 若刮火时出现强烈的火花若刮火时出现强烈的火花，多数多数是电器绕组匝间严重短路；是电器绕组匝间严重短路；若刮火时无火花，表明电器绕若刮火时无火花，表明电器绕组匝间断路；组匝间断路；第10页/共115页三、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

9、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。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；好，故障在被置换件上；如果如果不能正常工作，则故障在本系统的不能正常工作，则故障在本系统的其它构件上。其它构件上。诊断时，系统诊断时，系统换上一个新件换上一个新件后，查看该系后，查看该系统是否能工作。统是否能工作。第11页/共115页三、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。 如如怀疑转速传感器故障，

10、可用万用表或示波器直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交流发电机激磁电路的电阻值是否符合技术要求，n若若被查对像电阻值大于技术文件规定，说明激磁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电路接触不良；n若若被测电路电阻值小于技术文件规定值，说明发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电机的电磁绕组有短路故障。n此外此外，还可通过测量某电气设备的电压或电压降，还可通过测量某电气设备的电压或电压降来判断故障。来判断故障。 采

11、用采用这种方法诊断故障，应首先了解被测电器件的这种方法诊断故障，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。的标准值进行比较，即可查明故障。第12页/共115页三、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。短路试验法短路试验法 是是指用一根良好的导线，由电源直接与用电设备进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行短接以取

12、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。开关、熔断器或继电器等。拆线拆线试验法试验法第13页/共115页三、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。 跟踪跟踪法实际上是顺序查找法，在电器系统故障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，诊断中

13、，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。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。第14页/共115页三、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。第15页/共115页三、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

14、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。第16页/共115页三、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17页/共115页第二节 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一、充电系的检测与故障分析二、起动系的检测与故障诊断二、起动系的检测与故障诊断第18页/共115页一、充电系

15、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。第19页/共115页一、充电系的检测与故障分析（一）蓄电池的检测与诊断 1 1电解液液面高度的检查电解液液面高度的检查 液面液面高度可用玻璃管测量，电解液液面应高高度可用玻璃管测量，电解液液面应高出极板出极板1015mm1015mm，电解液不足时应加注蒸馏水。，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，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。否则一般不允许加入硫酸溶液。第20页/共115页一、充电系的检测与故障

16、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 2蓄电池放电程度的检验蓄电池放电程度的检验第21页/共115页测量中，测蓄电池正极时镉电极为负、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，将镉测负极时镉电极为正。连接好后，将镉电极由

17、加液孔伸入蓄电池内的电解液中，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便可读出镉电极与正负极板组之间的电位差，见图位差，见图10-410-4所示。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 3用镉电极判断蓄电池正负极板的状况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 用用镉电极作为辅助电极测量在充、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，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从而进一步分析容量减

18、少和故障发生的原因。原因。第22页/共115页一、充电系的检测与故障分析（一）蓄电池的检测与诊断 4 4蓄电池的故障诊断蓄电池的故障诊断 铅铅蓄电池的技术状况好坏，对工程机械的用电设备工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、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。其故障原因如表物质脱落、自行放

19、电、极板拱曲等故障。其故障原因如表10-210-2所示。所示。 第23页/共115页一、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 表表10-210-2第24页/共115页一、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

20、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 表表10-210-2第25页/共115页一、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 表表10-210-2第26页/共115页一、充电系的检测与故障分析 发发电机是工程机械电系的主要电源，由发动机驱动，电机是工程机械电系的主要

21、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，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直流发电机机 交流发动机交流发动机机械触点振动式机械触点振动式晶体管式晶体管式电子式电子式第27页/共115页一、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 第28页/共115页一、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“

22、十”与“F”之间的电阻正向反向正向反向JF11 JF13JF15 JF21564050100050601000JF12 JF22JF23 JF2519.5214050100050701000（1 1）用万用表测量交流发电机各接线柱之间的电阻值，正常）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时其电阻值应符合表10-310-3的规定的规定 （二）发电机和调节器的检测与诊断1 1发电机的检发电机的检测测解体前的检测第29页/共115页一、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 1发电机的检发电机的检测测解体前的检测(2)(2)在试验台上对发电机进行发电试

23、验在试验台上对发电机进行发电试验 图图10-5 10-5 交流发电机空载和满载发电试验交流发电机空载和满载发电试验a a）内搭铁发电机接线）内搭铁发电机接线；b b）外搭铁发电机接线）外搭铁发电机接线 测测出发电机在空载和满载情况下发出额定电出发电机在空载和满载情况下发出额定电压时压时的最小转速，从而判断发电机的工作是否正常。的最小转速，从而判断发电机的工作是否正常。试试验时，将发电机固定在验时，将发电机固定在试验台上，并由调速电动试验台上，并由调速电动机驱动，按图机驱动，按图10-510-5接线。接线。合上开关合上开关K1K1（由蓄电池供给（由蓄电池供给磁场电流进行他激），逐渐磁场电流进行他

24、激），逐渐提高发电机转速，并记下电提高发电机转速，并记下电压升高到额定值时的转速，压升高到额定值时的转速，即空载转速。然后打开开关即空载转速。然后打开开关K1K1（由发电机自激）逐渐升（由发电机自激）逐渐升高转速，并合上开关高转速，并合上开关K2K2，同，同时调节负荷电阻，记下额定时调节负荷电阻，记下额定负载情况下电压达到额定值负载情况下电压达到额定值时的转速，即满载转速。试时的转速，即满载转速。试验结果应符合规定。验结果应符合规定。 如如开始转速过高，开始转速过高，或在满载转速下，发电或在满载转速下，发电机的输出电流过小，则机的输出电流过小，则表示发电机有故障。表示发电机有故障。第30页/共

25、115页一、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 3）用示波器观察输出电压的波形）用示波器观察输出电压的波形 图图10-6 10-6 交流发电机交流发电机各种故障时的输出各种故障时的输出电压波形电压波形第31页/共115页一、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 1发电机的检发

26、电机的检测测解体后的检测（1 1）硅二级管的检查）硅二级管的检查图图10-710-7用万用表检查硅整流二极管用万用表检查硅整流二极管a)a)正向正向 b)b)反向反向第32页/共115页一、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 1发电机的检发电机的检测测解体后的检测（2 2）磁场绕组的检查）磁场绕组的检查 图图10-8 10-8 用万用表测量磁场绕组的电阻值用万用表测量磁场绕组的电阻值 用万用表检查磁场绕组，如用万用表检查磁场绕组，如图图10-810-8所示。若电阻符合规定，所示。若电阻符合规定，则说明磁场绕组良好；若电阻则说明磁场绕组良好；若电阻小于规定值，说明磁场绕组短

27、小于规定值，说明磁场绕组短路；若电阻无限大，则说明磁路；若电阻无限大，则说明磁场绕组已经断路。场绕组已经断路。第33页/共115页一、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 1发电机的检发电机的检测测解体后的检测（2 2）磁场绕组的检查）磁场绕组的检查 然后按图然后按图10-910-9所示的方法，检所示的方法，检查磁场绕组的绝缘情况。灯亮查磁场绕组的绝缘情况。灯亮说明磁场绕组或滑环搭铁。磁说明磁场绕组或滑环搭铁。磁场绕组若有断路、短路和搭铁场绕组若有断路、短路和搭铁故障时，一般需要更换整个转故障时，一般需要更换整个转子或重绕磁场绕组。子或重绕磁场绕组。 图图10-9 10-9

28、 磁场绕组的搭铁检查磁场绕组的搭铁检查第34页/共115页一、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 1发电机的检发电机的检测测解体后的检测图图10-10 10-10 定子绕组断路检查定子绕组断路检查 图图10-11 10-11 定子绕组搭铁检查定子绕组搭铁检查（3 3）定子绕组的检查）定子绕组的检查 用万用万用表按图用表按图10-1010-10所示的方法，检查定子绕组是否断路。所示的方法，检查定子绕组是否断路。按图按图10-1110-11所示的方法，检查定子绕组是否搭铁。所示的方法，检查定子绕组是否搭铁。 定定子绕组若有断路、短路和搭铁等故障，而又无法修复时，子绕组若有断路

29、、短路和搭铁等故障，而又无法修复时，则需重新绕制。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，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。即可交付使用。 第35页/共115页一、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 2调节器的检测1 1）晶体管调节器的检测与调整）晶体管调节器的检测与调整第36页/共115页一、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 2调节器的检测图图10-12 10-12 由由NPNNPN型管组成型管组成的的

30、内内搭铁调节器基本电路搭铁调节器基本电路图图10-13 10-13 外搭铁晶体外搭铁晶体管管调调节器的基本电路节器的基本电路 1 1）晶体管调节器的检测与调整）晶体管调节器的检测与调整内搭铁式的磁场内搭铁式的磁场绕组的一端与发绕组的一端与发电机壳相连接，电机壳相连接，如图如图10-1210-12所示。所示。外搭铁的磁场绕外搭铁的磁场绕组的一端经调节组的一端经调节器后搭铁，如图器后搭铁，如图10-1310-13所示。所示。第37页/共115页一、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

31、节器的搭铁形式。 （二）发电机和调节器的检测与诊断2 2调节器的检测图图10-1410-14晶体管调节器搭铁型式判断晶体管调节器搭铁型式判断a a）内搭铁式调节器；）内搭铁式调节器；b b）外搭铁式调节器）外搭铁式调节器 如如灯泡接在灯泡接在“”与与“F”F”接线柱之间发亮，而在接线柱之间发亮，而在“+”+”与与“F”F”接线柱之间不亮，则接线柱之间不亮，则该调节器为内搭铁式；反之，该调节器为内搭铁式；反之，如灯泡接在如灯泡接在“+”+”与与“F”F”接接线柱之间发亮，而接在线柱之间发亮，而接在“”与与“F”F”接线柱之间不亮，则接线柱之间不亮，则该调节器为外搭铁式。该调节器为外搭铁式。 第3

32、8页/共115页一、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 2调节器的检测图图10-15 10-15 晶体管调节器测试接线图晶体管调节器测试接线图a)a)内搭铁调节器试验；内搭铁调节器试验；b)b)外搭铁调节器试验外搭铁调节器试验第39页/共115页一、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 2调节器的检测（二）发电机和调节器的检测与诊断2 2）内装集成电路调节器的检测）内装

33、集成电路调节器的检测 第40页/共115页 充充电系统常出现的故障电系统常出现的故障有有n不不充充电电n充充电电流过小、过电电流过小、过大大n充充电不稳定等电不稳定等。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 故故障原因可能是多方面的。因此，当发现故障时，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，及时排除故障原因，及时排除故障。障。 第41页/共115页一、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)

34、 1) 不充电或充电流很小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，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。夜间作业时光红暗。现象第42页/共115页一、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) 1) 不充电或充电流很小不充电或充电流很小 n发电机转速下降或不转；发电机转速下降或不转；n磁通量减小；磁通量减小；n调节器的故障；调节器的故障；n发电机常数发电机常数C C的减小的减小 ；n整流器的影响整流器的影响 ；n

35、发电机输出电路不良等发电机输出电路不良等。 原 因第43页/共115页一、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。 根根据故障特征和范围，以先易后难的据故障特征和范围，以先易后难的程序进行检查。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 用万用表检查第44页/共115页一、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 发发电机输出电流

36、的大小取决于其电机输出电流的大小取决于其端电端电压的压的高低，而发电机端电压的高低又取决于发电机高低，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。因素有调节器控制不良和激磁电路短路。原 因第45页/共115页一、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

37、查激磁导线短路情况 检查调节器气隙应符检查调节器气隙应符合要求合要求 用手将调节器活动触点臂强行按下，使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。大是因触点烧结所致。 检查调节器铁芯线圈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，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。

38、高速触点电阻过大。 诊断与排除第46页/共115页一、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。断时续；电流表指针来回摆动，或充电指示灯闪烁。现象第47页/共115页一、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）充电电流不稳发发电机工作时，充电电流不稳大致有两种情况电机工作时，充电电流不稳大致有两种情况：n无无规律的充电不稳，且与转速无关规律的充电不稳，且与转速无关；

39、n有有规律的充电不稳，与转速有关。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

40、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。 第48页/共115页一、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无规律充电不稳稳 应应检查充电系统线路的接头或插接件等是否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；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

41、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。第49页/共115页一、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第

42、50页/共115页一、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。第51页/共115页一、充电系的检测与故障分析3交流发电机和调节器故障的

43、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。 第52页/共115页一、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

44、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。第53页/共115页一、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） 正向电阻反向电阻正向电阻反向电阻JFT1210.20.30.09500.1050JFT2410.40.50.11500.1150JFT1261.56.51.52345.58.5JFT24634.659.5105.58.5JFT1061.41.61.52341.41.634JFT1071.41.61.52341.41.634JFT20

45、6150020001.31.5341.31.53.6JFT207150020001.31.5341.31.53.63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第54页/共115页一、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

46、功率三极管、稳压管W1短路，导致发电机不发电。 第55页/共115页一、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第56页/共115页一、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

47、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。 方方法同充电电流过小的方法基本一致，可用置换法，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，若不发导线拆下任意一根，检查发电机是否发电，若不发电表电表明调节器有故障是造成充电流过大的原因所在。明调节器有故障是造成充电流过大的原因所在。诊断与排除第57页/共115页一、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

48、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。第58页/共115页二、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。 起起动系包括蓄电池（与充电系共用）、动系包括蓄电池（与充电系共用）、起动机、继电器、连接导线等。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。机构（也称啮合机构）和控制装置所组成。第59页/共115页二、起动系的检测与故障诊断

49、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电路分析 如图如图10-2310-23所示为一起动机及电磁控制原理图所示为一起动机及电磁控制原理图 第60页/共115页二、起动系的检测与故障诊断（一）起动系的电路

50、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。第61页/共115页二、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 起起动机不工作时，动机不工作时，驱动齿轮端面与端驱动齿轮端面与端盖凸缘之间的距离盖凸缘之间的距离应符合规定，如图应符合规定，

51、如图所示的起动机的距所示的起动机的距离为离为29mm32mm29mm32mm，如，如不合要求，可调整不合要求，可调整定位螺钉定位螺钉2020。第62页/共115页二、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 当当接触盘将主电接触盘将主电路路 接接通时，驱动齿通时，驱动齿轮与限轮与限位螺母之间的距离位螺母之间的距离应为应为4.5mm4.5mm1mm1mm，如不合要，如不合要求，可先脱开连接片求，可先脱开连接片1818与调节螺钉与调节螺钉1717之间的连之间的连接（见图），然后旋入接（见图），然后旋入或旋出调节螺钉或旋出调节螺钉1717即可即可进行调整。

52、进行调整。 第63页/共115页二、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。 第64页/共115页二、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 第65页/共115页二、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 测测量起动机的空载电流和空载转速并与标准值比较，量起动机的空载电流和空载转速并与

53、标准值比较，以判断起动机内部有无电路和机械故障。以判断起动机内部有无电路和机械故障。第66页/共115页二、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，而转速低于标准值若电流大于标准值，而转速低于标准值，表，表明起动机装配过紧或电枢绕组和磁场绕组内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。有短路或搭铁故障。若若电流和转速都小于标准值电流和转速都

54、小于标准值，则表示起动机线，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，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）。换向器与电刷接触不良等）。第67页/共115页二、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 全全制动试验应在空载试验的基础制动试验应在空载试验的基础上进上进行，空载行，空载试验不合格的起动机不应进行全制动试验。试验不合格的起动机不应进行全制动试验。试验目的 测测量起动机在完全制动时所消耗的电流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（制动电流）和制动力矩，以判断起动机主电路是否

55、正常，并检查单向离合器是否打滑电路是否正常，并检查单向离合器是否打滑第68页/共115页二、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，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。若制动力矩弹簧秤的读数，其值均应符合规定。若制动力矩小

56、于标准值而电流大于标准值，则表明磁场绕组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。合器有打滑现象。第69页/共115页二、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 每每次试验通电时间不要超过次试验通电时间不要超过5s5s，以免损坏起动机及蓄电池；试验过程中，以免损坏起动机及蓄电池；试验过程

57、中，工作人员应避开弹簧夹具，防止发生人工作人员应避开弹簧夹具，防止发生人身事故。身事故。第70页/共115页二、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电枢绕组易发生的故障有n断断路路n短路短路n搭铁搭铁第71页/共115页 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断路故障第72页/共115页 电枢绕组的短路故障，必须使用电枢感应仪进

58、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短路故障第73页/共115页 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搭铁故障障第74页/共115页二、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 换换向器的

59、故障多为表面烧蚀或失圆。轻微烧蚀向器的故障多为表面烧蚀或失圆。轻微烧蚀可用可用0000号砂布打磨。严重烧蚀或圆度误差大于号砂布打磨。严重烧蚀或圆度误差大于0.025mm0.025mm时，应车光、车圆，但换向器的径向厚度时，应车光、车圆，但换向器的径向厚度不得小于不得小于2mm2mm，否则应予更换。，否则应予更换。第75页/共115页二、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 用用千分表检查电枢轴是否弯曲。铁心表面对轴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线径向跳动应不大于0.15mm0.15mm，否则说明电枢轴弯曲，否则说明电枢轴弯曲严重

60、，应予校直。严重，应予校直。 第76页/共115页二、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磁场绕组的故障有n断断路路n短路短路n搭铁搭铁第77页/共115页 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断路的检查第78页/共115页 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