電氣培訓(xùn)教案基礎(chǔ)

1、品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 主講：涂曉丹 電話： 部門：挖掘機(jī)研究院品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司一、基本概念 1.電路 簡單電路一般都是由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線、控制和保護(hù)裝置等四個(gè)部分按照一定方式連接起來的閉合回路。電路的作用是進(jìn)行能量的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與處理。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有

2、限 公 司2.電路模型 由多個(gè)理想元件的組合來模擬的實(shí)際電路稱為電路模型。3.理想元件：品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司名稱意義單位電流單位時(shí)間t (s)內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q (c)。I=q/t安培（A）電壓a和b兩點(diǎn)間的電壓等于單位正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)電場力所做的功。Uab=Wab/q伏特V電位某一點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。 Uab=Va-Vb伏特V電能電流在一段時(shí)間內(nèi)所做的功。W=UIt焦耳J電功率電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。P= W/t=UI瓦特W電動勢單位正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移到正極時(shí)非電場力所做的功。E

3、=W/q伏特V電阻反映導(dǎo)體對電流起阻礙作用的物理量。R=* /S歐姆二、基本物理量品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三、歐姆定律1歐姆定律 (1) 部分電路歐姆定律。流過這段電路電流的大小與電路兩端所加的電壓成正比，與這段電路的電阻成反比 I=U/R (2) 全電路歐姆定律。閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與電路電阻成反比。 I=E/(R+r0)2.焦耳- 楞次定律 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比。 Q=IIRt品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī)

4、有 限 公 司電氣常見器件的基本原理 1.繼電器 繼電器其實(shí)是一種用小電流來控制大電流的器件，他的分類和規(guī)格多種多樣，是常用的電子器件之一，本文我向大家介紹一下繼電器原理.繼電器也是一種電門，但與一般開關(guān)不同，繼電器并非以機(jī)械方式控制，而是一種以電磁力來控制切換方向的電門。當(dāng)線圈通電后，會使中心的軟鐵核心產(chǎn)生磁性，將橫向的擺臂吸下，而臂的右側(cè)則迫使電門接點(diǎn)相接，使兩接點(diǎn)形成通路。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司繼電器的規(guī)格有6v、9v、12v、24v、48v、100v、110v、200v、220v等，例如一般工業(yè)界常用的繼電器接

5、點(diǎn)可以耐電壓電流110vac-10a，線圈使用電壓為24vdc，共有二組或三組接點(diǎn)。低電壓的直流繼電器可以直接用電晶體推動，使用極為方便。簡單的單軸單切式繼電器，一顆繼電器也可以同時(shí)切換多組電門，一個(gè)雙軸雙切的繼電器，它有八支接腳，排列方式如圖上接腳編號。另外繼電器規(guī)格除了電門接點(diǎn)數(shù)目不同，還要注意線圈的工作電壓是直流或是交流電，使用的電壓電流大小，切換電門耐電壓程度等.一般繼電器規(guī)格中它并不會說明繼電器需要多少電流可以驅(qū)動線圈，在使用時(shí)可以量測線圈內(nèi)的電阻值，就可以利用歐姆定律換算出耗電流，如果我們量測阻值為150，線圈驅(qū)動電壓24vdc，耗電流為24v/150 =0.16A，這樣就可以知道

6、電源供應(yīng)器需要供應(yīng)多大的電流，才能使繼電器作動。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司2.滑動變阻器 滑動變阻器的基本原理是通過中間抽頭改變變阻器的電阻值，從而改變中間抽頭與固定端的電壓. 實(shí)驗(yàn)將通過燈泡發(fā)亮顯示變阻器使用部分及電流通過的路徑。移動滑片，發(fā)光燈泡的數(shù)量和亮度的變化，顯示出電阻線長度的增減和電阻的增減。 中間抽頭品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司當(dāng)把C，B接線柱接入電路，閉合開關(guān)時(shí)，一部分小燈泡發(fā)光，顯示出了變阻器的工作部分及電流的路徑，見圖1762a、b及滑片

7、右邊畫的燈泡。把滑片P向左移動，發(fā)光的燈泡逐漸增多，燈泡的亮度逐漸變?nèi)?，電路中的電流漸漸變小。說明了電流通過的電阻線變長，導(dǎo)體的電阻增大。反之，當(dāng)滑片向右移動，發(fā)光燈泡減少，亮度增加，電路中電流增大，說明電阻線變短，導(dǎo)體的電阻變小。若把A、B端接入電路，只有C、D、P處的燈泡不亮，下面16只全亮，移動滑片P，燈泡的亮度不發(fā)生改變，說明變阻器如此接入電路無變阻作用。若把C、D兩端接入電路，（每只燈泡兩端的電壓超過5伏特）只有C、D處的燈泡發(fā)光，說明變阻器此時(shí)是短路接入電路，是不允許這樣連接的。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司3.轉(zhuǎn)速

8、傳感器用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，目前工程機(jī)械常用的轉(zhuǎn)速傳感器變磁阻式轉(zhuǎn)速傳感器，測速發(fā)電機(jī)，舌簧開關(guān)等變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)和原理如圖所示，主要由線圈，永久磁鐵，外殼及鐵心組成品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司為了產(chǎn)生感生電動勢，需要在被測轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)由導(dǎo)磁材料制成的齒輪，傳感器的感應(yīng)端與齒輪的齒頂有一定間隙當(dāng)被測軸轉(zhuǎn)動時(shí)，齒輪隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，由于齒輪齒峰和齒谷與鐵心間的間隙不斷發(fā)生變化，導(dǎo)致氣磁阻和穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，于是在線圈中將感應(yīng)出交流電動勢，頻率取決于齒輪齒數(shù)與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速傳感器工作原理品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一

9、 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司4.溫度傳感器 工程機(jī)械中常用的溫度傳感器有熱電偶、紅外測溫儀和熱敏電阻,其中熱敏電阻在工程機(jī)械中廣泛用于測量發(fā)動機(jī)冷卻水溫度、液壓油溫度與駕駛室內(nèi)溫度. 1.工作原理及特點(diǎn):熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的敏感元件,工作原理是熱電阻效應(yīng).物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的物理現(xiàn)象稱為熱電阻效應(yīng). 熱敏電阻特點(diǎn)表現(xiàn)為電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高、熱慣性小、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、反映速度快、使用方便、壽命長、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測,但缺點(diǎn)是互換性差.品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司2.分類 按照電阻

10、隨溫度變化的特點(diǎn),熱敏電阻可以分為以下三類. 1.在工作范圍內(nèi),電阻值隨溫度升高而增加的熱敏電阻,稱為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC) 2.在工作范圍內(nèi),電阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻,稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC) 3.在臨界溫度時(shí),阻值發(fā)生銳減的稱為臨界溫度熱敏電阻(CTR)其中PTC與CTR熱敏電阻隨溫度變化的特性為巨變型,NTC熱敏電阻隨溫度變化的特性為緩變型,適合在效寬溫度范圍內(nèi)做溫度測量用,是工程機(jī)械中主要使用的熱敏電阻.品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司5.發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是工程機(jī)械電源系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)電機(jī)的動力來源

11、是發(fā)動機(jī)，為除啟動電機(jī)之外的設(shè)備提供電能，還能對蓄電池進(jìn)行充電一、交流發(fā)電機(jī)的工作特性1輸出特性輸出特性是指在發(fā)電機(jī)端電壓U不變（對12V系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為14V，對24V系列的交流發(fā)電機(jī)規(guī)定為28V），其輸出電流與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，即U=常數(shù)時(shí)，If（n） 的函數(shù)關(guān)系。圖示為交流發(fā)電機(jī)的輸出特性曲線。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司由特性曲線I=f（n）可以看出：（1）空載轉(zhuǎn)速n1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于一定值n1時(shí)，對外輸出電流為零。當(dāng)發(fā)電

12、機(jī)達(dá)到額定電壓并能對外輸出電流時(shí)的最小轉(zhuǎn)速為n1，稱n1為空載轉(zhuǎn)速?？蛰d轉(zhuǎn)速常用來作為測試發(fā)電機(jī)性能的參數(shù)之一。（2）最大電流Imax發(fā)電機(jī)輸出電流能力隨轉(zhuǎn)速的升高而增大，但曲越來越平坦，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，無論轉(zhuǎn)速增加多少電流都不再增加，即一定結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)輸出最大電流Imax有一定限制。由此可見，交流發(fā)電機(jī)自身具有限制輸出電流防止過載的能力，又稱為自我保護(hù)能力。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司(3) 額定轉(zhuǎn)速n2 額定電流IA發(fā)電機(jī)出廠時(shí)，通過試驗(yàn)，規(guī)定了空載轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速，并列人產(chǎn)品說明書。在使用過程中，可通過檢測這兩個(gè)數(shù)據(jù)來

13、判斷發(fā)電機(jī)性能的好壞。發(fā)電機(jī)達(dá)到額定電流IA時(shí)的轉(zhuǎn)速定為額定轉(zhuǎn)速，圖中用n2表示，額定電流一般定為最大輸出電流的23?？蛰d轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速是測試交流發(fā)電機(jī)性能的重要依據(jù)2空載特性空載特性是研究發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行時(shí)，其端電壓隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系，即I0時(shí)， U=f（n）的曲線，如圖2-27 所示。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司3外特性外特性是研究當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，其端電壓與輸出電流的關(guān)系，即n-=常數(shù)時(shí)，U= f（I）的曲線，如圖228所示。 從外特性曲線可以看出發(fā)電機(jī)電壓受負(fù)載影響的程度：如果發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，突然失去負(fù)載，發(fā)電機(jī)

14、電壓會突然升高，致使發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等內(nèi)部電子元件有被擊穿的危險(xiǎn)。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司二.交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁 除了永磁式交流發(fā)電機(jī)不需要勵(lì)磁以外，其他形式的交流發(fā)電機(jī)都需要勵(lì)磁，因?yàn)樗鼈兊拇艌龆际请姶艌?，也就是說必須給磁場繞組通電才會有磁場產(chǎn)生。交流發(fā)電機(jī)的工作特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速變化范圍大，對于一般汽油發(fā)動機(jī)來說，其轉(zhuǎn)速變化約為1：8，柴油機(jī)約為1：5，因此分析汽車用交流發(fā)電機(jī)的特性必須以轉(zhuǎn)速的變化為基礎(chǔ)。交流發(fā)電機(jī)的特性有輸出特性。空載特性和外特性，其中以輸出特性最為重要。1他勵(lì)發(fā)動機(jī)起動期間，需要蓄電池供給發(fā)電機(jī)磁場電流生磁使

15、發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種供給磁場電流的方式稱為他勵(lì)發(fā)電。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司2自勵(lì)隨著轉(zhuǎn)速的提高，發(fā)電機(jī)的電動勢逐漸升高并能對外輸出，一般在發(fā)動機(jī)怠速時(shí)發(fā)電機(jī)就能對外供電了，當(dāng)發(fā)電機(jī)能對外供電時(shí)，就可以把自身發(fā)的電供給磁場繞組生磁發(fā)電，這種供給磁場電流的方式稱為自勵(lì)。由于在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)交流發(fā)電機(jī)不能自勵(lì)發(fā)電，所以低速時(shí)采取他勵(lì)發(fā)電，當(dāng)發(fā)動機(jī)達(dá)到正常怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出電壓一般高出蓄電池電壓12V以便對蓄電池充電，此時(shí)，由發(fā)電機(jī)自勵(lì)發(fā)電。交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電路如圖2-24。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī)

16、 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司3利用充電指示燈監(jiān)視發(fā)電機(jī)的工作情況 （1） 充電指示燈的作用如圖2-25所示，在某些充電系電路中，接有充電指示燈，其作用是： 指示發(fā)電機(jī)是否有故障； 警告駕駛員停車后關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司（2）充電指示燈的工作情況如下：在發(fā)動機(jī)起動期間，發(fā)電機(jī)電壓UD+蓄電池電壓時(shí)，整流二極管截止，發(fā)電機(jī)不能對外輸出，由蓄電池供給磁場電流。路徑為：蓄電池+點(diǎn)火開關(guān)充電指示燈調(diào)節(jié)器磁場繞組搭鐵蓄電池-。充電指示燈亮當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到怠速及其以上時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)能正常發(fā)電并對外輸出，

17、此時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓蓄電池電壓，發(fā)電機(jī)自勵(lì)。UB=UD+，充電指示燈兩端壓降為零，燈熄滅,若沒有熄滅,說明發(fā)電機(jī)有故障或充電指示燈電路有搭鐵充電指示燈不僅可指示發(fā)電機(jī)的工作情況，而且可在發(fā)動機(jī)停車后發(fā)亮（因發(fā)電機(jī)不再發(fā)電，蓄電池電壓 UD+），提醒司機(jī)及時(shí)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)； 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司5.步進(jìn)馬達(dá)及驅(qū)動器品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司油門馬達(dá)傳感器總成安裝方法油門馬達(dá)傳感器總成安裝方法 傳感器總成說明： 傳感器總成包含一個(gè)阻值為2k（15）的精密電位器

18、、安裝在電位器軸上的傳感器傳動齒輪和外殼等組成。精密電位器有三根引出線，紅（1）接5V-、綠接5V+、黃（3）接位置傳感信號。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 安裝方式 將傳感器總成與油門馬達(dá)接觸面清理干凈 將“O”型圈安放到馬達(dá)箱蓋上的密封槽內(nèi)； 將傳感器總成齒輪上加入適量潤滑油； 調(diào)節(jié)傳感器齒輪軸使綠（2）線與黃（3）線之間電阻為100左右； 調(diào)節(jié)馬達(dá)輸出軸使其處在油門最大位置； 將傳感器總成小心的放到油門馬達(dá)內(nèi)部，使傳感器齒輪與步進(jìn)電機(jī)齒輪嚙合。在這個(gè)過程中傳感器旋動越小越好； 將傳感器安裝螺釘裝上固定好傳感器總成；品質(zhì)改變

19、世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 保持油門馬達(dá)輸出軸在油門最大位置，測量綠（2）線與黃（3）線之間電阻應(yīng)在70150之間，否則需重復(fù)2.3到2.8之間步驟，直到電阻在規(guī)定范圍內(nèi)率； 調(diào)節(jié)馬達(dá)輸出軸使其處在油門最小位置，測量綠（2）線與黃（3）線之間電阻不應(yīng)為無窮大。 將傳感器定位銷打好。 將傳感器輸出線與步進(jìn)電機(jī)輸出線用波紋管一起包扎好 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司u油門機(jī)構(gòu)組成：本套油門機(jī)構(gòu)由90式步進(jìn)電機(jī)、減速齒輪組、精密傳感器、機(jī)殼總成及油門拉桿組成；u90式步進(jìn)電

20、機(jī)：u步進(jìn)電機(jī)工作原理概述：步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字脈沖電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械角位移或線位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它需用專用電源供給點(diǎn)脈沖（在SY2XX系列挖機(jī)系統(tǒng)中由EPS實(shí)現(xiàn)），每輸入一個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度或前進(jìn)一“步”。其位移量與輸入脈沖數(shù)成正比，其移動速度和脈沖頻率成正比，可在寬廣的范圍內(nèi)通過脈沖頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)速，能快速啟動、制動、鎖定和反轉(zhuǎn)。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司1、磁阻式步進(jìn)電機(jī)：磁阻式步進(jìn)電機(jī)也稱為反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)。其工作原理是利用了物理上“磁通總是力圖使自己所通過的路徑磁阻最小”所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，使該電動機(jī)一步步轉(zhuǎn)動

21、的。以三相磁阻式步進(jìn)電動機(jī)為例，如下圖所示：u步進(jìn)電機(jī)的分類：按步進(jìn)電機(jī)的原理可分為磁阻式、永磁式和混合式三類；品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司電源若按相序A-B-C的順序通電，即A相通電，而B、C相斷電；再B相通電，而A、C相斷電；再C相通電，而A、B相斷電；按此規(guī)律反復(fù)，此圖中的轉(zhuǎn)子就每一步60度的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。沒變換一次通電方式稱為一拍，轉(zhuǎn)子受到磁阻轉(zhuǎn)矩就轉(zhuǎn)過一步，相應(yīng)的角度稱為步矩角 。它也可以按不同的通電方式運(yùn)行，如：1）按A-C-B-A順序通電，轉(zhuǎn)子將反轉(zhuǎn)，前兩種情況稱為三相單三拍。2）按AB-BC-CA-AB順序兩相同時(shí)

22、通電，轉(zhuǎn)子每走一步60度，稱為三相雙三拍運(yùn)行。3）按A-AB-B-BC-C-CA-A順序通電，則稱為三相六拍運(yùn)行，其步距角為30度。磁阻式步距角計(jì)算公式：=360/mt(m為拍數(shù)，t為轉(zhuǎn)子齒數(shù))三相磁阻式步進(jìn)電機(jī)原理示意圖品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司u磁阻式步進(jìn)電機(jī)的釘子磁極表面布有小齒，轉(zhuǎn)子沿外圓周也均布著小齒，轉(zhuǎn)子齒距和齒形與定子小齒相同，定子每個(gè)磁極上均繞有控制繞組；多段式結(jié)構(gòu)的定、轉(zhuǎn)子沿軸向分為m段，即段數(shù)與相數(shù)相同，定子每段鐵心上只繞一相控制繞組，可認(rèn)為是多臺單段式該種電機(jī)的組合。單段式的磁阻式步進(jìn)電動機(jī) 多段式的磁

23、阻式步進(jìn)電動機(jī)1定子機(jī)殼 2定子繞組 3定子鐵心4轉(zhuǎn)軸 5轉(zhuǎn)子鐵心 6軸承品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司磁阻式步進(jìn)電機(jī)的橫截面圖品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司2、永磁式步進(jìn)電機(jī)：永磁式步進(jìn)電機(jī)的永磁體建立的磁場與定子繞組電流產(chǎn)生的磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)。其典型結(jié)構(gòu)如圖所示：定子上為兩相或多相繞組，永磁轉(zhuǎn)子上有一對或多對極的磁極。如圖，當(dāng)定子繞組按A-B-（-A）-（-B）-A順序通以直流電時(shí)，轉(zhuǎn)子將按順時(shí)鐘方向以步矩角45度的方式旋轉(zhuǎn)，若按相反的順序通

24、電，則轉(zhuǎn)子按逆時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)永磁式步距角計(jì)算公式：=360/2pm(m為相數(shù)，p為拍數(shù))兩相永磁式步進(jìn)電動機(jī)的原理結(jié)構(gòu)圖 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司3、混合式步進(jìn)電機(jī)：混合式步進(jìn)電機(jī)兼有磁阻式和永磁式步進(jìn)電機(jī)的部分特征。其定子結(jié)構(gòu)與磁阻式的相似，定子沖片上有大極（或大齒），每個(gè)極上有控制繞組和小齒，其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與永磁低速同步電機(jī)的相同?；旌鲜讲竭M(jìn)電機(jī)同一相的兩個(gè)磁極在空間上相差180度的機(jī)械角度，兩個(gè)磁極上的繞組所產(chǎn)生NS極性必須相同，否則無法運(yùn)行?；旌鲜讲竭M(jìn)電動機(jī)（單段式結(jié)構(gòu)） 混合式步距角計(jì)算公式：=360/mt(m為拍數(shù)，

25、t為轉(zhuǎn)子齒數(shù))品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司步進(jìn)電機(jī)的一些基本參數(shù)：1、電機(jī)固有步距角：它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號，電機(jī)所轉(zhuǎn)動的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0.9/1.8（表示半步工作時(shí)為0.9、整步工作時(shí)為1.8），這個(gè)步距角可以稱之為電機(jī)固有步距角，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。2、步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)： 是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0.9/1.8、三相

26、的為0.75/1.5、五相的為0.36/0.72 。在沒有細(xì)分驅(qū)動器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動器，則相數(shù)將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司3、保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）： 是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參

27、數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說2N.m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N.m的步進(jìn)電機(jī)。4、鎖定轉(zhuǎn)矩（DETENT TORQUE）： 是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE 在國內(nèi)沒有統(tǒng)一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司u減速機(jī)構(gòu)：如爆炸圖所示，本油門機(jī)構(gòu)中由兩個(gè)齒數(shù)不一的齒輪構(gòu)成其減速機(jī)構(gòu)，其減速比為12：1。作用是增加油門機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動紐矩。u精密傳感器：如爆炸圖所示，本油門機(jī)

28、構(gòu)中有一精密傳感器作為油門位置傳感器。電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，位置傳感器電阻值發(fā)生連續(xù)性變化。在油門控制中，此傳感器作用是作為位置反饋檢驗(yàn)油門是否到達(dá)設(shè)定的油門檔位。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司1、脈沖信號的產(chǎn)生：脈沖信號一般由單片機(jī)或CPU產(chǎn)生，一般脈沖信號的占空比為0.3-0.4左右，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，占空比則越大。u步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù)：使用和控制步進(jìn)電機(jī)必須有一套驅(qū)動系統(tǒng)給步進(jìn)電機(jī)提供驅(qū)動電源，該系統(tǒng)一般由脈沖發(fā)生器，功率放大等環(huán)節(jié)組成，其方框圖如下：品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限

29、 公 司2、信號分配：例如混合式二相電機(jī)工作方式有二相四拍和二相八拍二種，具體分配如下：二相四拍為 ,步距角為1.8度；二相八拍為 ,步距角為0.9度。四相電機(jī)工作方式也有二種，四相四拍為AB-BC-CD-DA-AB,步距角為1.8度；四相八拍為AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角為0.9度）。3、功率放大：功率放大是驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。平均電流越大電機(jī)力矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式，到目前為止，驅(qū)動方式一般有以下幾種：恒壓

30、、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。為盡量提高電機(jī)的動態(tài)性能，將信號分配、功率放大組成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司說明： CP ： 接CPU脈沖信號（負(fù)信號，低電平有效） OPTO：接CPU+5V FREE：脫機(jī)，與CPU地線相接，驅(qū)動電源不工作 DIR：方向控制，與CPU地線相接，電機(jī)反轉(zhuǎn) VCC：直流電源正端 GND：直流電源負(fù)端 A 接電機(jī)引出線紅線 B 接電機(jī)引出線黃線 接電機(jī)引出線綠線 接電機(jī)引出線藍(lán)線 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限

31、公 司 步進(jìn)電機(jī)一經(jīng)定型，性能取決于電機(jī)的驅(qū)動電源。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，力距越大則要求電機(jī)的電流越大，驅(qū)動電源的電壓越高。電壓對力矩影響如下： 細(xì)分驅(qū)動器： 在步進(jìn)電機(jī)步距角不能滿足使用的條件下，可采用細(xì)分驅(qū)動器來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，細(xì)分驅(qū)動器的原理是通過改變相鄰（A，B）電流的大小，以改變合成磁場的夾角來控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司二 挖掘機(jī)故障診斷與排除的條件和內(nèi)容 從客體方面看，從事挖掘機(jī)故障診斷與維修必須具備四個(gè)基本要素：1.背景知識： 主要包括相關(guān)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)知識，該機(jī)型的原理、構(gòu)造、安裝方法、使

32、用與維修方法等方面的知識；2.工具： 指檢測儀器、加工儀器、維修用具等；3.方法手段： 包括檢測、分析、推理方法及相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；4.零配件： 指與原機(jī)械型號規(guī)格相同或可以近似替換而不影響主機(jī)性能的零件、部件成品。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 主體人的活動把它們串聯(lián)了起來： 具體現(xiàn)象入手，采集、提取故障特征信息， 提出故障假說； 運(yùn)用各種專業(yè)技術(shù)知識和邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算 等方法手段； 對各種故障假說進(jìn)行排除或確認(rèn)，即所謂“大膽假設(shè)，小心求證”； 使整個(gè)過程成為具有創(chuàng)造性思維特征的有機(jī)整體。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM

33、三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司挖掘機(jī)故障診斷與維修主要內(nèi)容包括（1)確定機(jī)械的狀態(tài)及故障現(xiàn)象和性質(zhì)。（2)判斷故障部位和程度，尋查故障元件。（3)分析故障原因并排除故障。（4)恢復(fù)機(jī)械的功能并試用。（5)提出預(yù)防故障的方法。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 獲取故障信息的方法 獲取故障信息是進(jìn)行挖掘機(jī)故障診斷與維修的第一步，使人們根據(jù)直覺、知識和經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，運(yùn)用儀器設(shè)施檢查并進(jìn)行初步判斷的過程。通?？筛爬閮煞N方法，即直觀檢查法和精密診斷法。 （1）直觀檢查法 該方法指憑借個(gè)人的感覺和經(jīng)驗(yàn)或利用

34、簡單儀表，通過看、聽、摸、聞、問等直覺方法對故障進(jìn)行初步定性分析，如從外觀、振動、異響、溫升、氣味、磨損等現(xiàn)象獲得有價(jià)值的信息，初步判斷故障產(chǎn)生的原因或部位。它是一種最簡單也是用的最普遍的傳統(tǒng)診斷方法。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司（2）精密診斷法 該方法指在直觀檢查法的基礎(chǔ)上，利用精密的測量儀器，采取科學(xué)方法對重點(diǎn)部位或項(xiàng)目進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)測試和定量分析，發(fā)現(xiàn)一些疑難的隱藏較深的故障信息，達(dá)到準(zhǔn)確地判定故障部位和程度的目的。例如振動信號分析法，油液光譜、鐵譜分析法等，必要時(shí)還可以對某一特定系統(tǒng)或元件進(jìn)行專項(xiàng)模擬試驗(yàn)或?qū)嶋H試驗(yàn)。

35、 這種方法所用的儀器較精密，成本較高，對獲取信號進(jìn)行分析是需要較高的理論水平和技術(shù)素養(yǎng)，同時(shí)仍然離不開實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)，目前尚處于研究、提高和完善中。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 （3）兩種方法的認(rèn)識論問題 直觀檢查法與精密診斷法都是獲取故障信息的有效方法，但他們在認(rèn)識問題的層次上是有差別的，所依據(jù)的主、客觀條件和理論思維程度也相距甚遠(yuǎn)，具體表現(xiàn)為：（a）從客觀方面看，挖掘機(jī)種類繁多， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性不同；故障程度（潛伏期、發(fā)展期、損壞期）和排除故障的難易程度不同；所擁有的儀器、工具、維修條件不同。在診斷與維修的過程中必須充分考慮

36、上述因素。（b）從主觀方面看，維修人員的技術(shù)素質(zhì)有高有低，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有強(qiáng)有若，對不同機(jī)械的故障或?qū)ν粰C(jī)械的不同故障，其敏感性不一樣，在診斷與維修中所需要的信息也不一樣。 因?yàn)橹鳌⒖陀^因素直接影響獲取的故障信息的可靠性、充分性和清晰度，所以需要通過不同的理論思維方式，才能得出正確的診斷結(jié)論。 上述兩種方法互相聯(lián)系，互為補(bǔ)充，在最終確認(rèn)故障的性質(zhì)、部位、原因這一總體目標(biāo)上是一致的品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司四、故障分析方法 故障分析是一個(gè)觀察、假設(shè)、推理、驗(yàn)證、修正假設(shè)、再驗(yàn)證直到準(zhǔn)確判定故障的過程，其指用各種哲學(xué)方法、邏輯方法和

37、數(shù)學(xué)方法，對獲取的故障信息進(jìn)行科學(xué)論證或演繹推理，以便透過事物的表面現(xiàn)象，揭示其本質(zhì)。品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 1 分析、歸納和邏輯推理法 根據(jù)故障信息，首先分析導(dǎo)致某一故障現(xiàn)象(結(jié)果)的各種故障假說(原因),然后從可能的故障假說中進(jìn)行比較、驗(yàn)證，排除虛假成份，探求真正的原因。 對于因果關(guān)系比較復(fù)雜的情況,可以借助因果關(guān)聯(lián)圖、魚刺圖、故障樹等，使思路清晰、明了。 歸納法指從個(gè)別事實(shí)推出一般結(jié)論的方法，通常情況下我們只能采用不完全歸納法。例如某臺液壓挖掘機(jī)，其動臂機(jī)構(gòu)不動作，鏟斗機(jī)構(gòu)不動作，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也不動作，我們可以通過歸納

38、法得出結(jié)論：同時(shí)控制這三個(gè)機(jī)構(gòu)動作的主油泵或先導(dǎo)油泵有故障。當(dāng)然這個(gè)結(jié)論還需要用其他證據(jù)進(jìn)一步證實(shí)。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 2 證明與反駁法 各種故障假說都是試探性的，具有主客觀猜測的成分。要達(dá)到論證的目的，論據(jù)必須真實(shí)、充分，而我們獲取的個(gè)別信息只能對它提供弱支持，尋找否定證據(jù)即反駁這個(gè)證據(jù)將對故障診斷更為有力。 在上述例子中，某液壓挖掘機(jī)動臂機(jī)構(gòu)不動作，其可能的故障假說之一是液壓泵損壞，即：主油泵損壞動臂機(jī)構(gòu)不動作，但反過來其逆命題不成立，必須尋找其他否定證據(jù)，比如說，主油泵損壞回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也不能動作，而現(xiàn)在觀察到回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作正常，就可以反證出主油泵沒有損壞，即主油泵損壞的故障假說不成立。 品質(zhì)改變世界品質(zhì)改變世界SANYHM三 一 重 機(jī) 有 限 公 司三 一 重 機(jī) 有 限 公 司 3替換法 替換法指在挖掘機(jī)故障診斷與維修實(shí)踐中，用同一型號的零部件替換懷疑已發(fā)生故障的零部件，并對新、舊零部件的工作狀況進(jìn)行對比分析，從而達(dá)到確定故障部位的目的，也稱為原型置換法。在不具備置換條件時(shí)，可對某一局部系統(tǒng)或部件施加相似的模擬信號或載荷（如對液控變量的液壓泵施加規(guī)定的先導(dǎo)變量壓力），再對工況進(jìn)行比較判斷。