最新工程机械电气教案讲解学习
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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
应用
重要性
基本组成
电系特点
工程机械控制系统
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
一辆福田 FL956 装载机在起动时，出现起动机转动无力、按喇叭声音弱、开启大灯，灯光 暗淡等现象，经技术人员检测为蓄电池故障，请排除该故障。
学习目标
通过本任务学习，应能： 1．叙述蓄电池的功用、结构、规格型号、工作原理及特性； 2．分析蓄电池技术状态检测； 3．叙述蓄电池的维护； 4．分析蓄电池的充电种类与充电方法； 5．叙述蓄电池维修技术标准及安全操作程序； 6．解释维修工、量具的选择与正确使用。
(2)
当同时接入较多用电设备、交流发电机超载时，协助交流发电机供电；
(3)
交流发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电；
(4)
当交流发电机端电压高于铅蓄电池的电动势时，可将交流发电机的一部分电能转
换成化学能贮存起来 ( 即充电 ) 。
(5) 铅蓄电池还相当于一个较大的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬间过电压，以
（2）隔板的主要作用是将正负极板隔开，防止相互接触而短路。
（3 ）电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质，由纯净硫酸和蒸馏水按照一定比例
配制而成。蓄电池电解液密度一般为
1.24 ～ 1.31g/cm 3，使用中密度应根据地区、气候条件和
制造厂的要求而定。
气温条件
充足电的蓄电池在 25℃时的电解液密度
保护晶体管元件不被击穿，延长其使用寿命。
2. 蓄电池的结构
普通的铅酸蓄电池主要是由极板、隔板、电解液、外壳、联条等组成。
（1 ）极板是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架
和活性物质组成， 分正极板和负极板两种。 电能和化学能的转换是依靠极板上活性物质和电解
液的化学反应来实现的。
( 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。例如 DDZ Ⅲ 电动单元组
合仪表，标准信号为 4 –20mA。 3 控制器 （调节器）：采用模拟信号的调节器使用较多，
它接受来自被控对象的测量值和给
定值或它们的误差，并根据一定的控制（调节）规律产生输出信号以推动执行机构（执行器）
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，
二、任务实施
项目 电气系统在工程机械上的应用认知
1. 项目说明：
根据我校条件，选用 ZL40、小松挖掘机两种机械电器系统的应用
2. 技术标准与要求：
（ 1）每个学员在教师指导下完成此项目
（ 2）技术标准如下：
ZL40：电源、电起动、照明、电器仪表；
挖掘机：电源、电启动、照明、电器仪表及电气控制
5 部分
。
控制器起了（给定环节、比较环节和控制器）三者的作用；如
PLC或单片机等
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4 放大器：用以增加信号的幅度或 ( 和 ) 功率，如如晶体管放大器，也可以由电信号放大到
气动信号（如电 - 气转换器） ；
5 执行机构：接受控制器来的信息并对被控对象施加控制作用，如电动机。工业控制常用
的执行机构是气动薄膜调节阀、液压伺服马达、电磁调节阀等。
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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。
二、工程机械装备对电气设备的基本要求 1. 操纵的方便性
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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。
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
学习时间 14 学时 学习引导
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绪论
蓄电池的构造与型号
蓄电池的原理与特性
蓄电池的充电方法与充电种类
蓄电池的技术状况检测
一、知识准备
1. 铅蓄电池的功用
蓄电池 : 是将化学能转换成电能的一种低压可逆直流电源。
按构造材料可分为酸性蓄
电池和碱性蓄电池两类。
(1) 柴油发动机起动时，向起动机和用电设备供电；
3. 设备器材
（ 1）装载机一台
（ 2）挖掘机一台
4. 作业准备
将两台机械准备好，要注意安全
5. 操作步骤
观察各部分在机械上的布置
wenku.baidu.com
6．记录分析
三、学习评价
1. 装载机电气系统包括那些？
2 挖掘机电气系统包括那些？
3 工程机械电器有哪些特点？
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学习任务 2 蓄电池的结构与检修
工作情境描述
冬季
夏季
冬季温度低于 -40 ℃的地区
1.3
1.26
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冬季温度在 -40 ℃以上的地区
1.28
1.24
冬季温度在 -30 ℃以上的地区
1.27
1.24
冬季温度在 -20 ℃以上的地区
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
应用
重要性
基本组成
电系特点
工程机械控制系统
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
一辆福田 FL956 装载机在起动时，出现起动机转动无力、按喇叭声音弱、开启大灯，灯光 暗淡等现象，经技术人员检测为蓄电池故障，请排除该故障。
学习目标
通过本任务学习，应能： 1．叙述蓄电池的功用、结构、规格型号、工作原理及特性； 2．分析蓄电池技术状态检测； 3．叙述蓄电池的维护； 4．分析蓄电池的充电种类与充电方法； 5．叙述蓄电池维修技术标准及安全操作程序； 6．解释维修工、量具的选择与正确使用。
(2)
当同时接入较多用电设备、交流发电机超载时，协助交流发电机供电；
(3)
交流发电机不发电或电压较低的情况下向用电设备供电；
(4)
当交流发电机端电压高于铅蓄电池的电动势时，可将交流发电机的一部分电能转
换成化学能贮存起来 ( 即充电 ) 。
(5) 铅蓄电池还相当于一个较大的电容器，能吸收电路中随时出现的瞬间过电压，以
（2）隔板的主要作用是将正负极板隔开，防止相互接触而短路。
（3 ）电解液是蓄电池内部发生化学反应的主要物质，由纯净硫酸和蒸馏水按照一定比例
配制而成。蓄电池电解液密度一般为
1.24 ～ 1.31g/cm 3，使用中密度应根据地区、气候条件和
制造厂的要求而定。
气温条件
充足电的蓄电池在 25℃时的电解液密度
保护晶体管元件不被击穿，延长其使用寿命。
2. 蓄电池的结构
普通的铅酸蓄电池主要是由极板、隔板、电解液、外壳、联条等组成。
（1 ）极板是蓄电池的基本部件，由它接受充入的电能和向外释放电能。极板一般由栅架
和活性物质组成， 分正极板和负极板两种。 电能和化学能的转换是依靠极板上活性物质和电解
液的化学反应来实现的。
( 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。例如 DDZ Ⅲ 电动单元组
合仪表，标准信号为 4 –20mA。 3 控制器 （调节器）：采用模拟信号的调节器使用较多，
它接受来自被控对象的测量值和给
定值或它们的误差，并根据一定的控制（调节）规律产生输出信号以推动执行机构（执行器）
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，
二、任务实施
项目 电气系统在工程机械上的应用认知
1. 项目说明：
根据我校条件，选用 ZL40、小松挖掘机两种机械电器系统的应用
2. 技术标准与要求：
（ 1）每个学员在教师指导下完成此项目
（ 2）技术标准如下：
ZL40：电源、电起动、照明、电器仪表；
挖掘机：电源、电启动、照明、电器仪表及电气控制
5 部分
。
控制器起了（给定环节、比较环节和控制器）三者的作用；如
PLC或单片机等
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4 放大器：用以增加信号的幅度或 ( 和 ) 功率，如如晶体管放大器，也可以由电信号放大到
气动信号（如电 - 气转换器） ；
5 执行机构：接受控制器来的信息并对被控对象施加控制作用，如电动机。工业控制常用
的执行机构是气动薄膜调节阀、液压伺服马达、电磁调节阀等。
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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。
二、工程机械装备对电气设备的基本要求 1. 操纵的方便性
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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。
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
学习时间 14 学时 学习引导
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绪论
蓄电池的构造与型号
蓄电池的原理与特性
蓄电池的充电方法与充电种类
蓄电池的技术状况检测
一、知识准备
1. 铅蓄电池的功用
蓄电池 : 是将化学能转换成电能的一种低压可逆直流电源。
按构造材料可分为酸性蓄
电池和碱性蓄电池两类。
(1) 柴油发动机起动时，向起动机和用电设备供电；
3. 设备器材
（ 1）装载机一台
（ 2）挖掘机一台
4. 作业准备
将两台机械准备好，要注意安全
5. 操作步骤
观察各部分在机械上的布置
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6．记录分析
三、学习评价
1. 装载机电气系统包括那些？
2 挖掘机电气系统包括那些？
3 工程机械电器有哪些特点？
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学习任务 2 蓄电池的结构与检修
工作情境描述
冬季
夏季
冬季温度低于 -40 ℃的地区
1.3
1.26
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冬季温度在 -40 ℃以上的地区
1.28
1.24
冬季温度在 -30 ℃以上的地区
1.27
1.24
冬季温度在 -20 ℃以上的地区