工程机械主要电气设备1
挖掘机电气系统培训教材
成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定
的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用上
克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触
到负载 “87”
仪表及控 制线的接 入点
电源 “30”
点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随 之消失，衔铁就会在弹簧的作用力下返回原来的位置，使动触点 与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到 了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭” 触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静 触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触 点”。 ◆C、如图所示，当控制电路中的开关K闭合时，电磁铁便具有磁 性，将衔铁吸下，使继电器触点接触，与触点相连接的电源电路 便接通；当控制开关K断开时，电磁铁的磁性被撤消，继电器触 点弹开，电源电路亦随之断开。
• 仪表是为驾驶员提供机器运行或作业过程中重要信息 的装置，也是维修人员发现问题排出故障的重要工具。
• 仪表通过采集传感器等用电器送入的信号，然后转换 成图形、符号或驱动其他指针仪表显示机器水温、燃 油、机油压力等，让驾驶员随时掌握机器的工作装况， 并能及时发现故障并有效排出，保证安全等。且能通 过微动按键控制继电器，最后控制机器上的灯、电磁 阀等控制装置。
路 （ 如 继 电 器 、
蜂
鸣
器
）
3.1 电源部分
返回
挖掘机电气系统电源一般采用直流24V或12V电压供电、 负极搭铁方式；采用1节12V或2节蓄电池串联作发动机启动电 源，由带内置硅整流和电压调节装置的交流发电机充电，以维 持蓄电池电量和稳定系统电压；蓄电池输出端装设电源继电器， 由钥匙开关控制，以增加电源系统的安全性。
工程机械电气设备自动化技术分析
工程机械电气设备自动化技术分析摘要：对工程机械的电气设备自动化技术进行了全面的论述。
本文首先对该技术产生的背景及意义作了简单的说明，接着对该技术中的几个主要部件——电力电子技术、计算机技术以及电机驱动技术进行了较为详尽的论述。
本文还对该技术的优越性进行了探讨，并对其在提高工作效率、节约劳动力、提高施工安全等方面进行了探讨。
并对其未来的发展方向进行了展望，包括智能化、网络化、绿色环保以及人机互动等。
由此可以看出，在今后的发展过程中，电气设备的自动控制将会起到更大的推动作用。
关键词：工程机械；电气设备；自动化技术在现代科学技术迅猛发展的今天，电气设备的自动控制已逐渐成为一个不可缺少的环节。
在保证施工安全、稳定的前提下，采用自动控制的方法，可以大大提高施工作业的作业效率，减少作业费用。
在此基础上，对工程机械电气设备的自动化技术进行了研究。
1工程机械电气设备自动化技术的概述工程机械电气设备自动化技术就是将电控系统应用于工程机械，使其达到智能、自动操作的过程。
综合运用电力电子技术、计算机技术和电机驱动技术，使工程机械的高效、安全和稳定运行成为可能。
2工程机械电气设备自动化技术的组成2.1电力电子技术在工程机械电气设备的自动控制系统中，功率电子器件是一个重要的组成部分，它可以通过对输入的电源进行换向、逆变，使之达到设计要求。
该方法对工程机械起到了很大的作用，可以大大的提升工程机械的工作效率。
功率电子器件通过调节、变换功率来控制工程机器的电动机。
该系统能够对电动机进行转速及扭矩的调节，使其具有较大的功率和功率。
该方法不仅可以大大改善工程机械的工作效率，而且具有节能降耗、降低设备损耗等优点。
将功率电子学技术引入到工程机械电气的自动控制中，使其变得更为智能。
通过与计算机技术的结合，电力电子技术可以根据工程机械的工作状态和环境变化进行自动调整和控制。
这种智能化控制可以大大提高工程机械的工作效率和安全性，减少人工干预的需求。
现代工程机械电子与电气控制复习资料
1,工程机械控制技术是自动控制科学的一个重要分支。
2.接触器用于接通，断开主电路，继电器负责采集现场模拟信号，再配以模拟传感器控制电路通断，由控制电路决定主电路的工作任务。
3.交流接触器继电器控制系统的主要缺点是：控制精度低，已受到外界信号干扰，控制电路功能转变非常复杂，维修工作量相当大，控制速度慢。
4.交流接触器继电器控制系统的主要优点是：最终帮助人类社会实现全自动控制，远程控制和模拟控制。
5.电器是接通和断开电路或调节，控制和保护电路及电气设备用的电工器具。
6.低压电器是用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流电压1500V及以下的电路中的电器，列如接触器，继电器等。
7.主令电器是用于制动控制系统中发送动作指令的电器，列如按钮，行程开关，万能装换开关等。
8.电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器，如接触器，各种类型的电磁式继电器等。
9.刀开关又称闸刀开关，是结构最简单，应用最广泛的一种手动电器，在容量不大的低压电路中，作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离，也可以用来对小功率电动机作不频繁的直接启动。
刀开关由操作手柄，动触刀，静插座和绝缘垫板组成。
10.组合开关也称为转换开关，它的特点是用动触片作为刀刃，以转动的方法改变动，静触片之间的通或断。
11.按钮是非制动电器中一种结构简单而应用广泛的电器部件。
它主要用在控制电路中作短时间接通或断开小电流电路。
12.停止按钮多为红色，启动按钮多为绿色。
13.接触器是一种依靠电磁力的作用使触点闭合或分开，从而接通或分断交，直流主电路和大容量控制电路，并能实现远距离自动控制和频繁操作，具有欠（零）电压保护，是自动控制系统和电力拖动系统中应用广泛的低压控制电器。
14.触电器按主触点通过的种类不同，可分为交流触电器和直流触电器两大类。
15.触电器主要由电磁系统，触点系统和灭弧装置三部分组成。
16.接触器应垂直安装，倾斜度不超过5度，否则会影响接触器的动作特性。
工程机械电气设备自动化技术研究
工程机械电气设备自动化技术研究摘要：机械自动化是根据技术人员嵌入的预设执行程序进行识别对象而作业一种过程。
目前，中国社会不断发展进步，人们对生活质量的要求不断提高，这不仅仅包括家庭电气的自动化，还包括工作环境中机械的自动化，通过机械智能自动完成作业任务，而作业人员只需要简单地操作机械，维持正常运作就可以，如此，机械自动化可以有效减轻工作人员的负担，节约成本，还能提高建筑工程的施工质量。
关键词：机械工程；自动化技术；应用引言在人类社会逐步迈向现代化道路的进程中，机械设施的生产也在这个过程中产生了巨大的经济利益，随着科学技术水平的持续上涨，机械自动化的程度和技术水平也有了显著的提高，为国内现代工业的发展提供了不可或缺的技术支撑。
在此背景下，机械及其自动化技术得到了迅速的普及和使用，其技术优势在生产实践的过程中尤为明显，极大地促进了企业经济效益的提升。
然而，该技术也必然会遇到一些技术上的问题，只有尽快消除现有的问题，才能进一步确保自动化技术的可持续发展，从而增强机械工程及自动化技术的创新动力。
1机械工程及其自动化技术概述如今，我国国民经济和科技水平持续提升，科学技术更新换代的步伐也在逐渐加快，机械工程及其自动化技术也逐渐被越来越多人所使用，其发展前景极为广阔。
然而，目前大部分人都未能对机械工程和自动控制技术有一个明确的认知。
对于我们的实际生活和具体日常生产活动而言，机械工程及其自动化技术是一项不可或缺的技术，也是一项涉及许多自然科学和技术的综合技术，极为注重理论与实际操作之间的关联性。
目前，我国的自动控制技术还处在起步阶段。
相较部分西方发达国家，国内机械工程的自动化程度仍处于较低状态。
所以，在该项技术的发展过程中，我们要主动学习国外的先进技术。
但是，如果仅仅是盲目地引进西方的先进技术，却没有对之采取合理的管理手段，就有可能会造成大量的资金浪费。
所以，我们要结合国内的具体发展状况，开发出更加符合本国国情的自动化技术，以在最大程度提高生产效率的同时，坚守绿色经济发展原则，以确保国内经济的稳步上升。
船舶电气设备与系统
临时应急照明必须采用蓄电池组供电;并应保证当主电网 及应急电网失电或者电压降至’40％ 额定值时能自动接 通;主电网及应急电网电压恢复时能自动切断
临时应急照明系统不得采用荧光灯为光源;更不得设置就 地开关
4 电力推动系统
4 2 电力推进的优缺点
4 2 1 优点
可采用中 高速原动机;以减小体积和重量
原动机可在最大限度上统一化;以至标准化;从而可减少备品;提高互换
性
提高船舶的营运率
有利于船舶总体布置;也便于建造和营运管理
可更合理地选择螺旋桨的尺寸和转速;不必受原动机的限制;从而使螺旋
3 照明系统
3 2 照明灯具：
由于船上的环境条件比陆地上苛刻;因而对船舶灯具的结构 和型式有着更高的要求;设计中选用船舶灯具时;除了遵照规范及 有关标准的要求外;还应注意下列问题：
船用灯具的材料应该是坚固 轻巧 美观;并能满足使用环境的要求
结构要牢固 零部件不易落下 防震性好； 防潮 防水性好;尤其是露 天安
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 1 船舶照明按其功能大致可如下分类：
室内照明
舱室主体照明
局部辅助照明
娱乐美化气氛照明
室外照明
室外通道照明
室外工作照明甲板照明
探照灯和投光灯
航行信号灯
3 照明系统
3 1 照明系统的分类：
3 1 2 大多数按供电方式分类非严格：
正常照明系统———船舶主电源供电
3 照明系统
3 1 2 2 应急照明系统
对载有滚装货的客船;除上述要求外;还必须在所有的旅客公
工程机械的电气系统与控制系统
工程机械的电气系统与控制系统工程机械的电气系统与控制系统对于机械行业的发展起着至关重要的作用。
它们的优化和创新不仅可以提高机械设备的性能和效率，还可以保证工程项目的安全和稳定运行。
本文将就工程机械的电气系统与控制系统展开讨论。
一、工程机械的电气系统电气系统是工程机械的重要组成部分，它包括电源系统、配电系统和控制系统。
电源系统为工程机械提供动力，常见的电源方式有燃油发电机组、蓄电池以及外部电源等。
配电系统负责将电源供应给机械设备的各个部件，确保其正常运行。
控制系统则是对电气设备的控制和监测，包括信号传输、逻辑判断和故障诊断等功能。
在工程机械的电气系统中，使用了大量的电气元件，如继电器、开关、感应器、电机等。
这些元件的质量和性能直接影响到机械设备的运行效果。
随着科技的不断进步，越来越多的电气元件被应用于工程机械中，使其具备更高的智能化和自动化水平。
二、工程机械的控制系统控制系统是工程机械中的智能核心，它通过对电气元件的控制和协调，实现机械设备的灵活操控和精确定位。
常见的控制方式有手动控制、自动控制和远程控制等。
手动控制方式适用于操作员直接操控设备的场景，自动控制方式适用于需要按照预设参数进行工作的场景，而远程控制方式则可以实现对机械设备的远程监控和操作。
工程机械的控制系统中，常用的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）、CNC（计算机数控）、人机界面等。
PLC是一种通用的数字运算器件，可以编程实现各种逻辑和控制功能，广泛应用于工程机械中。
CNC是一种集数字化控制、计算机控制、信号处理和通讯控制于一体的高级控制系统，对于需要进行复杂加工的机械设备非常重要。
人机界面则是机械设备与操作员之间的交互界面，使得操作更加方便快捷。
三、工程机械电气系统与控制系统的优化为了提高工程机械的性能和效率，不断优化和创新电气系统与控制系统是非常必要的。
首先，应该选择高质量的电气元件，确保其工作稳定和可靠性。
其次，合理设计电气系统的结构和布局，减少电缆的长度和数量，降低电气故障和电磁干扰的可能性。
工程机械发电机 交流发电机结构原理
JFl32型交流发电机组件图
1）转子
转子的功用是产生磁场。转子 由爪极、磁轭、励磁绕组、滑环、 转子轴等组成。
交流发电机的转子总成
交流发电机转子分解图
1－滑环 2－转子轴 3－爪极 4－磁轭 5－励磁绕组
2）定子
定子的功用是产生交流电。 定子安装在转子的外面，和发电机的前后端盖固定在一起，当转
二、整流电路工作原理 1.整流电路工作原理
六管交流发电 机的整流电路
九管交流发电 机的整流原理
2.交流发电机励磁方式
工程机械用交流发电机的励磁方法是由他励方式 到自励发电的一个过程。由于工程机械用交流发电机 转子的剩磁较弱，不能利用磁极的剩磁自励发电，所 以需要外接直流电源。交流发电机只有在较高转速 时，才能自励发电。交流发电机在低速运转时，采用 他励方式，即由蓄电池提供励磁电流来增强磁场，使 发电机发电满足工程机械上用电的要求。发电机的发 电电压随发动机转速升高而上升。当发电机输出电压
电刷组件
4）前后端盖
端盖一般分两部分（前端盖和后端盖），起支撑转子、定子、整流 器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造，一是可有效的防止漏磁， 二是铝合金散热性能好。后端盖上装有电刷组件。
5）风扇
风扇安装在前端盖外侧的转轴上，在发电机工作 时随发电机转轴一同运转，对发电机进行冷却。
6）整流器
例举：JFZl913Z型交流发电机（桑、奥迪100 ），电压为12V、电流大于 90A、第13次设计，调整臂在左边的整体式交流发电机
四、交流发电机拆卸
（3）
（2）
（1）
拆掉发电机电 缆和连接器 拆掉蓄电池负 极端子电缆
取下发电机传 动皮带，拆下 发电机和支架
实训指导
工程机械电气控制系统的组成
工程机械电气控制系统的组成
工程机械电气控制系统的组成包括以下几个主要部分：
1. 电气控制柜：包括控制面板、电源开关、断路器、继电器、接触器等电气元件，用于控制和保护电气系统。
2. 传感器和信号采集装置：包括各种传感器，如温度传感器、压力传感器、速度传感器等，用于感知机械设备的工作状态，并将信号转化为电信号传输给控制系统。
3. 执行器：包括各种执行器，如电动机、液压马达、气缸、阀门等，用于根据控制系统的指令实施相应的动作。
4. 控制器：包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分散控制系统）等，用于接收和处理传感器采集到的信号，并根据预设的控制逻辑生成控制指令，控制机械设备的运行。
5. 通信网络：用于不同部件之间的数据传输和通信，可以是有线或无线的。
6. 人机界面：包括触摸屏、按键、控制面板等，用于操作人员与控制系统进行交互，设置参数、监控设备状态等。
总之，工程机械电气控制系统通过传感器采集机械设备的状态信息，通过控制器生成指令，通过执行器实施动作，通过通信网络进行数据传输，通过人机界面进行用户操作和监控。
这些部件相互配合，共同完成对工程机械的精确控制和保护。
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每个单格电池设有一个液孔，可以加注电解液 或检测电解液密度。孔盖上设有通气孔，便于排出 蓄电池内部气体，防止外壳涨裂，发生事故。
工程机械电气设备
机连续供给强大电流 （因此，对蓄电池的要求是：容量大、内阻小、有足 够的启动能力。
思考:起动电流有多大呢?
工程机械电气设备
汽油机 200～600A
起动电流
柴油机 800～1000A
1)构造 （一）极板
工程机械电气设备
1.功用 极板是蓄电池的核心部分，蓄电池充放电过程
中，电能与化学能的相互转换依靠极板上的活性物 质与电解液中的硫酸的化学反应来实现。极板分正、 负极板两种。 2.组成
工程机械电气设备
Technical Presentation Kit
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第三部分
主要电气设备
EXIT
工程机械电气设备
挖掘机工作现场视频
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铅蓄电池构造与原理认识
发电机是主要电源、蓄电池是辅助电源，两者并联 工作。
调节器用于保持发电机输出电压的稳定。
工程机械电气设备
一、铅蓄电池
动画演示
工程机械电气设备
1)放电过程 将蓄电池的化学能转换成电能的过程称为放电过
程。 化学反应过程: 正极板：Pb4++2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 负极板：Pb－2e→Pb2+
Pb2++SO42-→PbSO4 电解液：H++OH-→H2O
工程机械电气设备
提问:蓄电池放电特征有哪些? （1）活性物质PbO2和Pb均逐渐变为 PbSO4。 （2）放电过程中，电解液密度下降，所以，可通 过电解液密度判断放电程度 。 （3）蓄电池内阻逐渐增大。
思考:正负极板数量一样多吗?为什么?
工程机械电气设备
因为正极板的强度较低，所以在单格电池中， 负极板总比正极板多一片。是每一片正极板都处 于两片负极板之间，保持其放电均匀，防止变形。
工程机械电气设备
（二）隔板 1.功用
在正负极板间起绝缘作用，使电池结构紧凑。 2.特征 （1）隔板有许多微孔，可使电解液畅通无阻。 （2）隔板一面平整，一面有沟槽，沟槽面对着正极 板，且与底部垂直，使充放电时，电解液能通过沟 槽及时供给正极板，当正极板上的活性物质PbO2脱 落时能迅速通过沟槽沉入容器底部。
由栅架和活性物质组成。
（1）栅架 由铅锑合金浇铸而成。
工程机械电气设备
（2）活性物质 正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO2），
深棕色 负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），深
灰色
3.极板组 一片正极板和一片负极板浸入电解液中，可得
到2V左右的电动势，为增大蓄电池容量，常将多片 正、负极板分别并联组成正、负极板组。
工程机械电气设备
（三）电解液
由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配置而成，其相 对密度1.24---1.30g/cm3,加入每个单格电池中。
电解液应符合标准，含杂质会引起自放电和极 板溃烂，从而影响蓄电池寿命。
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（四）外壳 壳体用于盛装电解液和极板组。外壳应耐酸、
耐热、耐振动冲击。 外壳由橡胶外壳和聚丙烯塑料两种，普遍采用
蓄电池是一种可逆的低压直流电源，它既能将化 学能转化为电能，也能将电能转换为化学能。
蓄电池可分为碱性蓄电池和酸性蓄电池两大类。 工程机械上一般采用铅酸蓄电池，其主要目的是 启动发动机。车用蓄电池可分为以下4种：
湿荷电蓄电池 干荷电蓄电池 少维护蓄电池 免维护蓄电池
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1.发动机启动时，向启动机和点火系统供电； 2.发动机低速运转时，向用电设备和发电机磁场 绕组供电； 3.发动机中、高速运转时，将发电机剩余电能转 化为化学能储存起来； 4.发电机过载时，协助发电机向用电设备供电； 5.蓄电池相当于一个大电容器，能吸收电路中出 现的瞬时过电压，保护电子元件，保持汽车电器 系统电压稳定。
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2)充电过程 将电能转换成蓄电池化学能的过程称为充电过
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正极板：PbO2溶于电解液 PbO2+2H2O→Pb(OH)4 Pb(OH)4→Pb4+ + 4OH-
OH-留在电解液中，Pb4+ 沉附在正极表面, 使正极板有+2.0V
在外电路未接通时，反应达到动态平衡时， 静止电动势为：
E=2.0－(－0.1)=2.1V
放电状态
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2.容量必须满 足车辆启动的 要求。 .
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铅蓄电池的电化学反应及工作特性 蓄电池的化学反应方程式为:
一、工作原理
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蓄电池的电动势是正、负极浸入电解液后产生的。 其反应过程: 负极板： 铅溶于电解液中，失电子生成Pb2+Pb-2e→Pb2+ 电子留在负极板上，和Pb2+吸引，使负极具有负电 位，为-0.1V。
第III部分表示额定容量，用阿拉伯数字表示， 单位为A·h，单位略去不写。在其后用一个字母表 示特殊性能，如：高启动率用“G”表示；塑料槽 用“S”表示；用“D”表示低温启动性好。
例：6-工程机械电气设备
1.电压必须和 工程机械电器 系统的额定电 压一致
蓄电池的选择
工程机械电气设备
蓄电池由3只或6只单格电池串联而成，每只单 格电池电压约为2V，串联成6V或12V以供汽车选用。 工程机械用柴油机，常用24V。蓄电池主要由极板、 隔板、电解液和外壳组成。其结构如图。
思考：柴油机用24V电源，而蓄电池是六只单格电
池，怎么办？
工程机械电气设备
工程机械电气设备
对蓄电池的要求: 启动发动机时，蓄电池在5～10S内，要向起动
2)蓄电池的型号
机械工业部JB2599-85《铅蓄电池产品型号编制方法》 标准规定，蓄电池的型号为：
第I部分表示串联的单格电池数，用阿拉伯数字表示， 蓄电池的标准电压是该数字的2倍。
第II 部分表示电池类型和特征，用两个汉语拼音字母表 示。第一个字母为“Q” 表示
工程机械电气设备
启动型铅蓄电池。第二个字母表示电池结构特 征。如：干荷蓄电池用“A”表示；薄型极板用 “B”表示；免（无）维护蓄电池用“W”表示。