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摘要：科技的进步，促进工程建设事业得到快速发展。当前，工程建设迅速发展，在一些工程以及项目中，机械电气系统承担着非常重要的作用，人们对电气系统提出了更加严格的要求。然而在实际工作以及生产中，电气系统不断运行，故障频发，为此，要对电气系统展开有效的维护以及管理，让电气系统保持良好的工作状态，高效运行。本文就机械电气系统设计和常见故障分析的方法展开探讨。
关键词：机械自动化；电力系统；系统设计；故障分析
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。
1电气控制系统的功能用途
在整个电气系统中，不同设备、不同环节都有着截然不同的控制步骤。为了保证系统的正常高效运作，需要不同功能的电气设备进行辅助，这样通过电器的组合，电力系统的运行才会畅通无阻。这些电器设备的功能多种多样，分为以下几个方面：（1）控制电路运行过程的功能：在电力系统中，一些较为重要或者在系统中处于中心位置的控制设备体积较大，不便于人工操作，所以一旦这些电器运行过程中出现了问题，需要自动化的现代技术对设备进行自动的控制，这时，现代化机械电气技术便能够发挥作用，既保障了电路安全，又提高了工作效率。（2）保护电气设备的功能。由于长时间高强度的运作，有些电气设备与线路在运行过程中会出现超负荷的情况，这种情况一般是指通过这些设备的电流量超过了设备所能承受的最大量，这时控制系统就会发挥作用，通过对故障信号进行详细的检查，会对故障造成的原因进行自动地挑选和分析，从而进行设备运行暂时中断或者切断电源，以此来保护整个电力系统免遭巨大的损失。（3）监视功能。电流是眼睛看不见的，一台设备是否处于正常稳定的工作状态，有无故障的产生，无法从肉眼的观察中得出结论，这时，各种微型设备如信号检测灯、或温度显示器等就可以发挥重要作用，对电气设备进行有效及时的监测。
2电气系统的组成
电气系统组成依据不同的功能进行分类可分为4部分：（1）电源线路。工程机械制造中应用较多的电气系统为单线制直流电气系统，按供应电压的不同分为12V和24V两种。其中电源总开关、发动机、起动机、蓄电池是共同组成电气系统的直流电源。（2）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。电气系统中所用仪表的种类和数量都非常多，不同的仪表具有不同的功能，他们共同作用，帮助电气系统完成对各个系统的监测和测量。（3）照明系统。照明系统除具备基本的照明功能外，还能根据信号灯的指示实现对电气系统设备故障的报警和警示功能，帮助工作人员及时发现系统故障。照明系统主要由前组合灯、后组合灯、工作灯及报警灯等部分组成。（4）指示器。工程机械中常用的指示器为指示灯，利用指示灯发出的信号提醒工作人员操作出现问题。指示器与电压表等仪表结合使用，可帮助工作人员及时发现异常并做出有效处理，确保工作安全。
3机械电气系统的设计方法与步骤
3.1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。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。
3.2成本分析
为整个工程机械电气系统的初步设计、安装和后期工程进行全面的成本预算分析。在整体预算的范围内，不仅要考虑电气系统所占的比例和成本控制策略，对于相关机械的更新、维修、检查都要做出合理预算数额。无论是电器零件的选择，还是施工队伍的施工效率和可靠程度，都应当作出有效的规划和设定。
3.3选择电器件
对电器件进行选择的时候，需要考虑电气系统内各类设备的实际作业环境，以及设备对系统的技术要求，选择的电器件需要符合国家的标准，比较常用的就是压力表以及蓄电池这些，另外，还要注重控制资金。
3.4功能的合理配置
作为现代机械自动化和电气系统结合的产物，机械电气系统必须要达到高效推动电力系统运行，及时有效的对故障设备进行自动报警、切断的目的。因此，在设计电气系统时，应当确保电气自动化系统中的各个环节、各个设备都处于实时的监控和监测当中，无论是电气系统的自动运行还是关闭，自动化技术的功能必须立刻实现，以此达到提高效率、节省时间的目的。
4机械电气系统常见故障分析
4.1传感器问题
在机械电气系统中传感器是重要的组成部分，能够将外界的信号转变成电信号，因此当传感器出现异常时，就会造成信号无法识别以及信号无法转化等问题，从而使整个电气系统不能正常运行。因此，当电气系统出现短路以及断路等情况时，都有可能是由传感器故障导致，所以在检查过程中，需要加强对传感器的检查，当发现损坏时，及时更换与维修。
4.2发动机冷却液过热
针对在电气系统中常见的发动机冷却液过热的现象，究其原因主要有：在系统正常情况下发动机过热、发动机冷却液温度传感器出现短路、线束出现短路及仪表故障等。在发动机冷却液发生过热的状况之时，首先要对展开故障检测分析，论断其原因。先要检查是否是因为发动机所造成的因素而致，如果是发动机方面的因素所造成的，则要进行修理或者是更换发动机。如若是发动机冷却液温度传感器存在有短路的状况，那么则要将温度传感器拆下，然后对其两引脚的电阻进行测量，在检测时，若阻值为零，那么就代表传感器存在内部短路的问题。在检测线束短路时，要对传感器两根连接线之间的电阻进行测量，若阻值为零，则表明线束短路。
4.3报警灯异常
报警灯能够在系统出现异常时，及时对操作人员发出警报，导致报警灯发生异常的主要原因为发电机异常，发电机不能平稳发电。首先让发电机保持在中速运转的状态，使报警器电压保持30V，然后对输出电压进行检查，如果电压在15V，证明发电机正常，如果不足15V，则证明发电机存在安全隐患。同时检查人员需要对报警器的线路进行检查，检查报警器是否存在短路以及断路的情况，还要对报警器的保险丝进行检查，有时报警灯发生异常可能是由于保险丝存在问题，因此检查人员需要对保险丝进行检查，查看保险丝是否存在熔断等问题。
结语
基于机械电气系统常用设计方法分析可知，导致电气系统常见故障发生的原因是多方面的，结合电气系统工作原理及工作特点，维修人员可根据故障表现形式采用现场观察分析的方法，对设备关键部位进行针对性的排查，由此可不断提升故障检修效率。同时工作人员要加强对电气系统运行情况的监管，注重日常维护与检修，从而有效降低设备故障发生概率，确保电气系统安全稳定的运行，为提高工程机械生产效率发挥作用。
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