第五章电气仪表与辅助电器.ppt

作者 雷智翔 第五章 电器仪表与辅助电器 第五章 电气仪表与辅助电器 电气仪表的结构和作用原理大致分为机械的和电气的两类。靠电能工作的仪表实际上也是一种用电设备。所有仪表又都由传感器和指示器两部分组成。电气仪表用电线连接，机械仪表用金属管或传动芯轴连接。仪表的指示器部分通称表面或表头。为求整齐美观起见，各种车型所配用的仪表指示器，都要求外形大小一致(除车速里程表外)；而且各表面标度式样和字体划一，色泽相同，指针指示方向保持同一或对称，以求清晰醒目，易于识别。 第一节 常规电气仪表 一、电 流 表 电流表的作用是在柴油发动机运行和工程机械车辆的行驶中，反映电源和用电设备工作情况的指示仪表，其示值的升量单位为电流强度：A。交流发电机向铅蓄电池充电的示值为“+”，铅蓄电池向用电设备供电为“－”。故指针的“0”位在标度盘上中央。有的工程机械车辆则不用电流表而采用一个红色指示灯，跨接在交流发电机和调节器的充电电路中。红灯亮时表示不充电，熄灭时表示充电正常。但也有采用二者并用的。红色指示灯仅起到监视的作用，而不能指示电流的强度。 1．电流表的构造类型与工作原理 工程机械车辆用的电流表以其结构不同，分为电磁式和动磁式两种。而以电磁式的应用最为广泛。因它具有结构简单和耐振动的优点。 图5—1 电磁式电流表结构简图 1—触点底板；2－小飞轮；3－垫圈；4—轴；5—转子；6—接线螺钉；7—指针；8—绝缘片；9-外壳；10—罩圈；11—玻璃；12—磁分路薄片；13－磁铁 片；14-标度盘 1)电磁式电流表 电磁式电流表见图5-1所示。外壳9装两个接线螺钉6，并以绝缘垫片8将两者绝缘，接线螺柱与触点底板1相接，在它的上面夹装着一个磁铁片13，转子5连指针7由小轴4支持并在触点底板构成的支承架内转动。由于磁铁片的磁场力求将转子的对称长轴沿磁场的磁力线安置，故使转子连指针保持在刻度盘的中央位置“0”位。但当触点底板1有电流通过时，在其周围便产生了自己的磁场，并力图使转子处的磁力线垂直于磁铁片的磁力线；在这综合磁场作 用下，开始吸引转子偏转，但又受到磁铁片磁场反作用力矩所阻滞，使转子的偏转在一定程度下停止，这时指针所指的示值，便是两个磁场合成并趋于平衡状态时的电流强度。所通过的点 流强度愈大，指针所指示的安培数值愈大。反之，愈小。交流发电机向铅蓄电池充电时，示值为“+”，铅蓄电池向用电设备放电时，示值为“－”。 2)动磁式电流表 图5-2所示为动磁式电流表结构原理的示意图。这种结构的电流表，是由漆包细铜线在带有指针的铝框架上绕制成的活动线圈，并由枢轴支承，可在马蹄形永久磁铁两极端部的空间自由转动。在动圈的枢轴端，各装置一个相反弹力的盘簧，它们各有一个端系在轴承支架上，刚好使指针保持在“0”位。当电流通过动圈时，它产生的磁力线和永久磁铁产生的磁力线，相互排斥(图5-2)，致使动圈偏转。根据“充电”、“放电”的工作状态和电流强度，指针向左“—”、向右“+”偏转并在标度上指示出电流强度的安培读数。 这种动磁式电流表远比电磁式电流表精确，但因耐振性较差，制造成本高，一般只在现代新型工程机械车辆上应用，例如沥青混凝土摊铺机的电子计算机控制系统作为测试仪表使用。 二、电 压 表 电压表用来指示工程机械电源系统的工作情况。它不仅能指示交流发电机和调节器的工作状况，同时还能指示铅蓄电池的技术状况，比电流表和充电指示灯更为直观和实用。 电压表与铅蓄电池、交流发电机和用电设备并联，并由电源开关控制的电路，连接图如5—4所示。 接通电源开关，电压表即可指示铅蓄电池的端电压，对使用24v电系的工程机械柴油车辆，一 般为23．5—24．8V则为正常，如起动时电压表指示电压过低，则为铅蓄电池亏电或有故障。 交流发电机以正常转速运转时，电压表应指 示在25．5-27．5V的规定范围内。如起动前后， 电压表指示读数不变，则说明交流发电机不发电；如起动后电压表指示值不在规定范围内，则说明调节器调整不当或损坏。 图5-5为美国·卡特皮勒公司生产的小型振动，压路机上所使用的电压表的工作原理图。它由两只十字交叉的电磁线圈、永久磁铁、转子、指针和刻度盘组成。 两只线圈相互串联，在电路中又串有一个稳压二极管和限流电阻。稳压二极管的作用是当电源电压达到一定数值时，才能将电压表电路接通。 基本工作原理如下：在电源开关未接通时，电压表未加电压，永久磁铁将转子磁化，使指针指向最小刻度。 当接通电源开关后，电源电压高于稳压管反向击穿电压时，稳压管击穿导通，两线圈中便有电流通过，产生形成合成磁场，该合成磁场与永久磁铁的磁场相互作用；使转子带动指针偏转。电源电压越高，通过线圈的电流大，其磁场越强，因此指针的偏转角度越大，