工程机械使用的电源有蓄电池和发电机两种。工程机械采用交流发电.
挖掘机电气系统培训教材
挖掘机电气系统培训教材一、前言随着建筑产业的不断发展，越来越多的建筑机械被应用于建筑工地上，其中挖掘机作为具有重要作用的工程机械之一，其应用领域非常广泛，广泛应用于土木工程、城市建设和矿山等领域。
在挖掘机的生产和使用过程中，电气系统是不可或缺的重要组成部分。
因此，对挖掘机电气系统的学习，具有重要意义。
本教材针对挖掘机电气系统进行深层次的解析，旨在帮助读者更好地了解并掌握挖掘机的电气系统。
二、电气系统的概述2.1 电气系统的分类挖掘机电气系统按照使用电压分类可以分为低压电气系统和高压电气系统两种。
其中低压电气系统指的是电压在1000伏以下的电气系统，多数采用24V的直流电压。
高压电气系统指的是电压在1000伏以上的电气系统。
2.2 电气系统的组成挖掘机的电气系统主要由以下五个部分组成：•电源系统•控制系统•信号系统•照明系统•仪表系统2.3 电源系统电源系统主要是提供电气系统所需要的电力，其中包括蓄电池、发电机和稳压器等组成部分。
蓄电池主要是提供挖掘机启动所需的电流，发电机则是为电气系统提供所需的电流，稳压器则起到稳定电压的作用。
2.4 控制系统控制系统主要负责挖掘机各种功能的启停和控制，其中包括发动机控制系统、辅助系统控制、液压系统控制、控制柜等部分。
在各个具体实现中会有所不同。
2.5 信号系统信号系统主要是向操作者传达有关机器状态的信息，包括转速、油压、温度等指标值，大大提高了机器的使用安全性，同时也帮助操作员更好地掌握机器的使用情况。
2.6 照明系统照明系统主要是为夜间作业提供必要的照明，大大改善了挖掘机在夜间的操作安全性，同时也提高了夜间工作的效率和质量。
2.7 仪表系统仪表系统主要是对挖掘机进行各种参数的测量，包括机器的各项指标、温度、速度等，可以及时响应机器的异常情况，并及时给出提示，以确保机器的安全使用。
三、电气系统的维护挖掘机电气系统的使用过程中，维护工作十分重要。
维护可以及时发现机器的潜在问题，并采取相应的手段进行修复和调整。
《工程机械》题库
《工程机械》题库一．单项选择题1.制定《安全生产法》的目的是为了加强安全生产的监督管理，防止和减少安全事故，保障人民群众（C）的安全。
A生命B财产C生命和财产2.员工步行进入矿区时，应(D)行走A沿防洪排水沟B沿台阶底部C沿生产运输道路D沿指定路线3.安全色是表达安全信息含义的颜色，其中蓝色表示：（B）A危险B指令C注意D通行4.警告标志的几何图形是（A）A三角形B圆形C带斜杠的圆形D长方形5.法律是由（A）依法制定的A全国人民代表大会及常务委员会B国务院C国务院各部委D地方人民政府6.属于安全生产的行政法规是(B)A矿山安全法B煤矿安全监察条例C安全生产法D职业病防治法7.(D)必须执行依法制定的保障安全生产的国家或者行业标准A从业人员B特种作业人员C监管部门D生产经营单位8.用于配备劳动防护用品、进行安全生产培训的费用应当由(C)支付A监管部门B从业人员C生产经营单位D特种作业人员9.从业人员的工伤社会保险费用，应当由(B)缴纳A监管部门B生产经营单位C从业人员D单位或者个人10.生产经营单位发生安全事故造成人员伤亡后，拒不承担赔偿责任的，应当由(B)依法强制执行A公安机关B人民法院C工会D安全生产监督管理机关11.建国以来的第一部矿山安全法是(D)A《安全生产法》B《矿产资源法》C《矿山安全规程》D《矿山安全法》12.规范安全生产的第一部综合性的法律是(A)A《安全生产法》B《矿产资源法》C《矿山安全规程》D《矿山安全法》13.规范煤炭生产、经营活动，促进煤炭行业健康发展的法律是(C)A《安全生产法》B 《矿山安全法》C《煤炭法》D《煤矿安全监察条例》14.我国煤矿安全管理方面最全面、最具体、最权威的一部行业技术规章是(C)A《安全生产法》B《煤炭法》C《煤矿安全规程》D《矿山安全法》15.(A)是我国的根本大法，在我国的法律体系中具有最高的法律地位和法律效力A《宪法》B《法律》C《安全生产法》D《法规》16.因违反行政法规定或因行政法规定而应承担的法律责任是(B)A民事责任B行政责任C刑事责任D违宪责任17.国务院和县级以上地方人民政府(A)应当加强对工伤保险的监督管理。
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。
第5章-工程机械电气设备总线路
3
一、电源电路
电源电路负责向所有用电设备供电、向铅蓄电池充电。 工程机械沥青洒布机以JF1522A型硅整流发电机与JFT106型晶体管 电压调节器（串接于励磁回路调节励磁电流的大小）或FF111型触点 式电压调节器和6-QA-100型干式荷电铅蓄电池组成。 两电源—铅蓄电池与交流发电机并联，中间串有电流表显示充放电情 况。当交流发电机中速以上运转时，交流发电机向铅蓄电池充电并向 外电路用电设备供电；而在停车、起动或柴油发动机转速较低时，由 铅蓄电池向外电路供电。 交流发电机一般均采用负极搭铁，铅蓄电池也应负极搭铁，搭铁极性 错误，将立即烧坏硅整流元件。 交流发电机与调节器相连的接柱应正确、牢靠，尤其是交流发电机 “电枢”接线柱导线，若松脱，将导致交流发电机产生很高的瞬变电 压、烧坏车上的用电设备。如图7-1和图7-2所示。
第5章 工程机械电气设备总线路 章
第一节 工程机械电气设备的一般布线原则
1. 电器线路采用单线制(特别部位除外)，而以机体作为另一根 导线。 2．用电设备与电瓶一般采用并联。 3．电流表串联在充电电路中，全车线路一般以电流表为界， 电流表至铅蓄电池的线路称表前线路，电流表至调节器的线路 称表后线路。 4. 电源开关是线路的总枢纽，电源开关的一端和电源(铅蓄电 池、交流发电机和调节器)相连，另一端分别接起动开关和用电 设备。
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二、启动电路
起动电路用以将铅蓄电池的化学能转换为电能， 起动电路用以将铅蓄电池的化学能转换为电能， 产生转矩启动柴油发动机。 产生转矩启动柴油发动机。 CA1091沥青洒布机的起动电路如图 所示，它 沥青洒布机的起动电路如图7-3所示 沥青洒布机的起动电路如图 所示， 主要由起动机、组合继电器、起动(点火 点火)开关等 主要由起动机、组合继电器、起动 点火 开关等 组成。 组成。 起动时由于电流大(高达 起动时由于电流大 高达650A)，故应用粗导线连 高达 ， 接牢固，以免产生过大压降。 接牢固，以免产生过大压降。电流表不得接入起 动电路，以免烧坏。 动电路，以免烧坏。
起重装卸机械操作工(港区机动车辆)理论考试题库-职业资格类其他试卷与试题
C 1-2Байду номын сангаасD 2-5
23. 关于气门间隙,说法正确的是（ ）。[1分]-----正确答案(C) A 一般冷态情况下,进、排气门的间隙一样大 B 采用液压挺柱也需留气门间隙 C 一般冷态情况下, 排气门的间隙比进气门间隙大 D 进气门的间隙比排气门的间隙大
24. 四行程发动机一个工作循环曲轴旋转（ A 180° B 720° C 360° D 240°
7. 柴油机转速增加时喷油提前角（ A 增大 B 不变 C 减小 D 不一定
）。[1分]-----正确答案(A)
8. 将电源的低压电变成高压电的基本元件是（ A 火花塞 B 点火线圈 C 分电器 D 继电器
））。[1分]-----正确答案(B)
9. 燃烧室容积是指（ ）。[1分]-----正确答案(B) A 活塞在下止点时其顶面与缸盖之间的空间容积 B 活塞在上止点时其顶面与缸盖之间的空间容积 C 活塞在中间点时其顶面与缸盖之间的空间容积 D 活塞在下止点时其底面与缸盖之间的空间容积
18. 造成发动机排气冒白烟的主要原因是（ A 冷却水窜入气缸 B 机油窜入气缸 C 燃油窜入气缸 D 汽油燃烧不充分
）。[1分]-----正确答案(A)
19. 车辆的一级保养是以（ A 紧固、润滑 B 小修 C 检查、调整 D 检查、小修
）为中心。[1分]-----正确答案(C)
20. 汽油机一般比柴油机多了（ A 供给系 B 启动系 C 点火系 D 制动系
48. （ ）链条的承载能力大,工作更为可靠,更适合叉车使用。[1分]-----正确答案(A) A 片式链 B 套筒滚式链 C 单排链 D 双排链
49. 企业内机动车辆驾驶员应接受（ A 安全管理部门 B 技术监督部门 C 交通管理部门 D 城市管理部门
大功率陆用发电机组电马达启动系统的匹配设计
大功率陆用发电机组电马达启动系统的匹配设计作者简介：祝志勇（1979-），男，汉，高级工程师，大学本科，研究方向：内燃机及发电机组设计。
摘要：目前国内开发的大功率发电机组启动装置普遍采用空气马达和电马达两种方式，电马达启动系统的低成本满足了大功率陆用发电机组的要求。
本文以电马达启动的16V280陆用发电机组为例，通过马达的选型分析，扭矩计算校核，设计匹配的电马达启动系统，为中速大功率陆用发电机组电马达系统系统匹配提供了技术支持。
关键词：大功率、陆用发电机组、启动系统、电马达1.引言近年来随着公司市场的开拓，我们的柴油发电机组被广发运用于陆用发电，为企业在用电高峰期提供充足的电力，保证企业正常生产。
柴油机本身没有自行从停车状态下开始运转的能力，必须依靠外界能量转动它的曲轴，并使柴油机达到第一次着火所必需的转速，它才能独立运转，所以柴油机必须有启动系统。
大功率柴油机常见的启动方式有两种：电启动和压缩空气启动。
空气启动还需要配置空压机、储气罐以及管路等，导致该启动装置占据空间大、成本投入高。
电启动系统主要由电马达和蓄电池组成，以蓄电池为电源，驱动电马达启动柴油机，具有制造成本低、结构简单，安装方便，占据空间小等特点，陆用发电机组多采用电启动方式。
1.电马达系统组成电马达启动系统以蓄电池为电源，驱动电马达启动柴油机，对于大功率16V280柴油发电机组，需要的蓄电池数量较多，蓄电池组成蓄电池柜。
电马达布置在柴油机和电机之间，并与弹性联轴节的齿轮啮合，电马达在规定时间内把柴油机的转速拖动到100r/min以上，然后根据设定时间或转速超过250r/min时，自动脱开，保证机组启动系统平稳可靠的工作。
安装布置见图1。
图1 电马达启动系统示意图1.柴油机，2.弹性联轴节，3.电马达，4.电机，5.蓄电池柜1.马达的选型启动系统的核心部件是马达，马达性能好坏决定柴油机是否能顺利启动，所以马达的选型尤其重要。
马达选型的步骤如下：根据输入参数初选马达型号；对马达进行校核计算；2.1计算输入参数1)柴油机参数标定转速n：1000r/min运用功率P：3800kW柴油机转向：顺时针（面向输出端）启动发火转速n1：100 r/min（+5℃）启动发火扭矩M1：4413N.m（+5℃）启动扭矩M2：6142 N.m注：启动发火转速和启动发火扭矩值是根据《16V280柴油机》（戚墅堰机车辆厂，1996年）使用维护手册得出；启动扭矩是根据西铁公司设计16V280船用柴油机电动盘车所测的扭矩值。
水利水电工程备用电源种类及选择
水利水电工程备用电源种类及选择摘要：从水利水电工程备用电源的选择出发，介绍了备用电源的几种形式及其特点。
以泐马河出海闸新建工程为例，选择柴油发电机作为备用电源，并计算了该工程所需柴油发电机的容量。
关键词：备用电源；柴油发电机；容量计算引言水利水电工程往往在城市的防汛排涝中发挥着重要的作用。
每年汛期，防汛排涝水利工程投入使用，有可能碰到电源故障的情况，如果没有及时恢复供电，那将造成十分不利的影响。
因此，还需要给水利水电工程提供备用电源。
备用电源和水利工程的负荷等级有很大关系。
根据水利工程的性质、规模和重要性，可确定工程的负荷等级。
一级负荷应由双重电源供电，当一路电源任意一处出现异常运行时或者发生短路时时，另一路电源不受影响可继续供电。
所以这两路电源需分别来自不同的电网，或来自同一个电网，但在正常运行时互相之间联系很弱。
二级负荷的水利工程的供电系统，宜由两回线路供电。
两回线路与双重电源略有不同，两者都要求线路有两个独立部分，而后者还强调电源的相对独立。
1 常用的备用电源介绍根据近年来的了解，水利水电工程一般有以下几种常用的备用电源：（1）供电部门提供的备用电源最常见的备用电源形式还是由供电部门提供的电源，是指工程另外单独向供电部门申请一路电源作为备用电源。
按电压等级可分为高压10kV和低压0.4kV。
10kV备用电源一般用于大中型防汛排涝泵站和水闸工程。
当常用电源发生故障时，10kV备用电源可以确保全部设备正常运行，备用率为100%。
采用单母线分段不联络的接线方式时，两路电源同时使用，为两回常用，互为备用。
0.4kV备用电源一般用于总容量小于100kW的小型泵站工程、水闸工程。
当常用电源发生故障时，0.4kV备用电源可以确保全部设备或重要负荷的正常运行。
根据实际工程情况，确定0.4kV备用电源的容量。
若需确保全部设备的正常运行，备用电源容量与常用电源容量一致；若只需保证重要负荷的正常运行，则需计算重要负荷的总容量。
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。
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交流发电机的构造:
1)转子 两块极爪：鸟嘴形,产生近似与
正弦波的交流电动势. 励磁绕组或转子绕组：有电流
通过，产生磁场；引出线分 别焊在两个滑环上，滑环与 轴绝缘。产生的磁通将爪极 分别磁化成N极、S 极。 动画演示 滑环、 轴。
交流发电机转子零件分解
2)定子
定子又称为电枢,它的功用是产生三相交流电 动势,由定子铁芯和定子绕组组成。 连接有三角连 接和星形连接两种。以星形连接为主，少数大功 率发电机采用三角形连接。
3.外特性
指交流发电机在一定转速时端电压与输出电流的 关系。
任务3 交流发电机不发电故障诊断
交流发电机电子调节器
工程机械在行驶过程中，由于发动机的转速 随时都在变化，交流发电机的转速也随之变化， 因此发电机输出电压必然随转速变化而变化。交 流发电机电压调节器把交流发电机的电压控制在 一定的规定范围内，当发电机转速发生变化时， 自动调节发电机输出电压并使电压保持恒定,防止 输出电压过高而损坏用电设备和避免蓄电池过量 充电。
定子组成:
定子铁心：由硅钢片叠压而成 定子绕组:首端分别与整流器的二极管相连,尾端接 在一起,形成中性点(N)。
交流发电机定子结构
三角形连接与星形连接对比：
3)整流器 整流原理动画演示
整流器：将三相绕组产生的的交流电变为直流。 主要元件：二极管 主要利用了二极管的单向导电性。
整流器
交流发电机类型:
交流发电机产生交流电是通过一个由六只具
有单向导电性硅整流二极管组成的三相桥式整流电 路变为直流电的。硅整流二极管具用单向导电特性, 即当二极管的外加电压为正向电压时,管子呈低电 阻,处于导通状态;当外加电压为反向电压时,管子呈 高电阻,处于截止状态。 在某一瞬间，总存在一对正极电压最高和负极电位
最低的管子导通。实际上，在汽车交流发电机中选用的 二极管，其允许的反向电压要高得多，可以承受电路中 各种瞬时过电压对二极管的冲击。
图5-10三相桥式 整流电路及电压 波形图
在t=0时,UA=0，UB为负值，Uc为正值，故 二极管D5，D4处于正向电压导通。
交流发电机输出电压的平均值： U=1.35 UAB
磁铁在线圈中旋转
定子线圈的两种接法
整流过程
交流发电机激励方式
交流发电机最常用的是九管的交流发电机(还 有八管、十一管交流发电机)，也就是具有九个硅 二极管的发电机。其中六个硅二极管组成整流器， 利用二极管的单向导电性将交流发电机产生的交 流电压转变成直流电压，另外三个二极管提供通 过发电机中的励磁绕阻的电流，称为励磁二极管。 九管交流发电机不仅可以控制充电指示灯指示蓄 电池的充电情况，指示充电系统是否发生故障， 还可以在停车时，提醒驾驶员断开点火开关。
1.六管交流发电机
硅二极管的安装示意图
2.八管交流发电机 3.九管交流发电机 4.十一管交流发电机 具有中性点和磁场二极管的整流器
思考与讨论: 1.八管交流发电机中二只二极管的目的是什么? (1)提高输出功率; (2)以适应用电设备增多,用电量增大的要求.
2.九管交流发电机中三只二极管的目的 是什么?
二、交流发电机的型号
1.交流发电机的型号 (1)产品代号(JF\JFZ\JFB\JFW); (2)电压等级代号；
（3）电流等级代号 （4）设计序号 （5）变型代号 2.交流发电机规格(JF152;JFZ1913Z)
任务2 交流发电机的工作原理分析
一、发电机原理与发电过程 1.发电原理：在交流发电机中，由于转子磁
相比，具有如下几个特点：
1.体积小，质量轻,功率大; 2.在发动机低速运转时，仍能进行充电; 3.故障少，使用寿命长，保修简便; 4.所配调节器结构简单; 5.无线电干扰小(很少产生干扰波) 。
任务1 交流发电机的构造认识
交流发电机主要由转子、定子、整流器及端盖组 成。
交流发电机的组成
交流发电机的结构分解
专门用来供给磁场电流,控制充电指示灯.
3.十一管交流发电机中五只二极管的目 的是什么?
不仅能满足输出功率的要求,而且还可以 使用充电指示灯来指示工作状况,达到完 美水平.
4）前后端盖 由非导磁材料铝合金制成。后端盖内装有电刷和电刷架。 电刷：用铜粉和石墨粉制成，它安装在电刷架内孔内。 电刷架：由酚醛玻璃纤维塑料制成。 特点：漏磁少，质量轻，散热性能好。
项目二交流发电机不发电故障的检测与维修
工程机械使用的电源有蓄电池和发电机两种。工程机械采用交流发电机 作为主要电源，蓄电池作为辅助电源。在行驶过程中，由发电机向用电设备 提供电源，并向蓄电池充电。蓄电池在工程机械起动时提供起动电流，当发 电机发出电量不足时，可以协同发电机供电。
交流发电机与直流发电机
传动带轮
电刷与电刷架
国产JFW14X型爪极式无刷交流发电机外形及其分解图
其它交流发电机:
5.无刷交流发电机 (1)转子上无励磁线圈; (2)结构简单,减少故障,提高了工作可靠性. 类型:感应式无刷交流发电机/爪极式/具有励磁机的无 刷交流发电机
6.永磁转子式交流发电机 7.带真空泵的交流发电机
极是鸟嘴形，其磁场的分布近似于正弦规律， 所以交流电动势也近似于正弦波形，相位差互 为120度。
eA 2Emsin t
eB 2Emsin(t 1200 )
eC 2Emsin(t 2400 )
在三相绕组中产生的交流电动势,
电角速度： 频率f:
2f 2Pn
60
f=P.n/60(HZ) P-磁极对数
励磁电路
交流发电机的原理图
自激 （自励） 他激 （他励）
三、交流发电机的工作特性
nU空载特性
பைடு நூலகம்
nI输出特性
IU外特性曲线
几个概念：
1.输出特性：指端电压保持不变，（12V—14V； 24V---28V），输出电流I随n的变化关系。
2. 空载特性：指发电机在没有负载时（I=0）电 压随转速的变化关系。
2.发电过程
动画演示
当柴油机起动时，一方面铅蓄电池通过起动开 关向起动机供给强大电流，柴油机运转后就利用曲 轴皮带轮的皮带拖动发电机旋转；
另一方面由于电源开关闭合，铅蓄电池向用电 设备供电，同时还通过调节器向交流发电机的励磁 绕组供给磁电流，实现他励发电。
磁铁在线圈中旋转
三相交流电产生
二.交流发电机的整流原理与整流过程