船舶電氣設備的故障分析方法

關于船舶電氣設備的故障分析方法§17-1.傳統(tǒng)的故障診斷法本節(jié)內(nèi)容主要有兩部分：1.傳統(tǒng)的故障診斷法2.傳統(tǒng)診斷的準則主要要求掌握傳統(tǒng)的故障診斷法的步驟和診斷準則。第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一、概述特點：傳統(tǒng)故障診斷法又稱為經(jīng)驗診斷法，因此是以經(jīng)驗積累作為其最大的特點的。要求：由于傳統(tǒng)故障診斷法的特點，要求采用該法進行故障診斷的電氣設備維修管理人員必須積極積累經(jīng)驗。——直接經(jīng)驗或間接經(jīng)驗。第3頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、傳統(tǒng)的故障診斷的步驟步驟：主要分三步：

1.保持現(xiàn)場進行分析（包括詢問、觀察現(xiàn)象、觀察指示儀表和可能的故障重現(xiàn)）；

2.檢查設備（通過感官進行檢查和發(fā)現(xiàn)線索）；

3.確定故障的具體位置（熟悉原理、確定測試方法并進一步進行測試）。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

保持現(xiàn)場的情況進行癥狀分析內(nèi)容：1.詢問；2.觀察現(xiàn)象；3.觀察指示儀表；4.允許的條件下讓故障現(xiàn)象重現(xiàn)?！^察的目的是初步估計故障的可能范圍、性質(zhì)等。詢問操作人員：①.發(fā)生什么、怎樣發(fā)生、何時發(fā)生？②.設備運行時間；③.異?，F(xiàn)象（觀察、報警、煙、味和誤操作）；④.操作情況。觀察：①.外觀；②.參數(shù)變化；檢查監(jiān)測指示裝置：①.儀表讀數(shù)；②.報警、聯(lián)鎖、打印輸出和顯示器等。重現(xiàn)故障現(xiàn)象：在條件允許的情況下重開設備，重現(xiàn)故障現(xiàn)象。但需注意：人身、設備安全，并確保不讓故障擴大。第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

檢查設備內(nèi)容：1.利用五官檢查（繼續(xù)深入觀察過程）；2.評定檢查結果。利用五官檢查：——看、摸、聽、聞、查等5個字。看：插頭插座、設備運轉(zhuǎn)、控制位置等。摸：振動、溫度。聽：有無異常聲響。聞：焦味、異味等。查：元件形狀位置、設備性能參數(shù)、線路元器件功能。評定檢查結果：通過前面的檢查后，故障判斷是否正確，線索是否找到等。同時分析檢查結果與觀察到的現(xiàn)象是否一致。第6頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

故障位置的確定內(nèi)容：1.確定系統(tǒng)結構和測試方法；2.系統(tǒng)進一步檢查。確定系統(tǒng)結構：主要是確定系統(tǒng)各元部件的具體位置，重新分析系統(tǒng)的原理（平時應該已經(jīng)熟悉原理，故障發(fā)生后重新分析原理有助于故障的正確判斷）。確定測試方法：確定怎樣測、從何處入手等。具體方法有：①.直觀比較法；②.分部隔離法等。系統(tǒng)進一步檢查：目的是進一步驗證故障及確定故障的確切位置。說明：并不是所有故障都如此，應該根據(jù)具體情況具體應用上述方法——可有選擇地應用。第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天三、傳統(tǒng)診斷的準則準則：——

主要包括4個方面。

1.熟悉：電氣設備的原理、結構和位置。

2.初步診斷：運用5個字（問、看、摸、聽、聞）了解現(xiàn)象，初步診斷故障所在或原因。

3.查的準則：①.查前先確定方法（三思而后行）；②.查時認真仔細，不放過細節(jié)，不能粗心大意；③.查的順序是：先外后內(nèi)，先易后難；④.查后應該認真分析核實。

4.做好記錄：一方面是職業(yè)道德和公司要求，另一方面是豐富自己的經(jīng)驗。[第一節(jié)要點]：故障傳統(tǒng)診斷法的步驟、方法及準則。第8頁,共36頁，2024年2月25日，星期天§17-2.故障樹分析法本節(jié)內(nèi)容主要有四部分：1.故障樹的符號2.建造故障樹的方法3.建造故障樹的過程4.故障樹的診斷方法主要知道概念和符號，懂得建造故障樹的方法，學會應用故障樹進行診斷。第9頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一、概述故障樹：英文是FaultTreeAnalysis（縮寫為FTA）是用圖形符號形象地表示那些引起系統(tǒng)不希望事件之間的邏輯組合。應用：最早用于導彈控制系統(tǒng)預測隨機失效率，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于宇航、核能、電子、電力、化工、機械、交通等。故障樹的有關概念：

①.一個樹是由一些頂點和邊構成；

②.故障樹是由有向邊和頂點構成的邏輯樹；

③.樹枝表示系統(tǒng)或元件的事故事件，節(jié)點則表示事故事件之間的邏輯關系；

④.在故障樹中最常見的邏輯關系是“與”和“或”。第10頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、故障樹的符號故障樹：——見P.3～5，表1-1。常用符號：——共13種。①.基本事件（最小的事件，采用圓圈表示）；②.假定事件（用菱形表示）；③.結果或中間事件（采用矩形表示）；④.原因不明、將產(chǎn)生的事件（用兩個套在一起的菱形表示）；⑤.各種邏輯門（與、或、r/n組合、條件與、條件或、條件、優(yōu)先等邏輯門）；⑥.轉(zhuǎn)移符號（移出、移入）等。第11頁,共36頁，2024年2月25日，星期天三、建造故障樹的方法總體方法：首先選擇頂事件，通過原理等的分析，確定直接導致頂事件的各種可能因素或因素組合，并確定這些因素之間的關系。然后將導致頂事件的各種可能因素作為一個獨立事件，再確定直接導致每個獨立事件的各種可能因素或因素組合，且再確定各種可能因素之間關系。如此下去，直到導致頂事件的每個可能的直接因素為最小的不可再分的事件為止。最后將各個層次的事件和因素按照一定的規(guī)則聯(lián)系起來，就成為一個完整的故障樹。具體步驟：第一步：寫出頂事件；第二步：找出直接導致事件發(fā)生的各種可能因素或因素組合；第三步：找出第二步中各因素的直接原因，并重復第一、第二步，直到找出各個基本事件為止。第12頁,共36頁，2024年2月25日，星期天四、舉例說明建造故障樹過程注：P.5，圖1-2及本書的部分符號仍然采用舊國標中的圖形符號和文字符號。如：FT表示熱繼電器，RD表示熔斷器等。例一：交流電動拖動系統(tǒng)中，電機過熱故障樹的邏輯過程為：第13頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

電動機過熱故障樹由故障樹可以清楚地分析電動機過熱故障的各種可能原因。說明：故障樹圖中，電動機機械阻力大時，若發(fā)現(xiàn)噪聲大而不均勻，則可以判斷：故障為本身機械故障，有可能是軸承故障或軸偏心。第14頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

電動機不能起動故障直接起動線路：電動機直接起動線路如書P.7，圖1-4所示。改錯：圖中SB2的符號畫錯了，應改為常開按鈕。說明：圖中，熱繼電器的圖形符號和文字符號都為舊符號。通過對圖的分析，可得到其邏輯過程，從而畫出其故障樹。第15頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

電動機不能起動故障樹建立故障樹：分析電動機不能起動的各種原因，以及造成各種原因的子原因，就可畫出“電動機不能起動”的故障樹，如書P.7，圖1-5所示。分析故障：若在常規(guī)檢查中未發(fā)現(xiàn)故障所在，可采用“割枝方法”檢查。割枝方法：可以縮短故障檢出時間，實質(zhì)就是“分段排除法”。如以“KM是否合上”進行割枝。第16頁,共36頁，2024年2月25日，星期天五、故障樹診斷方法故障樹診斷方法：——主要包括兩個方面的工作，即：1.故障樹的建立；2.按照故障樹進行故障診斷。故障樹的建立：建立故障樹可以與設備設計、可靠性分析等工作一起完成，也可以在設備已經(jīng)工作運行后建立。通常設備的故障有多種故障，每種故障可建立一個故障樹。按故障樹進行診斷故障：

1.設備發(fā)生故障后，一般都采用常規(guī)檢查（沒有故障樹的檢查），如果故障現(xiàn)象非常明顯直觀，就沒必要再按故障樹一步一步地進行檢查；2.對于大而復雜的設備系統(tǒng)，通?？梢圆捎酶钪Φ姆椒ㄟM行；3.檢查同一級的故障事件時，一般遵循“由易到難，由表及里”的原則。[第二節(jié)要點]：故障樹的建造方法及應用。第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天§17-3.船舶電子設備故障分析及修理方法本節(jié)內(nèi)容主要有兩部分：1.船舶電子設備故障分析方法2.船舶電子設備修理方法主要要求是：熟悉電子設備故障分析的九種方法以及修理方法。

第18頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一、概述學習電子設備的修理方法的目的：

1.隨著船舶自動化技術的提高，船舶電子設備在船上的應用越來越多。有人說：輪機人員有三怕，舵機、冰機、自動化。而自動化的怕主要是怕其電子設備，其線路的連接相當復雜，工作過程更是看不見的。

2.因為電子設備有其獨特的組成和工作原理，電子設備故障分析和修理也有其獨特的地方，因此有必要單獨學習船舶電子設備故障維修。第19頁,共36頁，2024年2月25日，星期天二、船舶電子設備故障分析方法常見分析方法：船舶電子設備故障常見的分析方法主要有九種，即：1.不通電觀察法；2.通電觀察法；3.對癥下藥法；4.參數(shù)測試法；5.波形觀測法；6.分割測試法；7.器件代替法；8.整機比較法；9.電容旁路法。除此之外，還有信號尋跡法和信號注入法等。具體應用：分析檢測電子設備的方法種類繁多，究竟采用什么方法要：1.看設備本身的復雜情況，2.故障分析時的實際條件等。條件許可的話，若有必要可采用多種方法進行分析測試。第20頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.不通電觀察法故障原因：電子設備的故障主要原因有：1.電子元器件的損壞；2.電氣器件的損壞；3.連接線的接觸不良、斷線或脫焊等。現(xiàn)象：1.電子元器件的損壞的現(xiàn)象常伴有燒焦的表象；2.電氣器件的損壞除了燒焦表象外也常可用眼睛直接觀察到斷路現(xiàn)象；3.連接線接觸不良、斷線、脫焊等通常都是可直接觀察或測量的。注意：找到故障后不能簡單地更換器件了事，而應該分析故障的真正原因并加于排除后再更換器件。否則重新通電后將再次損壞器件。第21頁,共36頁，2024年2月25日，星期天2.通電觀察法適用：在不通電觀察法未能發(fā)現(xiàn)故障時采用。方法：采用電壓可調(diào)的電源加電，逐步提升電壓，進行觀察。觀察內(nèi)容：跳火、冒煙、異味、熔斷器燒、溫度升高等。一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象就應該立即斷電分析檢查和進一步的測試。注意：1.觀察首先注意整流部分、電解電容、變壓器、電阻器等；2.查出損壞的元件后必須分析真正的故障原因并做進一步的測試；3.應該注意預防觸電，最好采用具有隔離作用的雙繞組變壓器供電，采用自耦變壓器則應注意安全。第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3.對癥下藥法方法：根據(jù)電子設備說明書所提供的方法、步驟和參數(shù)等相關資料進行有針對性的檢查診斷的方法就是對癥下藥法。說明：一般電子設備的說明書考慮到知識產(chǎn)權保護，很少提供電子線路原理圖。但都提供常見故障的檢查方法或步驟程序框圖。可以根據(jù)檢查方法或框圖提供的步驟有針對性地進行檢查。這是電子設備最常用的檢查方法之一。檢查時間可將實測數(shù)據(jù)與說明書提供的有關參數(shù)進行比較判斷。有時還可自己對電子線路進行繪制，然后進行分析。第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.參數(shù)測試法方法：主要有測量電壓法和測量電阻法。電子設備出現(xiàn)故障時，電路參數(shù)都會發(fā)生變化，根據(jù)這些變化可以找到故障位置。前提：是有完整的線路圖及提供必要的參數(shù)。1.測量電壓法：若通電不會使故障進一步擴大時采用，可由電壓數(shù)值是否變化判斷是否正常。2.測量電阻法：若通電可能使故障進一步擴大時采用，可由電阻數(shù)值是否變化判斷是否正常。注意：①.是否有連通關系；②.電源、元件、表筆等極性。最好在掌握線路圖原理后進行。第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天5.波形觀測法方法：采用示波器對電子設備的線路進行測試以觀察其波形是否正常的方法。使用場合：有些電子設備工作出現(xiàn)異常并不能通過對電路進行簡單的電壓測試或阻值測試進行判斷（如電子元件性能發(fā)生變化），此時則應該通過波形觀測法才能找出故障所在。要求必須有示波器才能進行波形觀測法。測量點：主要是各級電路的輸入和輸出，或者是有代表性的電路點。第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天6.分割測試法方法：將電子線路進行分割（用電烙鐵將線路的相應焊點焊開），然后再進行測試。場合：對于電路組成較為復雜的電子設備，為了避免相互牽制和影響，就有必要采用分割測試法分開進行測試。注意：⑴.采用分割測試法應該掌握電路的工作原理，才能合理地進行分割；

⑵.具體操作時，應注意選擇合適的電烙鐵（要求用45W以下），且應注意進行接地，防止損壞電子元件；同時注意接觸時間不能太長。第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天7.器件替代法使用場合：由于實際電子設備較少提供完整的線路圖，要進行有效地測試有時是很困難的，此時若設備提供的備件充足的話，可采用器件替代法對有疑問的部分進行替代，然后再進行必要的測試。有時由于時間緊迫，也可采用此法對故障的設備進行快速修復、處理，然后再對故障部分的電路仔細測試和修復。注意：采用器件替代法時應該注意所替代的電路板或元器件的型號一定要相同，否則不僅不能達到預期的效果，還可能進一步損壞設備或元件。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天8.整機比較法、和9.電容旁路法整機比較法：分別測量故障設備和正常設備對應電路點的參數(shù)，并進行比較、分析，最后找出故障所在。使用場合：同類型的設備有多臺，而資料又不夠全的時候，可以采用整機比較法。電容旁路法：采用適當?shù)碾娙輰﹄娮釉O備部分電路進行交流旁路檢查的方法。使用場合：對于可能出現(xiàn)相互干擾而引起的故障（特點是故障時有時無，就應懷疑是相互干擾所致），可采用交流旁路檢查的方法進行檢查。第28頁,共36頁，2024年2月25日，星期天第29頁,共36頁，2024年2月25日，星期天1.請說明船舶電子設備9種故障分析方法的特點和使用場合。答：船舶電子設備9種故障分析方法的特點和使用場合見下表。星期一課堂練習第1題參考答案第30頁,共36頁，2024年2月25日，星期天方法特點使用場合不通電觀察法不會損壞設備，但不一定能夠觀察到。故障現(xiàn)象明顯、可觀察的場合。通電觀察法故障現(xiàn)象可直接觀察，但可能損壞設備。不通電觀察不到，且損壞設備危險小。對癥下藥法查找迅速，但需要資料，且故障明顯。癥狀明顯，且資料較全。參數(shù)測試法可直接找到故障原因，但費時且需要資料。資料齊全，有充足的時間。波形觀察法可快速找到故障所在，但應原理明確，有儀器。有示波器配備時，較復雜的設備故障。分割測試法可減少工作量，但較麻煩。線路復雜且相互影響大的設備。器件替代法可迅速恢復設備工作，但需要備件。要求較緊急，且有器件替換時。整機比較法可快速縮小故障范圍。有相同的設備時。電容旁路法可排除因為干擾引起的故障，但較盲目。干擾較嚴重場合，其它方法不能解決。第31頁,共36頁，2024年2月25日，星期天星期一課堂練習第2題參考答案2.船舶電子設備有什么特點？試就本節(jié)所學的方法簡要說明船舶電子設備故障維修方法是如何針對這些特點的？答：船舶電子設備特點是：線路復雜，元器件多，更新?lián)Q代快，設備應用原理多樣，故障時往往要