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龙工装载机电气系统,朱建文,目录,第一章 基本术语和概念 3,第二章 电气系统三大定律 16,第三章 装载机电气系统特性 18,第四章 装载机电器元件 21,第五章 装载机电气系统符号 66,第六章 LG855D电路图分析 68,附件： 装载机电路图 75,第一章 基本术语和概念,1.1 电 电是一种能量，包括了许多种由于电荷的存在或移动而产生的现象如发光、发热、电磁感应、电场、电磁场、静电场、闪电等1.2 静电 静电，就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷（流动的电荷就形成了电流）电荷分为正电荷（Q+）和负电荷（Q-）两种，电荷间同性相斥，异性相吸物质失去电子为带正电荷，得到电子为带负电荷1.3 电流 导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了 电流 电流大小用电流强度表示，指单位时间内通过导体横截面的电荷量其方向与电子移动的方向相反。

用字母I表示（I=Q/t），单位为安培（A） 安培（A）=伏特（V） /欧姆（Ω）,1.3.1 安全电流： 根据电击事故分析得出：当工频电流为0．5～1mA时，人就有手指、手腕麻或痛的感觉；当电流增至8～10mA时，针刺感、疼痛感增强发生痉挛而抓紧带电体，但终能摆脱带电体；当接触电流达到20～30mA时，会使人迅速麻痹不能摆脱带电体，而且血压升高，呼吸困难；电流为50mA时，就会使人呼吸麻痹，心脏开始颤动，数秒钟后就可致命通常规定工频为50Hz时，10mA为通过人体的安全电流1.3.2 电场的移动速度 电子在电场力的作用下的移动速度等于磁场速度等于自然界物体运动的最大速度 光速 约为300000KM/s（约为30万公里每秒）,1.3.3 电流 的大小和方向： 电流根据其大小和方向的变化分为直流电（DC）和交流电（AC） 直流电（DC）：方向不随时间发生改变的电流 如蓄电池提供的电流,交流电（AC）：大小和方向 都发生周期性变化的电流 如家用电流,通过一定的电器元件和设备可以实现直流和交流之间的转换如二级管整流；逆变器等,1.3.5 电流伴随的现象： ①电流热效应（发热） 导体通过电流时会产生热量 Q=I²*R*t。

如灯泡、点烟器、保险等电器 元件的工作原理是利用电流热效应而工作的 ②电流磁效应（生磁） 导体通过电流时会在周围产生磁场B=μIld/s 如：继电器、起动机、发电机、 电磁阀等电器元件的工作原理是利用电流磁效应而工作的,1.3.4 电流产生的两个条件：,① 有电场（在电路中，有电压差）,② 有可以移动的自由电荷（在电路中，是闭合回路）,1.4 电动势 电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量电动势使电源两端产生电压在电路中，电动势常用E表示单位是伏特（V）方向为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反电动势是一种电源客服电场力移动电荷的能力1.5 电压 在电路中两点之间的电位差称为电压其方向为从高电位指向低电位用字母U表示，单位为伏特（V）,人体安全电压：一般规定在一般环境条件下允许持续接触的安全特低电压是36V1.6 电阻 电阻是指在电路中表示导体对电流阻碍作用的大小用字母R表示，单位为欧姆（ Ω ）电阻元件的电阻值大小一般与温度（T），材料（ 电阻率 ρ ），长度（l），还有横截面积（S）有关在温度一定的情况下： R= ρ*l/S 人体在通常情况下的阻值在1KΩ左右。

衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数如用电阻的温度系统做成了热敏电阻（水温传感器、油温传感器、温控开关等电器元件） 电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能电阻在电路中通常起分压、分流的作用1.7 功率 功率是指单位时间内所做的功用字母P表示，单位为瓦特（W）在常见电路中P=U*I=I²*R=U²/R1.8 电路的三种状态 ①通路：指电路中能够正常流通的状态 ②短路：电源不经过负载而直接由导线接通成回路的状态出现短路易造成电流过大导致电路元件损坏甚至起火有时会产生上万甚至十几万安的大电流因此会产生大量的热量，损毁设备，电弧会将许多元件短时间融化同时，产生的电流还会带来一定的电磁力，它同样会损坏设备同样可能造成重大火灾及伤害事件 装载机电路为单线负极搭铁的电路，正极线在磨损破皮后会导致电路短路，容易导致火灾所以要确保导线的绝缘性能 ③断路：电路中因中断而使电阻过大，电流无法正常通过的状态出现断路时电路中电流为零，与之相连的电气元件不工作中断点两端电压为电源电压1.9 电路的两种连接方式,① 串联： 把电气元件逐个顺次 连接起来组成的电路连接方式。

串联中各个电气元件的通过的电流一样，电压和等于首、尾电气元件间的总电压串联中一个电气元件断路将导致整个串联电路断路不工作② 并联： 把电气元件并列地接到电路中的两点间的电路连接方式并联中各个电气元件的电压相等，电流和等于首、尾电气元件间的总电流第二 章电气系统三大定律,2.1 基尔霍夫电流定律 在任一瞬时，流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和2.3 基尔霍夫电压定律 在任一瞬间，沿电路中的任一回路绕行一周，在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和E1+E2….En=U1+U2…Un,2.2 欧姆定律 在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律即I=U/R,第三节 装载机电气系统特性,装载机电气系统是一个具有单线制、负极搭铁、双电源、用电设备并联、低压直流供电等特性的工程机械电气系统3.1 单线制 即由电源到用电设备只连接一根导线，而用机身作另一根导线单线制使用导线少，安装简单，线路清晰同时也要求导线的绝缘安全、可靠3.2 负极搭铁 在采用单线制供电时，将电源负极与金属机体相连即将装载机的车架、发动机壳体等金属件作为电气系统回路中的负极导线。

3.3 双电源 就是指装载机有蓄电池和发电机两个供电电源蓄电池是辅助电源，在发动机未运转时向有关用电设备供电；发电机是主电源，当发动机运转到一定转速后，发电机转速达到规定的发电转速，开始向有关用电设备供电，同时对蓄电池进行充电两者互补可以有效地使用电设备在不同的情况下都能正常地工作，同时也延长了蓄电池的供电时间3.4 用电设备并联 就是指车上的各种用电设备都采用并联方式与电源连接，每个用电设备都由各自串联在其支路中的专用开关控制，互不产生干扰3.5 低压直流,目前装载机电源均采用两个12V的蓄电池串联成24V低压直流电源给系统供电所使用的发电机亦为低压硅整流交流发电机经硅整流管整流后输出为30V以下的低压直流电源给系统供电第四节 装载机电器元件,4.1 蓄电池 通常指能进行二次放电的电池称为蓄电池，是一种将化学能转化成电能的装置龙工装载机的蓄电池使用的是免维护的蓄电池即蓄电池在使用过程中电解液的消耗量非常小，在使用寿命内不需要补充蒸馏水它还具有耐震动、耐高温、体积小、自放电小的特点，使用寿命一般为普通蓄电池的两倍 蓄电池状态判断：可以通过密度计电眼颜色显示判断蓄电池的使用状态,绿色：电池正常,黑色：需要补充电,白色：电池需更换,,,,,4.1.1 密度计的电眼仅仅标示蓄电池中一格的状态, 要判定整个蓄电池的状态, 还需借助于万用表等检测工具.一般来说,充满电的蓄电池正常电压为12.6– 12.8 伏; 如果电压低于10.1 伏时, 需要补充电;如果充电后电压仍低于10.1 伏, 电池需更换。

4.1.2 蓄电池在充电时会产生气体，因此要保持蓄电池排气孔通畅，不要被堵塞，以免引起电池爆炸.,4.1.3 电池充电时应将充电机的正极和蓄电池的正极相连，充电机的负极和蓄电池的负极相连，严禁反向充电4.1.4 不要用螺丝刀或导线直接在极柱上用短路火花法来检查蓄电池是否有电，以免 瞬间电流过大，损坏蓄电池4.2 电容,电容是指容纳电场的能力，一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存在电路中，给定电势差，电容器储存电荷的能力称为电容最常见的是两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器电容用字母C表示，单位为法拉 （F）电容器在电路中主要利用其充放电功能进行工作，在电路中起通交流阻直流、存储电荷、释放电荷、滤波等作用电容器对直流电阻力无穷大，对交流电的阻力受交流电频率影响，相同的 电容对不同的电流频率将产生不同的容抗电容器的工作原理如下所示：,电源开关s未合上时．电容器的两 金属板和其它普通金属板—样是不带 电的 当开关S合上时，电容器正极板上 的自由电子便被电源所吸引，并推送 到负极板上面。

由于电容器两极板之 间隔有绝缘材料，所以从正极板跑过 来的自由电子便在负极板上面堆积起 来．正极板便因电子减少而带上正电，负极板便因电子逐渐增加而带上负电电容器两个极板之间便有了电位差，当这个电位差与电源电压相等时，电容器的充电就停上了．此时若将电源切断，电容器仍能保持充电电压对已充电的电容器，如果我们用导线将两个极板连接起来，由于两极板间存在的电位差，电子便会通过导线，回到正极板上，直至两极板间的电位差为零．电容器又恢复到不带电的中性状态，导线中也就没电流了如加在电容器两个极板上的电流为交流电流，则电流每一次变化会导致电容器进行一次充放电电流频率越高，电容器的充放电次数增多，充放电电流也就增强，即电容器对于频率高的交流电的阻碍作用就减小,即容抗小,反之电容器对频率低的交流电产生的容抗大．对于同一频率的交流电，电容器的容量越大，容抗就越小，容量越小,容抗就越大,4.3 发电机,发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时（怠速以上），向所有用电设备（起动机除外）供电，同时向蓄电池充电其工作原理是利用导线在磁场中切割磁力线运动产生电动势（E=BLVsinθ或E=△φ/△t），电动势外接一个闭合回路将产生电流。

发电机常见的有直流发电机和交流发电机两种，现直流发电机已经很少用，工程机械上现多使用交流发电机为整体式交流发电机，所产生的三相交流电流经过内置调节器调压及二极管整流后输送出低压直流电直流发电机工作原理,交流发电机工作原理,整体式交流发电机结构及工作示意图,装载机用整体式交流发电机是通过发动机带动带电的励磁线圈（转子）旋转产生不断变化的磁场，使发电机的发电线圈（定子）中的磁通量发生变化（切割磁力线）产生大小和方向不断变化的电动势，波形如右图1所示 在经过二级管整流后形成方向一定的直流电波 经过内置调节器的调节滤波后 形成了装载机电气系统中所需要的低压直流电发电机B+端连接启动马达端至发电机励磁线路和发电电路,发电机D+端由发电线路引出接口连接充电指示灯及计时器,,,4.4 导线 指由导电、导热性能好的材料（如铜、铝等金属）组成的传导电流的电线装载机所用的导线由以下数据进行区别导线绝缘层颜色、线号、公称截面积、,π(d/2）²,4.4.1 导线的绝缘层颜色一般在电路图中会以英文的头一两个字母表示 如右图4.4.2 导线线号在电路中会标明，实物中会打印在绝缘层上或用绝缘套标的两头4.4.3 公称截面积表示导线的的粗细，公称截面积越大导线的电阻越小，损耗的功率越少，表示导线可以通过的电流越大。

4.4.4 电路图中导线的两种相交方式,或,4.4.5 推荐导线的连接方式,4.5 电流保险 电流保险是由电阻率比较大而熔点较低的银铜合金制成的保险丝会在。