AG真人官网挖掘机电气基础知识精要doc目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc303029308 一、直流电路 PAGEREF _Toc303029308 \h 2 HYPERLINK \l _Toc303029309 （一）电路及基本物理量 PAGEREF _Toc303029309 \h 2 HYPERLINK \l _Toc303029310 1.电路 PAGEREF _Toc303029310 \h 2 HYPERLINK \l _Toc303029311 2.电路中的几个物理量 PAGEREF _Toc303029311 \h 3 HYPERLINK \l _Toc303029312 （二）欧姆定律及其应用 PAGEREF _Toc303029312 \h 4 HYPERLINK \l _Toc303029313 1.部分电路欧姆定律 PAGEREF _Toc303029313 \h 4 HYPERLINK \l _Toc303029314 2.全电路欧姆定律 PAGEREF _Toc303029314 \h 5 HYPERLINK \l _Toc303029315 3.电阻串并联 PAGEREF _Toc303029315 \h 6 HYPERLINK \l _Toc303029316 （三）电功和电功率 PAGEREF _Toc303029316 \h 7 HYPERLINK \l _Toc303029317 1.电功 PAGEREF _Toc303029317 \h 7 HYPERLINK \l _Toc303029318 2.电功率 PAGEREF _Toc303029318 \h 8 HYPERLINK \l _Toc303029319 3.焦耳定律 PAGEREF _Toc303029319 \h 8 HYPERLINK \l _Toc303029320 二、磁场 PAGEREF _Toc303029320 \h 9 HYPERLINK \l _Toc303029321 （一）磁的基本知识 PAGEREF _Toc303029321 \h 9 HYPERLINK \l _Toc303029322 1.磁体与磁极 PAGEREF _Toc303029322 \h 9 HYPERLINK \l _Toc303029323 2.磁场与磁力线 PAGEREF _Toc303029323 \h 10 HYPERLINK \l _Toc303029324 （二）电流磁场的产生 PAGEREF _Toc303029324 \h 10 HYPERLINK \l _Toc303029325 1.直流电流产生的磁场 PAGEREF _Toc303029325 \h 11 HYPERLINK \l _Toc303029326 2.环形电流产生的磁场 PAGEREF _Toc303029326 \h 11 HYPERLINK \l _Toc303029327 三、万用表 PAGEREF _Toc303029327 \h 12 HYPERLINK \l _Toc303029328 （一）万用表原理 PAGEREF _Toc303029328 \h 12 HYPERLINK \l _Toc303029329 1．测直流电流 PAGEREF _Toc303029329 \h 12 HYPERLINK \l _Toc303029330 2．测直流电压 PAGEREF _Toc303029330 \h 13 HYPERLINK \l _Toc303029331 3．测电阻 PAGEREF _Toc303029331 \h 13 HYPERLINK \l _Toc303029332 （二）万用表的使用方法及注意事项 PAGEREF _Toc303029332 \h 14 HYPERLINK \l _Toc303029333 1.使用方法 PAGEREF _Toc303029333 \h 14 HYPERLINK \l _Toc303029334 2.注意事项 PAGEREF _Toc303029334 \h 15 HYPERLINK \l _Toc303029335 3.测量实例 PAGEREF _Toc303029335 \h 15 HYPERLINK \l _Toc303029336 四、传感器的基本概念 PAGEREF _Toc303029336 \h 20 HYPERLINK \l _Toc303029337 （一）传感器的定义 PAGEREF _Toc303029337 \h 20 HYPERLINK \l _Toc303029338 （二）传感器的组成 PAGEREF _Toc303029338 \h 20 HYPERLINK \l _Toc303029339 五、挖掘机电路图常用电器元件符号 PAGEREF _Toc303029339 \h 22 HYPERLINK \l _Toc303029340 N PAGEREF _Toc303029340 \h 22 HYPERLINK \l _Toc303029341 F PAGEREF _Toc303029341 \h 23 HYPERLINK \l _Toc303029342 B PAGEREF _Toc303029342 \h 23 一、直流电路 （一）电路及基本物理量 1.电路 1.1电路的组成及作用 电流经过的路径称为电路。图1-1a所示为一简单电路的实物接线图。 电路可以用电路图来表示，图中的设备或元器件用国家统一规定的符号表示。图1-1b就是图1-1a的电路图。 电路由电源、负载、连接导线、开关组成。 电源：把非电能转化成电能的装置，如挖掘机上的电瓶、发电机、手电筒上用的干电池等。 负载：把电能转化成其他形式能量的装置，如挖掘机上的照明灯、空调、收音机、起动电机等。 开关：接通或断开电路的控制元件AG真人官网。 连接导线：把电源、负载及开关连接起来，组成一个闭合回路。 电路的作用就是实现电能的传输和转换。 1.2电路的状态 电路通常有以下三种状态： 通路状态：电路中处处连通构成闭合回路，负载中有电流流过。 断路状态：电源两端或电路某处断开，电路中无电流。 短路状态：电源两极不经过负载直接连通的电路。短路时会形成过大的电流，损 供电电源、供电线路及负载，因此须严格防止，避免发生。 2.电路中的几个物理量 2.1电流 电荷有规则的定向移动称为电流。导体中的电流是由于导体内部自由电子在电场力作用下有规则的移动而形成。电流的大小取决于在一定时间内通过导体横截面积的电荷量的多少。 电流的大小等于单位时间内通过导体横截面积的电荷量，用字母I表示。若t秒内通过导体横截面积的电荷量为Q库仑，则： I=Q/t 式中：I—电流，单位安培（A）; Q—电荷量，单位库仑（C）； t—时间，单位（S）。 常用的电流单位还有千安（KA）、毫安（mA）和微安（uA）。它们之间的关系如下： 1KA=10A 1mA=10A 1uA=10mA=10A 电流不仅有大小，而且还有方向，规定以正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的方向。 2.2电压 电压就是电路中两点的电位差。通常规定电压的参考方向为高电位(“+”极性)端指向低电位(“-”极性)端，即电压的方向为电位降低的方向，在电路图中所标电压的方向一般都是参考方向，它们的真实值为正值，还是负值，视选定的参考方向而定，电压的单位为伏特(V),通常用字母U来表示。 除伏特外常用的电压单位还有千伏（KV）、毫伏（mV）和微伏（uV）。 1KV=10V 1mV=10V 1uV=10mV=10V 2.3电动势 电动势是衡量电源将非电能转换成电能本能的物理量,电动势通常是对电源内部而言。它的参考方向规定为电源内部低电位(“-”极性)端指向高电位(“+” 极性)端，即电动势的方向为电位升高的方向，电动势的单位与电压的单位一样为伏特（V），通常用字母E来表示。 2.4电阻 导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。其单位为欧姆，简称欧，用符号Ω表示。常用的电阻除欧外，还有千欧（KΩ）、兆欧（MΩ），它们之间的转换关系如下： 1 KΩ=10Ω 1 MΩ=10KΩ=10Ω 导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端电压大小而改变。实验证明，导体的电阻跟，导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。 R=ρL/S 式中：R—导体电阻，单位欧为（Ω）； ρ—导体电阻率，单位为（Ω.m）; L—导体长度，单位为（m）； S—导体截面积，单位为（m）。 （二）欧姆定律及其应用 1.部分电路欧姆定律 图1-2所示为不包含电源的部分电路。但在电阻R两端施加电压U时，电路中就有电流流过。实验证明，流过导体的电流I与这段导体两端的电压U成正比，与这段导体的电阻R成反比。 图1-2 即I=U/R。 式中 I—流过导体的电流，单位为A； U—导体两端的电压，单位为V； R—导体的电阻，单位为Ω。 2.全电路欧姆定律 全电路是指含有电源的闭合电路，如图1-3所示。 图中的点画线框表示一电源的内部电路，称为内电路。r为电源的内阻。全电路的欧姆定律为： I=E/(R+r) 式中 I—电路中电流，单位（A）； E—电源电动势，单位（V）； r—电源内阻，单位（Ω）； R—负载电阻，单位（Ω）。 由上式得： E=I R+Ir 式中I R（U）是指电源的向外电路的输出电压，也为电源的端电压；Ir是指电源内阻上的电压降。因此电源电动势在数值上等于闭合电路中内、外电路电压降之和。 端电压U=E-Ir。当负载电阻R为无穷大即外电路开路时，I=0，端电压最高且等于电源电动势E；当R增加，电路中电流I就减小，则Ir减小，则端电压U=E-Ir将增大；反之，端电压U将减小。因此，电源的端电压随负载电流的变化而变化。 3.电阻串并联 3.1电阻的串联 在电路中，若两个或两个以上的电阻依次相连，组成一条无分支的电路，这种连接方式叫做电阻的串联。如图1-4（a）所示。 图1-4 两电阻串联电路及等效电路 电阻串联电路具有以下性质： 1）流过每个电阻的电流都相等，即 I=I=I=……..=I 2)电路两端的总电压等于各电阻两端的电压之和，即 U=U=U=……..=U 3)总电阻等于各串联电阻之和，等效电路如图1-4（b）所示，即 R=R+R+…………..+R 根据串联电路的特性，则电路中串联电阻具有分压作用，如需调节电路中的电流时，一般可在电路中串联一个变阻器来调节，改变电阻的大小，可得到不同的电压。 3.2电阻的并联 有两个或多个电阻连接在两个公共的节点之间，承受同一个端电压，这些电阻的连接关系称为并联，如图1-5(a)所示。 图1-5两个电阻并联电路和等效电路 电阻并联电路具有以下性质: 1)各电阻两端的电压相等，且等于电路两端的电压，即 U=U=U=…….U 2)总电流等于各电阻中的电流之和，即 I=I=I…….=I 3)总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，等效电路如图1-5（b）所示，即 = = ……= 根据并联电路的特性，则电路中并联变阻器可以起到分流或调节电流的作用；挖掘机蓄电池并联时，是把正极与正极相连，负极与自极相连，不论并联的个数是多少，电压均保持不变，但容量增加，是各蓄电池容量之和。 （三）电功和电功率 1.电功 电流流过负载时，负载将电能转换成其他形式的能（如磁能、热能、机械能等）。把电能转换成其他形式能的过程，称之为电流做功，简称电功，用符号W表示。由U=W/Q, I=Q/t, I=U/R可得电功的表达式： W=UQ=IUt=IRt= U/RXt 式中 W—电功，单位为J； I—电流，单位A； U—电压，单位V； R—电阻，单位Ω； t—时间，单位S。 在实际工作中，电功的单位常用千瓦小时（KW.h）,俗称“度”。通常我们所说的一度电，即是指功率为1KW的用电器在1h内消耗的电能。 2.电功率 电流在单位时间内所做的功，称为电功率，简称功率，用字母P表示，其数学表达式为 P=W/t 式中 P—电功率，单位瓦W； W—电功，单位为J； t—时间，单位s。 电功率的常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等。 1kW=10W 1W=10mW 根据电功的公式可得：P=IU=IR=U/R 根据上式可知： 当负载一定时，P= IR=U/R知，电功率与电流的平方或电压的平方成正比。 当流过负载的电流一定时，有P= IR知，电功率与电阻值成正比。由于串联电路流过同一电流，则串联电阻的功率与各电阻的阻值成正比。 当加在负载两端的电压一定时，由P=U/R知，电，功率与电阻成反比。因为并联电路中个电阻两端的电压相等，所以各电阻的功率与电阻的阻值成反比。 3.焦耳定律 电流通过导体时使导体发热的现象，称为电流的热效应。 实验证明：电流通过某段导体时所产生的热量与电流的平方、导体的电阻及通电时间成正比，这一定律称为焦耳定律。数学表达式为： Q=IRt 式中 Q—热量，单位J； I—电流，单位A； R—电阻，单位Ω； t—时间，单位S。 当电气系统中传输的功率一定时，即功率P为恒值时，根据I=P/U知，若系统电压越高，回路中产生的电流就会越小，由Q=IRt知，连接导线和负载中产生的热量就会越小，则整个电路中的电损失就会越小。这就是为什么电厂要将电转换成高压电进行传输。 二、磁场 （一）磁的基本知识 1.磁体与磁极 人们把物体能够吸引铁、镍、钴等的金属及其合金的性质称为磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体分为天然磁体（磁铁矿）和人造磁体两大类。常见的有条形、蹄形和针形几种。如图2-1所示。 S N S N 图2-1 磁体两端最强的区域叫磁极。若将实验用的磁针转动，待静止时会发现它停止在南北方向上（图2-2）。磁针指北的一端叫北极，用N表示；磁针指南的一端叫南极，用S表示。 图2-2 任何磁体都具有两个磁极，而且无论把磁体怎样分割，磁体总保持有两个磁极，即N极和S极，如图2-3所示。 图2-3 与电荷间的相互作用力相似，磁极间也具有相互作用力，即同名极相互排斥，异名极相互吸引，如图2-4所示。 图2-4同名极互相排斥、异名极互相吸引 2.磁场与磁力线 磁极间存在着相互作用，这一现象说明在磁体周围空间有力的存在，这种力叫做磁力。具有磁力存在的空间叫做磁场。 为了形象描述磁场的存在，并描绘出磁场的强弱和方向，人们通常用假想的磁力线磁感应线）磁力线是互不交叉的闭合曲线；在磁体外部，磁力线由N极指向S极；在磁体内部，磁力线）磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针N极的指向。 3）磁力线越密，磁场越强；磁力线越疏，磁场越强。磁力线均匀分布且又相互平行的区域，称为均匀磁场；反之则称为非均匀磁场。 （二）电流磁场的产生 丹麦物理学家奥斯特于1820年发现，电流周围存在磁场。电流与其产生磁场的方向可用安培定则（也称右手螺旋定则）来判断。安培定则及适用于判断电流产生磁场的方向，也可用于在已知磁场方向时判断电流的方向。 1.直流电流产生的磁场 如图2-6所示，用右手握住通电直导体，让拇指指向电流方向，则弯曲四指的指向就是磁场方向。 图2-6 通电直导线.环形电流产生的磁场 如图2-7所示，用右手握住螺线管，弯曲四指指向线圈电流方向，则拇指方向就是磁场方向。 图2-7 环形电流产生的磁场 三、万用表 （一）万用表原理 万用表有很多种，现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表。其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表（微安表）做表头。当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻。 1．测直流电流 如图3-1所示，当测量直流电流时，将万用表串联到被测电路中。其原理是在表头上并联一个适当的电阻（??分流电阻）来扩展电流量程。当改变分流电阻的阻值时，就能改变电流测量范围。 图3-1 万用表测电流 2．测直流电压 如图3-2所示，当测量直流电压时，将万用表并联到被测的电器元件（电源）两端。其原理是在表头上串联一个适当的电阻（叫倍增电阻）进行降压来扩展电压量程。改变倍增电阻的阻值，就能改变电压的测量范围。 图3-2万用表测电源 3．测电阻 如图3-3所示，当测量电阻时万用表自身给自己供一个电源，测量时将表笔并到所测电阻两端。其原理是在表头上并联和串联适当的电阻，同时串接一节电池，使电流通过被测电阻，根据电流的大小，就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值，就能改变电阻的量程。 图3-3 测电阻 （二）万用表的使用方法及注意事项 1.使用方法 图3-3为一款数字式万用表，当使用时将电源开关按下，同时黑表笔插入COM孔，然 图3-3 数字式万用表 后根据需要选择红表笔的插孔位置。 a）当需要测量电压或电阻时将红表笔插入V/Ω孔。根据需要，将中间的开关旋钮旋至Ω（测电阻）、DCA（测直流）、ACV（测交流）范围。根据电路中电压大小选择适当的量程，将表笔并到被测电气元件（电源）的两端。 b）当需要测量电流时将测将红表笔插入mA孔（所测电流200mA时)或10A孔（所测电流200mA)。根据需要，将中间的开关旋钮旋至DCV（直流）或ACV（交流)范围。根据电路中电流大小选择适当的量程；当选择了1
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