工程机械电气控制基础(一)

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。

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。

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。

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。

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”。

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。