電氣基礎與PC200系列電氣故障診斷小松(中國)培訓中心KCT0017培訓教材前言隨著技術的發(fā)展，挖掘機的操作變得越來越簡便、舒服，而另一方面，控制變得越來越復雜，液壓、電氣、機電一體化和電腦技術的應用，使得車輛的故障判斷、排除變得更加困難。為了幫助小松代理店技術服務人員提高電器故障排除的能力，小松培訓中心特編制此教材，作為小松代理店服務人員必修教材之一，教材中的故障分析排除都是以PC200-6為例進行說明。

挖掘機的故障排除必須要對整機的整體控制有全面的認識才能完成，因此，各技術服務員在學習本教材的同時，還要學習小松挖掘機的液壓控制和測試調整的教材及參加相關的培訓，才能真正掌握故障排除的全部內容。2004年2月1.電氣的基礎知識1-1直流和交流1-2歐姆定律1-3連接方法(1)電瓶的連接(2)燈的連接(3)電阻的連接2.電線的知識2-1容許電流2-2被復線的種類2-3色別符號2-4特殊的電線2-5裝修手冊上的事例3.電路的知識3-1電壓下降3-2斷線3-3短路3-4接地短路3-5接地3-6線路保護4.線路萬用表的知識4-1數字萬用表4-2模擬萬用表5.電氣、電子部品的知識5-1開關5-1-1撥動式開關5-1-2按鈕式開關5-1-3旋轉式開關5-1-4限位式開關5-1-5簧片式開關5-2接插件(1)接插件的種類(2)接插件的符號(3)接插件的編號(4)接插件的使用5-3電阻器5-3-1電阻器的作用(1)電流限制作用(2)電壓調整作用5-3-2電阻器的符號5-3-3電阻器的種類(1)固定電阻器(2)可變電阻器111112233344566791011131515161717171819202122222223232424242425262627目錄第一章電氣知識5-4線圈5-4-1電磁力(1)電磁閥(2)電磁線電器5-4-2電磁感應作用電磁傳感器5-4-3自體感應作用5-5電容器5-5-1電容器的作用5-5-2電容器的構造5-5-3電容器的符號5-5-4電容器充電放電特性(1)電容器的充電(2)電容器的放電5-6二極管5-6-1二極管的作用5-6-2二極管的電壓下降5-6-3二極管的(1)整流(2)吸收沖擊電壓(3)防止逆電流5-6-4二極管的檢查(1)故障模式(2)用萬用表檢查5-7晶體管5-7-1晶體管的形狀5-7-2晶體管的種類5-7-3晶體管的符號5-7-4晶體管的作用5-7-5晶體管對電磁閥控制的方式5-8IC5-8-1什么叫IC5-8-2IC的形狀5-8-3IC的作用5-9顯示元件5-9-1發(fā)光二極管（LED）5-9-2液晶（LCD）6-1電相關的單位6-2電路的符號2828293132323335353535363637383838383840414242424545454545474848494950505152531.機電系統(tǒng)的構成1-1構成要素1-1-1什么是機電一體化1-1-2工程機械的機電一體化1-1-3機電一體化的4要素1-1-4工程機械機電一體化的目的1-2傳感器1-2-1傳感器的作用1-2-2傳感器的機能1-2-3傳感器的特性1-2-4傳感器的種類1-2-5傳感器使用時的注意事項1-2-6傳感器的故障診斷1-2-7挖掘機傳感器的例子(1)回轉傳感器(2)液壓傳感器(3)壓力開關(4)溫度傳感器(5)角度傳感器(6)堵塞傳感器(7)位置傳感器(8)油位傳感器①(9)油位傳感器②1-3控制器1-3-1控制器的作用1-3-2控制器的機能1-3-3反饋控制1-3-4程序控制1-4執(zhí)行器1-4-1執(zhí)行器的作用1-4-2執(zhí)行器的機能1-4-3執(zhí)行器的種類和特色1-4-4電器式執(zhí)行器1-4-5電器、液壓式執(zhí)行器1-5顯示面板1-5-1顯示面板的功能1-5-2表示方法1-6線束1-6-1線束的目的1-6-2線束的功能1-6-3線束的構成1-6-4線束作業(yè)時的注意事項575757575758595959606061616262636465666768697071717171747575757576787979798181818182第二章電氣系統(tǒng)的構成、機能2.電路圖的讀法2-1讀圖要點2-2信號序號3.機電一體化的處理注意點86868687898989909091971011041141.安全工作2.故障診斷與修理3.有效的診斷4.電阻測量的方法5.電壓測量的方法6.使用判斷表的方法7.故障診斷流程圖的使用方法8.插頭的型式與安裝位置9.監(jiān)控器面板的顯示與特殊功能第四章練習第三章故障診斷知識1.電氣的基礎知識1-1直流和交流直流電一般用DC表示，符號為一。（DC：DIRECTCURRENT）

交流電一般用AC表示，符號為～。（AC：ALTERNATINGCURRENT）

萬用表測試時，DC和AC的范圍不能弄錯，否則無法正確測定。測試發(fā)動機轉速傳感器或車速傳感器的輸出電壓時，必須注意的是要使用AC范圍。1-2歐姆定律電壓、電流、電阻的符號和單位，以下表表示。符號單位(基本)數字萬用表表示的單位電壓EVmV

V電流IAmAA電阻RΩΩKΩMΩ電壓、電流、電阻存在下述關系①電壓不變，電阻成2倍時，電流減至一半。②電阻不變，電壓成2倍時，電流也變成2倍。這個關系用下述公式表示，這就叫歐姆定律電壓(E)=電流(I)×電阻(R)電壓(E)電流(I)=——————

電阻(R)電力(P)=電壓(E)×電流(I)功率用下述公式表示1-3接線方法電源與負荷的接線方法，有串聯(lián)與并聯(lián)兩種方法。(1)電瓶的接線車上的電瓶，一般是串聯(lián)連接，但有些大機型有4個電瓶，用串聯(lián)和并聯(lián)組合連接。串聯(lián)接線＋－＋－并聯(lián)接線＋－串聯(lián)和并聯(lián)組合的例子—1—第一章電氣知識電氣知識小松(中國)培訓中心(2)燈的連接車燈有前照燈、側隙燈、尾燈、制動燈、左右對稱按裝，同時點燈，如右圖回路那樣，屬并聯(lián)連接。如果串聯(lián)的話，每個燈的亮度減小，而且一側的燈泡壞掉，另一側的燈也會不亮。(3)電阻的接線車上使用的電阻，一般是冗長電阻與電磁閥串聯(lián)連接，但象發(fā)動機空氣進氣加熱器那樣，也有隨機型不同而成串聯(lián)與并聯(lián)。串聯(lián)的例子殼體加熱器線圈加熱器線圈殼體前照燈(右)側隙燈(右)側隙燈(左)前照燈(左)［備注］空氣進氣加熱器構造如上圖，是電熱器的一種，電流通過稱作加熱器線圈的電阻，從而產生熱量，預熱通過那兒的空氣，提高發(fā)動機寒冷時的啟動性。根據發(fā)動機吸入空氣的量和溫度，需要的熱量也不同，越是大的發(fā)動機，需要的熱量就越多，有的使用多個空氣進氣加熱器。殼體內加熱器線圈有的是1個，有的是2個，配線也有并聯(lián)和串聯(lián)的兩類。并聯(lián)和串聯(lián)組合的例子加熱器線圈殼體—2—電氣知識小松(中國)培訓中心2.電線的知識2-1容許電流電線上可通過的最大安全電流是有規(guī)定的，這叫做電線的容許電流。電線的容許電流隨周圍溫度、電線的絕緣材料，每束電線的根數而不同，周圍溫度越高，每束電線的根數越多，容許電流就越小。而電線越長越細，內部電阻就越大。［注］①軟線已省略②公稱直徑0.5的電線扎束使用，單線（僅1根）不得使用。③短時間容許電流是指60秒通電，30秒停止，在4次循環(huán)中可能的最大電流。2-2被復的種類線束電線的被復（絕緣體）隨使用環(huán)境分為下表的兩種。公稱0.50.851.25235815203040506085100相當的舊公稱00501—020305081520—40—6085100導體斷面積(mm2)0.560.881.292.093.305.237.9513.3620.6135.1942.7354.2963.8484.96109.1導體直徑(mm)1.01.21.51.92.43.03.74.86.08.08.69.810.412.013.6被復外徑（mm）(標準直徑)AVAEX2.22.42.73.1—4.65.57.08.210.811.413.013.616.017.6AVS2.02.22.52.93.6—5.8————————容許電流（A）91215202737496675124139159175207240短時間容許電流(A)————————300—500—650750900種類符號材質使用溫度范圍（℃）汽車用聚乙烯絕緣低壓電線AVS（AV）導體電氣用軟銅線-30～+60（一般配線）絕緣體軟質聚乙烯汽車用交聯(lián)型聚乙烯耐熱低壓電線AEX導體電氣用軟銅線-50～+110（嚴寒地、高溫部）絕緣體耐熱交聯(lián)型聚乙烯—3—電氣知識小松(中國)培訓中心2-3色別符號對車體的配線（線束），為了能分辨，使用不同的被復顏色。在核對回路圖時，色別符號如下表那樣用英文字頭表示。2-4特殊的電線2-4-1麻花線為防止電氣噪音（干擾）混入控制信號而采用的一種方法，較簡單易行。它是把易受噪音影響的信號線（正極電線）和接地線（負極電線）互相卷纏在一起，使正極與負極接收的噪音互相反向抵消。這2根電線扭合在一起的形狀象麻花，因而稱作麻花線。符號色WBRGYLVPOBrGrSbLgDgChWHITEBLACKREDGREENYELLOWBLUEVIOLETPINKORANGEBROWNGREYSKY-BLUELIGHT-GREENDARK-GREENCHARCOAL白黑紅綠黃青紫粉紅橙茶灰藍嫩綠暗綠深褐［例］①0.5B電線尺寸：0.5(0.56mm2)

色別：黑（單色）②0.85WY電線尺寸：0.85（0.88mm2）

色別：白底黃線條2-4-2屏蔽線為更有效地防止電氣噪音（干擾）混入而采用的一種方法，主要使用于易受外部影響的回路。用金屬保護網（屏蔽）復蓋通過信號的電線，這金屬網僅單面作地線，信號線被地線包圍，例：WA350-3—4—電氣知識小松(中國)培訓中心這樣就防止了噪音的侵入。這種電線因其形狀而稱為屏蔽（保護）線。被網包著的信號線不限于2根，有的甚至是使用10根以上，這種信號線，按根數稱為2芯屏蔽線、3芯屏蔽線………該屏蔽線的目的不僅是防止噪音混入，有時還防止該回路放出噪音，防止其成為發(fā)生源。芯線屏蔽絕緣聚乙烯2-5裝修手冊的例子小松工程機械裝修手冊上有電氣回路圖，詳細標著電線的粗細，被復線的顏色等（參照下圖）能夠對照著看回路圖與電線實物，是服務技術的重要一環(huán)，因此應盡快掌握。電瓶繼電器電瓶保險絲盒—5—行程傳感器屏蔽線屏蔽線電氣知識小松(中國)培訓中心3.電路的知識3-1電壓下降電瓶與電磁閥按下圖連接后，如果沒有其他指定條件的話，一般說電磁閥的端子電壓（①②間電壓）為24V。流經電磁閥的電流大小可用歐姆定律計算：24(V)————=2.4(A)10(Ω)①電磁閥②10Ω電瓶24V這時，必須注意的是，沒有考慮該回路上存在配線的電阻（電阻0Ω）。

實際的車體配線中，與回路圖不同，它存在電線內的微小電阻“內部電阻”、配線上開關、接插座的電阻“接觸電阻”，所以嚴格地講，回路中的電阻決不會是0Ω。

舉一個簡單的例子，電線內部電阻、接觸電阻的合計（合成電阻），如果正極和負極的配線各是1Ω的話，那么在回路圖上就表現(xiàn)如下：①電磁閥②10Ω電瓶24V1Ω1Ω在這個回路上，電磁閥的電壓（端子①②間電壓）為幾伏呢？整個回路的合成電阻=1(Ω)+10(Ω)+1(Ω)=12(Ω)

電磁閥的電流=電磁閥的電壓=2(A)×10(Ω)=20(V)

也就是說，這個例子中電磁閥的電壓為20V。

這樣，回路內部電阻引起的電壓下降稱“電壓下降”，電磁閥的電壓比電源電壓（電瓶電壓）要低。在該例中，如果配線引起的電壓下降看作1根線的話，則2(A)×1(Ω)=2(V)，整體上正極2(V)+負極2(V)=4(V)的電壓下降。配線的內部電阻和電流越大，電壓下降就越大。24(V)————=2(A)12(Ω)—6—電氣知識小松(中國)培訓中心3-2斷線一般來說，電氣導體切斷稱為斷線。它不僅指電線，還包括電磁閥、繼電器線圈等機器內部的斷線。斷線后電流不通，電器當然就不工作，但是不一定不工作就是沒電流，也不一定機器的端子電壓就為0V，理解斷線處與測定處的關系對故障診斷很重要。<練習問題>因斷線位置使測試2點間電壓變化，可用下列回路圖表示。打開開關S時，在下表各條件下，電壓計顯示為幾伏呢，請寫進下表。電磁閥V電瓶(24V)SABCD電壓計NO條件電壓計顯示1沒斷線時V2僅A點斷線時V3僅B點斷線時V4使C點斷線時V5僅D點斷線時V6電磁閥內線圈斷線時V以上練習題的思考方法和解答，在下頁會有答案，但請獨立思考，把自己的解答填表中后加以對照?！?—電氣知識小松(中國)培訓中心<上頁練習題的思考方法和解答>(1)沒有斷線時打開開關S，電瓶正極端子與電磁閥①端子間的配線為24V。

電瓶負極端子與電磁閥②端子間的配線為0V。

萬用表接觸點，上端的24V，下端為0V，因而電壓（電位差）是24V-0V=24V。(2)僅A點斷線時電瓶正極端（24V）通過開關S，到達斷線A點為止。電瓶負極端從電磁閥的②端子進入①端子，通過電磁閥，連接斷線的A點。因此，萬用表接觸點上端下端都是0V，這樣電壓（電位差）是0V-0V=0V。(3)僅B點斷線時電瓶正極端（24V）通過開關S，到達斷線B點為止。電瓶負極端從電磁閥②端子進入，到①端子，通過電磁閥，連接斷線B點。因此，萬用表接觸點上端為24V，下端為0V，這樣電壓（電位差）是24V-0V=24V。(4)僅C點斷線時電瓶正極端（24V），通過開關S進入電磁閥①端子，通過電磁閥到②端子，到達斷線C點為止。電瓶的負極（0V）通到斷線C點止。因此，萬用表接觸點上端下端都是24V，電壓（電位差）即為24V-24V=0V。(5)僅D點斷線時電瓶正極端（24V）通過開關S，從電磁閥①端子進入通過電磁閥到②端子，到達斷線D點為止。電瓶負極端（0V）連接斷線D點。萬用表接觸點上端為24V，下端為0V，電壓（電位差）即為24V-0V=24V。(6)電磁閥線圈斷線時電瓶正極端（24V）通過開關S，從電磁閥①端子進入到達電磁閥的斷線上。電瓶負極（0V）從電磁閥②端子進入，連通電磁閥內斷線處。萬用表接觸點上端24V，下端ON，因此電壓（電位差）是24V-0V=24V?！?—電氣知識小松(中國)培訓中心3-3短路短路是指電路中2點直接連接或用比回路部分小很多的電阻導體相接。車體配線易發(fā)生的短路多數是被復線破損而與其他電線或端子接觸，或因導電異物而使兩點間直接相接。短路時流經的電流叫短路電流，隨短路電流的大小，電線或者過熱，或者引起燃燒。即使沒有過熱或燒損，也會發(fā)生短路處電流泄漏引起機械裝置錯誤動作的。因此，用保險絲及保護回路防止其事故于未然。最近的裝修手冊因短路起因的故障種類、狀況不同，而表述如下：*短路……所有機型的裝修手冊都用*熱短路……WA500-3，LW100-1等裝修手冊使用*動力短路……PC128UU-1，WA80-3等裝修手冊使用*異常接觸……WA300-3等裝修手冊使用短路被認為是一種故障，有時候根據需要也制造短路。舉個例子如短路接插件。短路接插件在故障診斷時使用，代替接點式（ON—OFF式）傳感器或ON-OFF開關，從而形成電氣回路。診斷故障時，根據內容，電流通過回路進行診斷，但有時無法用液壓開關、溫度開關簡單地ON-OFF，這時通過裝拆短路接插件，就能再現(xiàn)故障狀態(tài)，即為了診斷故障而制造短路，從而進行其他部分的診斷。

[例]PC200-6“鏟斗傾斜液壓開關的位模式不亮燈”這一故障進行診斷時，裝修手冊上就有下述診斷方法，即把短路接插件連接在插座S07（X2）上，以代替鏟斗傾斜液壓開關。泵控制器鏟斗傾斜液壓開關—9—電氣知識小松(中國)培訓中心3-4接地短路接地短路是指電線與車體間的異常直接連接。從現(xiàn)象上看也可叫做電線與車體的短路，但它與一般的短路不一樣，與車體間的接觸叫接地短路，其電流叫接地短路電流。接地短路是電線桿上的輸電線斷后垂下并接觸地面，但對車輛上的配線而言，車體相當于地面，因此車體與配線的短路也叫接地短路。機械工作時由于振動，電線與車體磨擦使絕緣包皮變薄或磨破，或出現(xiàn)裂痕，導線外露與車體接觸，從而發(fā)生接地短路。易發(fā)生接地短路的地方，是電線彎曲而與車體接觸處或夾頭附近。有段差的復合板角也容易與電線包皮磨擦而使其損傷，需要注意。發(fā)生接地短路時的現(xiàn)象是：控制信號線接地短路后失去控制機能，控制器可能發(fā)生故障。另外，電源線接地短路后，產生強大的接地短路電流，可能燒壞電線。為防止接地短路引發(fā)的大故障，要在電氣用品線路上按裝保險絲，重要的控制回路上按裝過電流保護器，配線本身也采用各種電線保護材料（導線管、螺旋管等），以防止接地短路的發(fā)生。線束保護材料的事例如下圖。

接地短路發(fā)生時，要尋找短路處的話，往往其絕緣包線破損在看不到的里面，因此要用線路萬用表仔細探測。如果不重視接地短路的修復，往往招致日后的重大故障，因此一定要認真修復。線夾保護材料(金屬護套管)(塑料護套管)電線接插件—10—電氣知識小松(中國)培訓中心3-5接地接地是把車體作為電氣回路的一部分，把電氣機器一側的配線連接在車體上。電瓶負極端連接車體的負極接地方式較多。為了防止電氣器具漏電引起的觸電，把該器具與大地相接稱為接地，對車輛上的設備配線而言，車體相當于大地，因此與車體相接也叫接地。車輛接地的目的不是防觸電，而是為了配線簡單化，為了減小電氣產生的噪音。接地的例子，可以舉出電氣設備中發(fā)動機起動馬達、喇叭等。它把負極端直接接于車體，使車體作為負極端線路，通過電流，這樣，其好處是不需要負極端的配線。喇叭的例子

發(fā)電機、吸氣預熱的加熱器雖有負極端配線，但較短且與發(fā)動機身直接相接，所以也可稱為負極接地方式?？諝膺M氣加熱器的例子加熱器線圈

燈（前照燈、工作燈）的負極接法有2種，一種是按裝螺絲自身成為負極端而沒有負極引線，另一種是負極端的引線拉出而與車體接地。燈例子—11—電氣知識小松(中國)培訓中心傳感器有接地的，也有不接地的，例如發(fā)動機液壓開關、發(fā)動機油傳感器、燃油油位傳感器都是負極接地方式，沒有負極端的引線。發(fā)動機油量傳感器的例子

另外，發(fā)動機轉速傳感器、水箱水位傳感器、發(fā)動機水溫傳感器都不是負極接地方式，因而正負極都有引線。

發(fā)動機水溫傳感器(防凍液溫度傳感器)的例子把負極接地方式的設備按裝在車體上時，必須把按裝面的涂裝及油脂清除后再接，如果接觸不良，會成為該設備工作不良的原因，所以必須加以注意。另外，還有少量的不得與車體接地的設備，這種設備的按裝部分有絕緣材料，按裝時必須注意不要使其脫落。機油傳感器油理檢測部防凍液溫度傳感器溫度檢測部—12—電氣知識小松(中國)培訓中心3-6線路保護線路中發(fā)生短路、接地短路時，過電流可能會損壞裝置和部品，或燒壞配線，為了防止這種事故，現(xiàn)采用線路保護的手段。例如，不讓超過定值電流流過的電流限制機能，還有如過電流產生后，把重要部分切斷電流的保護機能，而最簡單的方法是，在線路上加保險絲，保險絲在線路圖上的文字符號為F。

工程機械及汽車的保險絲多是一直用玻璃管的筒形保險絲（玻璃管保險絲），近年則主要流行半透明的彩色塑料葉片型保險絲。當線路上流經異常的大電流時，保險絲自身電阻的發(fā)熱使其熔斷，從而切斷電流，使線路避免危險。保險絲熔斷速度隨電流大小而異。電流越大，熔斷時間越短，比額定電流稍大一點，則不會馬上熔斷（參照下表）保險絲在使用中即使沒有過大電流，有時也會自然切斷。例如，馬達及燈的線路上，額定電流并不是那么大，但打開開關瞬間的突入電流很大，這突入電流通過時間極短，因而不會馬上熔斷，但反復地開和關使疲勞積聚，最終熔斷。它易發(fā)生在下列時候：①象馬達回路、頭燈回路，通過突入電流使使用中的疲勞增大的回路。②保險絲座接觸松時。③周圍溫度太高時。在電瓶正極回路（它是各種電氣回路的電源）上，現(xiàn)使用瞬間大電流不易熔斷的慢燒保險絲及可熔環(huán)。它的目的是超過額定的大電流長時間（超過熔斷時間）通過時，使其熔斷，而突入電流是難以熔斷的。葉片型保險絲與慢燒保險絲的“電流和熔斷時間的特性”如下表。電流大小熔斷時間額定電流的350%0.08～0.50秒額定電流的200%0.25～5.00秒額定電流的135%0.75～180.00秒額定電流的110%100小時以上葉片型保險絲的熔斷時間電流大小熔斷時間額定電流的500%1.0秒以下額定電流的300%0.5～15秒額定電流的200%5.0～100秒額定電流的110%4小時以上慢燒保險絲的熔斷時間保險絲的符號（圖符號）筒型保險絲葉片型保險絲或—13—電氣知識小松(中國)培訓中心

有的機器現(xiàn)使用復歸操作容易的斷路器，以代替熔斷保險絲。

保險絲熔斷時，觀察熔斷狀況后，可作出如下判斷：①保險絲毫無痕跡地飛散時，說明短路、接地短路引起電流異常的可能性大。②保險絲僅一部分稍有熔斷時，疲勞壽命引起的可能性大。所以，雖然同樣是保險絲熔斷，但不確認原因就換上更大容量保險絲的話，是危險的。而用銅絲代替，則非常危險，是絕對禁止的。車體分解、裝配時，如果電線被夾入，裝好后打開鍵開關的瞬間就會發(fā)生短路，或燒掉電線，或保險絲飛散開，所以分解、裝配時要十分注意電線的卷繞，避免發(fā)生事故?！?4—電氣知識小松(中國)培訓中心4.線路萬用表的知識如果不使用線路萬用表，就無法診斷機電系統(tǒng)的電氣故障，當然需要用得熟練，但重要的是掌握正確的使用方法。例如：①電阻值0Ω時，是斷線還是短路。②電阻值無限大時，是連接著還是斷開了。這時，一定要做出正確的判斷。4-1數字萬用表(1)測試前的確認①打開電源開關時，確認顯示有沒有殘缺。看一下小數點、單位的顯示是否齊全。②內置干電池剩余電量太少時，會出現(xiàn)警告顯示。各種萬用表不同，顯示方法也不同，事先要確認使用說明書。③要確認超過電阻測試范圍其顯示是0還是無窮大。測試棒短路時，如果是1Ω以下的誤差，是正常的。電阻無窮大的顯示說明已超過測試范圍。(2)測試時的確認①確切對準測試項目范圍。用電阻范圍、電流范圍測試電壓的話，萬用表會壞掉，因此要特別注意。②注意小數點和單位的表示特別是看漏小數點，看漏KΩ的K，看漏mV的m，這類事情要注意。③測試電阻時，不要手持測試棒的金屬部分。測試高電阻（幾十KΩ以上）時，同時用手接觸紅（＋）和黑（－）的金屬部分，會引起測試誤差，因而要注意。④在導通檢查范圍蜂鳴器響的話，要按照使用說明書，確認是在幾Ω以下時響的。液晶表示器電源開關功能開關共同負極端子(-COM)V.Ω.二極管試驗導通試驗測定端子數據保持開關范圍保持和轉換開關DC/AC轉換開關200mA測定端子12A大電流測定端子數字萬用表的例（SANWACD-720C）—15—電氣知識小松(中國)培訓中心(3)測試后的確認①要查一下電源開關關掉沒有，測試棒電線是否斷開，電池剩余容量多少，然后收起來。②測試項目轉換范圍放在最高電壓范圍。測試開始時，疏忽大意會損壞萬用表，一定要防止。收藏時，要養(yǎng)成習慣，放置于電壓的最高范圍或OFF范圍。4-2模擬萬用表(1)測試前的確認①表本身和電阻范圍調整至0。調到電阻范圍的0點時，如果指針不擺到0，則要換電池。(2)測試時的確認①要對準測試項目范圍。如用電阻范圍、電流范圍測試電壓，萬用表會破損，所以要特別注意。②注意使用刻度和倍率，測試電阻時，刻度是從右側開始，還要當心倍率的設定。③測試電阻時，不要手持測試棒的金屬部分。測試高電阻（幾十KΩ以上）時，同時用兩手接觸紅（＋）、黑（－）的金屬部分的話，會產生測試誤差，因此要注意。④在導通檢查范圍蜂鳴器響時，要用使用說明書確認在幾Ω以下時響。(3)測試后的確認①查一下指針有否偏差、測試棒電線是否斷開，電池容量還剩多少，然后收起來。②把測試項目轉換范圍放在最高電壓范圍。測定開始時，不要因疏忽大意而使萬用表破損，收藏時，要養(yǎng)成習慣放在電壓最高范圍或OFF范圍。模擬萬用表的例（SANWAJP-30）表指針0Ω調整鈕共同測定端子(+)共同測定端子(-)表刻度盤表0點調整器(+)OUT端子范圍轉換鈕—16—電氣知識小松(中國)培訓中心5.電器、電子部品的知識現(xiàn)說明一下工程機械機電系統(tǒng)使用的電氣、電子部品中基本的東西。5-1開關開關用于電源的開閉、條件的設定，電氣線路圖上文字符號碼SW及S。

下面說明一下機電工程機械上用的代表性開關。5-1-1撥動式開關

電源開閉時經常使用的代表性開關。代表性的外形如右圖。一般使用于電流容量為直流30V、4A。

這種開關的常見故障是：①反轉彈簧斷后就無法轉換。②接點表面ON—OFF時產生火花而粗糙，變得接觸不良，厲害時會熔敷。撥動式開關的符號（圖紙符號）隨撥動桿的動作，有2位置的，也有3位置的。操作開關撥動桿后，標準型是該桿就停在位置上，還有瞬時型（彈簧返回式）的，即撥動后，該桿因開關內彈簧的力而復位。開閉線路轉換線路雙線路開關或—17—電氣知識小松(中國)培訓中心5-1-2按鈕開關

多半使用于電源的開閉、動作的開始。使用于電源開閉的叫做交替型，每按一次，就交替ON-OFF。

使用于動作開始的叫做瞬時型，只有按下時才ON（或OFF）。下圖表示外形的例子按鈕開關多半用于控制面板上，但挖掘機喇叭及觸式最大功率的按鈕開關則按裝在桿的把手上。按鈕開關按下時ON

按下時OFF

組合開關按鈕開關的符號（圖紙符號）—18—電氣知識小松(中國)培訓中心5-1-3旋轉開關

擰動旋鈕，就使開關軸轉動，從而轉換線路的開關。小型開關也有用螺絲刀擰的。其構造的例子如下圖。旋轉開關有很多種形狀，使用于各種場合，下面列舉幾例。接觸端子共用端子可動接片旋轉開關的構造(夾子方式)旋轉開關的符號（圖紙符號）直接接于軸上的可動接片插入由2枚組成的接觸端子間進行轉換。共用端子則接觸可動接片，電氣接觸由共用端子與接觸端子進行。線路符號如左圖。排列在圓周上的端子表示接觸端子，箭頭指的是可動接片，中央的端子是共用端子。PC28UU-2的燈開關(左)風扇開關(右)顯示窗按鈕旋轉開關使轉動旋轉開關HD785-3的燃料噴射量調整開關—19—WA100-3的雨刷開關電氣知識小松(中國)培訓中心5-1-4限位開關

為了檢測物體的有無即位置而使用的代表性開關。多數使用于傳感器，它用來檢測工作裝置的位置、操作桿的位置。由于用彈簧移動接點的快速動作，開關就一定是ON或OFF，不動作時，ON接點稱為NC接點（正常關閉接點），這時OFF接點稱為NO接點（正常開放接點）。與該兩個接點接觸的端子稱為COM端子（公共端子），也叫CO端子。因此，限位開關的3個端子符號分別是NC、NO、COM（或CO）。

以挖掘機行駛限位開關為例，在左右行走操作桿下部，分別有1個，中立時為ON，行駛操作桿向前或向后倒下則是OFF，這樣，配線就如下圖為COM端子和NC端子。

限位開關符號（圖紙符號）接點構成限位開關的構造1.限位開關2.滾輪3.軸4.彈簧—20—電氣知識小松(中國)培訓中心5-1-5簧片開關簧片開關不單個使用，它與永久磁鐵、線圈組合成為傳感器的心臟部位。例如，它組裝在發(fā)動機冷卻水及液壓油位傳感器、監(jiān)測液壓濾芯堵塞的壓差傳感器內。玻璃簧片引線封入非活性氣體簧片開關的構造(1)永久磁鐵引起的作動(2)線圈引起的作動簧片開關的工作原理簧片開關在永久磁鐵及線圈的磁場作用下工作，把簧片開關放在磁場中，2片簧片被磁化，接點部分產生N極和S極，且互相吸引。這種磁引力大于簧片的機械彈力時，接點關閉（ON），減弱或支開磁場，則接點打開（OFF）。

下圖表示以液面高度監(jiān)測油量及發(fā)動機水量的ON-OFF輸出傳感器原理，液位下降，浮子就下降，結果簧片開關成為OFF。1.接插件2.支架3.浮子4.開關機油油量傳感器的構造線路構成線路構成1.接插件2.塞子3.開關4.浮子液壓油量傳感器的構造—21—電氣知識小松(中國)培訓中心(2)接插件的符號接插件分公端和母端。一般來說，電源一端作母端較普遍，但線路較復雜時，也有相反的。在小松，公和母的分辯根據針腳形狀判別，而不是按照接插件殼體形狀來判斷（接插件殼體也叫聯(lián)結器）。(注：有的公司也有按接插殼體形狀來判別公母的。)

在線路圖上，哪一側是公端，哪一側是母端，是連接的還是扳開的，它們用下列符號表示，文字符號多數寫為CN。接線狀態(tài)拔開狀態(tài)四角型接插件的例圓型接插件的例4針腳公4針腳母接線狀態(tài)接插件符號的例子公接插件例子拔開狀態(tài)↑母↑公↑公↑母—22—電氣知識小松(中國)培訓中心5-2接插件接插件使用于電氣機器與電線連接或電線與電線連接時。家電要接通電源時，機器電線的頂端帶有的插入部分叫插頭，墻上一邊叫插口，汽車及工程機械則稱為接插件。(1)接插件的種類接插件有很多種，按形狀分類的話，有圓形、四角形、變形型等多種，而且還可分為防水型、防滴型、開放型。工程機械上使用的針腳數從1針至21針，因此，把這些組合起來，實際上就超過50種。(3)接插件編號在線路圖上，接插件的文字符號簡略為CN，然后在后面再寫上編號。例如，在一個線路圖上，接插件符號處寫著CN-M19（X2）的話，就表示該接插件編號是M19、X型的2針腳。有的線路圖上省略了CN—，僅寫著M19（X2），也是同樣的意思。(4)接插件的使用接插件使用時要小心，因為其中一個壞了的話，整個系統(tǒng)就會無法工作，所以必須注意。撥開接插件時不能拉電線，而必須手扶接插件殼體。接線時要切實插入到鎖定位置，如果不插緊，會因振動而自然脫開。2級溢流,CO解除電磁閥行駛速度電磁閥回轉制動電磁閥窗玻璃清洗開關馬達裝或拔時輕按帶抓的鎖插入至發(fā)出咔嚓聲非防水型接插件不耐水，即使是防滴型時，如果高壓洗車機的水直接射去，水進入內部會引起故障，因此必須當心。駕駛室座椅周圍的開放型接插件較多，清洗地板的水蒸發(fā)、結露等也會引起故障，尤其是近海地區(qū)含鹽的水比自來水更易導致故障，即使擦去也會銹蝕。同樣，附著的油脂也會使接插件劣化，因此須擦掉?！?3—電氣知識小松(中國)培訓中心5-3電阻器5-3-1電阻器的作用電阻器由電阻線組成，其作用是限制電流、降低電壓。燈及電線也有電阻，但由于目的不同，所以不叫電阻器。電阻器本身也消耗電力而發(fā)熱，但不產生功率及光等。電阻器用來調整電壓、電流，能給其他部品提供合適的電流、電壓。（1）電流限制作用如下圖左邊，12V的電瓶連接12V燈泡，電燈就亮了。下圖右邊把電瓶串聯(lián)于燈泡和電阻器。12V的燈泡也亮，但比起直接連電瓶時亮度減小，這是由于流經燈泡的電流減少的緣故。

因此，與其他部品串聯(lián)的電阻器能減少流至部品的電流，電阻器的這種作用叫做電流限制作用。

（2）電壓調整作用2個12V的電瓶串聯(lián)起來就成為24V的電源，把該電源連接12V燈泡，燈泡瞬時亮起，但立即因電壓太高而壞了。把與燈泡同樣大電阻的電阻器串聯(lián)連接燈泡，結果電燈亮了且沒有壞掉，測一下燈泡兩端的電壓，均為12V。電流計電流計電瓶電瓶電阻器—24—電氣知識小松(中國)培訓中心這樣，與燈泡串聯(lián)的電阻器降低了燈泡的電壓，使12V燈泡從24V的電壓下得到保護。這個作用叫做電阻的電壓調整作用。5-3-2電阻器的符號電阻器有固定電阻器和可變電阻器。

電阻大小無法改變的叫固定電阻器，電氣線路圖的文字符號是R。

電阻大小可以改變的叫可變電阻器，文字符號是VR，以區(qū)別于固定電阻器（電阻器的總稱也有寫作R的）。固定電阻器與可變電阻器的符號（圖紙符號）也不一樣。固定電阻器可變電阻器

固定電阻器的符號（圖紙符號）可變電阻器的符號（圖紙符號）

電瓶電瓶電阻器軸旋轉使箭頭的位置移動—25—電氣知識小松(中國)培訓中心5-3-3電阻器的種類（1）固定電阻器固定電阻器廣泛應用于電流限制作用及電壓調整作用。電子線路上一般使用的碳極保護膜電阻器，其構造如下圖。①基體（陶瓷）②碳極保護膜電阻器③引線④外體⑤彩線控掘機的泵控制系統(tǒng)冗長電阻也是固定電阻器，其形狀如下圖，作用是限制流經電磁閥的電流。1、電阻2、接插件—26—電氣知識小松(中國)培訓中心（2）可變電阻器利用它能連續(xù)改變電阻大小的特點，而廣泛使用于收音機、電視機的音量調節(jié)及控制傳感器上。尤其重要的是電位計這一用法。把可變電阻器按下圖連接，旋轉軸，在B-C間獲得與軸旋轉角度對應的電壓，即輸入電壓（電源電壓）一定，而輸出電壓可從最小電壓（0V）到最大電壓（與輸入電壓相同，5V）之間的任意電壓上調節(jié)。1、旋鈕2、刻度盤3、彈簧4、球5、電位計6、接插件

該原理被廣泛地應用于各種傳感器上。下圖是越野起重機大臂角度傳感器的原理圖，這樣就能得到與角度對應的正確電壓。其他應用電位計的，還有挖掘機燃料標度盤、裝載機和自卸卡車的油門踏板節(jié)流位置傳感器、越野起重機大臂長度傳感器、燃油箱的油位傳感器等。向左回轉向右回轉0-5V間變化燃油刻度盤的構造（剖面圖）殼體電阻體軸重錘—27—電氣知識小松(中國)培訓中心5-4線圈把電線卷繞成圓圈后稱為線圈。線路圖符號（圖紙符號）如其形狀見右圖。文字符號為L。

關于線圈的作用，可列舉下述4個。①電磁力（線圈中放鐵芯，通電流后鐵芯就成電磁鐵）②電磁感應（線圈上的磁力線分成強弱后，線圈上產生電流）③自體感應（切斷線圈電流時，線圈上產生非常高的電壓）④相互感應（卷數不同的2個線圈之間能產生電壓差）上述作用中，①②③項與工程機械機電系統(tǒng)關系密切，因此說明如下。5-4-1電磁力利用線圈電磁力，使用于由控制器發(fā)出的信號來操作機構部分的電磁閥、繼電器、馬達等。電流流經線圈后就成為磁鐵，能吸引鐵質磁性體，因此，利用線圈的吸引力作為滑閥的拉力及使繼電器接點ON-OFF的力。電流流經線圈產生磁鐵作用稱作勵磁，切掉電流使其失去磁鐵作用稱作消磁?，F(xiàn)在再看一下線圈引力與電流大小的關系。線圈、線軸、彈簧構成的電磁線圈與干電池、可變電阻器、電流計、開關按下圖連接。這時，把可變電阻器的電阻設為最大，對線軸的吸引力就最小。①開關OFF（釋放）

開關OFF后，線圈上沒有電流，不發(fā)生電磁力，線軸在彈簧的引力下處于右端。②開關ON（吸引）

開關ON后，旋轉可變電阻器，減小電阻，電流計的針逐漸加大振動，流經線圈的電流增大。不久，電流達一定強度后，線圈吸引力勝過彈簧的的彈力及摩擦力，從而使線軸移動至最左端，這時的電流叫工作電流，吸引力叫工作力。線圈彈簧線軸開關可變電阻器干電池電流計線圈反彈力吸引力干電池電流計—28—線圈符號(圖紙符號)電氣知識小松(中國)培訓中心

這樣，線圈的吸引力受線圈電流大小的影響，而且與線圈的卷數、流經電流的大小基本成正比。線圈吸引磁性體時，有這樣的關系，即工作電流＞保持電流、工作力＞保持力。另外，如圖那樣，卷在圓筒形卷軸上的長線圈叫螺線管。下面看一下應用螺線管電磁力的例子。（1）電磁閥電磁閥是圓筒形線圈（螺線管）與液壓回路控制閥組成的，因此就稱作電磁閥?；芈穲D符號（圖紙符號）用螺線管與閥合并的圖表示。電磁閥的符號（圖紙符號）①螺線管（線圈）部②閥（液壓控制閥）部②開關ON（保持）

開關保持ON，線軸在被吸引狀態(tài)（保持狀態(tài)）下加大可變電阻器的電阻，這時線圈的電流就減小。電流減小至一定程度，線圈吸引力小于彈簧張力，線軸就向右移動。

文字符號為SV（或V）

電磁閥通過電氣信號而控制油的流動，有多種多樣，按基本機能大致可分為比例電磁閥和ON-OFF電磁閥。下面說明一下這兩種電磁閥。（a）比例電磁閥變更電磁閥電流，可得到與電流成正比的吸引力。在吸引力與彈力取得平衡時，線軸停止移動。舉例說，裝載機的電子調制閥（ECMV）如下圖所示，TVC電磁閥等也都相同。這時的電流叫保持電流，吸引線軸的力叫保持力。線圈反彈力吸引力干電池電流計①②—29—電氣知識小松(中國)培訓中心這樣，線軸移動量與電磁閥電流成正比地變化，因而叫比例電磁閥。線軸移動量變化后液壓油油路大小變化，這樣就能控制液壓回路的流量與壓力。它廣泛用于控制工作裝置液壓油缸的速度及力。（b）ON-OFF電磁閥與比例電磁閥不同，使一定的電流通過螺線管并產生電磁力，該電磁力超過彈簧力后，就決定了線軸的位置。舉例來說，裝載機的停車制動閥如下圖，與這一樣的有挖掘機的回轉停車制動閥、行走速度閥、CO解除閥等。該電磁閥的工作如下?？刂破鬏敵龅男盘栯娏髁鹘浘€圈（2），使機體（1）和柱塞（5）勵磁，結果柱塞（5）被機體（1）吸引，向左移動，移動量與信號電流成正比。1、機體2、線圈總成3、機殼4、調整螺釘5、柱塞6、軸該電磁閥的工作如下。打開停車制動開關后，線圈（1）的電流切斷，電磁閥成OFF狀態(tài)，啟開排放回路，泵先導回路的油流向排放回路，使停車制動工作。1、線圈2、閥總成3、彈簧4、機體A、IN板B、OUT板信號電流（A）行程(mm)0信號電流（A）行程(mm)0—30—電氣知識小松(中國)培訓中心該電磁閥由于流經線圈的電流流通或切斷，使液壓回路的液壓油流通或停止。電氣線路上以開關使電流ON或OFF，同樣地使液壓油ON-OFF的就叫ON-OFF電磁閥。

ON-OFF電磁閥與比例電磁閥不一樣，無法控制流量，因此無法微妙地控制工作裝置的液壓油缸。所以，它使用于挖掘機回轉停車制動的動作或解除、輕觸最大功率的動作或解除中兩者擇一的控制、使用于越野起重機外伸支架伸出、保持或收藏三者擇一的控制。（2）電磁繼電器電磁繼電器幾乎使用于所有機型，多的機型中1臺達20-30個。電磁繼電器如圖所示，是利用通電產生的電磁力，開閉開關接點的部品。右圖中，(a)-(b)間是線圈電流沒有時ON的接點。這樣的接點叫作NC接點（常閉）。(b)-(c)間在電流通過線圈時ON的接點，這樣的接點叫作NO接點（常開）。如(a)-(b)-(c)那樣，ON和OFF的接點組合而成的接點叫作傳送接點。(b)端子是(a)和(c)的共用端子，因此叫作共用端子，一般省略為COM（CO）。

電氣線路圖上使用的符號（圖紙符號）如右圖所示。即使不寫上NC、NO、COM的端子名，接點附著畫的就是NC。

文字符號為R（或RL）

下面看一下使用繼電器的電氣線路方式中具代表性的兩個方式。例子中是用繼電器的燈工作線路，也可以不接燈而接電磁閥。電磁繼電器原理圖絕緣材接點鐵電流鐵芯線圈端子號1端子號5端子號3端子號6黑色端子號2繼電器的符號（圖紙符號）—31—電氣知識小松(中國)培訓中心(b)

自保持線路開關1先ON，繼電器保持ON（自保持），直至開關2OFF為止。

電磁傳感器電磁傳感器構造如下圖。該傳感器如右邊的圖那樣，接近并裝在轉動的鐵板葉片上，葉片通過電磁傳感器的前面時，就產生（3）那樣的脈沖，這是由于電磁傳感器內永久磁鐵產生、通過線圈的磁通量接近鐵板葉片就增大，離開鐵板葉片就減小，因而線圈內產生了電壓。所以，電磁傳感器與葉片的間隙越大，通過線圈的磁通量就減少，葉片接近、離開引起磁通量變化量變小，電壓就變小，使間隙保持在適當值十分重要。①關掉開關燈滅②打開開關燈亮①關掉開關1燈亮②然后打開開關1燈亮著③打開開關2燈滅5-4-2電磁感應作用把磁鐵靠近或移開線圈，通過線圈的磁力線發(fā)生變化，線圈中產生電動勢，這叫作電磁感應作用。發(fā)電機把該電磁感應作用在線圈上感應產生的電動勢取出。測試轉速的電磁傳感器原理是一樣的，也是發(fā)電機的一種，只不過不是移動磁鐵，而是移動磁性體（齒輪）。電瓶開關繼電器燈電瓶繼電器燈開關1開關2開關是按鈕開關線圈移動磁鐵電壓計交流—32—電氣知識ON-OFF動作線路與開關ON-OFF同步，繼電器也ON-OFF。小松(中國)培訓中心按單位時間把電壓脈沖隔開計數，就能得知發(fā)動機、變速箱的轉速。5-4-3自體感應作用

干電池（直流）把電阻器接于干電池，合上開關后，電阻器上就有干電池電壓，同時有一定強度的電流通過。然而，如果是線圈，即使合上開關，也不會馬上有相當大的電流流過，電流只緩緩增大。這樣，流經線圈的電流緩緩增大，是因為電壓產生于線圈的瞬間，妨礙電壓增大的電動勢在線圈中產生，從而影響電流的增大。同樣的現(xiàn)象也發(fā)生在關掉開關時。永久磁鐵繼鐵殼體線圈旋轉磁通量增加(1)葉片接近使通過線圈的磁通量增加(2)葉片的離開使通過線圈的磁通量減小磁通量減小旋轉電磁傳感器的構造（剖面圖）(3)輸出電壓波形葉片接近葉片接近葉片離開葉片離開1轉電壓電流時間[秒]電壓電流時間[秒]電阻器線圈電流流向電流流向干電池干電池電壓[V]電流[A]電壓[V]電流[A]—33—電氣知識小松(中國)培訓中心

線圈自體產生電動勢的作用叫自體感應作用。這種沖擊電壓據說達到線圈上電壓的10-20倍，具有很大的能量，開關接點的火花會熔化突出的部分，因此接點接觸面粗糙造成接觸不良，或發(fā)生接點間燒結難以分開的熔敷現(xiàn)象。裝有線圈的電氣機器（電磁閥、雨刮器馬達、風扇馬達等）開閉的開關、繼電器接點或后面敘述的晶體管經常遇到沖擊電壓，任其那樣就會發(fā)生故障，所以要采取措施消除沖擊電壓。（該方法在二極管章節(jié)中介紹）用電阻器時，關掉開關的同時，電壓和電流都變成0。但用線圈時，妨礙電壓減小的電動勢在線圈中產生，電流繼續(xù)流動。因此，關掉開關的瞬間，在開關兩端分開的電動勢變成火花而飛出。這是由于在開關的接點上切斷線路后，傳到空氣中產生高壓電而放電的緣故。這種異常的高壓叫做沖擊電壓。線圈上的電壓變化后，線圈的磁力線也要變化。但是磁力線是穿過線圈的，線圈自身產生的電動勢妨礙該磁力線的變化。電壓電流時間[秒]電壓電流時間[秒]電阻器線圈干電池干電池電壓[V]電流[A]電壓[V]電流[A]OFF—34—電氣知識小松(中國)培訓中心5-5電容器5-5-1電容器的作用電容器能積蓄、放出電能。電容器積蓄電能叫充電，放出蓄積的電能叫放電。電容器使用于波紋平滑化、消除雜音、定時等。5-5-2電容器的構造電容器的構造如右圖，2塊金屬板或金屬箔，并帶有引線，中間夾有塑料薄膜、紙、陶瓷等絕緣材料。電容器的絕緣體稱為感應體。電容器能積蓄多少電能的能力叫做靜電容量，表示單位是F（法拉），平時經常用的是UF（微法拉），微表示10-6。5-5-3電容器的符號電容器一般用┤├這個符號表示。但電解電容器的圖紙符號是，并寫上＋·－的方向，文字符號是C。引線引線金屬板(金屬箔)絕緣物(感應體)金屬板(金屬箔)電解電容器電解電容器之外的電容器—35—電氣知識小松(中國)培訓中心5-5-4電容器充電放電的特性下圖左側，把電容器接上干電池和開關，合上開關后，干電池的電流瞬間流向電容器，但馬上就停了。然后把電容器從干電池上拆開，如下圖左側，使電容器的引線接觸，這時電容器里積蓄的電能短路，一瞬之間在接觸部分飛散出火花，火花飛出后，即使再使引線接觸，也沒有火花了，因為電容器內的電都已放出。

這些現(xiàn)象是電容器充電、放電時的特征。充電時的電流叫充電電流，放電時的電流叫放電電流。下面看一下隨著時間的過去，電流和電壓如何變化。(1)電容器的充電如下圖那樣，把電容器、電阻器與干電池串聯(lián)，打開開關，充電電流流動，電阻器接入是由于調節(jié)充電電流。開關—36—電容器電流流向干電池電流流向電容器充電放電開關電阻器電容器干電池充電電流電壓[V]干電池的電壓E電容器兩端的電壓EC開關ON時間[秒]

開關ON前的電容器沒有蓄積電能，電容器兩端子間的電壓EC為0（V），合上開關，流有充電電流，充電時電流減小，而電壓EC隨著電能的蓄積而升高，接近干電池的電壓E，不久即E=EC。

干電池兩端的電壓等于電容器兩端的電壓（E=EC）后，電容器充電完畢。電阻R越小，充電就越快結束，反之則慢。電氣知識小松(中國)培訓中心(2)電容器的放電放電時，放電電流如下圖所示通過電阻R流動，開關ON后。積蓄在電容器的電能變成放電電流I通過電阻器時，消耗成熱能。放電的同時，電容器兩端子間的電壓EC減小，放電電流I也減小。電壓EC變成0時，放電完畢。利用這種充電、放電的特性，組合成電氣線路，使電容器電壓EC達到所定程度時線路工作，就制出了各種電子定時器。開關—37—電容器放電電流電阻器滿充電電壓[V]開關ON電容器兩端的電壓EC。電氣知識小松(中國)培訓中心5-6二極管5-6-1二極管的作用電氣線路圖中畫有下述符號（圖紙符號）時表示二極管。在這圖中，電流從左流向右，而不能從右流向左。把電池、燈泡接上二極管，改變二極管方向使電流流動，這時某個方向時電流流動、燈亮，而相反方向時電流不流動，燈不亮。這樣，二極管在一定方向時具有使電流停止的作用。二極管按在電流流動方向時稱為順向，在電流不流動方向時稱為逆向。二極管的文字符號是D。5-6-2二極管的電壓下降隨電流的流動，二極管也出現(xiàn)電壓下降。二極管電壓下降一般在0.4～0.8V左右。5-6-3二極管的用途(1)整流看一下電氣線路中接入二極管時線路中電流的流動。下圖線路上，由于沒有二極管，電流既流向青的方向（右轉），也流向紅的方向（左轉），因此，電阻有交流的青波與紅波交替流動?！?8—燈亮燈不亮順方向逆方向紅紅紅電氣知識小松(中國)培訓中心如下圖那樣連接二極管后，單向即青的方向（右轉）電流流動，而紅方向（左轉）沒有電流。這樣使電流僅流向一個方向的稱為整流。這時，紅和青當中，只有青波流動，因此稱為半波整流。但是，這樣紅方向的電流不能使用，因而受到損失?！?9—再考慮一下給電瓶充電的情況。要使電瓶蓄電，電流就必須流入+端子。相反，電流從電瓶+端子流出，電瓶的電流就減小。所以，把交流電燈線直接連接電瓶的話，電瓶不充電。但在電燈線與電瓶之間連接二極管的話，電流就單向流動，只有流向+端子的電才通過，而相反方向的電流不能流過，電瓶即能充電。當然，由于是半波整流，其效率不好。不充電充電這樣，把4個二極管按下述連接后，青方向（右轉）、紅方向（左轉）的電流就都能流動。而且，交流電源一側青方向與紅方向是逆向，但二極管整流后的電瓶一邊，青方向與紅方向變成同方向。紅與青的波都能流動，因此叫全波整流，紅方向的電氣也不受損失，而電瓶里有紅波、青波連續(xù)流入，充電也完成得快。紅電氣知識小松(中國)培訓中心—40—(2)吸收沖擊電壓下圖那樣連接線圈的線路上，切斷開關會產生沖擊電壓，該沖擊電壓流向開關斷開前的線路。產生沖擊電壓后，開關接點間發(fā)生火花，使接點磨損加快。嚴重時按點熔化或燒結。全波整流回路最近，用控制器內的晶體管來驅動電磁閥線圈的增多，因此過大沖擊電壓到達晶體管上后，晶體管破損而引起控制器故障。紅紅紅紅紅紅紅紅紅紅紅紅線圈開關沖擊電壓沖擊電壓：打開接點時的感應而產生的不規(guī)則尖峰狀電壓。(參加線圈自體感應)電氣知識小松(中國)培訓中心—41—在機電一體化的車上，每當電磁閥斷開就出現(xiàn)錯誤動作時，要檢查一下二極管。如果故障后的二極管繼續(xù)使用，也會導致控制器的故障，因此，要是控制器不良時，也要查一下二極管。(3)逆電流的防止如下面線路圖二極管D4那樣，吸收沖擊二極管是另外在信號回路中順向串聯(lián)的二極管，裝入這個二極管的目的，是防止電流逆流，防止控制器受到損害。線圈開關吸收沖擊二極管其對象之一，是象左圖那樣，接線二極管，它與線圈并聯(lián)，并與電源成相反方向。斷開開關的瞬間，與電路中同樣大的電流通過二極管，然后電流衰減，不久變成零。這樣，由于電流連續(xù)流動，沖擊就不產生，以上述目的而使用的二極管稱為吸收沖擊二極管，這是最簡單而且成本最低的沖擊吸收法?？刂破鱇1(M1C21)防止逆電流二極管吸收沖擊二極管電磁閥看一下防止逆電流二極管沒有連接時的情況。下圖中接插件CN5和K22之間★符號處假設與其他系統(tǒng)的電路發(fā)生短路，其他系統(tǒng)的電流就可能混入，向控制器逆流并發(fā)生故障。也就是說，CN6的電流經過CN5，逆流至控制器K1，從而可能損壞控制器。但是，象上圖那樣裝入D4后，逆向電流就不流動，因此控制器得到保護。電氣知識小松(中國)培訓中心—42—這里所說的其他系統(tǒng)，是指其他信號輸出線路、冗長線路、電源線路等。它有時會出現(xiàn)比正規(guī)信號電壓還高的電壓，因此短路時產生的逆電流較大。實際的工程機械線路上，在二極管處寫著“輸出止回”、“冗長止回”等，其意思是指“防止輸出電流逆流”、“防止冗長電流逆流”的二極管。5-6-4二極管的檢查(1)故障模式二極管的故障模式是

短路或斷線中的一種。短路是指推動防止逆向電流的能力，而成了導通狀態(tài)。這時用萬用表的測試頭測量電阻的話，兩端顯示的是同樣的電阻值。斷線是兩端均沒有電流的狀態(tài)。用萬用表測試順方向時，如果電阻是無限大，那么是二極管斷線故障。(2)用萬用表檢查使用線路萬用表的電阻測定范圍，能診斷二極管的故障。有的萬用表專門有診斷二極管用的二極管范圍。①使用電阻測定范圍時測試順向電阻值，如果是無限大，則表示斷線故障。測試順向和逆向，如果顯示同樣大的電阻值，則是短路故障。這時，數字萬用表與模擬萬用表對二極管的測試頭接觸方向是相反的，一定要加以注意。也就是說，數字萬用表的順向是紅測試頭向黑測試頭，而模擬萬用表的順向是黑測試頭向紅測試頭。測試逆向時，也是相反的，因此必須注意。②使用二極管范圍時各種萬用表的表示值不同，因此必須很好領會其數值的意思?？刂破鱇1(MIC21)吸收沖擊二極管電磁閥電氣知識小松(中國)培訓中心—43—例如，有的萬用表上二極管的順向數值為0.45或450，這表示順向的電壓下降是0.45V或450mV。

根據萬用表的不同、范圍的不定進行判定的要領歸納在下表及下一頁的表中，故障診斷時可用來參改。①使用數字萬用表時測試頭的接觸方法顯示和判定使用電阻測定范圍時順向的診斷*如顯示幾MΩ電阻值的話，則正常。*如顯示無限大的電阻值，則是斷線。逆向的診斷*如顯示電阻值無限大，則正常。*如顯示幾MΩ的電阻值，則短路。使用二極管檢查范圍時順向的診斷*如顯示電壓下降的數值，則正常。*如顯示萬用表固有的數值，則斷線。逆向的診斷*如顯示萬用表固有的數值，則正常。*如顯示電壓下降的數值，則是短路。紅紅紅紅電氣知識小松(中國)培訓中心—44—測試頭的接觸方法顯示和判定使用電阻測定范圍時順向的診斷*根據使用范圍，如指示幾十Ω～幾百Ω的電阻值，則正常。*如指示無限大的電阻值時，則是斷線。逆向的診斷*如指示無限大的電阻值，則正常。*如指示幾Ω～幾十Ω的電阻值，則是短路。使用二極管檢查范圍時順向的診斷*如指示電壓下降的數值，則正常。*如指示萬用表的固有數值，則是斷線。逆向的診斷*如指示萬用表的固有數值，則正常。*如指示電壓下降的數值，則是短路。紅紅紅紅②使用模擬萬用表時電氣知識小松(中國)培訓中心5-7晶體管在機電車輛上，控制器的電源線路，信號線路中使用了許多晶體管?，F(xiàn)在，以使用于驅動電磁閥的電力用晶體管為例，說明一下概要。5-7-1晶體管的形狀根據通過電流的大小，晶體管的形狀呈各種各樣，電子用晶體管如右圖，其端子數都是3個。5-7-2晶體管的種類晶體管有NPN型及PNP型兩類，迄今使用于電磁閥控制的多是NPN型，因此這里限于NPN進行說明。5-7-3晶體管的符號在電氣線路中，晶體管的文字符號一般用TR或TY。NPN型晶體管的符號（圖紙符號）見右圖。3個端子分別叫做發(fā)射極、基極和集電極。符號分別為E、B、C。5-7-4晶體管的作用按照用途，分為開關用和增幅用。在開關線路中，隨著基極電流斷斷續(xù)續(xù)流動，使集電極象開關一樣高速地ON-OFF，從而控制電壓電流。在增幅線路中，電壓在基極——發(fā)射極之間形成小的基極電流，并控制大的集電極電流。金屬插件樹脂插件金屬插件樹脂插件電力用晶體管(基極)(集電極)(發(fā)射極)集電極電流基極電流NPN型晶體管的符號(圖紙符號)—45—電氣知識小松(中國)培訓中心

這里，把增幅線路中經常使用的晶體管發(fā)射極接地方法，而不用電磁閥，來看一下燈線路的情況。在使用晶體管的線路中，如下圖左側。而右側的線路是用繼電器控制燈泡，以供參考、比較。把開關ON-OFF后，兩個線路都能使燈閃亮。晶體管控制的電燈線路—46—繼電器控制的電燈線路

如下圖那樣，連接可變電阻器，并改變B-E間流動的電流時，左側能改變燈的亮度，而右側無法變更。晶體管控制的電燈線路繼電器控制的電燈線路

如果把燈泡換成電磁閥，ON-OFF閥能控制任一線路。然而，比例電磁閥能控制晶體管線路，而無法控制繼電器線路。電氣知識小松(中國)培訓中心5-7-5晶體管對電磁閥控制的方式用晶體管控制電磁閥有多種方法，工程機械使用的方式有以下兩種。*負極控制方式（接地型）*正極控制方式（24V型）下圖表示這兩種方式的差別。—47—電流流經電磁閥A、B、C各自線圈時，A、B、C作動的點是一樣的，但因控制方式不同，分“只有作動時才有電壓”與“不作動時也有電壓”。負極控制方式中，與電磁閥作動無關，所有的線圈上一直有24V電壓。而且只有作動的電磁閥在作動時才接地。正極控制方式中，只有作動電磁閥的線圈上，只在作動時有24V電壓，而且全部的電磁閥一直接地。上圖中是用開關說明控制方式