農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的常見故障及解決措施*

張梅梅 ， 吳 程

（1.江蘇省宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 宿遷 223600；2.江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 無錫 214433）

隨著社會(huì)的發(fā)展與科技的不斷進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)水平得到了快速提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)型升級(jí)，為農(nóng)民帶來了更多收益。在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械中，傳統(tǒng)機(jī)械和液壓等設(shè)備發(fā)揮著重要作用，且電氣系統(tǒng)的重要性也日益凸顯，特別在信息化技術(shù)和農(nóng)機(jī)充分結(jié)合的背景下，電氣系統(tǒng)更是涵蓋了農(nóng)機(jī)的多個(gè)結(jié)構(gòu)，可對(duì)農(nóng)機(jī)的多項(xiàng)功能進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而提高農(nóng)機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。然而在農(nóng)機(jī)使用中，往往會(huì)受到各種因素的影響，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)出現(xiàn)一些故障，為此必須結(jié)合農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的實(shí)際情況，采用合適的故障維修方法來有效預(yù)防和處理故障問題，從而確保農(nóng)機(jī)的正常使用。

1 農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)基本構(gòu)成

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的應(yīng)用能夠在極大程度上減少農(nóng)民的勞作量，提高農(nóng)機(jī)使用的便捷性，從而進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平[1]。從我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況來看，常用的農(nóng)機(jī)包括聯(lián)合收獲機(jī)、大馬力拖拉機(jī)、水稻插秧機(jī)與精量播種機(jī)、植保機(jī)械等，這些農(nóng)機(jī)設(shè)備均配備了非常復(fù)雜的電氣系統(tǒng)?；谵r(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)，其主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。

1.1 起動(dòng)電路

起動(dòng)電路能夠?qū)χ绷髌饎?dòng)電動(dòng)機(jī)及預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理控制，該電路涉及起動(dòng)主電路、預(yù)熱電路與控制電路等，具體由電源開關(guān)、蓄電池、起動(dòng)預(yù)熱開關(guān)、起動(dòng)電動(dòng)機(jī)等構(gòu)成。其中起動(dòng)主電路就是將蓄電池與起動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接的電路，這一電路通過的電流相對(duì)較大，必須采用截面積比較大的多股粗銅線進(jìn)行牢固連接，并保證接觸良好。預(yù)熱電路就是將蓄電池與發(fā)電機(jī)進(jìn)氣管預(yù)熱器進(jìn)行連接的電路，該電路被起動(dòng)開關(guān)控制?？刂齐娐纺軌?qū)χ麟娐返慕油ɑ驍嚅_進(jìn)行控制，部分農(nóng)機(jī)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制元件為起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)，但起動(dòng)開關(guān)能夠控制起動(dòng)繼電器線圈，起動(dòng)機(jī)的電磁開關(guān)則由起動(dòng)繼電器所控制，還能夠保護(hù)起動(dòng)開關(guān)。在農(nóng)機(jī)啟動(dòng)情況下，該電路的電流很大，需要借助起動(dòng)開關(guān)進(jìn)行控制，但很可能出現(xiàn)觸電燒蝕問題，這就需要安裝起動(dòng)繼電器，讓通往起動(dòng)繼電器線圈的小電流經(jīng)過起動(dòng)開關(guān)，且讓通往起動(dòng)電磁開關(guān)線圈的較大電流經(jīng)過起動(dòng)繼電器的白金觸點(diǎn)，從而能夠更好地保護(hù)起動(dòng)開關(guān)[2]。

1.2 電源電路

電源電路的主要功能是為用電設(shè)備提供相應(yīng)的電能，并存儲(chǔ)多余的電能，該電路涉及了電源開關(guān)、發(fā)電機(jī)、電流表、蓄電池及調(diào)節(jié)器等。其中蓄電池與發(fā)電機(jī)采用并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，電流表與發(fā)電機(jī)采用同級(jí)性的方式進(jìn)行連接，電流表與蓄電池則采用反級(jí)性的方式進(jìn)行連接。發(fā)電機(jī)能夠?yàn)橛秒娫O(shè)備提供電能，且不會(huì)流經(jīng)電流表，但蓄電池在向用電設(shè)備提供電能時(shí)會(huì)流經(jīng)電流表；電源開關(guān)能夠?qū)⑿铍姵赝ㄍ秒娫O(shè)備與調(diào)節(jié)器的回路進(jìn)行切斷。

結(jié)合電源電路的功用，可將其劃分成三個(gè)類型：1）充電電路。該電路的常見形式為由發(fā)電機(jī)正極通往保險(xiǎn)，再依次流經(jīng)正極電流表、負(fù)極電流表、保險(xiǎn)、正極蓄電池、負(fù)極蓄電池、塔鐵，或是由發(fā)電機(jī)正極通往正極電流表，再依次流經(jīng)負(fù)極電流表、電源開關(guān)、正極蓄電池、負(fù)極蓄電池、塔鐵。因?yàn)樾铍姵睾桶l(fā)電機(jī)之間均串聯(lián)了電流表，所以當(dāng)電流表的指針指向正極時(shí)，表明充電，數(shù)值大小就是充電電流的大??；當(dāng)電流表的指針指向負(fù)極時(shí)，表明放電，也就是用電設(shè)備在用電[3]。2）充電指示電路。當(dāng)前很多農(nóng)機(jī)均借助電流表顯示充電情況，也有的農(nóng)機(jī)通過指示燈顯示充電與否。通過將發(fā)電機(jī)的兩接線柱與充電指示燈進(jìn)行跨接，當(dāng)指示燈亮?xí)r，就表明處于用電狀態(tài)；當(dāng)指示燈不亮?xí)r，就表明處于充電狀態(tài)。3）激磁電路。該電路的工作是發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，先在起動(dòng)開關(guān)處插入對(duì)應(yīng)的鑰匙，擰到任意位置，讓激磁電路接通，從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，讓發(fā)電機(jī)為激磁線圈提供電能。因?yàn)榧ご呕芈放c調(diào)節(jié)器之間連接，若發(fā)電機(jī)電壓超過了某一調(diào)定值，調(diào)節(jié)器會(huì)發(fā)揮作用，合理增大回路中的電阻值，減小回路中的電流，讓激磁減弱，以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)電壓的合理控制。

1.3 內(nèi)部監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警電路

當(dāng)前我國(guó)電氣技術(shù)水平顯著提高，各類農(nóng)機(jī)中的安全電氣元件數(shù)量不斷增多，尤其是各個(gè)重要部件的安全檢測(cè)元件和故障預(yù)警元件。例如，很多農(nóng)機(jī)中都安裝了能夠監(jiān)測(cè)變速箱與柴油機(jī)的各項(xiàng)功能的傳感器，包括振動(dòng)傳感器、溫度傳感器等；部分農(nóng)機(jī)中配置了可監(jiān)測(cè)其執(zhí)行功能的元件，如監(jiān)測(cè)播種機(jī)種子剩余量、耕整地機(jī)具牽引力等方面的元件。上述傳感器的運(yùn)行均由蓄電池提供電能，并采用并聯(lián)的方式來構(gòu)成內(nèi)部監(jiān)測(cè)電路系統(tǒng)。若傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息與農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)信息不吻合，警報(bào)系統(tǒng)會(huì)發(fā)出預(yù)警信息，其中ECU控制器能夠?qū)r(nóng)機(jī)電子警報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行控制；當(dāng)接收到故障信號(hào)以后，系統(tǒng)內(nèi)部的指示燈、語音提示系統(tǒng)等警報(bào)裝置會(huì)向相關(guān)操作人員發(fā)出預(yù)警信號(hào)，以便其及時(shí)處理問題；隨后可重啟農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與預(yù)警系統(tǒng)所顯示的各項(xiàng)參數(shù)信息均正常后，就表明之前發(fā)生的問題已被解決[4]。

1.4 輔助系統(tǒng)電路

輔助系統(tǒng)電路作為農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)運(yùn)行的重要支撐，該系統(tǒng)由農(nóng)機(jī)照明電路與數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸電路組成，前者的主要功能是對(duì)農(nóng)機(jī)中所有的小燈、儀表燈等光源設(shè)備進(jìn)行控制，且提供相應(yīng)電能；后者與農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)中所有的傳感器元件與機(jī)油壓力表、水溫表等儀表設(shè)備之間相連接，連接方式為并聯(lián)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同信號(hào)的傳輸。

2 農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)中的常見故障及處理方法

2.1 蓄電池故障及處理方法

農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)中的蓄電池故障有以下幾種：1）活性物質(zhì)脫落。在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)通過的電流過大與過充，或是電解液溫度較高等情況發(fā)生時(shí)，就會(huì)引發(fā)活性物質(zhì)脫落。2）內(nèi)部短路。該故障問題是農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)中較為常見的電氣故障之一，由于蓄電池內(nèi)部含有過多的活性物質(zhì)，隔板受損或極板變形時(shí)，會(huì)致使蓄電池內(nèi)部出現(xiàn)短路故障，從而引發(fā)電池漏電等安全風(fēng)險(xiǎn)[5]。3）極板硫化。由于電解液的液面太低與電池充電不足等情況，引發(fā)嚴(yán)重的極板硫化問題，甚至整個(gè)蓄電池脫落。

針對(duì)蓄電池故障，專業(yè)技術(shù)人員必須積極落實(shí)對(duì)農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)的日常運(yùn)維管理工作，具體做到：1）加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的觀察維護(hù)，即在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行細(xì)致觀察，明確系統(tǒng)是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需要及時(shí)處理。2）加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的觸摸維護(hù)，專業(yè)技術(shù)人員需要通過雙手觸摸農(nóng)機(jī)電氣設(shè)備，仔細(xì)觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，如擺動(dòng)頻率、振動(dòng)幅度，初步判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。3）聽聞維護(hù)，在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)啟動(dòng)以后，專業(yè)技術(shù)人員需要認(rèn)真傾聽系統(tǒng)發(fā)出的聲響，并通過鼻子來明確系統(tǒng)散發(fā)出的運(yùn)行氣味，從而評(píng)估系統(tǒng)是否存在故障。

2.2 不充電故障及處理方法

農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)中的不充電故障產(chǎn)生的主要原因：1）定子線圈問題。由于定子線圈發(fā)生斷路、短路等情況，致使系統(tǒng)的充電效率大大降低。2）整流二極管損壞。該元件在充電系統(tǒng)中發(fā)揮著將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)的作用，如果其發(fā)生斷路或擊穿等故障問題，將會(huì)導(dǎo)致外部交流信號(hào)無法正常傳輸，從而造成直流充電信號(hào)不能正常輸入，引發(fā)充電異常問題。3）碳刷彈簧問題。倘若該元件存在嚴(yán)重磨損或彈力較弱等情況，將會(huì)導(dǎo)致充電信號(hào)無法正常傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致無法充電。4）發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)線圈問題。該元件在充電系統(tǒng)中承擔(dān)著轉(zhuǎn)換與傳輸信號(hào)的重要作用，如果出現(xiàn)短路或斷路等問題，就會(huì)大大降低系統(tǒng)蓄電池的使用效率。

對(duì)于不充電故障，專業(yè)技術(shù)人員需要先對(duì)農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，找準(zhǔn)故障發(fā)生的原因，然后采取針對(duì)性的處理方法。若是因?yàn)槎ㄗ泳€圈短路或碳刷彈簧磨損等接觸問題而造成的故障，需對(duì)相關(guān)觸電進(jìn)行有效檢測(cè)，保證其處于良好的接觸狀態(tài)；若是由于整流二極管損壞而造成的故障，需要更換整流二極管模塊，并做好預(yù)充電實(shí)驗(yàn)，從而保證更換后的元件保持正常運(yùn)行狀態(tài)[6]。

2.3 起動(dòng)機(jī)故障及處理方法

在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，起動(dòng)機(jī)能夠?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)提供支持，該設(shè)備的啟動(dòng)通常依靠蓄電池、傳動(dòng)機(jī)、起動(dòng)機(jī)電路來實(shí)現(xiàn)，然而這三個(gè)部件在使用過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)以下問題。

1）電磁開關(guān)沒有反應(yīng)。在啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)以后，電磁開關(guān)無任何反應(yīng)，造成該故障問題發(fā)生的具體原因：保持線圈與吸拉線圈發(fā)生斷路，觸電厚度不夠等。通常啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)以后，能夠馬上聽到電磁開關(guān)吸引時(shí)產(chǎn)生的聲響，且驅(qū)動(dòng)齒輪和飛輪齒圈也會(huì)相嚙合，倘若沒有這一現(xiàn)象，就說明轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)與電磁開關(guān)存在故障，專業(yè)技術(shù)人員需要先將電磁開關(guān)拆下來，對(duì)該部件進(jìn)行分解檢查，明確吸拉線圈與保持線圈的接頭是否正常。若發(fā)現(xiàn)存在斷路情況，可借助電烙鐵來對(duì)每一個(gè)接頭進(jìn)行牢固焊接。若沒有電烙鐵，可先清理干凈保持線圈搭鐵的一端線頭，然后將其壓裝在電磁開關(guān)的端蓋上，最后擰緊端蓋螺栓即可[7]。

2）起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。在啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)以后，可以聽到電磁開關(guān)發(fā)出聲響，然而起動(dòng)機(jī)并未轉(zhuǎn)動(dòng)。造成這一故障問題的主要原因：①電樞存在掃膛問題；②起動(dòng)機(jī)電樞軸彎曲，以及其軸承太緊或是太松；③磁場(chǎng)繞組與電機(jī)繞組存在斷路、短路、搭鐵等問題。針對(duì)由于電樞掃膛而造成的起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，專業(yè)技術(shù)人員需要對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，找出故障發(fā)生的原因，然后更換故障元件即可[8]。針對(duì)由于磁場(chǎng)繞組斷路、短路、搭鐵等而導(dǎo)致的起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，需要采取適宜的焊接方法對(duì)被燒壞的線頭進(jìn)行焊接，若無法焊接，可更換新的線頭。針對(duì)電機(jī)繞組存在斷路、短路、搭鐵等而導(dǎo)致的起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，需借助萬用表來明確故障所在位置，然后更換新件[9]。

2.4 電流表故障及處理方法

在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，電流表指針會(huì)向正極側(cè)偏轉(zhuǎn)，如果沒有正常偏轉(zhuǎn)，則表示系統(tǒng)發(fā)電器的輸出電壓無法滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求，該故障問題很可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)被燒毀。該故障發(fā)生的主要原因：1）電流表內(nèi)部的電路出現(xiàn)短路、斷路等問題。2）與電流表連接的輔助電路搭鐵發(fā)生異常情況。3）電流表內(nèi)部的保險(xiǎn)絲出現(xiàn)熔斷情況。4）起動(dòng)繼電器線圈存在問題[10]。

針對(duì)電流表故障，專業(yè)技術(shù)人員在明確故障發(fā)生原因后，可及時(shí)更換被損壞的電流表元件設(shè)備、輔助電路元件等，以及時(shí)排除電流表故障。針對(duì)無需更換電流表與輔助元件就能夠排除故障的問題，需要做到具體問題具體分析。例如，在電氣系統(tǒng)停止運(yùn)行以后，切斷發(fā)電機(jī)電源開關(guān)，若電流表指針依然位于最大值處，就表明引發(fā)故障的原因是電路表接線柱導(dǎo)線存在異常，切斷充電電路、對(duì)接線觸點(diǎn)進(jìn)行重新接線或維修即可。

3 結(jié)語

綜上所述，在農(nóng)機(jī)電氣系統(tǒng)使用過程中，由于各方面因素的影響，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)蓄電池故障、不充電故障、起動(dòng)機(jī)故障、電流表故障等情況。面對(duì)這些故障，專業(yè)技術(shù)人員需要先找準(zhǔn)故障發(fā)生的原因，然后結(jié)合電氣系統(tǒng)的基本構(gòu)成與運(yùn)行原理，采取科學(xué)可行的處理措施及時(shí)排除故障，從而確保電氣系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。