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1、第二章第二章 电气系统与电气元件电气系统与电气元件电电气气系系统统内燃机驱动的内燃机驱动的蓄电池蓄电池-电动机驱动的电动机驱动的发动机系统发动机系统照明、信号等系统照明、信号等系统（动力源）蓄电池（动力源）蓄电池控制系统控制系统照明等系统照明等系统第一节第一节 概述概述 1 、基尔霍夫定律、基尔霍夫定律(KCL） 在集中参数电路中, 任何时刻, 流出（或流入）一个节 点的所有支路电流的代数和恒等于零, 这就是基尔霍夫电流定律, 简写为KCL。用数学表达式表示为i = 0通路开关负载1导线电源负载2ii1i2二、交流电路二、交流电路机动车辆上的交流发电机所产生的电动势都是按正弦机动车辆上的交流发
2、电机所产生的电动势都是按正弦规律变化的。经整流装置、电压调节器等转变成直流规律变化的。经整流装置、电压调节器等转变成直流。1、正弦交流电的概念、正弦交流电的概念正弦交流电的三要素：频率、振幅、初相角正弦交流电的三要素：频率、振幅、初相角 TH2、单相正弦交流电路、单相正弦交流电路由电阻、电感、电容单个元件组成的正弦电流电路，是最简单的交流电路。 RLC纯电阻交流电路纯电感交流电路纯电容交流电路 三相交流电就是由3个同频率而相位不同的电动势供电的电源系。3、三相交流电路、三相交流电路ABC0380V380V220V三相交流电的联结方法：L1L2L30L1L3L2三角形接法星形接法4、 二极管二极
3、管结二极管工作原理二极管工作原理反向偏置反向偏置正向偏置正向偏置二极管的作用：开关、整流二极管的作用：开关、整流和稳压作用和稳压作用5、二极管、二极管 桥式整流电路桥式整流电路单相桥式整流电路如图单相桥式整流电路如图所示，图中所示，图中B为电源变压为电源变压器，它的作用是将交流电器，它的作用是将交流电网电压网电压E1变成整流电路要变成整流电路要求的交流电压求的交流电压E2 ，Rfz是是要求直流供电的负载电阻，要求直流供电的负载电阻，四只整流二极管四只整流二极管D1D4接成电桥的形式，故有桥接成电桥的形式，故有桥式整流电路之称。式整流电路之称。桥式整流的工作原理桥式整流的工作原理正半周正半周负半
4、周负半周桥式整流的波型桥式整流的波型桥式整流常用的表示方法桥式整流常用的表示方法6、 晶闸管（可控硅）晶闸管（可控硅） 概念和结构概念和结构 晶闸管又叫可控硅。主要有单向晶晶闸管又叫可控硅。主要有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。单向晶闸管，它是晶闸管，等等。单向晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，由四层半导体材料组成的，有三个有三个PN结结，对外有三个电极图，对外有三个电极图 (a) ：第：第一层一层P型半导体引出的电极叫型半导体引出的电极叫阳极阳极A，第三层第三层P型半导体引出的电极叫
5、型半导体引出的电极叫控制控制极极G，第四层，第四层N型半导体引出的电极型半导体引出的电极叫叫阴极阴极K。从晶闸管的电路符号图。从晶闸管的电路符号图 (b)可以看到，它和二极管一样是可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极了一个控制极G，这就使它具有与二，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。极管完全不同的工作特性。晶闸管（可控硅）外形及符号晶闸管（可控硅）外形及符号可控硅工作原理可控硅工作原理三、直流发电机的工作原理三、直流发电机的工作原理 直流电动机和直流发电机的能量转换过程正好相反，结构基直流电动机和直流发电机的能量转换过程正好相
6、反，结构基本相同，为了说明工作原理，首先介绍直流发电机。本相同，为了说明工作原理，首先介绍直流发电机。 1.1.直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理1、电磁感应定理、电磁感应定理 在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为：势大小为： e = Blv 每一导体均有感应电势，其方向符合右手定则。用每一导体均有感应电势，其方向符合右手定则。用右手定则确右手定则确定感应电势的方向定感应电势的方向三、直流发电机的工作原理三、直流发电机的工作原理
7、a、直流电势产生、直流电势产生 用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边圈边 a b 和和 c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势。分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势。直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势。 三、直流发电机的工作原理三、直流发电机的工作原理因为电刷因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割通过换向片
8、所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电极磁力线的线圈边中的电动势。所以电刷动势。所以电刷 A 始终有正极性，同样道理，电刷始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。所以电刷始终有负极性。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势b、结论、结论 线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直端的电动势却是直流电动势。流电动势。四、直流电动机的工作原理四、直流电动机的工作原理 2.2.直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理 电磁力定律电磁力定律 载流导体在磁场中将会受到
9、力的作用，若磁场载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直与载流导体互相垂直 (见下图见下图)，作用在导体上的电磁力大，作用在导体上的电磁力大小为：小为：f = Bli 导体受力的方向用左手定则确定，导体受力的方向用左手定则确定，如下图所示。这个如下图所示。这个力对转轴所产生的转矩称为电磁转矩。如果电磁转矩能克力对转轴所产生的转矩称为电磁转矩。如果电磁转矩能克服电枢上的阻力转矩，则电枢便以某一转速服电枢上的阻力转矩，则电枢便以某一转速n n逆时针方向旋逆时针方向旋转。转。四、直流电动机的工作原理四、直流电动机的工作原理 要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线要使电枢
10、受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，地加以变换， 即进行所谓即进行所谓“换向换向”。 为此必须增添一个叫做换为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转,这就是直流电动这就是直流电动机的工作原理机的工作原理 直流电动机的结构直流电动机的结构1.风扇；风扇；2.机座；机座；3.电枢；电枢；4.主磁极；主磁极；
11、5.刷架；刷架；6.换向器；换向器；7.接线板；接线板； 8.出线盒；出线盒；9.换向极；换向极；10.端盖端盖 四、直流电动机的工作原理四、直流电动机的工作原理3.3.直流电机的可逆性直流电机的可逆性 从上面对直流电机基本工作原理分析可知，对于同从上面对直流电机基本工作原理分析可知，对于同一台直流电机，在原动机拖动下，可以从电刷输出直流电一台直流电机，在原动机拖动下，可以从电刷输出直流电势，供负载直流电能，成为发电机。而如果在电机电刷上势，供负载直流电能，成为发电机。而如果在电机电刷上接上直流电刷。可以产生一定方向的电磁转矩，带动轴上接上直流电刷。可以产生一定方向的电磁转矩，带动轴上的机械运
12、转，成为直流电动机。这就是说，同一台直流电的机械运转，成为直流电动机。这就是说，同一台直流电机在不同的外界条件下，可以作为发电机运行，也可以作机在不同的外界条件下，可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行。这就是直流电机的可逆性。为电动机运行。这就是直流电机的可逆性。 四、直流电动机的结构四、直流电动机的结构定子定子主磁极：主磁极：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成换向磁极：换向磁极：改善换向。改善换向。电刷装置：电刷装置：与换向片配合与换向片配合,完成直流与交流的互换完成直流与交流的互换机座和端盖机座和端盖：起支撑和固定作用。：起支撑和固定作用。
13、转子转子电枢铁心：电枢铁心：主磁路的一部分，放置电枢绕组。主磁路的一部分，放置电枢绕组。电枢绕组：电枢绕组：由带绝缘的导线绕制由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。而成，是电路部分。换向器：换向器：与电刷装置配与电刷装置配合合,完成直流与交流的互换完成直流与交流的互换转轴转轴轴承轴承四、直流电动机的结构四、直流电动机的结构1 1. .直流电机的静止部分直流电机的静止部分（1 1）主磁极（图）主磁极（图1 12121） 简称主极，作用是产生气隙磁场，以便电枢在此磁简称主极，作用是产生气隙磁场，以便电枢在此磁场中转动而感应电动势。场中转动而感应电动势。绝大多数直流电机的主磁极由励磁绕组通过直流电绝大
14、多数直流电机的主磁极由励磁绕组通过直流电来建立磁场。来建立磁场。只有小电机的主磁极才用永久磁铁（称永磁直流电机）。只有小电机的主磁极才用永久磁铁（称永磁直流电机）。 套在主极铁心上的励磁绕组有并励和串励两种。套在主极铁心上的励磁绕组有并励和串励两种。 当给励磁绕组通入直流电流时，各主极都产生一定的磁性。在电机中，当给励磁绕组通入直流电流时，各主极都产生一定的磁性。在电机中，主极总是成对的，各励磁绕组联结时，要能保证相邻磁极的极性按主极总是成对的，各励磁绕组联结时，要能保证相邻磁极的极性按N N、S S、N N、S S依次以极性交替排列。依次以极性交替排列。 图图121 主磁极主磁极 1.机座；
15、机座；2.极身；极身；3.励磁绕组；励磁绕组；4.极靴；极靴；5.框架；框架； 四、直流电动机的结构四、直流电动机的结构 （2 2）换向极（图）换向极（图1 12222） 又称附加极或间极。其作用是改善直流电机又称附加极或间极。其作用是改善直流电机的换向条件。换向极铁心的形状比主极铁心简单。换向极绕组与电枢绕组串的换向条件。换向极铁心的形状比主极铁心简单。换向极绕组与电枢绕组串联。换向极的数目一般与主极的极数相等。在小功率直流电机中，其数量也联。换向极的数目一般与主极的极数相等。在小功率直流电机中，其数量也有只为有只为 主极极数一半的，或不装换向极。主极极数一半的，或不装换向极。 图图1 12
16、2 22 换向极换向极 1.1.电枢换向极铁心；电枢换向极铁心；2.2.换向极绕组换向极绕组 四、直流电动机的结构四、直流电动机的结构（3 3）机座）机座 一般采用整体机座。它能起两方面作用：一般采用整体机座。它能起两方面作用：一方面用来固定主磁极、换向极和端盖等，并借助于一方面用来固定主磁极、换向极和端盖等，并借助于底脚将电机固定在基础上；另一方面也作为电机磁路底脚将电机固定在基础上；另一方面也作为电机磁路的一部分，机座中有磁通经过的部分称为磁轭。的一部分，机座中有磁通经过的部分称为磁轭。 有的采用叠片定子磁轭，就是把起导磁作用的定子磁有的采用叠片定子磁轭，就是把起导磁作用的定子磁轭与起支撑
17、作用的机座分开；它不仅适应晶闸管整流轭与起支撑作用的机座分开；它不仅适应晶闸管整流电源，且节省材料。电源，且节省材料。（4 4）电刷装置）电刷装置（图（图1-23/1-23/图图1-241-24） 是把直流电压、直是把直流电压、直流电流引入或引出的装置。根据电流的大小，每一刷流电流引入或引出的装置。根据电流的大小，每一刷杆有几个电刷组成电刷组，电刷组的数目一般等于主杆有几个电刷组成电刷组，电刷组的数目一般等于主磁极数目，各电刷组在换向器上的距离是相等的磁极数目，各电刷组在换向器上的距离是相等的 在小型直流电机里，把所有的刷杆都装在一个可转在小型直流电机里，把所有的刷杆都装在一个可转动的座圈上，
18、见图动的座圈上，见图1-231-23。当转动这个座圈时，就可以。当转动这个座圈时，就可以调整电刷在换向器外表面上的相对位置。调整电刷在换向器外表面上的相对位置。 二、直流电动机的结构二、直流电动机的结构2.2.直流电机的转动部分。直流电机的转动部分。（1 1）电驱铁心）电驱铁心 有两个作用，一是作为主磁路的主要部分；二是嵌放电驱绕组。有两个作用，一是作为主磁路的主要部分；二是嵌放电驱绕组。为了减小因电驱旋转时，铁心中磁通方向发生变化，在铁心中引起涡流与磁为了减小因电驱旋转时，铁心中磁通方向发生变化，在铁心中引起涡流与磁滞损耗，通常采用滞损耗，通常采用0.5mm0.5mm厚涂有绝缘漆的硅钢片（图
19、厚涂有绝缘漆的硅钢片（图1 12525）叠压而成。图）叠压而成。图1 12626是直流电机电枢的装配图。是直流电机电枢的装配图。 图图1 125 25 电枢铁心冲片电枢铁心冲片 a a）开口槽；）开口槽； b b）梨形槽）梨形槽 四、直流电动机的结构四、直流电动机的结构（2 2）电枢绕组）电枢绕组 用来感应电动势和通过电流，使电机实现机电用来感应电动势和通过电流，使电机实现机电能量转换。电枢绕组由许多带绝缘的导线绕制而成的线圈能量转换。电枢绕组由许多带绝缘的导线绕制而成的线圈（又称元件）组成。一个元件有两个出线端，将各元件嵌入（又称元件）组成。一个元件有两个出线端，将各元件嵌入电枢铁心上的槽里
20、，以一定规律焊到换向器上组成电枢绕组。电枢铁心上的槽里，以一定规律焊到换向器上组成电枢绕组。 （3 3）换向器）换向器 作用是把电枢绕组内部的交流电动势用机械换作用是把电枢绕组内部的交流电动势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电动势。换向器是由许多彼此接的方法转换为电刷间的直流电动势。换向器是由许多彼此互相绝缘的换向片构成（图互相绝缘的换向片构成（图1 12727）。）。 图图1 126 26 电枢电枢 图图1 127 27 换向器的构造换向器的构造1.1.转轴；转轴；2.2.换向器；换向器；3.3.电枢铁心；电枢铁心；4.4.电枢绕组电枢绕组 a a）换向片；）换向片；b b）换向器）换向器
21、 1.1.换向片；换向片；2.2.垫圈；垫圈；3.3.绝缘层；绝缘层；4.4.套筒；套筒；5.5.螺帽螺帽 五、五、 接触器的构造与原理接触器的构造与原理 接触器接触器作为电控基本元件，其作用是利用电磁吸合力使电路断开或作为电控基本元件，其作用是利用电磁吸合力使电路断开或闭合。其类型分交流和直流两种。电瓶车辆广泛使用直流接触器。闭合。其类型分交流和直流两种。电瓶车辆广泛使用直流接触器。 图图3 324a24a为直流电磁接触器的构造。吸引线圈通电时，铁芯产生为直流电磁接触器的构造。吸引线圈通电时，铁芯产生磁场力将衔铁和固定在它上面的触头吸引，与静触头接触，这样磁场力将衔铁和固定在它上面的触头吸引
22、，与静触头接触，这样就将控制有关电路闭合。反之，电路切断。就将控制有关电路闭合。反之，电路切断。 图图3 324 24 直流电磁接触器构造直流电磁接触器构造1.1.立柱；立柱；2.2.吸引线圈；吸引线圈；3.3.静触头；静触头；4.4.灭弧线圈；灭弧线圈；5.5.钢芯；钢芯；6.6.夹板；夹板；7.7.石棉罩；石棉罩；8.8.动触头；动触头；9.9.弹簧；弹簧；10.10.夹头；夹头；11.11.衔铁；衔铁；12.12.弹簧；弹簧；1313、14.14.正常打开的辅助触头正常打开的辅助触头 五、五、 接触器的构造与原理接触器的构造与原理 图图3 324b24b为灭弧线圈与静触头串联，当工作电流
23、通过时，使为灭弧线圈与静触头串联，当工作电流通过时，使装在灭弧线圈中的钢芯和它上面的两个薄钢夹板构成磁铁，磁力装在灭弧线圈中的钢芯和它上面的两个薄钢夹板构成磁铁，磁力线穿过，动静触头间，电弧在磁力线中受自上而下的推力，将电线穿过，动静触头间，电弧在磁力线中受自上而下的推力，将电弧拉长进入石棉罩，电弧迅速冷却而熄灭。该装置称为磁吹弧装弧拉长进入石棉罩，电弧迅速冷却而熄灭。该装置称为磁吹弧装置。置。 一般单触点的触头都是手指形定点摆动吸合式，除此以外还一般单触点的触头都是手指形定点摆动吸合式，除此以外还有双触点桥式平移式，如图有双触点桥式平移式，如图3 32525。 图图3 325 25 双断点桥
24、式触头结构示意图双断点桥式触头结构示意图1.1.静触头；静触头；2.2.动触头；动触头；3.3.无弧线圈；无弧线圈；4.4.接线端子；接线端子；5.5.接线端子；接线端子； 6.6.静触头；静触头；7.7.弹簧；弹簧；8.8.拉杆；拉杆；9.9.动触头；动触头；10.10.接线端子接线端子 五、五、 接触器的构造与原理接触器的构造与原理 目前电瓶车辆使用的直流电磁接触器典型产品有目前电瓶车辆使用的直流电磁接触器典型产品有MZJMZJ和和HZJHZJ两个系列。两个系列。分别有单绕组和双绕组结构类型，一般长时工作的大多采用双绕组。双绕组分别有单绕组和双绕组结构类型，一般长时工作的大多采用双绕组。双
25、绕组接触器具有体积小，重量轻，绕组消耗功率小等特点。见图接触器具有体积小，重量轻，绕组消耗功率小等特点。见图3 32626。第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成一、内燃机车电气系统构成一、内燃机车电气系统构成主要由发动机的起动部分和信号照明部分组成，包括发电机、发电主要由发动机的起动部分和信号照明部分组成，包括发电机、发电机调节器、蓄电池、起动机及开关、仪表和照明装置等。这些电气机调节器、蓄电池、起动机及开关、仪表和照明装置等。这些电气元件采用单线制连接，常用的额定电压为直流元件采用单线制连接，
26、常用的额定电压为直流12V或或24V。上页为。上页为典型电气组成原理图。典型电气组成原理图。 第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成特别注意的是：特别注意的是：a、发电机负极搭铁，禁止正极搭铁，、发电机负极搭铁，禁止正极搭铁，以免烧毁。以免烧毁。 b、发动机运转时，不允许正极输出、发动机运转时，不允许正极输出线开路，以免空载电压击穿硅二极管。线开路，以免空载电压击穿硅二极管。 WEIBEN：21431第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成发电机调节器：发电机调节器：其作用是当发电机转速变化时，自动调节发动机其作用是当发电机转速变化时，
27、自动调节发动机输出电压在正常工作范围。输出电压在正常工作范围。调节器组成：调节器组成：节压器、限流器和断流器组成。节压器、限流器和断流器组成。节压器：节压器：在发电机转速变化时，自动调节发电机的电压，使之保在发电机转速变化时，自动调节发电机的电压，使之保持在一定范围内，以免烧毁用电设备。持在一定范围内，以免烧毁用电设备。限流器：限流器：在发电机的输出电流过大时，自动起到限流作用，使之在发电机的输出电流过大时，自动起到限流作用，使之不超过额定值，保护发电机，防止不超过额定值，保护发电机，防止 因输出电流过大而烧坏电枢因输出电流过大而烧坏电枢线圈。线圈。断流器：断流器：当发电机的电压高于蓄电池的电
28、压时，自动接通发电机当发电机的电压高于蓄电池的电压时，自动接通发电机与蓄电池的电路昨，这时发电机除向用电设备供电外，并向蓄电与蓄电池的电路昨，这时发电机除向用电设备供电外，并向蓄电池充电；当发电机电压低于蓄电池的电压时，就切断发电机与蓄池充电；当发电机电压低于蓄电池的电压时，就切断发电机与蓄洪电池之间的电路，以防止蓄电池向发电机大量放电。洪电池之间的电路，以防止蓄电池向发电机大量放电。第三节主要厂内机动车辆电气系统构成第三节主要厂内机动车辆电气系统构成起动机：起动机：为带有齿轮啮合机构的四极短时额为带有齿轮啮合机构的四极短时额定工作制串激直流电动机定工作制串激直流电动机第四节第四节 蓄电池蓄电
29、池(又称电瓶又称电瓶)蓄电池：蓄电池：蓄电池是一种储能装置蓄电池是一种储能装置,能实现电能和化学能的一种转换。能实现电能和化学能的一种转换。 与发电机并联使用，在正常情况下，当发电机的电压高于蓄与发电机并联使用，在正常情况下，当发电机的电压高于蓄电池电压时，蓄电池被充电，反之蓄电池放电供给整个电气系统。电池电压时，蓄电池被充电，反之蓄电池放电供给整个电气系统。 充电时，充电时，把电能转换成化学能进行保存。把电能转换成化学能进行保存。 工作时，工作时，再把化学能转为电能，驱动电动机运转。再把化学能转为电能，驱动电动机运转。 蓄电池的分类：蓄电池的分类： 1、酸性蓄电池：、酸性蓄电池： 制造费用低
30、，内阻小，制造费用低，内阻小， 能提供强大电流。能提供强大电流。 如铅酸蓄电池。如铅酸蓄电池。 2、碱性蓄电池：、碱性蓄电池： 分铁镍和镉镍蓄电池二种。分铁镍和镉镍蓄电池二种。 一、构造：一、构造：蓄电池由外壳、电桩衬套、正极接蓄电池由外壳、电桩衬套、正极接线桩、连接板、加液口、负极接线桩、保护板、线桩、连接板、加液口、负极接线桩、保护板、封口料、封口料、 隔板、负极板、正极板、梭条等组成。隔板、负极板、正极板、梭条等组成。 为使蓄电池的容量便于增减，通常按一定容器生产标为使蓄电池的容量便于增减，通常按一定容器生产标定电压为定电压为2 2伏的单格电池，然后根据需求进行串联连接。伏的单格电池，然
31、后根据需求进行串联连接。1.蓄电池外壳；蓄电池外壳；2.电桩衬套；电桩衬套；3.正极接线桩；正极接线桩；4.连接板；连接板； 5.加液口；加液口；6.负极接线桩；负极接线桩； 7.保护板；保护板；8.封口料；封口料； 9.隔板；隔板；10.负极板；负极板；11.正极板；正极板；12.梭条梭条 （一）、极板（一）、极板 蓄电池主要由存放在容器中的电解液和插入电解液的蓄电池主要由存放在容器中的电解液和插入电解液的正负极板组成。正负极板组成。 现在流行的蓄电池的正极板采用玻璃丝管式结构，负现在流行的蓄电池的正极板采用玻璃丝管式结构，负极板仍用传统的栅格涂膏式。极板仍用传统的栅格涂膏式。这种蓄电池具有
32、容量大、重量轻、寿命长的特点这种蓄电池具有容量大、重量轻、寿命长的特点。 为减少蓄电池体积和内阻，正负极板靠得很为减少蓄电池体积和内阻，正负极板靠得很近。因此，必须防止它们之间的接触短路。为此近。因此，必须防止它们之间的接触短路。为此在正负极板间用绝缘的隔板隔开。隔板多孔便于在正负极板间用绝缘的隔板隔开。隔板多孔便于电解液自由渗透。常用的有细孔塑料、细孔橡胶、电解液自由渗透。常用的有细孔塑料、细孔橡胶、玻璃丝棉及玻璃纤维浆等材料制成的隔板。玻璃丝棉及玻璃纤维浆等材料制成的隔板。（二）、隔板（二）、隔板（三）、容器和电解液（三）、容器和电解液 电瓶容器多用硬橡胶制成，要求耐热、耐酸、耐电瓶容器多
33、用硬橡胶制成，要求耐热、耐酸、耐振性好。振性好。 电解液是用化学纯度和蒸馏水按一定比例配合而电解液是用化学纯度和蒸馏水按一定比例配合而成的溶液，即浓度为成的溶液，即浓度为27%-37%的硫酸水溶液，绝的硫酸水溶液，绝不可使用工业硫酸。不可使用工业硫酸。 稀释时一定要把硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，稀释时一定要把硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并不断搅动，使热量迅速地扩散，切不可把水倒并不断搅动，使热量迅速地扩散，切不可把水倒进硫酸里。进硫酸里。二、蓄电池的规格和型号二、蓄电池的规格和型号 如如DG320型型 表示一个单格蓄电池，第一个数字为表示一个单格蓄电池，第一个数字为1可不写；可不写； D表示牵
34、引用蓄电池的代号；表示牵引用蓄电池的代号； G表示蓄电池极板为管式正极板表示蓄电池极板为管式正极板 320表示表示5小时放电率的额定容量为小时放电率的额定容量为320安培安培-小时。小时。数字数字字母字母字母字母数字数字蓄电池额定容量蓄电池额定容量Ah极板构造型式代号极板构造型式代号用途分类代号用途分类代号电池组的单体个数电池组的单体个数三、蓄电池的容量三、蓄电池的容量 蓄电池的容量：蓄电池的容量：充好电的蓄电池在放电允许的范围内所输出的电充好电的蓄电池在放电允许的范围内所输出的电量。量。 Q = I t 单位：安培单位：安培.小时。小时。蓄电池的容量与放电电流的大小及电解液的温度有关，还与充
35、蓄电池的容量与放电电流的大小及电解液的温度有关，还与充电电流、电解液的相对密度和纯度有关。电电流、电解液的相对密度和纯度有关。因此，蓄电池出厂时标定容量也是指在一定的放电电流，一定因此，蓄电池出厂时标定容量也是指在一定的放电电流，一定的终止电压和一定的电解液温度下取得的。的终止电压和一定的电解液温度下取得的。具体参看列表：具体参看列表：电动车用蓄电池的容量以下列条件表示之：电动车用蓄电池的容量以下列条件表示之： 电解液比值电解液比值1.280/20 放电电流放电电流5小时的电流小时的电流 放电终止电压放电终止电压1.70V/Cell 放电中的电解液温度放电中的电解液温度302 四、蓄电池容量与
36、各影响因素之间的关系：四、蓄电池容量与各影响因素之间的关系：1、极板的活性物质愈多，蓄电池的容量就愈大。、极板的活性物质愈多，蓄电池的容量就愈大。2、电解液的温度对蓄电池的容量影响很大，温度降低，、电解液的温度对蓄电池的容量影响很大，温度降低，容量减少。反之容量增大。容量减少。反之容量增大。3、电解液的比重愈大，容量增加。但比重不得超过、电解液的比重愈大，容量增加。但比重不得超过1.31克克/厘米厘米 。4、充电和放电电流的大小对蓄电池容量有较大影响。、充电和放电电流的大小对蓄电池容量有较大影响。五、蓄电池充、放电的特性五、蓄电池充、放电的特性B 1、 蓄电池的充电特性：蓄电池的充电特性： 充
37、电时，电源的正极接蓄电池的正极。为使充电电流的恒定，可充电时，电源的正极接蓄电池的正极。为使充电电流的恒定，可串联可变电阻。充电时不断调节可变电阻，以保持充电电流不变。串联可变电阻。充电时不断调节可变电阻，以保持充电电流不变。 由于电路中电流与放电时相反，这时的蓄电池是发电机的负载，由于电路中电流与放电时相反，这时的蓄电池是发电机的负载，所以所以蓄电池充电的端子电压如下式表示蓄电池充电的端子电压如下式表示 V= E+I.RV= E+I.R，在此，在此 E=E=电瓶电压电瓶电压(V)(V) I=I=充电电流充电电流(A)(A) R=R=内部阻抗内部阻抗( () ) 2 2、充足电标准、充足电标准
38、: : 判断蓄电池确定的现象是：判断蓄电池确定的现象是： 1 1）、蓄电池端电压达到）、蓄电池端电压达到2.72.7伏、保持三个小时伏、保持三个小时不变。不变。 2 2）、蓄电池的内部发生大量的气泡，电解液）、蓄电池的内部发生大量的气泡，电解液呈呈“沸腾沸腾”状态。状态。 3 3）、电解液比重达到规定值（）、电解液比重达到规定值（1.251.26)1.251.26)后后, ,继续充电三小时继续充电三小时, ,不再升高不再升高3 3、放电终止标准、放电终止标准 蓄电池是否放电终止、通常以下列两个标准进行判断：蓄电池是否放电终止、通常以下列两个标准进行判断： 1)1)、单格电池电压降到放电终止电压
39、、单格电池电压降到放电终止电压1.75V1.75V； 2)2)、电解液的比重降到最小许可值，、电解液的比重降到最小许可值， 一般牵引型蓄电池电解液比重的最小许可值为一般牵引型蓄电池电解液比重的最小许可值为1.151.15克克/ /厘米厘米 六、蓄电池使用须知六、蓄电池使用须知(1)(1)1、清理蓄电池表面灰尘，旋下灌酸盖，检查电池外、清理蓄电池表面灰尘，旋下灌酸盖，检查电池外观是否完好，是否缺少零部件。观是否完好，是否缺少零部件。2、将配制好的电解液灌入电池内，电解液要符合标、将配制好的电解液灌入电池内，电解液要符合标准，温度不应超过准，温度不应超过45。汽车电池用的电解液密度掌。汽车电池用的
40、电解液密度掌握在握在1.275-1.285g/3之间，夏天可低冬天可高之间，夏天可低冬天可高些，但不能超过些，但不能超过1.285 g/3。3、灌酸量一般在蓄电池槽标注的上、下液面线之间。、灌酸量一般在蓄电池槽标注的上、下液面线之间。无上、下液面线标志时可高出防护片或极板上缘无上、下液面线标志时可高出防护片或极板上缘1020。蓄电池使用须知蓄电池使用须知(2)(2) 4、蓄电池灌液、蓄电池灌液20min后测量电解液密度，密度不低后测量电解液密度，密度不低于于1.255 g/3，温度上升，温度上升7C即可投入使用，如即可投入使用，如果超出，可进行补充电。果超出，可进行补充电。5、对放置时间较长的
41、干荷电蓄电池，补充电时间要延、对放置时间较长的干荷电蓄电池，补充电时间要延长，电池电压和电解液密度稳定即可。长，电池电压和电解液密度稳定即可。6、蓄电池安装时，正负极不可装反，在拆电池时，要、蓄电池安装时，正负极不可装反，在拆电池时，要先拆搭铁线，再拆公线；安装时先装公线后装搭铁线。先拆搭铁线，再拆公线；安装时先装公线后装搭铁线。7、当行驶中发现电池的极拄夹头接触不良，可取下夹、当行驶中发现电池的极拄夹头接触不良，可取下夹头，用刀具刮去油污再夹紧。当极拄夹头被硫酸腐蚀拆头，用刀具刮去油污再夹紧。当极拄夹头被硫酸腐蚀拆卸困难时，可用热水冲洗一下夹头，再清除表面污垢。卸困难时，可用热水冲洗一下夹头
42、，再清除表面污垢。蓄电池的维护保养蓄电池的维护保养蓄电池的维护保养蓄电池的维护保养五、蓄电池的保养五、蓄电池的保养(1)(1) 1、蓄电池必须经常保持清洁，连接牢靠。、蓄电池必须经常保持清洁，连接牢靠。2、不要使任何外来杂质落入蓄电池内，经常、不要使任何外来杂质落入蓄电池内，经常观察蓄电池液面高度，液面过低时及时补充蒸观察蓄电池液面高度，液面过低时及时补充蒸馏水，保证电解液液面高出极板馏水，保证电解液液面高出极板1020，不要让极板、隔板露出液面。不要让极板、隔板露出液面。3、必须使用符合标准要求的蓄电池硫酸和纯、必须使用符合标准要求的蓄电池硫酸和纯水配制的稀硫酸电解液。电解液不纯会加速板水配
43、制的稀硫酸电解液。电解液不纯会加速板栅、隔板腐蚀，严禁使用工业硫酸、泉水、井栅、隔板腐蚀，严禁使用工业硫酸、泉水、井水、自来水等配制电解液。水、自来水等配制电解液。五、蓄电池的保养五、蓄电池的保养(1)(1)蓄电池的保养蓄电池的保养(2)(2) 4、做好零部件的维护：胶壳蓄电池的连接条、端子可涂一层凡士林油，端子、接线螺丝上的氧化物或白色硫酸铅要经常刮除，保持良好的导电状态。电池接线端是铅锑合金制成接线时拧紧即可，不可用力过大，防止接线端变形或断裂，各单体电池间的接触装置以及与导线的连接都必须完全可靠。电池在工作时应保证工作栓气孔畅通，防止堵塞。电池封口胶开裂时，要及时修复，防止酸液溢出腐蚀零
44、件。蓄电池的维护保养蓄电池的维护保养蓄电池的保养蓄电池的保养(3)(3) 5、在蓄电池充电终止时，将电解液调整到正常密度。、在蓄电池充电终止时，将电解液调整到正常密度。6、不允许放电电流超过制造厂家规定的最大电流，、不允许放电电流超过制造厂家规定的最大电流，定期检查电机的输出功率。定期检查电机的输出功率。7、充电电流不得超过制造厂家的规定，定期进行均、充电电流不得超过制造厂家的规定，定期进行均衡充电，充电电压调整适当，不能过高或过低。衡充电，充电电压调整适当，不能过高或过低。8、汽车用蓄电池暂不使用要充足电，加够电液，旋、汽车用蓄电池暂不使用要充足电，加够电液，旋好灌液盖，封住通气孔，放置在干
45、燥处，每月对电池好灌液盖，封住通气孔，放置在干燥处，每月对电池进行一次补充电，存放时间不要超过半年，环境温度进行一次补充电，存放时间不要超过半年，环境温度不要超过不要超过45。 七、七、安装使用与维护安装使用与维护 1、蓄电池出厂时已是初充电状态，所以不要将正负端子短接、蓄电池出厂时已是初充电状态，所以不要将正负端子短接;2、蓄电池搬运时应均匀受力，受力处应为蓄电池的壳体部分，避、蓄电池搬运时应均匀受力，受力处应为蓄电池的壳体部分，避免损伤极柱；免损伤极柱；3、蓄电池应保存在低温、干燥、通风、洁净的场所，充饱后存放；、蓄电池应保存在低温、干燥、通风、洁净的场所，充饱后存放；4、未投入使用的电池
46、组应卸下连接线，保存好电池、未投入使用的电池组应卸下连接线，保存好电池5、蓄电池在运输途中或保存过程中会由于自动放电损失一部分容、蓄电池在运输途中或保存过程中会由于自动放电损失一部分容量，故使用前（或继续保存，一般量，故使用前（或继续保存，一般3-6个月补充充电一次）请进行个月补充充电一次）请进行补充电；具体补充充电采用限流恒压法，初充电流为补充电；具体补充充电采用限流恒压法，初充电流为0.1C10(A)充充电电压为电电压为2.27v/单格（单格（25时）；充电时间视电池剩余容量而定。时）；充电时间视电池剩余容量而定。 八、八、安装过程注意事项安装过程注意事项1、蓄电池应安放在干燥、通风（不能
47、在密封容器中使用）的地、蓄电池应安放在干燥、通风（不能在密封容器中使用）的地方，避免阳光直射，远离发热物体。方，避免阳光直射，远离发热物体。2、安装时应使用绝缘工具，避免发生电击现象；、安装时应使用绝缘工具，避免发生电击现象；3、安装蓄电池连接线时应注意联结部分紧密，避免火花产生；、安装蓄电池连接线时应注意联结部分紧密，避免火花产生；4、安装电池时应考虑连接线的散热问题，两列间距离保持、安装电池时应考虑连接线的散热问题，两列间距离保持10mm左右；左右；5、实际容量相同的电池或电池组可串联使用；、实际容量相同的电池或电池组可串联使用；6、实际电压容量相同的电池或电池组方可并联使用（不提倡并、实
48、际电压容量相同的电池或电池组方可并联使用（不提倡并联使用）；联使用）；7、新旧电池不能混合使用。、新旧电池不能混合使用。第五节第五节 蓄电池蓄电池电动机驱动的电机车电动机驱动的电机车 一、电气系统的组成一、电气系统的组成 由驱动系统（蓄电池、电动机、电控调速系统、充由驱动系统（蓄电池、电动机、电控调速系统、充电装置）、照明信号系统等组成。电装置）、照明信号系统等组成。第五节第五节 蓄电池蓄电池电动机驱动的电机车电动机驱动的电机车 二、电控调速系统二、电控调速系统调调速速方方法法串联电阻法串联电阻法晶闸管脉冲调速晶闸管脉冲调速改变电机的端电压改变电机的端电压改变电机的磁场强度改变电机的磁场强度串
49、并联电阻法串并联电阻法定频定频调宽调宽定宽定宽调频调频1、 电阻调速控制原理电阻调速控制原理1、电阻调速、电阻调速是传统的是传统的电控方式，在国产电瓶电控方式，在国产电瓶车辆中曾经广泛使用。车辆中曾经广泛使用。右图为右图为ZD11型型1t电瓶叉电瓶叉车电气原理图，行走机车电气原理图，行走机构的起动和调速采用电构的起动和调速采用电阻式。主电路和控制电阻式。主电路和控制电路都由蓄电池电源供电，路都由蓄电池电源供电，其电压有其电压有30伏、伏、48伏。伏。照明喇叭电源为照明喇叭电源为6伏，伏，由蓄电池中分出。由蓄电池中分出。 电机车的起动、换向、电机车的起动、换向、调速是通过主令控制器、调速是通过主
50、令控制器、直流接触器、电阻等元直流接触器、电阻等元件实现。件实现。1、 电阻调速控制原理电阻调速控制原理 在在ZD11型电瓶叉车中，采用调电压与调激磁相结型电瓶叉车中，采用调电压与调激磁相结合的方案。第一档和第二档用电阻来降压，第三档和第合的方案。第一档和第二档用电阻来降压，第三档和第四档是用切换激磁绕组的匝数来调速。四档是用切换激磁绕组的匝数来调速。工作原理：工作原理：改变电动机的激磁和端电压。激磁越强，电机改变电动机的激磁和端电压。激磁越强，电机转速越慢。端电压愈高，电机转速越快。转速越慢。端电压愈高，电机转速越快。 起动前，先将主电路中的闸刀开关熔断器起动前，先将主电路中的闸刀开关熔断器