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摘要:從課程的性質(zhì)與任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)分配、教學(xué)方法、考核方法等方面介紹了南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院高等職業(yè)教育《電氣系統(tǒng)故障診斷》校本課程。

關(guān)鍵詞:電氣系統(tǒng)故障診斷;課程開(kāi)發(fā);高等職業(yè)教育

分析電氣系統(tǒng)故障現(xiàn)象,進(jìn)行故障診斷與維修,是職業(yè)維修電工最重要的技能之一。而令人遺憾的是,現(xiàn)行高職課程缺乏對(duì)電氣系統(tǒng)故障診斷的系統(tǒng)方法介紹。為了實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)教育學(xué)歷證書與國(guó)家職業(yè)資格證書的相互銜接和溝通,開(kāi)發(fā)了高等職業(yè)教育電氣系統(tǒng)故障診斷的校本課程。

1課程的性質(zhì)與任務(wù)

《電氣系統(tǒng)故障診斷》是南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院開(kāi)發(fā)的電氣自動(dòng)化專業(yè)的高等職業(yè)技術(shù)教育校本課程。本課程任務(wù)是通過(guò)課程教學(xué)和配套的實(shí)踐教學(xué),幫助學(xué)生熟悉電氣系統(tǒng)常見(jiàn)故障的分析和排除方法,引導(dǎo)學(xué)生掌握電氣系統(tǒng)故障診斷和維修的基本方法與基本技能,培養(yǎng)學(xué)生靈活利用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)變能力。為電氣設(shè)備管理維護(hù),快速診斷和排除故障打下基礎(chǔ)。

本課程是在學(xué)生學(xué)完了專業(yè)主要課程后的一門綜合性、實(shí)踐性、先進(jìn)性很強(qiáng)的職業(yè)核心課程,強(qiáng)調(diào)工程技術(shù)的觀點(diǎn)和實(shí)際技能的訓(xùn)練,注重理論和實(shí)際的結(jié)合以及提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2課程教學(xué)內(nèi)容

2.1電路故障診斷

2.1.1電路故障的類型

(1)斷路故障

也稱開(kāi)路故障。指電路某一個(gè)回路非正常斷開(kāi)。

(2)短路故障和短接故障

短路故障,是指電路中不同電位的兩點(diǎn)被導(dǎo)體短接。短接故障,是指電路中相同電位具有隔斷功能的兩點(diǎn)被導(dǎo)體非正常的跨接。

(3)接地故障

指電路中的某點(diǎn)應(yīng)該接地的而未接地或不應(yīng)該接地的而接地所形成的故障。

(4)極性故障

正負(fù)極接反,同名端接錯(cuò)所造成的故障。

(5)聯(lián)接故障

電路中的元件未按照?qǐng)D紙接線(漏接、多接、錯(cuò)接)所產(chǎn)生的故障。

(6)電路參數(shù)故障

由于電路中元件參數(shù)錯(cuò)誤或配合不當(dāng)所形成的故障。

2.1.2電路故障的查找方法

(1)電位分析法

通過(guò)分析和測(cè)量電路中某些點(diǎn)的電位及其分布,確定電路故障的類型和故障位置。這是電工最常用的檢測(cè)電路故障的方法。電工用試電筆檢測(cè)電路故障使用的就是電位分析法。氖管明亮者,電位高;氖管暗者,電位低,氖管亮暗程度就是電位分析法。要求學(xué)生熟練掌握用試電筆檢測(cè)電路故障。

(2)電壓分析法

其依據(jù)是在任一回路內(nèi),電源電壓等于各負(fù)載電壓降之和。從這一定律所揭示的一個(gè)回路在不同狀態(tài)下電壓降的分布規(guī)律,可判斷電路的故障類型和故障位置。

(3)電流分析法

其依據(jù)是當(dāng)回路開(kāi)路時(shí),其電流為零;當(dāng)回路短路時(shí),其電流很大。采用電流分析法可非常方便診斷三相交流異步電動(dòng)機(jī)缺相故障,其原理是缺相時(shí),Y接法電動(dòng)機(jī)有一相電流為零,△接法電動(dòng)機(jī)一相電流為線電流,其余兩相為相電流。[論文網(wǎng)]

(4)阻抗分析法

阻抗包括電阻和電抗,但在許多情況下,只要測(cè)量和分析回路電阻(即直流電阻),便可查找出電氣故障。其依據(jù)是當(dāng)回路短路時(shí),其電阻為零;當(dāng)回路開(kāi)路時(shí),其電阻為無(wú)窮大。當(dāng)然在使用萬(wàn)用表測(cè)電阻前,應(yīng)斷開(kāi)測(cè)量回路的電源,同時(shí)還要注意電路的并聯(lián)支路的影響。

(5)狀態(tài)分析法

通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)電氣裝置和電路的工作狀態(tài)及其內(nèi)部元器件相互關(guān)系的分析,查找電氣故障。

(6)單元分割法

一個(gè)復(fù)雜的電氣裝置或電路通常是由若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能單元構(gòu)成。查找電氣故障時(shí),可以將這些單元分割開(kāi)來(lái),然后根據(jù)故障現(xiàn)象,判斷故障發(fā)生的單元,從而快速地查找到故障的原因和地點(diǎn)。

(7)類比分析法

由于新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮,再加上個(gè)別生產(chǎn)廠家技術(shù)保密原因,不提供設(shè)備內(nèi)部圖紙、資料,我們難免對(duì)一些電氣設(shè)備的電路特性、參數(shù)、工作狀態(tài)不十分了解。當(dāng)這類設(shè)備發(fā)生故障時(shí),我們可將故障設(shè)備的有關(guān)參數(shù)或運(yùn)行工況和正常設(shè)備進(jìn)行比較,從而確定其故障的類型和部位。

替換法,就是類比分析法的簡(jiǎn)單應(yīng)用,用正常的電氣零部件替換懷疑有故障的電氣零部件。若替換后設(shè)備恢復(fù)正常,則故障就出在該零部件,否則需另找原因。

(8)推理分析法

電氣裝置是由一些有著內(nèi)在聯(lián)系和特定規(guī)律的元件、部件和組件等構(gòu)成的,因而某一部件、組件、元件的故障必然影響到其它部分,表現(xiàn)出特有的故障現(xiàn)象。查找電氣故障時(shí),可以透過(guò)故障現(xiàn)象,由此及彼,由表及里,迫本溯源,層層分析推理,找出故障的部位和原因。主要向?qū)W生介紹根據(jù)功能關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行推理分析查找故障的方法。

2.2電機(jī)故障診斷

(1)測(cè)量法

通過(guò)測(cè)量懷疑有故障的電機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù),來(lái)判斷故障所在。

(2)聽(tīng)聲音法

帶病運(yùn)行的電機(jī)其噪聲往往會(huì)發(fā)生變化,用耳細(xì)聽(tīng)這些變化,并與正常聲響比較,就可以判斷出電機(jī)故障所在。如電動(dòng)機(jī)在軸承損壞時(shí),就能聽(tīng)到周期性“咯咯”雜音;若電動(dòng)機(jī)軸承缺油或潤(rùn)滑油已經(jīng)干涸,在軸承部位就能聽(tīng)到“咝咝”聲;電動(dòng)機(jī)掃膛時(shí),能聽(tīng)見(jiàn)其內(nèi)部發(fā)出持續(xù)的“嚓嚓”聲;如果電動(dòng)機(jī)定子缺相,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,就會(huì)發(fā)出“嗡嗡”聲而轉(zhuǎn)動(dòng)不起來(lái)。

(3)直流電機(jī)故障診斷實(shí)例

(4)交流電機(jī)故障診斷實(shí)例

(5)測(cè)速發(fā)電機(jī)、交直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

故障診斷實(shí)例

2.3電氣傳動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障診斷

2.3.1低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)故障診斷

(1)Y-△起動(dòng)故障診斷

(2)自耦變壓器起動(dòng)故障診斷

(3)智能軟起動(dòng)控制器起動(dòng)故障診斷

2.3.2高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)故障診斷

(1)液體電阻啟動(dòng)故障診斷

(2)高壓電動(dòng)機(jī)晶閘管智能(固態(tài))軟啟動(dòng)控制器起動(dòng)故障診斷

(3)基于開(kāi)關(guān)變壓器技術(shù)的高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)控制器起動(dòng)故障診斷

(4)高壓電動(dòng)機(jī)熱變電阻軟起動(dòng)故障診斷

(5)高壓電動(dòng)機(jī)磁控軟起動(dòng)故障診斷

2.3.3電動(dòng)機(jī)調(diào)速故障診斷

(1)直流調(diào)速系統(tǒng)故障診斷

重點(diǎn)講解全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)故障診斷

(2)交流調(diào)速系統(tǒng)故障診斷

重點(diǎn)講解變頻調(diào)速系統(tǒng)故障診斷

2.4電氣控制系統(tǒng)故障診斷

(1)甩開(kāi)法

即甩開(kāi)故障疑點(diǎn)。甩開(kāi)后如果恢復(fù)正常,則故障出在甩開(kāi)部分。甩開(kāi)法主要用于檢查過(guò)載、低壓、短路故障。對(duì)于電子電路中的工作點(diǎn)漂移、頻率特性改變也同樣適用。甩開(kāi)法有甩開(kāi)機(jī)械負(fù)載、甩開(kāi)電氣負(fù)載及甩開(kāi)信號(hào)3種。

(2)模擬法

即模擬正常信號(hào)取代故障疑點(diǎn)信號(hào)。對(duì)于開(kāi)關(guān)量,可根據(jù)所懷疑器件(設(shè)備)正常時(shí)觸點(diǎn)應(yīng)具有的狀態(tài),將其短接或斷開(kāi)其與電路的連接,以判斷器件(設(shè)備)工作是否正常。對(duì)于模擬量,正常時(shí)應(yīng)輸出0～5V電壓信號(hào)或4～20mA電流信號(hào),因此可用信號(hào)發(fā)生器給后級(jí)電路施加模擬信號(hào)來(lái)判定故障點(diǎn)。

(3)電路原理分析法

(4)替換法

(5)類比法

(6)應(yīng)用故障維修測(cè)試儀法

采用電路維修測(cè)試儀,可在故障電路板完全處于靜態(tài)(不工作)的狀態(tài)下,對(duì)各器件施加穩(wěn)定的代碼直接測(cè)試故障電路板上各種元件功能的好壞,元件無(wú)需焊離電路板,就可找出損壞的元件。

2.5紅外測(cè)溫故障診斷

2.6UPS故障診斷要點(diǎn)

2.7無(wú)線路圖查找故障方法

工廠中的一些設(shè)備,由于種種客觀原因,造成電氣設(shè)備圖紙的遺失、不全或與實(shí)物不符,給檢修工作帶來(lái)諸多的不便。介紹在無(wú)電路圖的情況下查找電氣故障的思路和方法與要點(diǎn)。

3課程教學(xué)方法與考核

教學(xué)過(guò)程采取理論與實(shí)踐一體化教學(xué),邊講邊練,邊學(xué)邊干。教師先設(shè)置故障,然后講解故障診斷的方法,由學(xué)生根據(jù)所學(xué)的故障診斷方法,通過(guò)儀器測(cè)量、思維分析進(jìn)行故障診斷和維修。讓學(xué)生在查找故障中體會(huì)故障診斷的思路和方法。當(dāng)學(xué)生沒(méi)有任何思路時(shí),教師給以相應(yīng)的啟發(fā)或引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

課程考核采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試操作和答辯相結(jié)合的方式進(jìn)行,由教師設(shè)置故障,學(xué)生查找。查找出故障后,由三位“雙師型”教師組成答辯小組,對(duì)學(xué)生故障診斷的思路和方法進(jìn)行答辯。

4結(jié)束語(yǔ)

《電氣系統(tǒng)故障診斷》課程,作為高等職業(yè)教育電氣自動(dòng)化專業(yè)的職業(yè)核心課程,由于很好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)校教育與職業(yè)培訓(xùn)的融通,提高了學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,深受學(xué)生和企業(yè)的歡迎。[論文網(wǎng)]

參考文獻(xiàn)

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