電工及液壓的基本知識

1、電工及液壓的基本知識電工及液壓的基本知識 一、電工的基本知識 1、電的概念 所謂帶電現(xiàn)象，就是物體在某種外力作用下，獲得電子或失去電子的現(xiàn)象。失去電子的物體帶正電，獲得電子的物體帶負電。電荷的多少叫做電荷量。一個帶電體所帶電荷的多少可用電子數(shù)目來表示。電荷量Q通常以庫侖作為電荷量的多少。用C表示。2、電流 導(dǎo)體中電荷的定向流動形成了電流。電流不但有方向，而且有強弱。 單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量叫做電流強度。I=Q/t 電流的大小可以用電流表直接測量，電流表應(yīng)該串聯(lián)在被測電路中。 根據(jù)電流在電路中流動的方向不同，電流可分為直流電和交流電。 1） 直流電 若電路中電流的大小和方向均不隨時間的

2、變化而改變的，叫做直流電，用符號“DC”或“”表示。 2） 交流電 若電路中電流的大小和方向均隨時間作周期性變化的，叫做交流電，用符號“AC”或“”表示。3、電壓 在電路中，任意兩點間的電位差稱為這兩點間的電壓。電壓是導(dǎo)體中存在電流的必要條件，表示符號為U。電壓的大小可以用電壓表測量，電壓表應(yīng)該并聯(lián)在被測電路中。 電路中的電位差是由電源作用產(chǎn)生的，而電源是靠其它能量來維持一定電位差的。所以，電源產(chǎn)生電位差的能力稱為電源的電動勢。電動勢的方向規(guī)定為電源的負極指向正極，即電位升高的方向，它與電壓的方向相反。4、電阻 電子在導(dǎo)體中流動是所受到的阻力稱為電阻。電阻反映了導(dǎo)體的倒電能力，是導(dǎo)體的客觀屬性

3、，它不僅與導(dǎo)體的材料有關(guān)，還與導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。實驗證明，在一定溫度下，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，遇到體的橫截面積成反比。 根據(jù)物質(zhì)電阻的大小，把物體分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體3種。5、電路 電路是電流流過的路徑。最簡單的電路由電源、負載和連接導(dǎo)線組成。 電路分外電路河內(nèi)電路。外電路是指從電源一端經(jīng)過負載再回到電源另一端的電路，內(nèi)電路是指電源內(nèi)部的通路。按連接方法分，電路有分為串聯(lián)電路合并鏈電路兩種。 1）串聯(lián)電路 兩個或兩個以上用電器依次相連，就組成串聯(lián)電路 它有以下特點： （1） 流過每個電阻的電流相等，并等于總電流。 （2） 電路兩端的總電壓等于各電阻兩端的分電壓之和。

4、（3） 電路的總電阻（等效電阻）等于各分電阻之和。 （4） 每個電阻上分配到的電壓與電阻成正比。 串聯(lián)電路的這些特點，在實際中有很多應(yīng)用，如電壓表利用串聯(lián)不同的電阻來擴大其量程，電源利用電阻串聯(lián)構(gòu)成的分壓器來獲得幾種不同的電壓輸出等。 2）并聯(lián)電路 兩個或兩個以上用電器的首尾接在相同兩點之間所構(gòu)成的電路叫做并聯(lián)電路。它有以下特點： （1） 并聯(lián)電阻兩端的電壓相等，并等于總電壓。 （2） 總電流等于各分電流之和。 （3） 電路的總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。 （4） 每個電阻分配到的電流與電阻成反比。 并聯(lián)電路的這些特點，在實際中得到了廣泛的應(yīng)用。如電流表利用并聯(lián)不同的電阻擴大其量程；汽車上

5、的啟動機、照明燈等工作電壓相同的設(shè)備并聯(lián)使用，可使電氣設(shè)備的工作互不影響。6、電功與電功率 1 ) 電功 電流是電場能的載體，電流通過負載時，將電場能轉(zhuǎn)換成其他形式的能，即電流做工叫做電功。如啟動機啟動發(fā)動機，是將電能轉(zhuǎn)化為機械能；電流通過電路將電能轉(zhuǎn)化為熱能；電流給蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學能。這些都說明電流在做功。所以，電流做功的過程，就是將電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的過程。電流所作的功用符號W表示，單位為焦耳，簡稱焦，符號是J.它與加在負載兩端的電壓U、通過負載的電流I及負載上通過電流的時間成正比，其計算公式為：W=IUt 2 ) 電功率 不同的用電器，在相同的時間里，用電量是不同的，即電流

6、做功的快慢是不一樣的。常用電工率描述電流做功的快慢。定義為：電流在單位時間內(nèi)所做的功，簡稱功率，用符號P表示，即P=W/t=IU. 3）電流的熱效應(yīng) 電流通過導(dǎo)體（或用電器）時會產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。實驗證明：電流通過導(dǎo)體（或用電器）時所產(chǎn)生的熱量Q與電流強度I的平房、導(dǎo)體（或用電器）的電阻R以及通電時間t成正比。公式表示為Q=I2Rt . 從這個公式可以知道，對某一個用電器來說，在電阻一定的條件下，通過的電流越大，發(fā)出的熱量越多；用電器工作時間越長，其溫度就越高。 二、磁與電磁 1、磁的主要性質(zhì) 磁鐵有以下性質(zhì)： 1）磁鐵兩端磁性最強，叫做磁極。磁極具有指向南、北極的性質(zhì)，通常

7、把指向南端的磁極叫做南極，用S表示；把指向北端的磁極叫做北極，用N表示。 2）將原來沒有磁性的鐵或鋼制成的物體，放在磁鐵旁邊會獲得磁性這種現(xiàn)象叫做磁化。被磁化的鐵磁物質(zhì)離開磁鐵后仍保留一定的磁性，叫做剩磁。 3）同性磁極相互排斥，異性磁極相互吸引，磁極之間的這種相互作用力叫做磁力。 4）磁鐵分割成若干段，分割后得到的每一小段磁鐵總會有南、北兩個極，即N極和S極相互依存，不能單獨存在。 2、 磁場與磁力線 1） 磁場 磁體周圍存在著磁力作用的空間，當另一磁體或通電導(dǎo)體置入該空間時，就要受到磁力的作用，通常把這個磁力空間叫做磁場。磁場具有力和能的性質(zhì)，是一種物質(zhì)。通常用磁力線來描述磁場的強弱和 方

8、向。 2） 磁力線 表示磁力方向的線叫做磁力線。磁力線是閉合的曲線，其方向是假定從北極出發(fā)，經(jīng)過磁體外部的空間進入南極，再由磁體內(nèi)部回到北極。 3、電流的磁場 1） 通電直導(dǎo)體的磁場 通電導(dǎo)線的周圍存在著磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)，這個磁場稱為電磁場。其磁力線的分布是以導(dǎo)體為中心的一組同心圓。實驗證明：通電直導(dǎo)體周圍各點磁場的強弱與導(dǎo)體中的電流大小成正比，與該點距導(dǎo)體的垂直距離成反比。磁場的方向與電流的方向有關(guān)，可用右手螺旋定則確定：右手握住導(dǎo)體，用大拇指指向電流方向，則四指彎曲的方向就是磁場方向。 2） 通電線圈的磁場 把直導(dǎo)線繞成螺線管線圈，并通入電流，結(jié)果通電線圈產(chǎn)生類似條形磁鐵的磁

9、場。在線圈外部，磁力線從N極出來進入S極，線圈內(nèi)部的磁力線方向由S極指向N極，并和外部的磁力線連接形成閉合曲線。實驗證明：通電線圈磁場的強弱，不僅與線圈的電流大小有關(guān)，而且還與線圈的匝數(shù)有關(guān)，即與線圈的電流和匝數(shù)的乘積成正比。通電線圈的磁場的方向，可用右手螺旋定則確定：右手握住線圈，用彎曲的四指表示電流的方向，則大拇指所指的方向就是磁場方向。 三、液壓傳動的基本知識 1、液壓傳動的基本原理 液壓傳動的工作原理是：以油液作為工作介質(zhì)，依靠密封容積的變化來傳遞運動，依靠油液內(nèi)部的壓力來傳動力。 2、液壓傳動系統(tǒng)的組成 液壓傳動是以油液作為工作介質(zhì)，利用液體壓力來傳遞運動和進行控制的一種傳動方式。液

10、壓傳動系統(tǒng)是為了完成某種工作任務(wù)而由各具特定功能的液壓元件組成的整體，通常由以下四個部分組成：動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔助元件。 1） 液壓泵 液壓泵是動力元件，它把輸入的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵旱膲毫δ茏鳛橐簤合到y(tǒng)的能源。 2） 液壓缸 液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件之一，用來執(zhí)行直線往復(fù)運動或小于360度的回轉(zhuǎn)運動。它將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，帶動負載運動.液壓缸可以分為3種類型：活塞式、柱塞式和擺動式。 3） 液壓控制閥 能夠控制液壓系統(tǒng)液流的壓力、流量和流動方向的元件總稱為液壓控制閥。它位于系統(tǒng)的動力元件和執(zhí)行元件之間，以便執(zhí)行元件的運動方向、輸出的力或力矩和運動速度來滿足不同的工作要

11、求。 根據(jù)液壓控制閥在系統(tǒng)中的用途?？梢苑譃閴毫刂崎y、流量控制閥和方向控制閥三大類。 （1）壓力控制閥 簡稱壓力閥，是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流壓力或利用壓力作為信號來控制其他元件動作的閥類。 （2）流量控制閥 流量控制閥是用來控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流流量的閥類。 （3）方向控制閥 簡稱方向閥，是用來控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類。3、液壓傳動的特點 主要優(yōu)點 （1） 容易獲得很大的輸出力或力矩；易于實現(xiàn)大幅度減速，并能實現(xiàn)大范圍的無級變速。 （2） 易于實現(xiàn)直線往復(fù)運動以直接驅(qū)動工作裝置；各液壓元件間用管連接，便于機械的總體布置，也便于用一臺原動機驅(qū)動多個工作機構(gòu)。 （3） 易于實現(xiàn)

12、小型大功率傳遞，即較小質(zhì)量和尺寸的液壓元件可傳遞較大的功率。 （4） 與機械傳動相比，液壓傳動操縱力小，操作簡單，便于實現(xiàn)自動化操作。 （5） 液壓元件已經(jīng)實現(xiàn)系列化、標準化、通用化，設(shè)計、制造和維修方便。 （6） 液壓元件在油液中工作，潤滑條件好，壽命長。 （7） 液壓傳動易于過載保護。 主要缺點 （1） 由于油液泄漏及壓力損失，造成效率降低，運動平穩(wěn)性變壞外部泄漏還造成油液損耗，并污染環(huán)境。 （2） 液壓元件配合精度要求高，加工工藝較難，制造成本高，維修也較困難。 （3） 由于溫度變化，液壓油的黏度會發(fā)生變化，工作狀態(tài)也會隨著變化。高溫或低溫時，液壓系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。 （4） 液壓油在管道中輸送時壓力損失較大，壓力信號反應(yīng)也比電信號慢，不能遠距離輸送。 液壓傳動在汽車上的應(yīng)用 液壓傳送裝置是依靠液體的能量來傳遞能量的，汽車上采用的液壓裝置按工作原理分為動力式和容積式兩類，常稱為液力傳動和液壓傳動。 動力式