船舶电气设备的故障分析方法

船舶电气设备的故障分析方法第一页，共三十三页，编辑于2023年，星期一学习第十八章应该注意的点第十八章学习应注意的几个问题：1.传统的故障诊断方法和步骤如何？2.什么是故障树分析法？有什么特点？如何进行诊断？3.什么是船舶电气设备专家诊断系统？专家诊断系统的组成原理如何？怎样建立船舶电气设备专家诊断系统？本章的主要知识点是：必须掌握船舶电气设备故障传统的分析法和故障树分析法。第二页，共三十三页，编辑于2023年，星期一§17-1.传统的故障诊断法本节内容主要有两部分：1.传统的故障诊断法2.传统诊断的准则主要要求掌握传统的故障诊断法的步骤和诊断准则。第三页，共三十三页，编辑于2023年，星期一一、概述特点：传统故障诊断法又称为经验诊断法，因此是以经验积累作为其最大的特点的。要求：由于传统故障诊断法的特点，要求采用该法进行故障诊断的电气设备维修管理人员必须积极积累经验。——直接经验或间接经验。第四页，共三十三页，编辑于2023年，星期一二、传统的故障诊断的步骤步骤：主要分三步：

1.保持现场进行分析（包括询问、观察现象、观察指示仪表和可能的故障重现）；

2.检查设备（通过感官进行检查和发现线索）；

3.确定故障的具体位置（熟悉原理、确定测试方法并进一步进行测试）。第五页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

保持现场的情况进行症状分析内容：1.询问；2.观察现象；3.观察指示仪表；4.允许的条件下让故障现象重现。——观察的目的是初步估计故障的可能范围、性质等。询问操作人员：①.发生什么、怎样发生、何时发生？②.设备运行时间；③.异常现象（观察、报警、烟、味和误操作）；④.操作情况。观察：①.外观；②.参数变化；检查监测指示装置：①.仪表读数；②.报警、联锁、打印输出和显示器等。重现故障现象：在条件允许的情况下重开设备，重现故障现象。但需注意：人身、设备安全，并确保不让故障扩大。第六页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

检查设备内容：1.利用五官检查（继续深入观察过程）；2.评定检查结果。利用五官检查：——看、摸、听、闻、查等5个字。看：插头插座、设备运转、控制位置等。摸：振动、温度。听：有无异常声响。闻：焦味、异味等。查：元件形状位置、设备性能参数、线路元器件功能。评定检查结果：通过前面的检查后，故障判断是否正确，线索是否找到等。同时分析检查结果与观察到的现象是否一致。第七页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

故障位置的确定内容：1.确定系统结构和测试方法；2.系统进一步检查。确定系统结构：主要是确定系统各元部件的具体位置，重新分析系统的原理（平时应该已经熟悉原理，故障发生后重新分析原理有助于故障的正确判断）。确定测试方法：确定怎样测、从何处入手等。具体方法有：①.直观比较法；②.分部隔离法等。系统进一步检查：目的是进一步验证故障及确定故障的确切位置。说明：并不是所有故障都如此，应该根据具体情况具体应用上述方法——可有选择地应用。第八页，共三十三页，编辑于2023年，星期一三、传统诊断的准则准则：——

主要包括4个方面。

1.熟悉：电气设备的原理、结构和位置。

2.初步诊断：运用5个字（问、看、摸、听、闻）了解现象，初步诊断故障所在或原因。

3.查的准则：①.查前先确定方法（三思而后行）；②.查时认真仔细，不放过细节，不能粗心大意；③.查的顺序是：先外后内，先易后难；④.查后应该认真分析核实。

4.做好记录：一方面是职业道德和公司要求，另一方面是丰富自己的经验。[第一节要点]：故障传统诊断法的步骤、方法及准则。第九页，共三十三页，编辑于2023年，星期一§17-2.故障树分析法本节内容主要有四部分：1.故障树的符号2.建造故障树的方法3.建造故障树的过程4.故障树的诊断方法主要知道概念和符号，懂得建造故障树的方法，学会应用故障树进行诊断。第十页，共三十三页，编辑于2023年，星期一一、概述故障树：英文是FaultTreeAnalysis（缩写为FTA）是用图形符号形象地表示那些引起系统不希望事件之间的逻辑组合。应用：最早用于导弹控制系统预测随机失效率，现在已经广泛应用于宇航、核能、电子、电力、化工、机械、交通等。故障树的有关概念：

①.一个树是由一些顶点和边构成；

②.故障树是由有向边和顶点构成的逻辑树；

③.树枝表示系统或元件的事故事件，节点则表示事故事件之间的逻辑关系；

④.在故障树中最常见的逻辑关系是“与”和“或”。第十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期一二、故障树的符号故障树：——见P.3～5，表1-1。常用符号：——共13种。①.基本事件（最小的事件，采用圆圈表示）；②.假定事件（用菱形表示）；③.结果或中间事件（采用矩形表示）；④.原因不明、将产生的事件（用两个套在一起的菱形表示）；⑤.各种逻辑门（与、或、r/n组合、条件与、条件或、条件、优先等逻辑门）；⑥.转移符号（移出、移入）等。第十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期一三、建造故障树的方法总体方法：首先选择顶事件，通过原理等的分析，确定直接导致顶事件的各种可能因素或因素组合，并确定这些因素之间的关系。然后将导致顶事件的各种可能因素作为一个独立事件，再确定直接导致每个独立事件的各种可能因素或因素组合，且再确定各种可能因素之间关系。如此下去，直到导致顶事件的每个可能的直接因素为最小的不可再分的事件为止。最后将各个层次的事件和因素按照一定的规则联系起来，就成为一个完整的故障树。具体步骤：第一步：写出顶事件；第二步：找出直接导致事件发生的各种可能因素或因素组合；第三步：找出第二步中各因素的直接原因，并重复第一、第二步，直到找出各个基本事件为止。第十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期一四、举例说明建造故障树过程注：P.5，图1-2及本书的部分符号仍然采用旧国标中的图形符号和文字符号。如：FT表示热继电器，RD表示熔断器等。例一：交流电动拖动系统中，电机过热故障树的逻辑过程为：第十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

电动机过热故障树由故障树可以清楚地分析电动机过热故障的各种可能原因。说明：故障树图中，电动机机械阻力大时，若发现噪声大而不均匀，则可以判断：故障为本身机械故障，有可能是轴承故障或轴偏心。第十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

电动机不能起动故障直接起动线路：电动机直接起动线路如书P.7，图1-4所示。改错：图中SB2的符号画错了，应改为常开按钮。说明：图中，热继电器的图形符号和文字符号都为旧符号。通过对图的分析，可得到其逻辑过程，从而画出其故障树。第十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期一

电动机不能起动故障树建立故障树：分析电动机不能起动的各种原因，以及造成各种原因的子原因，就可画出“电动机不能起动”的故障树，如书P.7，图1-5所示。分析故障：若在常规检查中未发现故障所在，可采用“割枝方法”检查。割枝方法：可以缩短故障检出时间，实质就是“分段排除法”。如以“KM是否合上”进行割枝。第十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期一五、故障树诊断方法故障树诊断方法：——主要包括两个方面的工作，即：1.故障树的建立；2.按照故障树进行故障诊断。故障树的建立：建立故障树可以与设备设计、可靠性分析等工作一起完成，也可以在设备已经工作运行后建立。通常设备的故障有多种故障，每种故障可建立一个故障树。按故障树进行诊断故障：

1.设备发生故障后，一般都采用常规检查（没有故障树的检查），如果故障现象非常明显直观，就没必要再按故障树一步一步地进行检查；2.对于大而复杂的设备系统，通常可以采用割枝的方法进行；3.检查同一级的故障事件时，一般遵循“由易到难，由表及里”的原则。[第二节要点]：故障树的建造方法及应用。第十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期一§17-3.船舶电子设备故障分析及修理方法本节内容主要有两部分：1.船舶电子设备故障分析方法2.船舶电子设备修理方法主要要求是：熟悉电子设备故障分析的九种方法以及修理方法。

第十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期一一、概述学习电子设备的修理方法的目的：

1.随着船舶自动化技术的提高，船舶电子设备在船上的应用越来越多。有人说：轮机人员有三怕，舵机、冰机、自动化。而自动化的怕主要是怕其电子设备，其线路的连接相当复杂，工作过程更是看不见的。

2.因为电子设备有其独特的组成和工作原理，电子设备故障分析和修理也有其独特的地方，因此有必要单独学习船舶电子设备故障维修。第二十页，共三十三页，编辑于2023年，星期一二、船舶电子设备故障分析方法常见分析方法：船舶电子设备故障常见的分析方法主要有九种，即：1.不通电观察法；2.通电观察法；3.对症下药法；4.参数测试法；5.波形观测法；6.分割测试法；7.器件代替法；8.整机比较法；9.电容旁路法。除此之外，还有信号寻迹法和信号注入法等。具体应用：分析检测电子设备的方法种类繁多，究竟采用什么方法要：1.看设备本身的复杂情况，2.故障分析时的实际条件等。条件许可的话，若有必要可采用多种方法进行分析测试。第二十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期一1.不通电观察法故障原因：电子设备的故障主要原因有：1.电子元器件的损坏；2.电气器件的损坏；3.连接线的接触不良、断线或脱焊等。现象：1.电子元器件的损坏的现象常伴有烧焦的表象；2.电气器件的损坏除了烧焦表象外也常可用眼睛直接观察到断路现象；3.连接线接触不良、断线、脱焊等通常都是可直接观察或测量的。注意：找到故障后不能简单地更换器件了事，而应该分析故障的真正原因并加于排除后再更换器件。否则重新通电后将再次损坏器件。第二十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期一2.通电观察法适用：在不通电观察法未能发现故障时采用。方法：采用电压可调的电源加电，逐步提升电压，进行观察。观察内容：跳火、冒烟、异味、熔断器烧、温度升高等。一旦发现异常现象就应该立即断电分析检查和进一步的测试。注意：1.观察首先注意整流部分、电解电容、变压器、电阻器等；2.查出损坏的元件后必须分析真正的故障原因并做进一步的测试；3.应该注意预防触电，最好采用具有隔离作用的双绕组变压器供电，采用自耦变压器则应注意安全。第二十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期一3.对症下药法方法：根据电子设备说明书所提供的方法、步骤和参数等相关资料进行有针对性的检查诊断的方法就是对症下药法。说明：一般电子设备的说明书考虑到知识产权保护，很少提供电子线路原理图。但都提供常见故障的检查方法或步骤程序框图。可以根据检查方法或框图提供的步骤有针对性地进行检查。这是电子设备最常用的检查方法之一。检查时间可将实测数据与说明书提供的有关参数进行比较判断。有时还可自己对电子线路进行绘制，然后进行分析。第二十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期一4.参数测试法方法：主要有测量电压法和测量电阻法。电子设备出现故障时，电路参数都会发生变化，根据这些变化可以找到故障位置。前提：是有完整的线路图及提供必要的参数。1.测量电压法：若通电不会使故障进一步扩大时采用，可由电压数值是否变化判断是否正常。2.测量电阻法：若通电可能使故障进一步扩大时采用，可由电阻数值是否变化判断是否正常。注意：①.是否有连通关系；②.电源、元件、表笔等极性。最好在掌握线路图原理后进行。第二十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期一5.波形观测法方法：采用示波器对电子设备的线路进行测试以观察其波形是否正常的方法。使用场合：有些电子设备工作出现异常并不能通过对电路进行简单的电压测试或阻值测试进行判断（如电子元件性能发生变化），此时则应该通过波形观测法才能找出故障所在。要求必须有示波器才能进行波形观测法。测量点：主要是各级电路的输入和输出，或者是有代表性的电路点。第二十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期一6.分割测试法方法：将电子线路进行分割（用电烙铁将线路的相应焊点焊开），然后再进行测试。场合：对于电路组成较为复杂的电子设备，为了避免相互牵制和影响，就有必要采用分割测试法分开进行测试。注意：⑴.采用分割测试法应该掌握电路的工作原理，才能合理地进行分割；

⑵.具体操作时，应注意选择合适的电烙铁（要求用45W以下），且应注意进行接地，防止损坏电子元件；同时注意接触时间不能太长。第二十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期一7.器件替代法使用场合：由于实际电子设备较少提供完整的线路图，要进行有效地测试有时是很困难的，此时若设备提供的备件充足的话，可采用器件替代法对有疑问的部分进行替代，然后再进行必要的测试。有时由于时间紧迫，也可采用此法对故障的设备进行快速修复、处理，然后再对故障部分的电路仔细测试和修复。注意：采用器件替代法时应该注意所替代的电路板或元器件的型号一定要相同，否则不仅不能达到预期的效果，还可能进一步损坏设备或元件。第二十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期一8.整机比较法、和9.电容旁路法整机比较法：分别测量故障设备和正常设备对应电路点的参数，并进行比较、分析，最后找出故障所在。使用场合：同类型的设备有多台，而资料又不够全的时候，可以采用整机比较法。电容旁路法：采用适当的电容对电子设备部分电路进行交流旁路检查的方法。使用场合：对于可能出现相互干扰而引起的故障（特点是故障时有时无，就应怀疑是相互干扰所致），可采用交流旁路检查的方法进行检查。第二十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期一第三十页，共三十三页，编辑于2023年，星期一1.请说明船舶电子设备9种故障分析方法的特点和使用场合。答：船舶电子设备9种故障分析方法的特点和使用场合见下表。星期一课堂练习第1题参考答