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1、第二部分 电控技术基础,EXIT,Technical Presentation Kit,工程机械电气设备,电控技术基础简介,电器技术在工程机械上已得到了广泛的运用。这就要求我们服务人员要充分掌握电器技术知识。针对工程机械来说，我们要掌握以下电器知识： 1、基本电器元件、电器单元及相关符号； 2、了解检测传感器技术； 3、了解执行单元的分类及特征；,物质的分类,按导电性能分类,良导体,绝缘体,半导体,物质的结构,自然界所有的物质都是由极其微小的结构微粒组成,科学界称之为元素,物质导电性能的好坏取决于元素的性质,元素的中心为带正电的质子,质子的周围为带负电的电子;元素的电子数各不相同。,普通状态下
2、，正负电荷守恒,容易导电的物质就是很容易产生自由电子的物质,电的认识,水能风能,发电机组发电,用电设备,遵循能量守恒定律,人类对电的充分利用,打雷产生雷电,脱合成纤维的衣服产生的电,静电,静电在自 然界中无处不在,电的性质,绢布,橡胶棒,皮毛,玻璃棒,摩擦,+,_,异性相吸,+,_,同性相斥,电的分类,电根据电流的方向分类,直流电,交流电,电流方向不改变,电流方向交替变化,电流总是由正极流向负极。,用频率来衡量电流方向变化次数,若交流电的频率为50赫兹，说明交流电电流方向每秒钟变化50次。,交流电通过二极管整流后可变为直流电。,电压的概念,电源正负极之间电荷相互吸引的强度称之为电压,电压的单位
3、用伏特表示“V”,电压值（U）为所测两点之间的电位差。电位差越大，说明两点之间的电压越大。,电流的概念,电流是指单位时间内流过横截面的电荷的数量。,电流的单位用安培表示“A”,I,t,=,I 表示电流； q表示电荷； t表示时间；,q,电路的联接方式,电路,串联电路,并联电路,在测量电路中的电流时，要把电流表串联到电路中，不可并联联接。,在测量电路中的电压时，要把电压表并联到所测电路的两端。,1.1电气图符号标准的发展 1964年，我国颁布一整套电气图形符号和文字 符号国家标准 。 1984年后，我国陆续颁布了电气图形符号和文 字符号新的国家标准。 上世纪90年代以来，电气制图和电气图形符号的
4、 国际标准已陆续修订，我国亦跟踪IEC再次修订了 新的国家标准。,基本电器元件及相关符号、标准,表1-1 电气图形符号和文字符号新标准,电路符号,电线,0.5WB,接地,端子,电灯,开关,触点,蓄电池,熔断器,电源,仪表,V,A,发电机,G,电动机,M, 基本电器元件及相关符号、标准,1.2基本电器 1、电线 2、电阻 3、二极管 4、三极管 5、连接器连接器 、开关 、蓄电池 、继电器 、传感器 、电磁阀 、启动马达 、发电机,常用电器符号及规则,电器图形符号,电线,电线一般采用铜芯或铝芯制作，外面在覆盖一些绝缘的乙烯树脂或橡胶材料。,电线有单线和绞合线之分，由于绞合线柔软易弯曲，因此，一般
5、电器线路都采用绞合线。,电线粗细规格：以铜芯的横截面积为基准,电线的颜色区分（1）,在整机电路的配线中，往往有很多同样粗细的电线，很难区分线路的去处。为此，常将线路着色，以区分各种不同的线路。,电线特殊型号：,胶合型线路：防止外来信号干扰；,密封型线路：防止内外信号干扰。,导线,包覆,电线的颜色区分（2）,1、0.5B电线尺寸：0.5(0.56mm2) 色别：黑（单色）,2、0.85WB电线尺寸： 0.85（0.88mm2） 色别：白底黑线,特殊规格电线,1、胶合型：防止外来信号干扰；,2、屏蔽型：防止内外信号干扰。,电线的包覆,电阻的概念,电阻指阻碍自由电子移动的现象,电阻的单位用欧姆表示“
6、 ”,R,A,=,R 表示电阻； 表示电阻率；L表示长度； A表示面积。,L,电阻值的大小还受温度变化影响，一般情况下忽略不计。,R,T,电阻的运用,电阻的作用：1、限流 2、分压,挖掘机上采用的电阻有： 1、ESS冗长电阻器（CN403） 2、水温传感器(CN213)热敏电阻 3、电位计旋钮（CN104）0-5K 4、燃油油位传感器（CN203） 88 5、收音机音量旋钮,在左控制台下方,在座椅的后右方,半导体基础知识,半导体是指导电性能介于导体与绝缘体之间的物质。,常用的半导体材料硅(Si)、锗（Ge）均为四价元素 。,本征半导体,纯净的晶体结构半导体,掺杂半导体,在本征半导体中，用扩散工
7、艺掺入少量合适的三价或五价元素，其半导体导电性能显著改善.,掺入三价元素，形成 P 型半导体,掺入五价元素，形成 N 型半导体,利用掺杂方法将P型半导体和N型半导体制作在一起，构成PN结。,一个PN结加上电极引线与外壳构成半导体二极管,三极管由三个极、三个区和两个PN结构成。从结构上分为两类： 1、NPN型 2、PNP型,二极管知识,二极管具有单向导电性,二极管的整流作用 1、半波整流 v0.45V0 2、全波整流 v0.90V0,稳压二极管的应用 稳压二极管的工作电压为稳压管的反向击穿电压。它是利用稳压管所起的电流调节作用，通过限流电阻的电压变化来达到稳压的目的。,二极管的其他应用 1、发光
8、二极管 2、续流二极管 3、开关二极管,二极管的故障形式有两种： A、断路 B、短路,二极管的用途,1、整流,2、吸收冲击电压,3、防止逆电流，保护控制器,二极管一般符号,电流可从A B,不能反向流动,二极管的检测方法,分体式二极管,使用数字万用表的检测方法： 1、将万用表旋钮设置到二极管测量位置； 2、把红针连接二极管的正极，黑针连接二极管的负极，确认显示值； 3、若显示值无变化：二极管损坏； 若显示值变化在400600之间：二极管正常。,三极管,b,N,e,c,b,e,c,A、NPN型,P,N,b,P,e,c,b,e,c,B、PNP型,N,P,具有电流放大作用,我们,三极管的输出特性曲线一
9、般分为三个区（截止区、放大区和饱和区）。三极管在放大电路中应工作在放大区。,三极管放大电路有两个回路： 1、基极回路输入回路 2、集电极回路输出回路,三极管,金属包装,树脂包装,金属包装,树脂包装,1、三极管的形状,2、三极管的分类,三极管有NPN型及PNP型两类，迄今使用于电磁阀控制的多是NPN型，PNP型几乎没有。,3、三极管的作用,按照用途，分为开关用和增幅用。 在开关线路中，随着基极电流断断续续流动，使集电极象开关一样高速地ON-OFF，从而控制电压电流。 在增幅线路中，电压在基极和发射极之间形成小的基极电流，并控制大的集电极电流。,4、三极管的运用,三极管的运用在挖掘机上比较多，比如
10、电磁阀和传感器的信号控制等等。,通过B点电压控制C与E之间的通断,当VB0.7V时,电流可从C流向E,否则不能.,连接器,连接器，即CONNECTOR。国内亦称作接插件、插头和插座。一般是指电连接器。即连接两个有源器件的器件,传输电流或信号。,连接器,1、连接器的表示方法：,S,CNXXX,白,连接器的型式，主要从结构上进行区分。,表示连接器的标记，没有其他意义，可以理解为“Connect”的简写。,表示连接器的编号，主要从连接器的用途上进行区分，对故障诊断很有用。,2、连接器型号分类（从结构上）：,接头阴侧,接头阳侧,质量及性能取决于可靠的线束和连接系统. 适当的外径.排布.放置.固定(消除
11、导线张力).压制可排尽间隙中空气提高耐温度性和抗氧化性.,开关,是用来接通和断开电路的元件，而且还有主动预防电气火灾的 功能。,按用途分： 波动开关,波段开关,录放开关,电源开关,预选开关, 限位开关,控制开关,转换开关,隔离开关，行程开关，墙壁开关，智能防火开关等,按结构分： 滑动开关,钮子开关,拨动开关,按钮开关,按键开关,薄膜开关，智能防火开关，更安全的钢架开关等。,启动开关,1、启动开关接线表,备注： A、B端子始终带电，来自蓄电池； B、BR端子至蓄电池继电器BR端子； C、R1端子至带状加热器继电器； D、C 端子至安全继电器S端子； E、ACC端子至泵控制器。,2、各端子情况：
12、A、B端子始终带电； B、机器在启动过程中，直到发电机正常发电为止，蓄电池继电器均由BR端子提供的电流使蓄电池继电器吸合； C、发电机正常发电后，将由发电机L端子提供的电流来维持蓄电池继电器吸合继续工作； D、R1、R2和C端子均为瞬间带电端子；,继电器,继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。,继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热，又称激励量）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。,当输入量(如电压
13、、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。,蓄电池继电器（1）,1、结构简图,备注： A、B端子始终带电； B、只有BR端子带电，通过E端子接地形成回路，才能使M端子与B端子吸合； C、充电时，电流方向由M至B； D、二极管对线圈起保护作用。,蓄电池继电器（2）,2、外型图及位置,安全继电器,1、继电器型安全继电器,E,S,R,C,B,L3,L,K,J,I,H,R1,R2,L2,L1,自蓄电池继电器M端子,至启动马达 C端子,自
14、发电机L端子,自启动开关C端子,A、继电器准备状态：,元件说明： 1、H、I、J、K为常开触点； 2、J、L为常闭触点； 3、R1为小电阻； 4、R2为保护电阻； 5、C1为缓冲电容； 6、L1为继电器工作励磁线圈； 7、L2 为继电器安全断开励磁线圈； 8、L3为缓冲保护线圈。,C1,E,S,R,C,B,L3,L,K,J,I,H,R1,R2,L2,L1,自蓄电池继电器M端子,至启动马达 C端子,自发电机L端子,自启动开关C端子,B、继电器工作状态：,C1,当启动开关转到 ON 位置时，蓄电池继电器工作，B 端子与M 端子吸合，M端子带电，然后安全继电器B端子带电； 当启动开关转到启动位置时，启动开关 C 端子带电，然后安全继电器S端子带电，通过 L1 线圈，L触点，E端子接地，形成回路，电磁线圈L1产生电磁力，使H和I触点接通，然后 C 端子带电，启动电机工作，发动机启动。,E,S,R,C,B,L3,L,K,J,I,H,R1,R2,L2,L1,自蓄电池继电器M端子,至启动马达C端子,自发电机L端子,自启动开关C端子,C1,C、继电器安全保护状态：,当发动机启动后，发电机发电，L端子带电，然后R端子带电，经过线圈L2、电阻R2及E端子接地
