工程机械电气控制基础(一)
机械设备电气控制
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 降压启动
机械设备电气控制 电机及机床电气控制 二)、电气原理图的画法
5．电气原理图中技术数据的标注
电气元件的技术数据，除在电气元件明细表中标明外，有 时也可用小号字体标在其图形符号的旁边。 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清 晰的原则，采用电器元件展开的形式绘制成的表示电气控制线 路工作原理的图形。
符号位置的索引用图号页次和图区编号的组合索引法索引代号的组成如图134所示图134索引代号的组成电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制知识点一机床电气原理图的画法及阅读方法一电气控制系统图项目实施二电气原理图的画法三电气原理图阅读和分析方法电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图电气控制系统图的结构电气控制系统图的结构电气原理图主电路控制电路电气控制系统图电气安装图电气接线图照明和控制电路电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制320槽线槽fu1fu2一电气控制系统图50505050360端子板kmfrtcfu3fu4某机床电气安装图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制一电气控制系统图某设备的电气接线图电机及机床电器控制电机及机床电器控制电机及机床电气控制机械设备电气控制二电气原理图的画法1
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：随着科学技术的进步，对施工机械的电子设备和控制技术的要求日益提高。
电气控制系统，也被称为“电气设备二次控制回路”，它是一种通过多个电气部件的组合来实现设备控制的系统，它可以监测、控制和保护机械设备的电气线路运行状况。
许多机械设备的控制回路都是千差万别的，对于各种高低压电气设备，可以使用电气控制系统来保证其电气回路的安全可靠运行，避免由于电流负载的不稳定而对设机械设备的正常工作造成不利的影响。
介绍了工程机械电控系统的组成、功能以及常见问题及解决方法。
本文对此进行了研究，希望能对我国有关产业的发展起到一定的指导作用。
关键词：工业机械；电气控制；基础构造引言工程机械的电控系统主要由三个部件构成：输入部件、逻辑部件和执行部件，输入部件是将机械设备和电控系统相连的部件，包括开关按钮和传感器部件；其中，其中，逻辑部分主要包括继电器、串并联和接触电路等，是构成该装置的关键环节；执行器是由信号灯，仪表盘，电磁阀等组成的，它是机器运转的终结器。
在具体的使用中，人们会把其它的辅助装置和电气控制系统组合起来，通过使用不同的电子部件，组成一个完整的控制装置，让工程机械具备了自动控制和监视等多种功能，这样，就可以让工厂自动控制机械设备的启停和供电，并监控设备的工作状态和运行参数等，以保证电气设备和线路的运行在安全的状态下。
1工程机械电气工程维护与管理的重要性电气工程设备在施工过程中，其安全性能直接影响到施工机械的使用效果。
电气工程机械在使用过程中出现故障，所造成的损失是无法估计的。
电气工程机械在使用过程中会产生大量的热能，这给电气工程机械的安全带来了很大的隐患。
因此，做好电气工程机械设备的日常维护与管理工作，对于确保设备的正常运转与产品的正常生产具有重要的现实意义。
首先，从操作者的角度来看，对工程机械及电气设备的维修管理，能够最大程度的保证人身安全，减少触电、火灾等事故的发生，维护技术员自身的安全，减少对家庭的伤害。
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：由于电气系统具有元件多样、结构复杂的特点，受环境、设备自身问题等多种因素影响易发生故障，给工程机械发展带来不利影响。
可将电气系统看作机械工程的大脑，电气系统能调控工程机械工作模式，大幅度提高运行效率，确保安全生产。
工程机械电气系统工作人员应了解电气系统组成，并做好设计工作，以此提升电气系统运行质效。
关键词：工程机械；电气控制系统；基础构造1工程机械电气控制系统的基础构造一般而言，工程机械的控制回路由电源供电回路、信号回路、自动与手动回路、制动启停回路以及自锁闭锁回路、保护回路等组成，由此实现对工程机械的电气自动控制。
常见的电源供电回路为单项交流电或直流电，常为220 V或24 V，能够为不同型号的机械设备的运行提供电源。
信号回路中设有信号灯、音响和显示器等设备，可对设备和线路的运行状态信息进行显示，为工作人员制定后续设备运行方案提供数据参考。
自动与手动回路则是指电气设备中的开关装置，尽管工厂可利用自动控制系统对设备的运行进行智能调控，但为避免紧急事故的发生，其控制线路中也会设置手动装置，以便工作人员在自动环节失效后利用手动回路进行控制。
制动启停回路是指电气设备中的紧急关停环节，当发生紧急事故时，工作人员可通过切断供电电源等方式对设备进行制动，实现电动机的紧急停车。
自锁闭锁回路是控制电气设备在启动按钮松开后能否正常运转的关键环节，人们将接触器的动断触点串联在线圈电路中，即便启动按钮松开，设备也能继续运行，此时即为自锁；2 电气系统的设计方法与步骤设计工作不仅影响机械电气系统正常运转有影响，还对运行安全产生影响。
因此，必须严格对待设计工作，确保设计方案科学、合理。
在设计时，需重点考虑安全问题及性能，工作人员必须全面了解每一个电气元件型号、性能与成本，并根据系统合理装配。
机械电气系统设计分为原理图设计、成本设计、选择电器件、整机线束、电器系统装配设计。
（1）设计原理图。
工程机械电子及电气控制复习提纲
第一章、蓄电池及绪论1.工程机械电气与自动控制装置由哪几部分组成？充电系、起动系、点火系、其它用电设备、电子控制装置2.铅蓄电池由哪几部分组成？充电状态时正负极板上的活性物质各是什么？写出其总化学反应方程式并指出各部分的位置。
解：①极板，隔板，电解液，外壳，连接条和极桩②正极板上的活性物质为二氧化铅（PbO），呈深棕色，负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb），呈青灰2色。
③PbO（正极板）+ 2H2SO4（电解液）+Pb（负极板）=== PbSO4（正极板）+2H2O2（电解液）+PbSO4（负极板）3.安装隔板时应注意什么？为什么？解：安装时，隔板带槽一面应面向正极板，且沟槽必须与外壳底部垂直。
因为正极板在充，放电过程中化学反应剧烈，沟槽既能使电解液上下流通，也能使气泡沿槽上升，还能使脱落的活性物质沿槽下沉。
5.恒流充电及放电过程中，蓄电池的端电压及电解液密度是如何变化的？如此变化的原因是什么？判断充电结束及放电终了的依据是什么？解：恒流充电过程端电压及电解液密度变化：1、电解液密度随时间直线上升。
原因：充电电流全部用于活性物质转变，单位时间内生成硫酸量和消耗水量一定2、端电压的变化规律1）充电开始时，蓄电池端电压迅速上升。
原因：由于孔隙内发生化学反应生成的硫酸来不及向孔隙外扩散引起。
2）稳定上升阶段。
原因：极板孔隙内析出的硫酸量与向外扩散的硫酸量达到平衡。
3）充电接近终了，端电压迅速上升阶段。
原因：端电压升高到2.3V时，水开始点解，使电解液与负极板之间产生附加电极电位。
蓄电池充电终了标志：1、蓄电池内产生大量气泡，电解液“沸腾”；2、单格电池端电压上升到最大值2．7v；电解液密度上升到最大值．约1．28g ／cm3。
恒流放电过程端电压及电解液密度变化：1、电解液密度随时间沿直线下降。
2、端电压的变化规律1）开始放电阶段，端电压迅速下降。
原因：孔隙内的硫酸与活性物质反应后，孔隙外的硫酸来不及补充引起的。
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。
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：本文旨在对工程机械电气控制系统的基础构造进行分析。
首先，介绍了工程机械电气控制系统的重要性和应用领域。
然后，详细解析了控制系统的组成部分，包括电气传感器、执行器、控制器以及相关的电气元件和电路。
最后，重点探讨了各个组成部分的功能和作用，并阐述了它们之间的相互关系。
本文旨在为工程机械电气控制系统的设计和应用提供理论指导和技术支持。
关键词：工程机械,；电气控制系统；构造分析；电气传感器；执行器, 控制器一、引言工程机械是现代建筑施工、土木工程和交通运输等领域不可或缺的设备。
工程机械的性能和效率直接影响着工程项目的质量和进度。
而电气控制系统作为工程机械的重要组成部分，起着关键的作用。
电气控制系统不仅能够实现对工程机械的精确控制，还可以提高其安全性和稳定性。
因此，深入理解工程机械电气控制系统的基础构造对于设计和优化工程机械具有重要意义。
二、工程机械电气控制系统的组成部分工程机械电气控制系统主要由电气传感器、执行器、控制器以及相关的电气元件和电路等组成。
2.1 电气传感器电气传感器的种类多样，根据不同的应用需求，可以选择合适的传感器类型。
例如，在工程机械中，光电传感器可用于检测物体的存在和位置，通过发送和接收光信号来判断目标物体的位置和状态。
压力传感器可以用来测量液压系统中的液压压力，以确保系统的正常工作和安全性。
而位置传感器则可以精确测量工程机械的位置和方向，提供给控制器用于动作控制和定位等。
2.2 执行器执行器是工程机械电气控制系统中非常重要的组成部分，它承担着将控制指令转化为实际运动的任务。
不同类型的执行器具有各自的特点和适用范围。
其一，电动马达是最常见的执行器之一。
它通过接收控制器发送的电流信号来产生机械运动，可以根据电流的大小和方向来调节马达的速度和运动方向。
电动马达具有响应速度快、输出功率大的优势，在需要精确控制运动速度和力量输出的工程机械中得到广泛应用。
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：现今工业生产与制造行业的发展越发成熟，所使用的机械设备十分智能、先进，只需利用简单的按钮、控制器，相关工作人员便可控制整体机械设备的正常运行，这便是电气控制系统的重要作用。
电气控制系统，又称“电气设备二次控制回路”，是指利用多个电气元件组合实现设备控制的系统，其能够对机械设备的电气线路运行状况进行监测、控制和保护。
很多机械设备的控制回路都不相同，针对不同的高低压电气设备，人们可采用电气控制系统来确保其电气回路运行安全、可靠，以免因电流负荷不稳定而影响设机械设备的正常生产。
关键词：工程机械；电气控制；基础构造分析引言由于电气系统具有元件多样、结构复杂的特点，受环境、设备自身问题等多种因素影响易发生故障，给工程机械发展带来不利影响。
可将电气系统看作机械工程的大脑，电气系统能调控工程机械工作模式，大幅度提高运行效率，确保安全生产。
工程机械电气系统工作人员应了解电气系统组成，并做好设计工作，以此提升电气系统运行质效。
1电气工程发展方面电气工程项目具有复杂属性，电气工程投入使用过程中产生的能量消耗值相对较高，使得后期主体调控期间，需要按照工程量或电气工程的建设机制，进行节能化以及绿色化发展。
其实，从我国现有的电气工程产业而言，自动化、智能化、绿色化、节能化、低成本化已经成为电气工程的主要发展点，其间，电气工程与工业产业、制造业产业之间的联动式发展，加快了我国生产体系的转型，多维度发展机制，对基础工程建设起到了定向扶持作用。
但是，从电气工程的实际发展机制来讲，在能源节约方面存在滞后性问题，产生此类现象的主要原因，是由于电气工程及其自动化技术之间的控制效果不明显，造成能源耗用量无法达到预期的使用值，或电气工程生产加工过程中，缺乏对电气能源节约的认知，加剧了能源损耗，其与我国可持续性发展理念相悖。
对此，后续发展中，应加强对电气工程的监管，做好宏观调整及微观管控，全面助力我国电气工程事业的转型。
工程机械电气设计概述电气工程师培训ppt课件
挖掘机电气控制
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6 电气标准化设计
（一）电气标准 （二）电气制图标准 （三）基本电气符号 （四）电气认证
电气标准化设计
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电气标准化设计
（一）电气标准
1.标准概况：
在电气设计过程中，国家、行业、企业对于电气设计人员进行设计过程中的 一些规范要求。 主要包含： • 国家、国际标准 • 行业设计标准 • 企业内部设计标准 • 具体项目设计要求标准
缺点：被控量可能出现振荡，甚至发散。
11
5.控制系统的组成：
设定值
(1) 测量元件 (2) 比较元件 (3) 控制元件 (4) 执行元件 (5) 被控对象
控制器
执行器
自动控制
对象
被控量
测量变送
12
传感器
3 传感器
1.传感器：
一种检测装置，它能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规 律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。
摆动浮子式
直杆式
21
传感器
（6）压力开关 压力开关有常开型和常闭型。
※常开型：用于怠速控制时，当压力大于设定值时触电闭合，小于设定值时开路。 常开型压力开关属于隔膜式结构。
压力开关动作原理
压力开关
22
※常闭型机油压力开关
传感器
压力报警开关
压力报警开关结构
压力报警开关动作
23
PLC
4 PLC
1.可编程控制器
输出量 (炉温)
7
例如：
进料
液位 控制 阀
出料
闭环 控制
炉温 控制
K
开环 控制
E
机械电气控制课件
方法一：采用熔断器
作短路保护的电路。在对主电 QS
路采用三相四线制或对变压器
采用中点接地的三相三线制的
FU1
供电电路中，必须采用三相短 KM
FU2
路保护。若主电路容量较小，
其控制电路不需要另外设置熔
3
FR
断器；若主电路容量较大，则
M
控制电路一定要单独设置短路
3~
保护的熔断器。
方法二：采用自动开 关既作为短路保护，同时又作 为过载保护的电路（自动开关 的过流线圈用作短路保护，热 元件则用作过载保护）。当线 路出现故障时，自动开关断开。 待事故处理完毕后，重新合上 开关使线路重新工作。
热继电器具有反时限特性,但因热惯性的关系,热继 电器不会受短路电流的冲击而瞬时动作。例如当有8-10 倍的额定电流通过热继电器时,需经1-3秒的时间才能动 作,这样在热继电器动作前,就可能使热继电器的发热元 件先烧坏。所以在使用热继电器作过载保护时，还必须 将熔断器与热继电器配合使用。
4. 失压(或零压)保护
先动作优先控制电路:
若先按下SB1, KM1线圈 得电, 并自锁(电动机M1 工作), 此时KM1的动合 触点闭合,使中间继电
器 KA 的线圈得电,其动
断触点则断开KM2和KM3 的线圈电路, 故在KM1 未断电之前,其它接触
器都不能工作。
后动作优先控制电路： 若先按下SB1, KM1线圈得电 并自锁(使电动机M1工作); 此时若再按下SB2, 则KM2线 圈得电并自锁(使电动机M2 工作),且KM2的所有动断触 点断开, 从而使KM1断电。
的加工过程中，是处于 长期工作状态的，则称 之为“长动”。
除了长动状态以外，生产设备 还有一种调整工作状态，例如机 床在作加工准备时的对刀，这一 工作状态对电动机的控制要求是 一点一动,这种动作常称为“点动” 或“点车”。
机械工程控制基础知识点总结
机械工程控制基础知识点总结一、概述机械工程控制是指通过各种控制手段，对机械设备进行控制和调节，以达到要求的工作状态。
机械工程控制基础知识点包括电气、电子、自动化等多个学科的内容，涉及到传感器、执行器、控制器等多个方面。
二、传感器传感器是用于将物理量转换为电信号的装置，常用于测量温度、压力、流量等参数。
常见的传感器包括热电偶、压力传感器、流量计等。
在机械工程中，传感器可以用于测量机械设备的运行状态，如温度变化、压力波动等。
三、执行器执行器是指能够将电信号转换为机械运动的装置，常用于控制阀门、泵等设备。
常见的执行器包括电动阀门、液压缸等。
在机械工程中，执行器可以用于调节机械设备的运行状态，如开启或关闭阀门调节流量。
四、控制器控制器是指对传感器和执行器进行控制和调节的装置，可通过编程实现自动化操作。
常见的控制器包括PLC、单片机等。
在机械工程中，控制器可以用于实现对机械设备的自动化控制，如自动调节阀门开度、自动调节泵的流量等。
五、电气电气是机械工程控制中不可或缺的一部分，涉及到电路原理、电器元件等知识点。
在机械工程中，电气可以用于设计和维护各种控制系统。
六、电子电子是指应用于半导体材料和器件的技术和学科，包括集成电路、传感器等内容。
在机械工程中，电子可以用于设计和实现各种控制系统。
七、自动化自动化是指通过各种手段实现对生产过程或其他过程的自动化控制和管理。
在机械工程中，自动化可以用于提高生产效率和质量，并减少人力成本。
八、总结机械工程控制基础知识点包括传感器、执行器、控制器等多个方面，涉及到电气、电子、自动化等多个学科的内容。
了解这些知识点对于设计和维护各种机械设备都具有重要意义。
第三章 工程机械的电气元件与自动控制工作原理
半导体的外层电子数 一般为4个，其导电 性界于导体和绝缘体 之间。
绝缘体外层电子数常为8个，且距离 原子核较近，因此受到原子核很强的 束缚力而无法挣脱，我们把外层电子 数为8个称为稳定结构，这种结构中 不存在自由电子，因此不导电。
检验学习结果
绝缘体是否 在任何条件 下都不导电？
当外界电场的作 用超过原子核对 外层电子的束缚 力时，绝缘体的 外层电子也同样 会挣脱原子核的 束缚成为自由电 子，这时我们称 为绝缘被 击穿。
理想电压源
理想电流源
集总参数元件的特征
1.在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部进行，其次要因素可以忽 略的理想化电路元件。 如前面提到的无源电路元件R，只具有耗能的电特性；L只具有储存磁场能 量的电特性；C只具有储存电场能量的电特性。
2. 对于集总参数元件，任何时刻从元件一端流入的电流， 恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两端的电压 值是完全确定的。
第三章 工程机械的电气元件 与自动控制工作原理
一、电工基础知识
1.1 电路分析基础知识
• 1. 导体、绝缘体和半导体
自然界物质的电结构：
= 原子结构中：正电荷 负电荷
原子核 电子
原子核中有质子和中 子，其中质子带正电， 中子不带电
绕原子核高速旋转 的电子带负电
原子核
原子核
原子核
导体的外层电子数很少且距离原子 核较远，因此受到原子核的束缚力 很小，极易挣脱原子核的束缚游离 到空间成为自由电子，自由电子在 外电场作用下定向移动形成电流。
半导体有什 么特殊性？
半导体的导电性虽然 介于导体和绝缘体之间， 但半导体在外界条件变 化时，其导电能力会大 大增强；若掺入某些杂 质后，其导电能力甚至 会增加成千上万倍，半 导体的这种特殊性，使 它在电子技术中得到了 广泛地应用。
《工程机械电气控制》课件完整版本
绿
黄 棕 蓝 紫 紫 橙
G
Y Br Bl V V O
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（五）电路图的识别 电气控制系统是由许多电气元件按一定要求连接而成。为了表 达生产机械电气控制系统的组成及工作原理，便于电气元件的安装、 调试和维护，在图上用不同的图形符号来表示各种电气元件，并用 文字符号来进一步说明个电气元件，用在个电器接线端子用字母数 字符号标记（GB4728-1984）。 常用的电气控制系统图纸有五种：电气原理图、电器布置图、 电气互连图、电气接线图及安装线束图。
1）电气原理图：表达电路的工作原理和连接，不讲究电气设 备的形状、位置和导线走向的实际情况。各器件均有标准符号 （图形、文字符号）表示，一般分为主电路和辅助电路。原理图 中应在控制回路上或下注明各主要部分功能 。
2）电器布置图：所绘内容为原理图中各元器件的实际安装 位置，可按实际情况分别绘制，如电器板、控制面板。
（一）开环控制
概念：只由控制装置改变被控制对象的状态。在这种控制 中，系统的输出量对系统的控制作用没有影响，也叫程序控制。
2）过载保护：电器因长期超载运行而引起的温升和电流超过 额定值，一般利用热继电器、电流反馈实施监测和保护；
3）零位保护：确保工作装置在非工作位置才容许机器起动而 实施的保护，如发动机或电动机起动； 4）自锁及互锁：统称为电器的联锁控制。
13
（四）电线与线束 常用的电线有低压导线、高压导线、防干扰屏蔽线等 线束：为了使机器电气线路安装方便、牢固和整齐美观，在布 置和连接导线时，将走向相同的导线用聚氯乙烯塑料带包扎成束， 称作线束。有的还套上胶管或波纹管，为方便维修，线束两端通常 用接插件连接。 接插件：由插头与插座两部分组成， 有片式和针式之分。
（一）数字电路的主要特点 1） 数字信号采用数字形式表示，在时间上是不连续的，总 是发生在一系列离散的瞬间； 2）数字信号的表示方法采用二值逻辑，用1和0表示电压或电 流的两种对立状态,对电压的高低或者电流的大小并不十分讲究； 3）数字技术主要研究电路的逻辑功能，反映电路的输出和输 入之间的逻辑关系。
机械工程控制基础【共81张PPT】精选全文完整版
2、传递函数确定
（1）对实验测得的系统对数幅频曲线进行分段处理。即用斜率 为20dB/dec整数倍的直线段来近似测量到的曲线。
（2）当某处系统对数幅频特性渐近线的斜率发生变化时，此 即为某个环节的转折频率。①当斜率变化+20dB/dec时,可知处 有一个一阶微分环节Ts+1; ②若斜率变化+40dB/dec时，则处 有一个二阶微分环节 (s2/ 2n+2s/n+1) ③ 若斜率变化 20dB/dec时,则处有一个惯性环节1/(Ts+1);③若斜率变化40dB/dec时，则处有一个二阶振荡环节1/ (s2/ 2n+2s/n+1) 。
系统开环的对数幅频特性:
n
L() 20 lg A() 20 lg[ Ai ()]
n
20 lg Ai ()
i 1
i 1 n
Li ()
开环相频特i性1 :
n
() G( j) i ()
由此看出，系统的开环i对1 数幅频特性L(ω)等于各
个串联环节对数幅频特性之和；系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的开环相频特
性 等于各个环节相频特性之和。
即用斜率为 20dB/dec整数倍的直线段来近似测量到的曲线。
绘图制4-1系7 统纯开微环分2对环数节幅的频Bo特de性图曲线的一般步骤：
2
(2) 将各环节的对数幅频特性和相频特性曲线分别画于半对数
极坐标图在 时，在实轴上的投影为实频特性 ，在虚轴上的投影为虚频特性
对数相频特性横轴采用对数分度，纵轴为线性分度，单位为度。
曲线。
对数幅频特性的纵轴
为L(ω)=20lgA(ω)采用线 性分度，A(ω)每增加10 倍，L(ω)增加20dB；横坐 标采用对数分度，即横 轴上的ω取对数后为等 分点。
工程机械电控技术基础
颜色 WHITE BLACK RED GREEN YELLOW BLUE VIOLET PINK ORANGE BROWN GREY SKY-BLUE LIGHT-GREEN DARK-GREEN CHARCOAL 白 黑 红 绿 黄 青 紫 粉红 橙 棕 灰 蓝 嫩绿 暗绿 深褐
1、0.5B电线尺寸：0.5(0.56mm2) 色别：黑（单色）
纯净的晶体 结构半导体
本征半导体
在本征半导体中， 用扩散工艺掺入少 量合适的三价或五 价元素，其半导体 导电性能显著改善.
掺杂半导体
掺入三价元 三极管由三 掺入五价元 素，形成 P 素，形成 N 个极、三个 型半导体 型半导体 区和两个PN 结构成。从 结构上分为 利用掺杂方法将P 两类： 型半导体和N型半 1、NPN型 导体制作在一起， 2、PNP型 构成PN结。
KSC-T/C
一个PN结加上电 极引线与外壳构 成半导体二极管
NEXT FIRST LAST MENU EXIT
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二极管知识
二极管具有 单向导电性
二极管的整流作用 1、半波整流 v≈0.45V0 2、全波整流 v≈0.90V0
稳压二极管的应用 稳压二极管的工作电压为稳 压管的反向击穿电压。它是 利用稳压管所起的电流调节 作用，通过限流电阻的电压 变化来达到稳压的目的。
KSC-T/C
1 ù ± º ½ È « Ñ È Õ « Ú ¹ Ú ¹ ° ³ ì ¹ Ë Á Å º ¶ ¿ ±» ê Æ B B W R G Y L
2 Ñ È Õ « ± ê » Æ Õ Ñ È « Ú ° ¹ ³ BW ¹ Ú Å º ª ¡ ³ì ° ¹ ª ¡ ª ¡ WR ° ³Ú ¹
LAST
工程机械电气控制基础案例
工程机械电气控制基础案例第一章磁路和电路基础知识案例1插图电磁学之父-法拉第案例1电磁学之父-法拉第对于电与磁这两种物理现象，在遥远的古代人们就已经有所认识。
在中国的神话传说中，在5000多年前，黄帝大战蚩尤时，黄帝被蚩尤制造的大雾挡住，迷失前进方向时，黄帝借助于指南车辨识了方向，最后打败了蚩尤。
指南车的原理就是利用了磁力定向原理。
而奠定现代电磁学基础的则是法拉利。
法拉第是英国物理学家，电磁场理论的创立者，1791年出生于英国伦敦的一个铁匠家庭里，由于家境贫困，7岁上学，9岁缀学，12岁当了报童，13岁就到一家印刷厂当订书学徒。
他有强烈的求知欲，利用装订书和杂志的机会，如饥似渴地阅读物理、化学知识，并省吃俭用筹集钱来买些实验用品，自己试作书上的实验。
他非常爱听英国化学家戴维的讲演。
有一次他写了一封信并附上了自己听戴维讲演所作的笔记给戴维。
戴维从中看出他的天才而赏识他。
1813年就收他为助手。
他帮戴维作了不少工作。
不久，开始独立研究化学。
最重要的贡献是1825年制取了苯，他还液化了氯气，并进行了一系列液化气体的工作，成功地运用了降低温度和增大压强相结合的方法来液化气体。
1820年奥斯特发现了电流的磁效应以后，法拉第开始对电磁学产生浓厚的兴趣。
1821年，他在日记中写着：用磁产生电。
从此，他在长达10年的研究中，运用了多种方法，企图使磁产生电，但都告失败。
也就是在这一年，他认识了好友爱德华的妹妹萨拉，从而背叛了原来自己声讨爱情的“檄文”以及终生不恋爱的誓言，而与萨拉结了婚。
1831年8月29日，他用软铁做了一个外径6吋的铁芯，缠上两组互相绝缘的线圈。
一组接电流计，另一组接电池。
当电池电路接通时，法拉第看见析流计指针偏转；电路断开时，指针又偏转。
法拉第甭提多高兴，他领悟到了这是一种“暂态现象”，他把这个实验起名为“伏打电感应”。
随后他又用圆柱形磁铁插入接有析流计的闭合线圈中，仍有电流产生。
当年11月28日，他向皇家学院报告了这一工作，并确定了“电磁感应定律”。
工程机械电气教案
学习任务1 工程机械电气设备认知工作情境描述：工程机械营销专业毕业后所从事的工作岗位就是销售工程机械。
作为一名销售人员，须懂得工程机械组成的相关知识。
就目前来看，所有工程机械启动运行及控制都离不开电器设备及控制元件，工程机械电气控制已成为工程机械的一大卖点。
在我们接触具体电器系统之前，首先应该对电器系统应用、组成、工作原理及特点有一个基本的认知。
学习目标通过本任务学习，应能：1.说出电器系统在工程机械上的应用2．叙述电气系统的一般组成。
3.分析电气系统的工作原理及特点。
学习时间2学时学习引导一、知识准备一、工程机械电气设备的重要性1.电气设备是工程机械装备的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到工程机械装备的动力性、经济性、可靠性与施工质量。
举例：汽、柴油机电喷；平地机自动找平；摊铺机恒速控制及自动找平；挖掘机的恒功率控制；搅拌设备的称量控制等。
2.机械电器设备的先进程度是机械设备先进的重要标志。
举例：工程机械在施工中标中各项性能指标应满足要求二、工程机械装备对电气设备的基本要求1.操纵的方便性2.安全节能3.控制精度要求4.寿命长5.能有效监控机械装备的工作过程6.能满足施工对机械装备提出的性能要求三、基本组成1.车辆基本电器1）电源2）点火装置3）用电设备（启动、照明及仪表等）4）电子控制装置：柴油机电喷等。
5）配电设备：开关等。
2.控制电器及系统（主要用于设备）1）电源部分（包括强电和弱电）2）低压电器：接触器及继电器等。
3）计算机、PLC及传感器等。
4）用电设备：三相电机等.四、工程机械车辆基本电系特点工程机械电器设备有五个特点：1、单线制：电源到用电设备只有一根导线，用汽车的金属机体作为公共（导线）回路，这种电路连接方式称为单线制。
2、负极搭铁：蓄电池负极接公共（导线），用电器负极也接公共（导线）3、两个电源：蓄电池、发电机4、低压直流供电：目前有12V、24V两种电源5.各用电器并联五、工程机械装备电子控制技术1传感器（检测部分）：实现对信号的检测并将被测的物理量变换为另一个物理量 (通常是电量) ，例如热电偶；2变送器：与传感器配套，使输出成为标准信号,便于PLC接受。
工程机械电气控制系统的基础构造分析
工程机械电气控制系统的基础构造分析摘要：自动化技术广泛应用于机械设计制造领域，提高了机械制造业的核心竞争力，增强了机械产品的研发能力。
与此同时，尽管机械设计与制造及其自动化技术的发展速度很快，但仍有一些困难没有得到克服。
为了确保该技术更加成熟，有必要加大研发力度，以确保其在经济建设中发挥更大的价值。
关键词：工程机械；电气控制系统；分析引言自动控制技术有着悠久的发展历史。
中国古代有反映自动控制思想的发明，如沙漏、南指车、地动仪等，但当时还没有形成完整的自动控制理论体系。
自动控制技术的原理是监测应用中的某些关键参数，并在关键参数因干扰而偏离正常条件时提供自主反馈和调整，使系统能够自动恢复正常运行。
1气自动化技术1.1电气自动化技术概述电气自动化技术是一项综合技术，涉及电机和电源、电气设备控制、单片机、过程控制和编程控制器等多个领域。
电气自动化技术在工业机械控制中具有领先地位，可应用于机电一体化设备，满足工业控制对控制质量和工作效率的要求。
电气自动化技术是一门新兴的高科技，可以将分布式控制、微电子、可编程逻辑控制器控制、变频等技术相结合，使工业技术达到新的发展水平。
1.2电气自动化技术在工业机械控制中的应用意义将电气自动化技术引入工业机械控制中，有助于实现机械整个生产过程的自动化，大大提高机械的生产效率，增加机械制造的安全性，降低安全事故的发生概率。
此外，实施机器设备的自动控制可以有效地节省人力，降低员工的劳动强度，使员工能够将大量精力集中在企业管理、需要专业知识和技术的工作以及企业的其他创新项目上，提高产品质量，增强企业的核心竞争力，促进企业的长远发展。
2自动化机械设备研发设计要点2.1基于精准测算的自动化设备配置方案自动化机械设备的设计方案由控制系统设计、交互系统设计等部分组成。
在自动化机械设备的软硬件结构中，最关键的部分是电机系统与机械本体之间的集成与协调。
在自动控制中，如何选择电机系统的参数是一个难点。
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工程机械电气控制基础 1.3 电子电路基础
电子技术是在常规电气技术基础上发展起来的，却具有与常 规电气不同的技术概念。其基础理论主要包括模拟电子技术和 规电气不同的技术概念。其基础理论主要包括模拟电子技术和数 字电子技术。 字电子技术。
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工程机械电气控制基础
模拟电子技术 是处理连续变化的电信号的技术，一般来说电压、电流、阻 抗等都是模拟信号，即用电信号的变化来传递“量”的变化。 应用举例分析 1. 温度测量电路
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工程机械电气控制基础
（四）电子控制系统组成 工程机械电子控制系统组成框图
人机交互
传感器
控制器
执行器
被控对象
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工程机械电气控制基础
传感器 传感器是将某种变化的物理量或化学量转化成对应的电信号的元件。
电子控制单元 电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)即工程机械的微机控制 系统，是以单片机为核心而组成的电子控制装置，具有很强的数学运 算和逻辑判断功能， 执行器 执行器是ECU动作命令的执行者，主要是各类机械式继电器、直流电动 机、步进电动机、电磁阀或控制阀等执行器件。
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工程机械电气控制基础
（一）数字电路的主要特点 1） 数字信号采用数字形式表示，在时间上是不连续的，总 是发生在一系列离散的瞬间； 2）数字信号的表示方法采用二值逻辑，用1和0表示电压或电 ）数字信号的表示方法采用二值逻辑，用1 流的两种对立状态, 流的两种对立状态,对电压的高低或者电流的大小并不十分讲究； 3）数字技术主要研究电路的逻辑功能，反映电路的输出和输 入之间的逻辑关系。
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工程机械电气控制基础
专业线束用附件
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工程机械电气控制基础
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工程机械电气控制基础
表一 代表导线颜色的字母标记 棕 N/Br 红 R 橙 H/O 黄 Y 绿 G 蓝 U/Bl 紫 V 灰 S/Gr 白 W 黑 B 粉 F
表二 低压导线允许负载的电流值 导线截面 允许截流 mm2 A 1.0 11 1.5 14 2.5 20 3.0 22 4.0 25 6.0 35 10 50 13 60
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工程机械电气控制基础
应用举例分析（一） 应用举例分析（ 主油泵排量控制电路
I
a D b R T Y
发动机转速控制电路
发动机 油门控 制
+5V
（ a）
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（b）
工程机械电气控制基础
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工程机械电气控制基础
PWM：输出频率不变(频率变化容易引起设备振动,不推荐使用)， ： 占空比可调的连续脉冲串。 应用：液压泵流量控制、液压马达转速控制及直流电动 机调速。 满足以下公式：
U •τ R 式中，τ为脉冲输出占空比 I =
PTO：输出频率可变，脉冲数可变，脉冲宽50%的脉冲串。 ： 应用：步进电机转速控制
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工程机械电气控制基础
应用举例 YZ18全液压压路机电子控制系统示意图 YZ18全液压压路机电子控制系统示意图
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工程机械电气控制基础 1.2 电气线路基础
（一） 电路的基本概念 电路：电流的通路，为了某种需要有某些电工设备或元件按 一定方式组合起来的。包括电源、负载和中间环节。 回路：电路中任一闭合路径称为回路。 电源：电路中提供电能的设备。 负载：电路中取用电能的设备。 中间环节：传输、控制和分配电能的作用。 电路通常有通路、断路、短路及接触不良四种状态。
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工程机械电气控制基础
（四）电线与线束 常用的电线有低压导线、高压导线、防干扰屏蔽线等 线束：为了使机器电气线路安装方便、牢固和整齐美观，在布 置和连接导线时，将走向相同的导线用聚氯乙烯塑料带包扎成束， 称作线束。有的还套上胶管或波纹管，为方便维修，线束两端通常 用接插件连接。 接插件：由插头与插座两部分组成， 有片式和针式之分。 组成：主要由电线、聚氯乙烯塑料带、波纹管及接插件组成。
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工程机械电气控制基础
1）脉冲的主要技术参数： 脉冲幅值U ：脉冲从起始的静态值到峰值之间的变化量。 脉冲幅值Um：脉冲从起始的静态值到峰值之间的变化量。 脉冲宽度t ：脉冲从前沿的0.5U 变化到后沿的0.5U 脉冲宽度tp：脉冲从前沿的0.5Um变化到后沿的0.5Um所需要时间 脉冲周期T 脉冲周期T：周期性的脉冲信号，前后相邻的两个脉冲的前沿或 后沿之间的时间间隔。 占空比τ：脉冲宽度t 与脉冲周期T 占空比τ：脉冲宽度tp与脉冲周期T的比值，一般用百分比来表示 2）脉冲的主要控制方式： 脉冲的调幅、调频、调脉宽 （演示教学仿真动画）
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工程机械电气控制基础
表三
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
汽车用电系统双色低压线主色规定
用电系统名称 电气装置接地线 点火、起动系统 电源系统 灯光信号系统（包括转向指示灯） 防空灯系统及车身内部照明系统 仪表及报警指示系统和喇叭系统 前照灯、雾灯等外部灯光照明系统 各种辅助电动机及电气操纵系统 收放机、电子钟、点烟器等辅助装置系统 其它 电线主色 黑 白 红 绿 黄 棕 蓝 紫 紫 橙 代号 B W R G Y Br Bl V V O
Rt 为热敏电阻式水温传感器 ， 为热敏电阻式水温传感器， 通过与一个电阻R 串接到5 通过与一个电阻 R1 串接到 5V 电压电路， 电压电路 ， 把随温度变化的 阻值变换成变化的电压值， 阻值变换成变化的电压值 ， 输出给ECU。 输出给ECU。
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工程机械电气控制基础
数字电子技术 是处理脉冲信号的技术，用两个符号即”0“和”1“来表示量， 是处理脉冲信号的技术，用两个符号即”0“和”1“来表示量， 它是离散的数值和符号, 它是离散的数值和符号, 相对应的有通、断型传感器，或者是开 关触点的通、断状态。 应用举例分析 2. 节气门开关电路
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工程机械电气控制基础
5）工作装置控制电路：由主液压泵、主液压马达或主油缸及相关控制 阀组上的电磁阀组成的电路。 6）辅助装置控制电路：为提高车辆安全性、舒适性、经济性 等各种功能的电气装置组成的电路。包括风窗刮水装置、音响装 置、空调装置及照明电路等。
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工程机械电气控制基础
（三）电路的保护 电气控制系统必须在安全可靠的条件下来满足施工工艺的要求， 因此在下线路中必须设有各种保护装置，保证设备和人身安全。 1）短路保护：熔断器或低压断路器来实施保护； 2）过载保护：电器因长期超载运行而引起的温升和电流超过 额定值，一般利用热继电器、电流反馈实施监测和保护； 3）零位保护：确保工作装置在非工作位置才容许机器起动而 实施的保护，如发动机或电动机起动； 4）自锁及互锁：统称为电器的联锁控制。
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工程机械电气控制基础
（五）电路图的识别 电气控制系统是由许多电气元件按一定要求连接而成。为了表 达生产机械电气控制系统的组成及工作原理，便于电气元件的安装、 调试和维护，在图上用不同的图形符号 图形符号来表示各种电气元件，并用 图形符号 文字符号来进一步说明个电气元件，用在个电器接线端子用字母数 文字符号 字符号标记（GB4728-1984）。 常用的电气控制系统图纸有五种：电气原理图、电器布置图、 电气互连图、电气接线图及安装线束图。
主讲：李和清（高级讲师） 主讲：李和清（高级讲师）
工程机械电气控制基础
第一节 电气控制基础
1.1 概述
（一）电气系统的组成 工程机械电气系统的组成：电气设备和电子系统。 工程机械电气设备包括：蓄电池及发电机、起动系统、充电系统 和各种用电设备。 工程机械电子系统包括：发动机电子控制燃油喷射系统电子检测 与监控系统、电子智能控制系统等。
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工程机械电气控制基础
（二）脉冲的波形及其参数 数字电路中的工作信号是不连续变化的脉冲信号， 即指脉动、 数字电路中的工作信号是不连续变化的脉冲信号， 即指脉动 、 短促和不连续的意思，它是有一系列暂态过程所组成。 短促和不连续的意思，它是有一系列暂态过程所组成。脉冲的波 形可以是多种多样的，列如常见的有矩形波、尖脉冲波、三角波、 形可以是多种多样的，列如常见的有矩形波、尖脉冲波、三角波、 锯齿波等。 锯齿波等。
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工程机械电气控制基础
泵车电源控制回路原理图
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工程机械电气控制基础
（二）整机线路的分类 整机线路按功能划分一般包括以下几个部分： 1）电源电路：由蓄电池、发电机、电源开关及相应指示装置 电路组成； 2）起动电路：由点火开关、继电器、起动马达、发电机、预 热控制器及相关保护装置电路组成； 3）仪表电路：由仪表、传感器、各种报警指示灯及控制电器 组成的电路； 4）行走控制电路：由行走液压泵、行走液压马达及相关控制 阀组上的电磁阀组成的电路；
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工程机械电气控制基础
（二） 电气系统的特点 工程机械电气设备的组成：电源设备、用电设备和其它辅助设备。 工程机械电气设备的特点：低压、直流、单线制和负极搭铁。 工程机械电子系统的组成：传感器、微机控制器和执行装置等。
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工程机械电气控制基础
（三）电子控制系统分类 电子控制装置，这类装置与车上机械部件进行配合使用，形成 “机电一体化”系统，直接用于控制设备运行并改善其性能。 如发动机电子控制、底盘电子控制、工作装置电子控制等。 车载电子装置，是在设备工作环境下独立使用的电子装置，和设 备本身的性能无直接关系。 如车载GPS、车载电话、汽车音响及多媒体等。