高等職業(yè)教育電氣系統故障診斷校本課程開(kāi)發(fā)論文
摘要:從課程的性質(zhì)與任務(wù)、教學(xué)內容、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《電氣系統故障診斷》校本課程。
關(guān)鍵詞:電氣系統故障診斷;課程開(kāi)發(fā);高等職業(yè)教育
分析電氣系統故障現象,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,現行高職課程缺乏對電氣系統故障診斷的系統方法介紹。為了實(shí)現高等職業(yè)教育學(xué)歷證書(shū)與國家職業(yè)資格證書(shū)的相互銜接和溝通,開(kāi)發(fā)了高等職業(yè)教育電氣系統故障診斷的校本課程。
1 課程的性質(zhì)與任務(wù)
《電氣系統故障診斷》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(zhuān)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)生熟悉電氣系統常見(jiàn)故障的分析和排除方法,引導學(xué)生掌握電氣系統故障診斷和維修的基本方法與基本技能,培養學(xué)生靈活利用所學(xué)理論知識分析、解決實(shí)際問(wèn)題的應變能力。為電氣設備管理維護,快速診斷和排除故障打下基礎。
本課程是在學(xué)生學(xué)完了專(zhuān)業(yè)主要課程后的一門(mén)綜合性、實(shí)踐性、先進(jìn)性很強的職業(yè)核心課程,強調工程技術(shù)的觀(guān)點(diǎn)和實(shí)際技能的訓練,注重理論和實(shí)際的結合以及提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2 課程教學(xué)內容
2.1 電路故障診斷
2.1.1 電路故障的類(lèi)型
(1)斷路故障
也稱(chēng)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)被導體非正常的跨接。
(3)接地故障
指電路中的某點(diǎn)應該接地的而未接地或不應該接地的而接地所形成的故障。
(4)極性故障
正負極接反,同名端接錯所造成的故障。
(5)聯(lián)接故障
電路中的元件未按照圖紙接線(xiàn)(漏接、多接、錯接)所產(chǎn)生的'故障。
(6)電路參數故障
由于電路中元件參數錯誤或配合不當所形成的故障。
2.1.2 電路故障的查找方法
(1)電位分析法
通過(guò)分析和測量電路中某些點(diǎn)的電位及其分布,確定電路故障的類(lèi)型和故障位置。這是電工最常用的檢測電路故障的方法。電工用試電筆檢測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電路故障。
(2)電壓分析法
其依據是在任一回路內,電源電壓等于各負載電壓降之和。從這一定律所揭示的一個(gè)回路在不同狀態(tài)下電壓降的分布規律,可判斷電路的故障類(lèi)型和故障位置。
(3)電流分析法
其依據是當回路開(kāi)路時(shí),其電流為零;當回路短路時(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)機缺相故障,其原理是缺相時(shí),Y接法電動(dòng)機有一相電流為零,△接法電動(dòng)機一相電流為線(xiàn)電流,其余兩相為相電流。
(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。其依據是當回路短路時(shí),其電阻為零;當回路開(kāi)路時(shí),其電阻為無(wú)窮大。當然在使用萬(wàn)用表測電阻前,應斷開(kāi)測量回路的電源,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)對故障發(fā)生時(shí)電氣裝置和電路的工作狀態(tài)及其內部元器件相互關(guān)系的分析,查找電氣故障。
(6)單元分割法
一個(gè)復雜的電氣裝置或電路通常是由若干個(gè)相對獨立的功能單元構成。查找電氣故障時(shí),可以將這些單元分割開(kāi)來(lái),然后根據故障現象,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(lèi)比分析法
由于新技術(shù)、新設備層出不窮,再加上個(gè)別生產(chǎn)廠(chǎng)家技術(shù)保密原因,不提供設備內部圖紙、資料,我們難免對一些電氣設備的電路特性、參數、工作狀態(tài)不十分了解。當這類(lèi)設備發(fā)生故障時(shí),我們可將故障設備的有關(guān)參數或運行工況和正常設備進(jìn)行比較,從而確定其故障的類(lèi)型和部位。
替換法,就是類(lèi)比分析法的簡(jiǎn)單應用,用正常的電氣零部件替換懷疑有故障的電氣零部件。若替換后設備恢復正常,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(zhù)內在聯(lián)系和特定規律的元件、部件和組件等構成的,因而某一部件、組件、元件的故障必然影響到其它部分,表現出特有的故障現象。查找電氣故障時(shí),可以透過(guò)故障現象,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。主要向學(xué)生介紹根據功能關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行推理分析查找故障的方法。
2.2 電機故障診斷
(1)測量法
通過(guò)測量懷疑有故障的電機的有關(guān)技術(shù)參數,來(lái)判斷故障所在。
(2)聽(tīng)聲音法
帶病運行的電機其噪聲往往會(huì )發(fā)生變化,用耳細聽(tīng)這些變化,并與正常聲響比較,就可以判斷出電機故障所在。如電動(dòng)機在軸承損壞時(shí),就能聽(tīng)到周期性“咯咯”雜音;若電動(dòng)機軸承缺油或潤滑油已經(jīng)干涸,在軸承部位就能聽(tīng)到“咝咝”聲;電動(dòng)機掃膛時(shí),能聽(tīng)見(jiàn)其內部發(fā)出持續的“嚓嚓”聲;如果電動(dòng)機定子缺相,電動(dòng)機啟動(dòng)后,就會(huì )發(fā)出“嗡嗡”聲而轉動(dòng)不起來(lái)。 (3)直流電機故障診斷實(shí)例
(4)交流電機故障診斷實(shí)例
(5)測速發(fā)電機、交直流伺服電機、步進(jìn)電動(dòng)機
故障診斷實(shí)例
2.3 電氣傳動(dòng)系統常見(jiàn)故障診斷
2.3.1 低壓電動(dòng)機起動(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)機軟起動(dòng)控制器起動(dòng)故障診斷
(4)高壓電動(dòng)機熱變電阻軟起動(dòng)故障診斷
(5)高壓電動(dòng)機磁控軟起動(dòng)故障診斷
2.3.3 電動(dòng)機調速故障診斷
(1)直流調速系統故障診斷
重點(diǎn)講解全數字直流調速系統故障診斷
(2)交流調速系統故障診斷
重點(diǎn)講解變頻調速系統故障診斷
2.4 電氣控制系統故障診斷
(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)機械負載、甩開(kāi)電氣負載及甩開(kāi)信號3種。
(2)模擬法
即模擬正常信號取代故障疑點(diǎn)信號。對于開(kāi)關(guān)量,可根據所懷疑器件(設備)正常時(shí)觸點(diǎn)應具有的狀態(tài),將其短接或斷開(kāi)其與電路的連接,以判斷器件(設備)工作是否正常。對于模擬量,正常時(shí)應輸出0～5V電壓信號或4～20mA電流信號,因此可用信號發(fā)生器給后級電路施加模擬信號來(lái)判定故障點(diǎn)。
(3)電路原理分析法
(4)替換法
(5)類(lèi)比法
(6)應用故障維修測試儀法
采用電路維修測試儀,可在故障電路板完全處于靜態(tài)(不工作)的狀態(tài)下,對各器件施加穩定的代碼直接測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 紅外測溫故障診斷
2.6 UPS故障診斷要點(diǎn)
2.7 無(wú)線(xiàn)路圖查找故障方法
工廠(chǎng)中的一些設備,由于種種客觀(guān)原因,造成電氣設備圖紙的遺失、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。教師先設置故障,然后講解故障診斷的方法,由學(xué)生根據所學(xué)的故障診斷方法,通過(guò)儀器測量、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。當學(xué)生沒(méi)有任何思路時(shí),教師給以相應的啟發(fā)或引導,培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性。
課程考核采用現場(chǎng)測試操作和答辯相結合的方式進(jìn)行,由教師設置故障,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,對學(xué)生故障診斷的思路和方法進(jìn)行答辯。
4 結束語(yǔ)
《電氣系統故障診斷》課程,作為高等職業(yè)教育電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的職業(yè)核心課程,由于很好地實(shí)現了學(xué)校教育與職業(yè)培訓的融通,提高了學(xué)生就業(yè)競爭力,深受學(xué)生和企業(yè)的歡迎。
參考文獻
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