工程机械电器系统

第三节
电路符号的识读
对于基本的元器件，其图形符号、文字符号都是相同的，如 电阻、电容、照明灯、蓄电池等。由于目前国内还没有工程机械 电气图形符号统一标准，各个生产厂家对某些电器所采用的图形 符号有所不同，与标准规定有一些差异，这给识读电路图造成一 定困难，但图形符号基本结构的组成是相似的，只要了解它们的 区别，就能避免识读错误。下面通过具体示例来说明不同机型在 表示同一元器件的图形符号时，在电路图中的差异。
第一章
概
述
工程机械的电器设备系统是整机的重要组成部分，其性能的 好坏直接影响到整机使用的经济性、可靠性和安全性。为了使机 器发动需要使用起动机，为了保证安全行驶需要各种指示仪表信 号装置和照明电器的正常工作。 实践证明，由于工程机械处于振动和灰尘等恶劣的工作环境 下，加上操作人员的使用不当，不能及时的维护保养，很容易使 电器设备损坏。据统计,电器设备所出现的故障占总故障的30%左 右，由此可见，为了保证工程机械设备的正常使用，对电器设备 正确使用维护保养就显得特别重要。
一、蓄电池的构造 通常工程机械车辆上使用的是12V启动型铅酸蓄电池，它是由 极板、隔板、容器及电解液等部分组成（见图），容器有6个单格， 格内装有电解液，正负极板浸入电解液中成为单格电池，每格电 池标称电压2V，6格串联起来，成为12V蓄电池。
1.外壳 2.盖子 3.加液孔盖 4.连接条 5.极桩 6.极板组
（4）了解电路图的一般规律 ①标准画法的电路图，开关的触点位于零位或静态，即开关 处于断开状态或继电器线圈处于不通电状态。 ②汽车电路是单线制，各电器相互并联，继电器和开关串联 在电路中。 ③大部分用电设备都经过熔断器，受熔断器的保护。 ④把整车电路按功能及工作原理划分成若干独立的电路系统， 这样可解决整车电路庞大复杂，分析起来困难的问题。现在整车 电路一般都按各个电路系统来绘制，如电源系、起动系、点火系、 照明系、信号系等，这些单元电路都有它们自身的特点，抓住特 点把各个单元电路的结构，原理吃透了，理解整车电路也就容易 了。
第二章
电路读图基础
第二章
电路读图基础
第一节
电路常用符号
电路图是利用图形符号和文字符号，表示电路构成、连接关 系和工作原理，而不考虑其实际安装位置的一种简图。为了使电 路图具有通用性，便于进行技术交流，构成电路图的图形符号和 文字符号，不是随意的，它有统一的国家标准和国际标准。要看 懂电路图，必须了解图形符号和文字符号的含义、标注原则和使 用方法。
③分开表示法 分开表示法把一个元器件的各组成部分的图形符号在图上分 开布置，它们之间各部分的关系用项目代号表示的方法。显然， 分开表示法既减少了电路连接线的往返和交叉，又不会出现穿越 图面的机械连接线，所以在实际中得到广泛应用。但是，为了寻 找被分开的各部分，需要采用插图或表格等检索手段。
电路与导线的排列 电路的安排要求有清楚、一目了然的图示效果，各个电路的 排列必须优先采用从左到右、从上到下的原则，尽可能用直线、 无交叉点、不改变方向的标记方式。可以垂直地布置，或者水平 地布置。
二、电路图的用途：
（1）便于详细理解表达对象的线路布置； （2）为检测、寻找故障、排除故障提供信息； （3）为绘制接线图提供依据； 由于电路图描述的连接关系仅仅是功能关系，而不是实际的 连接导线，因此电路图不能代替布线图。
三、电路图的绘制方法：
在电气系统中，有大量的元器件的驱动部分和被驱动部分采 用机械连接，如继电器、按钮开关、光电偶合器等都属于这一类。 其表示方法有3种：集中表示法、半集中表示法和分开表示法，不 管采用何种表示方法，所给出的信息量都是相等的，在同一张图 纸上可以根据需要使用一种或同时使用几种表示方法。 ①集中表示法 集中表示法是把元器件各组成部分的图形符号绘制在一起的 方法，其特点是易于寻找项目的各个部分，元器件整体印象完整， 但仅适用于较为简单的电路。
图形符号的使用原则应遵循以下几点：
（1）首先选用优选形。 （2）在满足条件的情况下，首先采用最简单的形式，但图形符号必须 完整。 （3）在同一份电路图中同一图形符号采用同一种形式。 （4）符号方位不是固定的，在不改变符号意义的前提下，符号可根据 图面布置的需要旋转或成镜像放置，但文字和指示方向不得倒置。 （5）图形符号中一般没有端子代号，如果端子代号是符号的一部分， 则端子代号必须画出。 （6）一般连接线不是图形符号的组成部分，方位可根据实际需要布置。 （7）符号的意义由其形式决定，可根据需要进行缩小或放大。 （8）图形符号表示的是在无电压、无外力的常规状态。 （9）图形符号中的文字符号、物理量符号，应视为图形符号的组成部 分。当用这些符号不能满足标注时，可按有关标准加以补充。 （10）电路图中若未采用规定的图形符号，必须加以说明。
一、电路图具有以下特点：
（1）对全车电路有完整的概念。它既是一幅完整的全车电路图， 又是一幅互相联系的局部电路图，重点、难点突出，繁简适当； （2）尽可能减少导线的曲折与交叉。调整位置，合理布局，图面 简洁清晰图形符号照顾元件外形和内部结构，便于联想分析，易 读、易画； （3）电路系统的相互关联关系清楚。 其缺点是图形符号不规范，易各行其道，不利于交流。
工程机械的电器设备的使用特点： 1.低压：工程机械电器系统的额定电压通常为12V和24V。 2.直流：工程机械发动机是靠电力起动机起动的，它是直流串励式 电动机，必须由蓄电池供电，而蓄电池充电也必须是直流电，所以 工程机械电器系统为直流系统。 3.单线制：所有用电设备均为并联，即从电源到用电设备只用一根 导线（火线）连接，而用工程机械车身、发动机等金属体作为另一 根公共导线，俗称“搭铁”。
典型电源电路原理图示例：
1、电源总开关 2、蓄电池 3、钥匙开关 4、励磁电阻或充电指示灯 5、电子调节器 6、磁场绕组（转子） 7、电枢绕组 8、整流二极管
第二节
蓄电池
工程机械上通常使用的电能，由两个电源供应，发电机和蓄电 池。发电机由发动机带动发电的，蓄电池是借内部的化学反应来 储存电能向外供电的。发电机和蓄电池是并联的。 蓄电池的作用是： （1）发动机起动时，向起动机和点火系统供电。 （2）发电机不发电时，或电压较低的时候向用电设备供电。 （3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，辅助发电机供电。 （4）蓄电池存电不足，即发电机负载又较少时，它可将发电机的 电能转化为化学能储存在蓄电池，此外，蓄电池还相当于一个大 的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬间过电压，以保护晶体管 元件不被击穿，延长使用寿命。在一定意义上起到了稳压作用。
②半集中表示法 半集中表示法是把一个元器件某些组成部分（不是全部）的 图形符号在图上分开布置，它们之间的关系用机械连接线表示的 方法，机械连接线用虚线表示，可以是直线，也可以折弯、分支 和交叉。其特点是可减少电路连接线的往返和交叉，使图面清晰， 便于识读。但是，会出现穿越图面的机械连接线，所以适用于一 般电路，相对复杂电路，由于穿越图面的机械连接线过多，不采 用这种方法。
工程机械的电器设备数量和种类很多，但是按其用途通常可以 分成以下几个部分： 1.电源部分：包括蓄电池、发电机等 2.起动部分：包括起动机、起动电路等 3.用电设备：包括仪表电路、照明电路和其他用电及辅助用电设备 4.控制部分：包括开关、继电器和其他电子控制装置 5.配电设备：包括熔断器装置、整车线路等。
一、
一 般 常 用 符 号
二、 无 源 元 件 、 半 导 体 管 和 电 子 管 符 号
三、 电 能 的 发 生 和 转 换 符 号
四、 开 关 控 制 和 保 护 装 置 符 号
开 关 控 制 和 保 护 装 置 符 号
五、 操 作 及 非 电 量 控 制 符 号
操 作 及 非 电 量 控 制 符 号
第三章
电源电路
第三章
第一节
电源电路
电源电路原理
电源电路由蓄电池、交流发电机（包括电枢、磁场、内置调 节器等）、电源总开关、励磁电阻等组成，为全车提供所需的电 能。其电路特点为： 1.蓄电池的电源通过电源总开关控制 2.蓄电池与发电机并联 3.发电机的磁场由点火开关控制，磁场回路串有励磁电阻或充电 指示灯 4.发电机的电压调节器一般为内置 5.蓄电池充、放电电流由电压表或电流表指示
四、电路图的识读方法：
由于各厂家工程机械电路图的绘制方法、符号标注、文字标注、 技术标准的不同，电路图的画法有很大差异，这就给读图带来许 多麻烦，因此，掌握电路图识读的基本方法显得十分重要。 （1）认真阅读图注 认真阅读图注，了解电路图的名称、技术规范，明确图形符 号的含义，建立元器件和图形符号间一一对应的关系，这样才能 快速准确地识图。 （2）掌握回路的原则 在电学中，回路是一个最基本、最重要，同时也是最简单的概 念，任何一个完整的电路都由电源、用电器、开关、导线等组成。 一个用电器要想正常工作，总要得到电能。对于直流电路而言， 电流总是要从电源的正极出发，通过导线，经熔断器、开关到达 用电器，再经过导线（或搭铁）回到同一电源的负极，在这一过 程中，只要有一个环节出现错误，此电路就不会正确、有效。
（3）熟悉开关作用 开关是控制电路通断的关键，电路中主要的开关往往汇集许 多导线，读图时应注意与开关有关的5个问题： ①在开关的许多接线柱中，注意哪些是接直通电源的？哪些 是接用电器的？接线柱旁是否有接线符号？这些符号是否常见？ ②开关共有几个档位？在每个档位中，哪些接线柱通电？哪 些断电？ ③蓄电池或发电机电流是通过什么路径到达这个开关的？中 间是否经过别的开关和熔断器？这个开关是手动的还是电控的？ ④各个开关分别控制哪个用电器？被控用电器的作用和功能 是什么？ ⑤在被控的用电器中，哪些电器处于常通？哪些电路处于短 暂接通？哪些应先接通？哪些应单独工作？哪些应同时工作？哪 些电器允许同时接通。
通过上述示例可知，工程机械电路图形符号目前还没有统一 的标准，国内工程机械制造企业大都采用电气技术行业标准，所 以在识图过程中应不断地总结经验，找出不同的电路中采用的图 形符号有哪些相同点和不同点，这样可以提高读图速度。