柳工挖機培訓課程資料---電器系統(tǒng)

柳工挖機培訓課程資料---電器系統(tǒng)
本資料包括以下部分：電路基礎、工程機械電器系統(tǒng)介紹（以CLG200-3挖掘機為主）、電器系統(tǒng)維修的基本常識以及故障判斷和故障排除。
一、	電路基礎：
1.	電路：為了某種需要而由電源、導線、開關和負載按一定方式組合起來的電流的通路稱為電路。
2.電路的主要功能：進行能量的轉換、傳輸和分配；實現(xiàn)信號的傳遞、存儲和處理。
3.電路基本物理量：電流（I）、電壓（U）和功率（P）；
3.1 電流：電荷的定向移動形成電流，電流的大小用電流強度表示，單位為安培（A）；
3.2 電壓：電路中a、b點兩點間的電壓等于a、b兩點的電位差，Uab=Ua-Ub；
3.3 功率：電場力在單位時間內所做的功稱為電功率，簡稱功率；
電流（I）、電壓（U）和功率（P）三者之間的關系為：P=UI
4．常用電路元件：
4.1 電阻元件：電阻元件是一種消耗電能的元件，電阻的單位為歐姆，符號如下：
4.2 電感元件：電感元件是一種能夠貯存磁場能量的元件，是實際電感器的理想化模型，只有電感上的電流變化時，電感兩端才有電壓。在直流電路中，電感上即使有電流通過，但ｕ＝０，相當于短路。Ｌ稱為電感元件的電感，單位是亨利（Ｈ），符號如下：
4.3 電容元件：電容元件是一種能夠貯存電場能量的元件，是實際電容器的理想化模型，只有電容上的電壓變化時，電容兩端才有電流。在直流電路中，電容上即使有電壓，但ｉ＝０，相當于開路，即電容具有隔直作用，C稱為電容元件的電容，單位是法拉（F），符號如下：

   4.4 電壓源：電壓源：u=uS 端電壓為us，與流過電壓源的電流無關，由電源本身確定，電流任意，由外電路確定；
   4.5 電流源：電流源： i=iS流過電流為is，與電源兩端電壓無關，由電源本身確定，電壓任意，由外電路確定； 
5、最基本電路定律：歐姆定律：R=U / I；
6、電路的連接形式：
 6.1 串聯(lián)：串聯(lián)電路實現(xiàn)分壓，n個電阻串聯(lián)可等效為一個電阻。
分壓公式為 
兩個電阻串聯(lián)時

6.2 并聯(lián)： 并聯(lián)電路實現(xiàn)分流，n 個電阻并聯(lián)可等效為一個電阻。
當兩個電阻并聯(lián)時：




7、常用的基本電路維修工具：指針式萬用表和數(shù)字式萬用表
萬用表可以測量交直流電壓值，交直流電流值，電阻值，電容值等物理量。
7.1 電壓測量：測量電壓值時，先選擇相對應的交直流電壓擋和相對應的量程，然后將萬用表表筆并聯(lián)在被測電路上，注意，如是指針式萬用表要注意表筆的正負極，否則有可能將表頭打壞；
7.2電流測量：測量電流值時，先選擇相對應的交直流電流擋和相對應的量程，然后將萬用表表筆串聯(lián)在被測電路上，注意，如是指針式萬用表要注意表筆的正負極，否則有可能將表頭打壞；
7.3電阻值測量：測量電阻值時，先選擇相對應的歐姆擋和相對應的量程，然后將萬用表表筆接在被測電路兩端便可讀出電阻值，注意，在回路中測量電阻值時一定要將回路斷開；
8、電路的狀態(tài)：導通、短路、斷路；
9、常用的電路保護器件：
     9.1 熔斷器：熔斷器主要作短路或過載保護用，串聯(lián)在被保護的線路中。選擇熔斷器的一般為1.5~2倍回路的額定電流（對直流而言）；

9.2 熱繼電器；
二、	工程機械常用電器元件及其工作原理：
1.	蓄電池：蓄電池為可逆的直流電源，在機器上與發(fā)電機并聯(lián)，向用電設備供電。在發(fā)電機工作時，用電設備所需電能由發(fā)電機供給。蓄電池的作用是：
a、	發(fā)動機起動時，向起動電機供電，如是汽油機時，還向點火系供電；
b、	在發(fā)電機不發(fā)電或電壓較低的情況下，向用電設備供電；
c、	當用電設備同時接入較多，發(fā)電機超載時，協(xié)助發(fā)電機供電；
d、	蓄電池儲存電能；
e、	因為蓄電池相當于一個大電容器，吸收電路中隨時出現(xiàn)的瞬時過電壓，以保護其他元器件；
蓄電池的通用符號：                  
在工程機械中，系統(tǒng)電壓有12V和24V兩種，因為單只蓄電池為12V，所以系統(tǒng)電壓是24V時，應將兩只同規(guī)格同型號的蓄電池串聯(lián)： 。
一般地，在工程機械上，電氣系統(tǒng)采用單線制，即負極接地，也就是將蓄電池負極與機器的金屬車身接在一起。
2.	發(fā)電機：我們所說的發(fā)電機一般包括交流發(fā)電機和電壓調節(jié)器，這兩者有相互獨立的和集成在一起的。發(fā)電機的作用是：
a、	向用電設備供電；
b、	向蓄電池充電；
  發(fā)電機的原理圖如下：發(fā)電機（以BOSCH發(fā)電機為例）一般有	B+，D+、W、E幾個接線端。B+是發(fā)電機電壓輸出端，向用電設備供電；D+是充電指示端，與充電指示燈接；W是轉速信號端；E是接地端；
   發(fā)電機的工作原理：三相交流線圈切割勵磁線圈（其實也有部分剩磁）產(chǎn)生的磁力線，產(chǎn)生感應電動勢，一路經(jīng)整流二極管整流后由B+輸出向用電設備供電；一路經(jīng)勵磁二極管整流后接到勵磁調節(jié)器和D+。當發(fā)電機產(chǎn)生的電壓低于28V時勵磁調節(jié)器不對勵磁線圈的電流進行調節(jié)，當發(fā)電機產(chǎn)生的電壓超過28V時，勵磁調節(jié)器對勵磁線圈的電流進行調節(jié)，使發(fā)電機輸出的電壓穩(wěn)定在28V。
         當勵磁調節(jié)器，也可以說是穩(wěn)壓調節(jié)器出現(xiàn)故障時，發(fā)電機可以輸出很高的電壓，造成嚴重的后果。
 








3.	起動機：
發(fā)動機借助外力由靜止狀態(tài)過渡到能自行運轉的過程，稱為發(fā)動機的起動。幫助發(fā)動機完成起動的便是起動機，起動機主要由電磁控制裝置即起動電磁開關（磁力包）、直流電機、傳動撥叉、驅動齒輪等部件組成。










來自起動開關的起動控制信號加載在電磁控制裝置（實際上是雙線圈繼電器）后，電磁控制裝置動作接通兩個主接線柱觸點，使電動機通電，同時傳動撥叉撥動驅動齒輪與飛輪嚙合起動發(fā)動機。
因為起動發(fā)動機需要很大的扭矩，所以起動時，為了獲得大扭矩起動發(fā)動機，電機的電樞要通過很大的電流，大約幾百安培，所以起動的時間不能太長（控制在15秒左右），避免燒毀起動電機。
 起動部分常見的故障有：
3.1 起動機不轉，一般有以下原因：
a．	蓄電池嚴重虧電，能量不足導致不轉；
b．	導線連接處接觸不良，或接頭處氧化污損；
c．	點火開關（起動開關）損壞；
d．	起動繼電器故障；
e．	起動電機上的電磁控制裝置故障；
f．	起動電機故障；
3.2 起動電機運轉無力，一般有以下幾種原因：
a.	蓄電池充電不足；
b.	導線連接處接觸不良；
c.	起動電機故障，主要是直流電動機故障，例如電樞繞組或磁場繞組匝間短路，使電樞電流強度和磁場強度減弱，使起動機運轉無力，另外換向器污損，電刷彈簧力不足或電刷過度磨損，使電路中電阻值增大，電機的效率降低，以及軸承過緊加大機械損失，這些故障也都會導致起動機運轉無力；
4、點火開關（電鎖，鑰匙開關）：點火開關是工程機械重要的控制開關，一般包括電源控制，預熱控制，起動控制。
	30	75	15	50		
OFF						
ON	 ●	 ●	 ●			
START	 ●	 	 ●	 ●		
						
“●”表示接通。
4.	繼電器：繼電器的基本工作原理是這樣的：通電的線圈產(chǎn)生磁場吸力使銜鐵動作，將觸點吸合，接通被控制回路。繼電器一般用于小電流控制大電流和小電壓控制打電壓的場合，有時候也經(jīng)常用于信號轉換電路。繼電器的畫法符號：
   
 目前，CLG系列挖掘機用的繼電器有：主電源繼電器MZJ100A/006，起動繼電器、斷油閥繼電器MZJ50A/006，快慢速繼電器。（講課時準備繼電器）

5.	斷油閥（熄火電磁鐵）：其實斷油閥（熄火電磁鐵）的工作原理與繼電器的一樣，只是它控制的油路而已。斷油閥（熄火電磁鐵）控制發(fā)動機燃油油路的開啟（為發(fā)動機起動做準備）與關閉（使發(fā)動機停止）。
     CLG200-3、CLG230、CLG300使用的是新格斯達（Synchro-Start）公司的產(chǎn)品，
斷油閥（熄火電磁鐵）外接紅、白、黑三線，紅線與黑線之間的線圈（維持線圈）電阻約40歐姆，白線與黑線之間的線圈（推拉線圈）約1歐姆。
斷油閥（熄火電磁鐵）工作正常時，將點火開關旋到“ON”擋，斷油閥維持線圈（紅線與黑線之間）得電（用萬用表測為24V），但斷油閥不動作；將點火開關旋到“START”擋瞬間，斷油閥推拉線圈（白線與黑線之間）得電（用萬用表測為24V），斷油閥吸合，同時斷油閥維持線圈（紅線與黑線之間）繼續(xù)保持有電（用萬用表測為24V），松開點火開關，點火開關回位后，斷油閥推拉線圈立即掉電，斷油閥仍然保持吸合狀態(tài)。
此外，斷油閥（熄火電磁鐵）的安裝需保證拉桿的同軸度與行程，更換熄火電磁鐵時請嚴格按照新格斯達的要求安裝。
   7. 線圈管理器：線圈管理器是用來保護斷油閥（熄火電磁鐵）的延時器，它和斷油閥（熄火電磁鐵）串聯(lián)在一起，它的工作原理是這樣的：線圈管理器的輸入端和輸出端各有紅、白、黑三根線，紅黑兩線控制斷油閥的維持線圈，白黑兩線控制斷油閥的推拉線圈。輸入端和輸出端的紅線是常通的（即輸入端得電則輸出端馬上得電，輸入端失電則輸出端馬上失電），只是輸出端的白線受延時斷開控制（大約1秒左右），即輸入端的白線得電則輸出端的白線馬上得電，但延時大約1秒左右后，輸出端的白線不在有電，雖然此時輸入端的白線依然有電，這樣便避免了斷油閥推拉線圈長時間通電將斷油閥燒毀。
8.	二極管：是一種半導體器件，只允許電流單方向流過。在電路中，可用于整流電路、續(xù)流電路、穩(wěn)壓電路等電路。
    當陽極接電源正極，陰極接電源負極時，如圖1，回路中的電流I不為0；當陽極接電源負極，陰極接電源正極時，回路中的電流I為0。
 

9.	傳感器和儀表、報警開關和報警單元：
傳感器是將被測量的某一物理量按一定的規(guī)律轉換成另一種便于測量或應用的物理量的裝置，一般是將被測量的物理量轉換成電壓值或電流值，所以有時也將傳感器稱為變換器。
        報警開關是反映被測量的某一物理量的閾值或極限值的裝置。
        儀表是將傳感器檢測的物理量顯示出來以便觀察的裝置。目前，儀表有指針式儀表和數(shù)字式儀表。指針式儀表屬電磁式儀表，其工作原理如圖5所示：
數(shù)字式儀表的工作原理是這樣的：儀表內部的模擬/數(shù)字轉換電路將從傳感器采樣到的數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字信號，然后通過驅動電路在液晶顯示屏（LCD）相應的信息。
報警單元是根據(jù)報警開關提供的信號而產(chǎn)生聲光報警信號的裝置。
        在CLG挖掘機用到的傳感器主要有：
a.	燃油量傳感器和燃油量表：是用來監(jiān)控燃油箱內儲存燃油量的多少的儀表。傳感器為可變電阻式，燃油量表為電磁式儀表；
b.	機油壓力傳感器（帶報警端）和機油壓力表：是用來監(jiān)控發(fā)動機機油壓力的儀表。機油壓力傳感器為可變電阻式，機油壓力表為電磁式儀表；
c.	冷卻水溫傳感器（帶報警端）和冷卻水溫表：是用來監(jiān)控發(fā)動機冷卻水溫的儀表。冷卻水溫傳感器為可變電阻式，冷卻水溫表為電磁式儀表。一般的，冷卻水溫傳感器為熱敏電阻，有正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)兩種，所謂正溫度系數(shù)是指，傳感器的阻值隨溫度的升高而增加，負溫度系數(shù)的則相反；CLG挖掘機用的是負溫度系數(shù)的傳感器。
d.	電壓表：使用來監(jiān)控電氣系統(tǒng)的電壓變化的，電壓表亦為電磁式儀表；
e.	轉速表（帶小時計）和轉速傳感器：轉速表是用來監(jiān)控發(fā)動機轉速的儀表，轉速表表頭屬電磁式儀表表頭，但表頭的驅動信號是傳感器信號經(jīng)數(shù)模轉換后得來的，傳感器信號可以取自發(fā)電機的“W”端，也可以取自轉速傳感器。轉速傳感器為磁電式傳感器，此傳感器安裝在飛輪殼
小時計是記錄機器工作時間的儀表，為數(shù)字式儀表。
           目前，CLG挖掘機的燃油量表、冷卻水溫表、機油壓力表、電壓表是合成在一組合表中，如圖示：
 
    轉速表和小時計也是合成在一個表中，如圖示：
 
           CLG挖掘機的報警單元如下表所示
a.	快速：燈亮表示當前機器處于快速行進狀態(tài)；
b.	慢速：燈亮表示當前機器處于慢速行進狀態(tài)；
c.	充電指示燈：燈亮表示當前機器處于不發(fā)電狀態(tài)；燈滅表示當前機器處于發(fā)電狀態(tài)；
d.	水溫：燈亮表示當前發(fā)動機的冷卻水溫超高狀態(tài)；
e.	液壓油溫：燈亮表示當前機器的液壓油溫超高狀態(tài)；
f.	機油壓力：燈亮表示當前發(fā)動機的機油壓力偏低；
g.	柴油濾芯阻塞報警：燈亮表示當前柴油濾芯阻塞；
h.	空氣濾芯阻塞報警：燈亮表示當前空氣濾芯阻塞；





序號	名     稱	符      號
1	快速	

2
慢速	
3
充電指示	
4
水溫	
5	油溫	

6	油壓	

7
柴油濾芯	
8
空氣濾芯	


10、其他用電設備：
a．	雨刮和清洗器：
b．	照明燈和信號燈：
c．	電喇叭：
d．	收放機：

三、	故障判斷及維修基本：
1、	維修人員須知：
a．	數(shù)字萬用表的使用方法：
         a.1    直流電壓的測量方法：
將量程開關置于所需電壓量程（由于本機系統(tǒng)電壓為直流24V，故一般采用直流200V檔），黑表筆接“COM”插孔，紅表筆接“V Ω”插孔，紅表筆接至被測點，黑表筆接搭鐵，顯示出來的數(shù)值即為被測點的電壓值。
a.2   電阻的測量方法：
黑表筆接“COM”插孔，紅表筆接“V Ω”插孔，
將量程開關置于所需電阻量程，
將表筆跨接在被測電阻的兩端，顯示出來的數(shù)值即為被測電阻的阻值。

   a.3   二極管的測量方法：
將量程置于“    ” 檔位，
黑表筆接“COM”插孔，紅表筆接“V Ω”插孔，
將紅表筆接二極管正極，黑表筆接二極管負極，應顯示讀數(shù)“510”（對本機所使用的二極管組件而言），如反接，顯示讀數(shù)“1”。
b. 讀圖：
電路圖一般由圖形符號、文字符號、連線以及節(jié)點組成。一個完整的電路由電源、受電元件、控制元件和導線組成（畫圖）。工程機械的電源包括蓄電池和發(fā)電機，二者并聯(lián)；受電元件。。。；控制元件。。。；導線就是線束而已；
讀圖時要注意“技術要求”中的說明，例如：
 
常用電器設備的圖形符號的畫法必須了解，同時注意文字符號。
C、常識：
1.所有元器件的接線必須嚴格正負極；
2.線路必須有保護措施，例如保險片，保險片不能隨意用其他金屬絲代替；
3.所有的電氣接線必須牢靠；如不牢靠，WHAT WILL HAPPEN？
4.拆換電器元件時應關閉電源，否則會出現(xiàn)意想不到的后果；
5.蓄電池：不同型號的電瓶不能混用，拆換電瓶時應注意順序，電瓶的透氣孔千萬不能堵了。。。
6.要在機器上進行焊接時，一定記住要將電源總開關（或者負極開關）斷開，而且要盡可能將焊接的負極靠近要焊接處；
7.接線一定要接可靠，包括插接器的接牢；
8.換器件或維修時，一定要切斷電源；

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