柳工挖機(jī)培訓(xùn)課程資料---電器系統(tǒng)

柳工挖機(jī)培訓(xùn)課程資料---電器系統(tǒng)
本資料包括以下部分：電路基礎(chǔ)、工程機(jī)械電器系統(tǒng)介紹（以CLG200-3挖掘機(jī)為主）、電器系統(tǒng)維修的基本常識(shí)以及故障判斷和故障排除。
一、	電路基礎(chǔ)：
1.	電路：為了某種需要而由電源、導(dǎo)線、開關(guān)和負(fù)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(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換、傳輸和分配；實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞、存儲(chǔ)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(dòng)形成電流，電流的大小用電流強(qiáng)度表示，單位為安培（A）；
3.2 電壓：電路中a、b點(diǎn)兩點(diǎn)間的電壓等于a、b兩點(diǎn)的電位差，Uab=Ua-Ub；
3.3 功率：電場(chǎng)力在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱為電功率，簡(jiǎn)稱功率；
電流（I）、電壓（U）和功率（P）三者之間的關(guān)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(hào)如下：
4.2 電感元件：電感元件是一種能夠貯存磁場(chǎng)能量的元件，是實(shí)際電感器的理想化模型，只有電感上的電流變化時(shí)，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(dāng)于短路。Ｌ稱為電感元件的電感，單位是亨利（Ｈ），符號(hào)如下：
4.3 電容元件：電容元件是一種能夠貯存電場(chǎng)能量的元件，是實(shí)際電容器的理想化模型，只有電容上的電壓變化時(shí)，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(dāng)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(hào)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(wú)關(guān)，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(wú)關(guān)，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(shí)現(xiàn)分壓，n個(gè)電阻串聯(lián)可等效為一個(gè)電阻。
分壓公式為 
兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)

6.2 并聯(lián)： 并聯(lián)電路實(shí)現(xiàn)分流，n 個(gè)電阻并聯(lián)可等效為一個(gè)電阻。
當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí)：




7、常用的基本電路維修工具：指針式萬(wàn)用表和數(shù)字式萬(wàn)用表
萬(wàn)用表可以測(cè)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(cè)量：測(cè)量電壓值時(shí)，先選擇相對(duì)應(yīng)的交直流電壓擋和相對(duì)應(yīng)的量程，然后將萬(wàn)用表表筆并聯(lián)在被測(cè)電路上，注意，如是指針式萬(wàn)用表要注意表筆的正負(fù)極，否則有可能將表頭打壞；
7.2電流測(cè)量：測(cè)量電流值時(shí)，先選擇相對(duì)應(yīng)的交直流電流擋和相對(duì)應(yīng)的量程，然后將萬(wàn)用表表筆串聯(lián)在被測(cè)電路上，注意，如是指針式萬(wàn)用表要注意表筆的正負(fù)極，否則有可能將表頭打壞；
7.3電阻值測(cè)量：測(cè)量電阻值時(shí)，先選擇相對(duì)應(yīng)的歐姆擋和相對(duì)應(yīng)的量程，然后將萬(wàn)用表表筆接在被測(cè)電路兩端便可讀出電阻值，注意，在回路中測(cè)量電阻值時(shí)一定要將回路斷開；
8、電路的狀態(tài)：導(dǎo)通、短路、斷路；
9、常用的電路保護(hù)器件：
     9.1 熔斷器：熔斷器主要作短路或過載保護(hù)用，串聯(lián)在被保護(hù)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(duì)直流而言）；

9.2 熱繼電器；
二、	工程機(jī)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(jī)器上與發(fā)電機(jī)并聯(lián)，向用電設(shè)備供電。在發(fā)電機(jī)工作時(shí)，用電設(shè)備所需電能由發(fā)電機(jī)供給。蓄電池的作用是：
a、	發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，向起動(dòng)電機(jī)供電，如是汽油機(jī)時(shí)，還向點(diǎn)火系供電；
b、	在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低的情況下，向用電設(shè)備供電；
c、	當(dāng)用電設(shè)備同時(shí)接入較多，發(fā)電機(jī)超載時(shí)，協(xié)助發(fā)電機(jī)供電；
d、	蓄電池儲(chǔ)存電能；
e、	因?yàn)樾铍姵叵喈?dāng)于一個(gè)大電容器，吸收電路中隨時(shí)出現(xiàn)的瞬時(shí)過電壓，以保護(hù)其他元器件；
蓄電池的通用符號(hào)：                  
在工程機(jī)械中，系統(tǒng)電壓有12V和24V兩種，因?yàn)閱沃恍铍姵貫?2V，所以系統(tǒng)電壓是24V時(shí)，應(yīng)將兩只同規(guī)格同型號(hào)的蓄電池串聯(lián)： 。
一般地，在工程機(jī)械上，電氣系統(tǒng)采用單線制，即負(fù)極接地，也就是將蓄電池負(fù)極與機(jī)器的金屬車身接在一起。
2.	發(fā)電機(jī)：我們所說的發(fā)電機(jī)一般包括交流發(fā)電機(jī)和電壓調(diào)節(jié)器，這兩者有相互獨(dú)立的和集成在一起的。發(fā)電機(jī)的作用是：
a、	向用電設(shè)備供電；
b、	向蓄電池充電；
  發(fā)電機(jī)的原理圖如下：發(fā)電機(jī)（以BOSCH發(fā)電機(jī)為例）一般有	B+，D+、W、E幾個(gè)接線端。B+是發(fā)電機(jī)電壓輸出端，向用電設(shè)備供電；D+是充電指示端，與充電指示燈接；W是轉(zhuǎn)速信號(hào)端；E是接地端；
   發(fā)電機(jī)的工作原理：三相交流線圈切割勵(lì)磁線圈（其實(shí)也有部分剩磁）產(chǎn)生的磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，一路經(jīng)整流二極管整流后由B+輸出向用電設(shè)備供電；一路經(jīng)勵(lì)磁二極管整流后接到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和D+。當(dāng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓低于28V時(shí)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器不對(duì)勵(lì)磁線圈的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓超過28V時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)勵(lì)磁線圈的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)輸出的電壓穩(wěn)定在28V。
         當(dāng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，也可以說是穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)電機(jī)可以輸出很高的電壓，造成嚴(yán)重的后果。
 








3.	起動(dòng)機(jī)：
發(fā)動(dòng)機(jī)借助外力由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到能自行運(yùn)轉(zhuǎn)的過程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。幫助發(fā)動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)的便是起動(dòng)機(jī)，起動(dòng)機(jī)主要由電磁控制裝置即起動(dòng)電磁開關(guān)（磁力包）、直流電機(jī)、傳動(dòng)撥叉、驅(qū)動(dòng)齒輪等部件組成。










來自起動(dòng)開關(guān)的起動(dòng)控制信號(hào)加載在電磁控制裝置（實(shí)際上是雙線圈繼電器）后，電磁控制裝置動(dòng)作接通兩個(gè)主接線柱觸點(diǎn)，使電動(dòng)機(jī)通電，同時(shí)傳動(dòng)撥叉撥動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪嚙合起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
因?yàn)槠饎?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要很大的扭矩，所以起動(dòng)時(shí)，為了獲得大扭矩起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，電機(jī)的電樞要通過很大的電流，大約幾百安培，所以起動(dòng)的時(shí)間不能太長(zhǎng)（控制在15秒左右），避免燒毀起動(dòng)電機(jī)。
 起動(dòng)部分常見的故障有：
3.1 起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，一般有以下原因：
a．	蓄電池嚴(yán)重虧電，能量不足導(dǎo)致不轉(zhuǎn)；
b．	導(dǎo)線連接處接觸不良，或接頭處氧化污損；
c．	點(diǎn)火開關(guān)（起動(dòng)開關(guān)）損壞；
d．	起動(dòng)繼電器故障；
e．	起動(dòng)電機(jī)上的電磁控制裝置故障；
f．	起動(dòng)電機(jī)故障；
3.2 起動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力，一般有以下幾種原因：
a.	蓄電池充電不足；
b.	導(dǎo)線連接處接觸不良；
c.	起動(dòng)電機(jī)故障，主要是直流電動(dòng)機(jī)故障，例如電樞繞組或磁場(chǎng)繞組匝間短路，使電樞電流強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，使起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)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(jī)的效率降低，以及軸承過緊加大機(jī)械損失，這些故障也都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力；
4、點(diǎn)火開關(guān)（電鎖，鑰匙開關(guān)）：點(diǎn)火開關(guān)是工程機(jī)械重要的控制開關(guān)，一般包括電源控制，預(yù)熱控制，起動(dòng)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(chǎng)吸力使銜鐵動(dòng)作，將觸點(diǎn)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(chǎng)合，有時(shí)候也經(jīng)常用于信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。繼電器的畫法符號(hào)：
   
 目前，CLG系列挖掘機(jī)用的繼電器有：主電源繼電器MZJ100A/006，起動(dòng)繼電器、斷油閥繼電器MZJ50A/006，快慢速繼電器。（講課時(shí)準(zhǔn)備繼電器）

5.	斷油閥（熄火電磁鐵）：其實(shí)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(dòng)機(jī)燃油油路的開啟（為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)做準(zhǔn)備）與關(guān)閉（使發(fā)動(dòng)機(jī)停止）。
     CLG200-3、CLG230、CLG300使用的是新格斯達(dá)（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(shí)，將點(diǎn)火開關(guān)旋到“ON”擋，斷油閥維持線圈（紅線與黑線之間）得電（用萬(wàn)用表測(cè)為24V），但斷油閥不動(dòng)作；將點(diǎn)火開關(guān)旋到“START”擋瞬間，斷油閥推拉線圈（白線與黑線之間）得電（用萬(wàn)用表測(cè)為24V），斷油閥吸合，同時(shí)斷油閥維持線圈（紅線與黑線之間）繼續(xù)保持有電（用萬(wàn)用表測(cè)為24V），松開點(diǎn)火開關(guān)，點(diǎn)火開關(guān)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(shí)請(qǐng)嚴(yán)格按照新格斯達(dá)的要求安裝。
   7. 線圈管理器：線圈管理器是用來保護(hù)斷油閥（熄火電磁鐵）的延時(shí)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(shí)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(shí)大約1秒左右后，輸出端的白線不在有電，雖然此時(shí)輸入端的白線依然有電，這樣便避免了斷油閥推拉線圈長(zhǎng)時(shí)間通電將斷油閥燒毀。
8.	二極管：是一種半導(dǎo)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(dāng)陽(yáng)極接電源正極，陰極接電源負(fù)極時(shí)，如圖1，回路中的電流I不為0；當(dāng)陽(yáng)極接電源負(fù)極，陰極接電源正極時(shí)，回路中的電流I為0。
 

9.	傳感器和儀表、報(bào)警開關(guān)和報(bào)警單元：
傳感器是將被測(cè)量的某一物理量按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成另一種便于測(cè)量或應(yīng)用的物理量的裝置，一般是將被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成電壓值或電流值，所以有時(shí)也將傳感器稱為變換器。
        報(bào)警開關(guān)是反映被測(cè)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(cè)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(nèi)部的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路將從傳感器采樣到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后通過驅(qū)動(dòng)電路在液晶顯示屏（LCD）相應(yīng)的信息。
報(bào)警單元是根據(jù)報(bào)警開關(guān)提供的信號(hào)而產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)的裝置。
        在CLG挖掘機(jī)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(nèi)儲(chǔ)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(jī)油壓力傳感器（帶報(bào)警端）和機(jī)油壓力表：是用來監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力的儀表。機(jī)油壓力傳感器為可變電阻式，機(jī)油壓力表為電磁式儀表；
c.	冷卻水溫傳感器（帶報(bào)警端）和冷卻水溫表：是用來監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)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(fù)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(fù)溫度系數(shù)的則相反；CLG挖掘機(jī)用的是負(fù)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(zhuǎn)速表（帶小時(shí)計(jì)）和轉(zhuǎn)速傳感器：轉(zhuǎn)速表是用來監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的儀表，轉(zhuǎn)速表表頭屬電磁式儀表表頭，但表頭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是傳感器信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后得來的，傳感器信號(hào)可以取自發(fā)電機(jī)的“W”端，也可以取自轉(zhuǎn)速傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器為磁電式傳感器，此傳感器安裝在飛輪殼
小時(shí)計(jì)是記錄機(jī)器工作時(shí)間的儀表，為數(shù)字式儀表。
           目前，CLG挖掘機(jī)的燃油量表、冷卻水溫表、機(jī)油壓力表、電壓表是合成在一組合表中，如圖示：
 
    轉(zhuǎn)速表和小時(shí)計(jì)也是合成在一個(gè)表中，如圖示：
 
           CLG挖掘機(jī)的報(bào)警單元如下表所示
a.	快速：燈亮表示當(dāng)前機(jī)器處于快速行進(jìn)狀態(tài)；
b.	慢速：燈亮表示當(dāng)前機(jī)器處于慢速行進(jìn)狀態(tài)；
c.	充電指示燈：燈亮表示當(dāng)前機(jī)器處于不發(fā)電狀態(tài)；燈滅表示當(dāng)前機(jī)器處于發(fā)電狀態(tài)；
d.	水溫：燈亮表示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫超高狀態(tài)；
e.	液壓油溫：燈亮表示當(dāng)前機(jī)器的液壓油溫超高狀態(tài)；
f.	機(jī)油壓力：燈亮表示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力偏低；
g.	柴油濾芯阻塞報(bào)警：燈亮表示當(dāng)前柴油濾芯阻塞；
h.	空氣濾芯阻塞報(bào)警：燈亮表示當(dāng)前空氣濾芯阻塞；





序號(hào)	名     稱	符      號(hào)
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(shè)備：
a．	雨刮和清洗器：
b．	照明燈和信號(hào)燈：
c．	電喇叭：
d．	收放機(jī)：

三、	故障判斷及維修基本：
1、	維修人員須知：
a．	數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法：
         a.1    直流電壓的測(cè)量方法：
將量程開關(guān)置于所需電壓量程（由于本機(jī)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(cè)點(diǎn)，黑表筆接搭鐵，顯示出來的數(shù)值即為被測(cè)點(diǎn)的電壓值。
a.2   電阻的測(cè)量方法：
黑表筆接“COM”插孔，紅表筆接“V Ω”插孔，
將量程開關(guān)置于所需電阻量程，
將表筆跨接在被測(cè)電阻的兩端，顯示出來的數(shù)值即為被測(cè)電阻的阻值。

   a.3   二極管的測(cè)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(fù)極，應(yīng)顯示讀數(shù)“510”（對(duì)本機(jī)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(hào)、文字符號(hào)、連線以及節(jié)點(diǎn)組成。一個(gè)完整的電路由電源、受電元件、控制元件和導(dǎo)線組成（畫圖）。工程機(jī)械的電源包括蓄電池和發(fā)電機(jī)，二者并聯(lián)；受電元件。。。；控制元件。。。；導(dǎo)線就是線束而已；
讀圖時(shí)要注意“技術(shù)要求”中的說明，例如：
 
常用電器設(shè)備的圖形符號(hào)的畫法必須了解，同時(shí)注意文字符號(hào)。
C、常識(shí)：
1.所有元器件的接線必須嚴(yán)格正負(fù)極；
2.線路必須有保護(hù)措施，例如保險(xiǎn)片，保險(xiǎn)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(shí)應(yīng)關(guān)閉電源，否則會(huì)出現(xiàn)意想不到的后果；
5.蓄電池：不同型號(hào)的電瓶不能混用，拆換電瓶時(shí)應(yīng)注意順序，電瓶的透氣孔千萬(wàn)不能堵了。。。
6.要在機(jī)器上進(jìn)行焊接時(shí)，一定記住要將電源總開關(guān)（或者負(fù)極開關(guān)）斷開，而且要盡可能將焊接的負(fù)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(shí)，一定要切斷電源；

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