船舶電氣設(shè)備的故障分析方法

關(guān)于船舶電氣設(shè)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(zhǔn)則主要要求掌握傳統(tǒng)的故障診斷法的步驟和診斷準(zhǔn)則。第2頁,共36頁，2024年2月25日，星期天一、概述特點(diǎn)：傳統(tǒng)故障診斷法又稱為經(jīng)驗(yàn)診斷法，因此是以經(jīng)驗(yàn)積累作為其最大的特點(diǎn)的。要求：由于傳統(tǒng)故障診斷法的特點(diǎn)，要求采用該法進(jìn)行故障診斷的電氣設(shè)備維修管理人員必須積極積累經(jīng)驗(yàn)。——直接經(jīng)驗(yàn)或間接經(jīng)驗(yàn)。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(chǎng)進(jìn)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(shè)備（通過感官進(jìn)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(cè)試方法并進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)試）。第4頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

保持現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)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)。——觀察的目的是初步估計(jì)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(shí)發(fā)生？②.設(shè)備運(yùn)行時(shí)間；③.異?，F(xiàn)象（觀察、報(bào)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(cè)指示裝置：①.儀表讀數(shù)；②.報(bào)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(shè)備，重現(xiàn)故障現(xiàn)象。但需注意：人身、設(shè)備安全，并確保不讓故障擴(kuò)大。第5頁,共36頁，2024年2月25日，星期天

檢查設(shè)備內(nèi)容：1.利用五官檢查（繼續(xù)深入觀察過程）；2.評(píng)定檢查結(jié)果。利用五官檢查：——看、摸、聽、聞、查等5個(gè)字?？矗翰孱^插座、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、控制位置等。摸：振動(dòng)、溫度。聽：有無異常聲響。聞：焦味、異味等。查：元件形狀位置、設(shè)備性能參數(shù)、線路元器件功能。評(píng)定檢查結(jié)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(shí)分析檢查結(jié)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(jié)構(gòu)和測(cè)試方法；2.系統(tǒng)進(jìn)一步檢查。確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：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(shí)應(yīng)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(cè)試方法：確定怎樣測(cè)、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(jìn)一步檢查：目的是進(jìn)一步驗(yàn)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(yīng)該根據(jù)具體情況具體應(yīng)用上述方法——可有選擇地應(yīng)用。第7頁,共36頁，2024年2月25日，星期天三、傳統(tǒng)診斷的準(zhǔn)則準(zhǔn)則：——

主要包括4個(gè)方面。

1.熟悉：電氣設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和位置。

2.初步診斷：運(yùn)用5個(gè)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(zhǔn)則：①.查前先確定方法（三思而后行）；②.查時(shí)認(rèn)真仔細(xì)，不放過細(xì)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(yīng)該認(rèn)真分析核實(shí)。

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(yàn)。[第一節(jié)要點(diǎn)]：故障傳統(tǒng)診斷法的步驟、方法及準(zhǔn)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(hào)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(hào)，懂得建造故障樹的方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用故障樹進(jìn)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(hào)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(yīng)用：最早用于導(dǎo)彈控制系統(tǒng)預(yù)測(cè)隨機(jī)失效率，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于宇航、核能、電子、電力、化工、機(jī)械、交通等。故障樹的有關(guān)概念：

①.一個(gè)樹是由一些頂點(diǎn)和邊構(gòu)成；

②.故障樹是由有向邊和頂點(diǎn)構(gòu)成的邏輯樹；

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

④.在故障樹中最常見的邏輯關(guān)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(hào)故障樹：——見P.3～5，表1-1。常用符號(hào)：——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(jié)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(gè)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(hào)（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(dǎo)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(guān)系。然后將導(dǎo)致頂事件的各種可能因素作為一個(gè)獨(dú)立事件，再確定直接導(dǎo)致每個(gè)獨(dú)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(guān)系。如此下去，直到導(dǎo)致頂事件的每個(gè)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(gè)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(gè)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(dǎo)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(fù)第一、第二步，直到找出各個(gè)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(hào)仍然采用舊國(guó)標(biāo)中的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。如：FT表示熱繼電器，RD表示熔斷器等。例一：交流電動(dòng)拖動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)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(dòng)機(jī)過熱故障樹由故障樹可以清楚地分析電動(dòng)機(jī)過熱故障的各種可能原因。說明：故障樹圖中，電動(dòng)機(jī)機(jī)械阻力大時(shí)，若發(fā)現(xiàn)噪聲大而不均勻，則可以判斷：故障為本身機(jī)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(dòng)機(jī)不能起動(dòng)故障直接起動(dòng)線路：電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)線路如書P.7，圖1-4所示。改錯(cuò)：圖中SB2的符號(hào)畫錯(cuò)了，應(yīng)改為常開按鈕。說明：圖中，熱繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)都為舊符號(hào)。通過對(duì)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(dòng)機(jī)不能起動(dòng)故障樹建立故障樹：分析電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的各種原因，以及造成各種原因的子原因，就可畫出“電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)”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(shí)間，實(shí)質(zhì)就是“分段排除法”。如以“KM是否合上”進(jìn)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(gè)方面的工作，即：1.故障樹的建立；2.按照故障樹進(jìn)行故障診斷。故障樹的建立：建立故障樹可以與設(shè)備設(shè)計(jì)、可靠性分析等工作一起完成，也可以在設(shè)備已經(jīng)工作運(yùn)行后建立。通常設(shè)備的故障有多種故障，每種故障可建立一個(gè)故障樹。按故障樹進(jìn)行診斷故障：

1.設(shè)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(jìn)行檢查；2.對(duì)于大而復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)，通?？梢圆捎酶钪Φ姆椒ㄟM(jìn)行；3.檢查同一級(jí)的故障事件時(shí)，一般遵循“由易到難，由表及里”的原則。[第二節(jié)要點(diǎn)]：故障樹的建造方法及應(yīng)用。第17頁,共36頁，2024年2月25日，星期天§17-3.船舶電子設(shè)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(shè)備故障分析方法2.船舶電子設(shè)備修理方法主要要求是：熟悉電子設(shè)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(xué)習(xí)電子設(shè)備的修理方法的目的：

1.隨著船舶自動(dòng)化技術(shù)的提高，船舶電子設(shè)備在船上的應(yīng)用越來越多。有人說：輪機(jī)人員有三怕，舵機(jī)、冰機(jī)、自動(dòng)化。而自動(dòng)化的怕主要是怕其電子設(shè)備，其線路的連接相當(dāng)復(fù)雜，工作過程更是看不見的。

2.因?yàn)殡娮釉O(shè)備有其獨(dú)特的組成和工作原理，電子設(shè)備故障分析和修理也有其獨(dú)特的地方，因此有必要單獨(dú)學(xué)習(xí)船舶電子設(shè)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(shè)備故障分析方法常見分析方法：船舶電子設(shè)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(duì)癥下藥法；4.參數(shù)測(cè)試法；5.波形觀測(cè)法；6.分割測(cè)試法；7.器件代替法；8.整機(jī)比較法；9.電容旁路法。除此之外，還有信號(hào)尋跡法和信號(hào)注入法等。具體應(yīng)用：分析檢測(cè)電子設(shè)備的方法種類繁多，究竟采用什么方法要：1.看設(shè)備本身的復(fù)雜情況，2.故障分析時(shí)的實(shí)際條件等。條件許可的話，若有必要可采用多種方法進(jìn)行分析測(cè)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(shè)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?，F(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?？捎醚劬χ苯佑^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(cè)量的。注意：找到故障后不能簡(jiǎn)單地更換器件了事，而應(yīng)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(shí)采用。方法：采用電壓可調(diào)的電源加電，逐步提升電壓，進(jìn)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?，F(xiàn)象就應(yīng)該立即斷電分析檢查和進(jìn)一步的測(cè)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(jìn)一步的測(cè)試；3.應(yīng)該注意預(yù)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(yīng)注意安全。第22頁,共36頁，2024年2月25日，星期天3.對(duì)癥下藥法方法：根據(jù)電子設(shè)備說明書所提供的方法、步驟和參數(shù)等相關(guān)資料進(jìn)行有針對(duì)性的檢查診斷的方法就是對(duì)癥下藥法。說明：一般電子設(shè)備的說明書考慮到知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，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?？梢愿鶕?jù)檢查方法或框圖提供的步驟有針對(duì)性地進(jìn)行檢查。這是電子設(shè)備最常用的檢查方法之一。檢查時(shí)間可將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與說明書提供的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較判斷。有時(shí)還可自己對(duì)電子線路進(jìn)行繪制，然后進(jìn)行分析。第23頁,共36頁，2024年2月25日，星期天4.參數(shù)測(cè)試法方法：主要有測(cè)量電壓法和測(cè)量電阻法。電子設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電路參數(shù)都會(huì)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(cè)量電壓法：若通電不會(huì)使故障進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)采用，可由電壓數(shù)值是否變化判斷是否正常。2.測(cè)量電阻法：若通電可能使故障進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)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(guān)系；②.電源、元件、表筆等極性。最好在掌握線路圖原理后進(jìn)行。第24頁,共36頁，2024年2月25日，星期天5.波形觀測(cè)法方法：采用示波器對(duì)電子設(shè)備的線路進(jìn)行測(cè)試以觀察其波形是否正常的方法。使用場(chǎng)合：有些電子設(shè)備工作出現(xiàn)異常并不能通過對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)單的電壓測(cè)試或阻值測(cè)試進(jìn)行判斷（如電子元件性能發(fā)生變化），此時(shí)則應(yīng)該通過波形觀測(cè)法才能找出故障所在。要求必須有示波器才能進(jìn)行波形觀測(cè)法。測(cè)量點(diǎn)：主要是各級(jí)電路的輸入和輸出，或者是有代表性的電路點(diǎn)。第25頁,共36頁，2024年2月25日，星期天6.分割測(cè)試法方法：將電子線路進(jìn)行分割（用電烙鐵將線路的相應(yīng)焊點(diǎn)焊開），然后再進(jìn)行測(cè)試。場(chǎng)合：對(duì)于電路組成較為復(fù)雜的電子設(shè)備，為了避免相互牽制和影響，就有必要采用分割測(cè)試法分開進(jìn)行測(cè)試。注意：⑴.采用分割測(cè)試法應(yīng)該掌握電路的工作原理，才能合理地進(jìn)行分割；

⑵.具體操作時(shí)，應(yīng)注意選擇合適的電烙鐵（要求用45W以下），且應(yīng)注意進(jìn)行接地，防止損壞電子元件；同時(shí)注意接觸時(shí)間不能太長(zhǎng)。第26頁,共36頁，2024年2月25日，星期天7.器件替代法使用場(chǎng)合：由于實(shí)際電子設(shè)備較少提供完整的線路圖，要進(jìn)行有效地測(cè)試有時(shí)是很困難的，此時(shí)若設(shè)備提供的備件充足的話，可采用器件替代法對(duì)有疑問的部分進(jìn)行替代，然后再進(jìn)行必要的測(cè)試。有時(shí)由于時(shí)間緊迫，也可采用此法對(duì)故障的設(shè)備進(jìn)行快速修復(fù)、處理，然后再對(duì)故障部分的電路仔細(xì)測(cè)試和修復(fù)。注意：采用器件替代法時(shí)應(yīng)該注意所替代的電路板或元器件的型號(hào)一定要相同，否則不僅不能達(dá)到預(yù)期的效果，還可能進(jìn)一步損壞設(shè)備或元件。第27頁,共36頁，2024年2月25日，星期天8.整機(jī)比較法、和9.電容旁路法整機(jī)比較法：分別測(cè)量故障設(shè)備和正常設(shè)備對(duì)應(yīng)電路點(diǎn)的參數(shù)，并進(jìn)行比較、分析，最后找出故障所在。使用場(chǎng)合：同類型的設(shè)備有多臺(tái)，而資料又不夠全的時(shí)候，可以采用整機(jī)比較法。電容旁路法：采用適當(dāng)?shù)碾娙輰?duì)電子設(shè)備部分電路進(jìn)行交流旁路檢查的方法。使用場(chǎng)合：對(duì)于可能出現(xiàn)相互干擾而引起的故障（特點(diǎn)是故障時(shí)有時(shí)無，就應(yīng)懷疑是相互干擾所致），可采用交流旁路檢查的方法進(jìn)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(qǐng)說明船舶電子設(shè)備9種故障分析方法的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合。答：船舶電子設(shè)備9種故障分析方法的特點(diǎn)和使用場(chǎng)合見下表。星期一課堂練習(xí)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(diǎn)使用場(chǎng)合不通電觀察法不會(huì)損壞設(shè)備，但不一定能夠觀察到。故障現(xiàn)象明顯、可觀察的場(chǎng)合。通電觀察法故障現(xiàn)象可直接觀察，但可能損壞設(shè)備。不通電觀察不到，且損壞設(shè)備危險(xiǎn)小。對(duì)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(cè)試法可直接找到故障原因，但費(fèi)時(shí)且需要資料。資料齊全，有充足的時(shí)間。波形觀察法可快速找到故障所在，但應(yīng)原理明確，有儀器。有示波器配備時(shí)，較復(fù)雜的設(shè)備故障。分割測(cè)試法可減少工作量，但較麻煩。線路復(fù)雜且相互影響大的設(shè)備。器件替代法可迅速恢復(fù)設(shè)備工作，但需要備件。要求較緊急，且有器件替換時(shí)。整機(jī)比較法可快速縮小故障范圍。有相同的設(shè)備時(shí)。電容旁路法可排除因?yàn)楦蓴_引起的故障，但較盲目。干擾較嚴(yán)重場(chǎng)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(xí)第2題參考答案2.船舶電子設(shè)備有什么特點(diǎn)？試就本節(jié)所學(xué)的方法簡(jiǎn)要說明船舶電子設(shè)備故障維修方法是如何針對(duì)這些特點(diǎn)的？答：船舶電子設(shè)備特點(diǎn)是：線路復(fù)雜，元器件多，更新?lián)Q代快，設(shè)備應(yīng)用原理多樣，故障時(shí)往往要