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收割機電器系統(tǒng)原理,技術研究院2012.03,電器系統(tǒng),1、概述2、系統(tǒng)組成3、起動系統(tǒng)4、發(fā)電機5、信息監(jiān)視系統(tǒng)6、中央電器盒,收割機電器系統(tǒng)是在道路運輸車輛電器配置基礎上增加了部分檢測功能，所有電器元件執(zhí)行汽車行業(yè)標準，防護等級、安全技術條件根據(jù)安裝位置由主機廠制定。目前小麥收割機按喂入量分為GC、GE、GF、GH、GN系列，各系列根據(jù)功能配置電器系統(tǒng)做了相應調(diào)整，系統(tǒng)額定電壓GC、GE為12V，GH、GN為24V，GF系列中GF35為12V,GF40為24V。,一、概述,二、系統(tǒng)組成,收割機全車電器系統(tǒng)包括起動電路、充電電路、儀表電路、燈光電路、附屬電路（堵塞報警、MP3播放器、刮雨器、電子鐘、倒車雷達、倒車可視、GPS導航儀等），全車電器元件通過起動電纜線、電瓶搭鐵線、后線束總成、駕駛臺線束總成、駕駛室線束總成連接起來，受中央電器盒集中控制，完成起動、充電、照明、監(jiān)控等功能。,三、起動系統(tǒng),由蓄電池、電源總開關、總保險、點火開關、安全起動開關、起動繼電器、起動機、起動電纜線、電瓶搭鐵線、發(fā)動機搭鐵線及線束組成。點火開關啟動檔接通時，電流經(jīng)蓄電池、保險、安全起動開關至起動繼電器線圈，起動繼電器線圈得電，繼電器吸合，電瓶電壓通過起動繼電器的觸點加到起動機電磁開關上。起動電路中設計了安全起動開關，主離合、卸糧離合手柄處于分離狀態(tài)，方可起動車輛。,蓄電池是提供和儲存電能的電化學裝置，蓄電池的電能是由浸在電解液中兩種不同極板之間發(fā)生化學反應產(chǎn)生的，蓄電池放電時，其化學能變換為電能，充電時電能變換為化學能，儲存能量。蓄電池按結構特點分為堿性蓄電池和酸性蓄電池兩大類，堿性蓄電池的電解液為化學純凈的苛性鈉或苛性鉀溶液，酸性蓄電池的電解液為化學純凈硫酸溶液，由于極板的活性物質(zhì)是鉛，故又稱為鉛蓄電池。鉛蓄電池根據(jù)用途不同可分為汽車用、電訊用、航標用等，因車用蓄電池主要是用來起動發(fā)動機，所以又把汽車用鉛蓄電池稱作起動型鉛蓄電池。,1、蓄電池簡介,GE、GF對比,GE系列與GF35小麥機采用的普通加水鉛酸蓄電池，型號為6-QA-165S，代表含義：6個單格電池串聯(lián)、容量為165安培小時、塑料槽、起動型、干式苛電鉛酸蓄電池。GF40系列采用免維護鉛酸蓄電池，免維護鉛酸蓄電池有體積小、自放電率低、抗振動性能好、低溫起動能力強的優(yōu)點。,普通加水蓄電池,排氣孔,普通加水蓄電池,采用錐形端子，正極柱尺寸：高度17、直徑19.5極柱端部涂紅漆，并標注“＋”字樣負極柱尺寸：高度17、直徑17.9錐度：1：9極柱根部標注“－”字樣加水型蓄電池電解液缺少時，只能添加蒸餾水，不允許添加電解液和自來水、井水。長時間使用過的蓄電池“＋”、“－”標記丟失，可通過極柱的粗細來便辨別也可通過極柱顏色來辨別，正極呈深棕色，負極呈深灰色,免維護鉛酸蓄電池（GF40系列配置）,免維護蓄電池除了留有一個電解液和水蒸氣不能排出的小通風孔之外，是全部密封的，蓄電池上蓋板裝有一只荷電狀況的相對密度計，可以通過指示燈顏色判斷蓄電池的好壞：綠色表示良好，黑色表示需充電，白色表示需更換。,安裝及拆卸,電瓶線的拆接及安裝順序：拆卸電瓶極柱上的電纜線時，先拆電瓶搭鐵線，再拆正極起動電纜線，安裝時順序正好相反，即先裝正極起動電纜線，再裝電瓶搭鐵線。蓄電池安裝完畢后，極柱上涂抹一層潤滑脂。以防極柱和端子氧化腐蝕。蓄電池在車上必須固定牢固，以防行駛中振動受損，搬運時輕搬輕放，不能在地上拖拽。,2、起動機,直驅式起動機利用磁場的相互作用將電能轉換成機械能，主要由直流串激電機(或永磁直流電機)、驅動嚙合機構和電磁開關三大部件構成(減速式起動機多一套減速器，其它部件相同)。這三大部件有機結合、協(xié)同工作可順利完成從“起動點火→嚙合→旋轉→起動著車→斷電→退出嚙合”這一完整的過程。詳細的工作過程描述如下：,起動機工作原理,吸拉開關線遠離電源線,,,,起動機工作原理,接通起動點火開關→起動繼電器得電→電磁開關通電→吸合線圈和保持線圈得電→產(chǎn)生電磁拉力→經(jīng)過撥叉將單向器推出與飛輪嚙合；與此同時主觸片接通→蓄電池電能輸送到電機→產(chǎn)生電磁轉矩起動發(fā)動機。因接觸片接通觸點時，吸引線圈被短路，活動鐵心僅靠保持線圈的磁力保持在吸合的位置。,起動機工作原理,發(fā)動機起動后，在斷開起動開關的瞬間，接觸片仍在接觸位置，此時吸引線圈與保持線圈中通過的電流相反，吸引線圈產(chǎn)生了與保持線圈相反方向的磁通，兩線圈磁力互相抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下復位，使驅動齒輪退出；與此同時，接觸片也回位，切斷起動機電路，起動機便停止工作。,起動機工作原理,3、起動繼電器,當前，收割機起動繼電器、保險片（兩組）集成在電器盒內(nèi),GE系列安裝在車體右側壁，GF系列安裝在車體左側，電器盒內(nèi)布局如下：GE20DGE20HGF35GF40,GF機型變化,取消易熔線，增加保險盒，將繼電器及保險盒移入電器盒內(nèi),老狀態(tài)如下,GF機型新狀態(tài),起動繼電器常見故障,一、線圈燒損：線圈短路搭鐵或短路；二、觸點燒蝕，觸點燒蝕后會接觸不良或觸點粘連，導致起動不了或起動機常通電燒壞。檢查方法：用萬用表測量線圈的電阻大小或直接短接兩個觸點的連線，直接起動。,4、電源總開關,電源總開關——接通后將電瓶負極與機體連為一體，采用JK861,手動推拉接通，安裝在左側脫粒機上。開關兩個導線接柱一個接電瓶搭鐵線，一個與機體連接，直接搭鐵。此接柱根部嚴禁有油漆、油污等影響導電物質(zhì)，否則會存在電壓降，一是影響起動，二是影響數(shù)字儀表的準確度。如果在打開大燈或危險警告燈等大功率負載情況下水溫表出現(xiàn)溫度上升或油壓表壓力下降，屬系統(tǒng)搭鐵線搭鐵不良產(chǎn)生過大的電壓降對傳感器信號的干擾，應及時清除電源總開關接柱根部的油漆、油污等。,電源總開關,5、保險,除了充電電路中設計了保險外，在發(fā)電機到中央電器盒的電源中增加了80A保險。,6、安全起動開關,在主離合、卸糧離合手柄下方安裝了兩個磁感應式安全起動開關，左右各一個，磁鋼兩個，與開關一一對應。磁鋼中心與安全開關感應區(qū)應對應，上下左右感應區(qū)域為10毫米，磁鋼與開關間距不應大于10毫米，磁鋼沒有涂紅色漆的一面為感應面。當主離合、卸糧離合手柄均處于分離狀態(tài)時，開關與磁鋼中心對應，開關導通。,安全起動開關（GE系列）,安全開關,磁鋼,當任何一個開關失效時，發(fā)動機起動電路失效。駕駛臺線束上預留一對備用插頭，當兩個插頭對插后，相當于短接了兩個開關，點火開關直接控制起動繼電器線圈，但失去了安全作用。,安全起動開關,兩個備用插頭,,,安全起動開關（GF系列）,觸點伸縮式開關,,,,7、起動系統(tǒng)故障診斷與排除,1、電瓶虧電或極柱上的電纜接頭接觸不良；2、電源總開關未合上或搭鐵不可靠；以上兩點在檢查完畢后可通過喇叭和燈光檢驗3、主離合、卸糧離合未到位，或開關失效；4、繼電器損壞或型號錯誤；（短接觸點檢驗）5、GF、GH機型方向機下方的起動保險熔斷；6、電器盒中保險熔斷；7、起動機故障。（短接起動機接線端子檢驗）,四、發(fā)電機,硅整流整體式發(fā)電機由三相交流發(fā)電機.整流橋.電壓調(diào)節(jié)器三部分組成。作用：向系統(tǒng)提供穩(wěn)定的直流電源電壓。對于12V系統(tǒng)，發(fā)電機輸出電壓：14.20.25（V）；對于24V系統(tǒng)，發(fā)電機輸出電壓：280.3（V）。更換發(fā)電機時，注意觀察銘牌上標注的發(fā)電機輸出電壓及功率。,發(fā)電機接線,,發(fā)電機接線時線束遠離排氣管,,GF配玉柴,,D+,B+,,,,,,,接地－,發(fā)電機接線,谷神系列全部采用整體式發(fā)電機，共接三個接柱：“B+”、“D+”、“-”，其中“B+”是發(fā)電機電源輸出接柱；“D+”是勵磁線圈接柱，接充電指示燈；“-”是搭鐵接柱。三個接柱不允許接錯或連接不良，否則會造成發(fā)電機不發(fā)電。,發(fā)電機,交流發(fā)電機定子的三相繞組中，感應產(chǎn)生的是交流電，是靠六只二極管組成的三相橋式整流電路變?yōu)橹绷麟姟?發(fā)電機,分體式硅整流發(fā)電機產(chǎn)品代號：JFXX整體式硅整流發(fā)電機產(chǎn)品代號：JFZXX或JFWZXX，“Z”代表整體式，“W”代表無刷發(fā)電機規(guī)格通常以輸出額定電壓和額定電流的形式標注，如14V/50A,也有以輸出額定功率的形式標注，如14V、1000W或28V、1500W.小麥機所用發(fā)電機為整體式硅整流發(fā)電機,發(fā)電機原理圖,發(fā)電機輸出特性,充電系統(tǒng)故障處理,1、交流發(fā)電機驅動V帶過松；2、發(fā)電機“B”端子與線束接觸不良或接線錯誤；3調(diào)節(jié)器端子接線松動或脫落；4、發(fā)電機故障（整流二極管、磁場定子繞組、電刷）；5、調(diào)節(jié)器故障。,五、信息監(jiān)視系統(tǒng),收割機信息顯示系統(tǒng)主要有組合儀表顯示和堵塞倒車報警顯示兩部分。與組合儀表配套的主要有水溫、轉速、油壓、油量、時速等傳感器等與堵塞倒車報警配套的主要有倒車雷達系統(tǒng)和軸流滾筒、復脫器、糧食升運器工作軸轉速檢測傳感器。,1、組合儀表,收割機組合儀表已全部為數(shù)字儀表，GE系列采用液晶顯示儀表。GF以上系列采用步進電機結構的組合儀表。儀表內(nèi)設置發(fā)動機轉速表、行駛速度表、電壓表、水溫表、機油壓力表、油量表、發(fā)動機小時計、總里程和米計量程，設置水溫高報警（95℃）、油壓低報警（0.1MPa）、油量少報警（1/8）、空濾器堵塞報警、充電指示報警。,組合儀表（GE）,充電指示,,空濾堵塞報警,,水溫高報警,,組合儀表（GF）,水溫傳感器,水溫傳感器——檢測發(fā)動機冷卻水溫度，采用熱敏電阻結構，負溫系數(shù)，安裝螺紋為NPT3/8。外型結構、參數(shù)如下：儀表指示值℃406080100120GE配合阻值kΩ53.524.912.66.83.9GF、GK配合阻值Ω236108553017,油壓傳感器,油壓傳感器——檢測發(fā)動機機油壓力，當機油壓力低于0.1MPa時，儀表內(nèi)的油壓低報警燈閃爍。油壓傳感器內(nèi)部采用厚膜電路和滑線電阻結構，隨著機油壓力的升高，電阻值增大。傳感器頂部有三個接柱，一個是油壓表“G”，一個是油壓低報警開關“WK”，一個是搭鐵接柱，安裝螺紋為NPT1/4。,油壓傳感器,傳感器進油口直徑為1.2mm，儀表出現(xiàn)無壓力，一是發(fā)動機缺機油，二是傳感器進油口堵塞或電阻值為零；若儀表通電后總是指示最高，則是傳感器電阻為無窮大（開路）或線束插頭脫落。儀表指示值MPa00.20.40.60.81.0GE配合阻值Ω3060460660760840GF、GH配合阻值Ω105288124155184,轉速傳感器,發(fā)動機轉速傳感器——采用磁感應結構形式，內(nèi)置磁鐵和線圈，當發(fā)動機飛輪旋轉時，切割磁力線產(chǎn)生交流電壓，發(fā)動機怠速狀態(tài)，傳感器輸出峰-峰值電壓≥2V。脈沖電壓數(shù)量與發(fā)動機飛輪齒數(shù)有關。更換駕駛臺線束時注意調(diào)整轉速插接件，不同的齒數(shù)的發(fā)動機應接不同的插接件，否則儀表指示不準。,轉速傳感器的安裝方法,收割機用傳感器的螺距均為1.5mm，擰到底碰到齒頂后倒轉半圈至3/4圈鎖定螺母，確保傳感器頂部與發(fā)動機齒頂間隙控制在0.75mm~1.0mm之間，距離過近齒頂會磨損傳感器頂部或檢測齒數(shù)為實際雙數(shù)，儀表指示是實際轉速的兩倍，過遠導致丟轉。,油量傳感器,油量傳感器——采用直桿式結構，內(nèi)置干簧管，浮漂隨著油面高低上下浮動，切除電阻。傳感器向儀表輸出電流信號，隨著油箱內(nèi)燃油的減少，電阻值逐漸增大。若油箱內(nèi)有油而儀表卻指向零位或滿油箱，一是傳感器引線斷開或傳感器線短路，二是接傳感器線束斷開或與機體連接搭鐵（儀表完好情況下），參數(shù)如下：儀表指示值01/82/83/84/85/86/87/81配合阻值（Ω）806050403530251510,油量傳感器,行駛速度傳感器,行駛速度傳感器——采用霍爾元件，安裝在半軸位置，半軸上固定一個φ40的卡套，卡套上安裝了兩個磁鋼，磁鋼與傳感器端面正對應。當卡套隨半軸旋轉時，每轉一圈，傳感器輸出兩個脈沖，儀表根據(jù)單位時間內(nèi)接收的脈沖數(shù)量及半軸大輪的傳動比1：6.07，折算成機器行走速度。傳感器三根線，輸入電壓5V，由儀表提供（紅色），輸出電壓5V，一根搭鐵線（黑色）。GF系列無行駛速度傳感器,傳感器,安裝要求：傳感器固定在Z型支架上，其端面與卡套磁鋼的間隙控制在（3~5）mm；磁鋼兩個端面，一面涂紅漆代表安裝面，安裝時務必將安裝面裝配到卡套內(nèi)，無油漆一面代表工作面，正對著傳感器；兩個磁鋼缺一不可，否則儀表指示值與實際速度相差一倍；固定卡套的螺栓一定要牢固，卡套嚴禁在軸上串動,儀表檢修注意事項,儀表故障很大一部分是由于傳感器故障、以及線束插接件未插接到位引起，因此在出現(xiàn)儀表故障時應首先檢查傳感器以及線束插接情況；轉速傳感器以及時速傳感器對傳感器的安裝位置有嚴格的要求，應仔細調(diào)整其安裝位置并固定牢固。轉速表插接件與發(fā)動機飛輪齒數(shù)是否對應；水溫傳感器短路時會出現(xiàn)水溫在最大值，水溫高報警；發(fā)動機中速運轉時，充電指示燈仍然點亮，或電壓指示低于13V，說明充電系統(tǒng)未充電，應檢查充電回路。,2、堵塞倒車報警系統(tǒng),該系統(tǒng)將堵塞報警與倒車雷達報警集成為一體，除了檢測并顯示軸流滾筒、復脫器、糧食升運器工作軸轉速外，兼顧倒車雷達距離顯示。主機左側顯示屏顯示軸流滾筒轉速和機器左后側障礙物與機器的距離，右側顯示屏顯示復脫器轉速、駕駛室溫度和機器右后側障礙物與機器的距離。顯示特性設置了優(yōu)先級，當?shù)管囬_關閉合，雷達控制盒向主機輸入信號時，優(yōu)先顯示距離；當復脫器傳感器向主機輸送轉速信號時，右側顯示屏優(yōu)先顯示轉速。,報警器主機,堵塞倒車報警系統(tǒng),傳感器采用霍爾元件，通過安裝在工作軸偏心套上的磁鋼感應信號，當三路軸的轉速同時為零時，系統(tǒng)默認為機器不工作，三路報警指示燈不亮、也不閃爍，只要有一路工作軸有信號，其他兩路無信號，則系統(tǒng)判斷這兩路工作軸處于非工作狀態(tài)。軸流滾筒、復脫器、糧食升運器根據(jù)其工作轉速分別設置了報警點，工作中一旦軸的轉速低于工作點以下，則主機上三路指示燈閃爍并報警。,GE報警點設置,軸流滾筒：設置報警值轉換開關，當高轉速指示燈亮時，表明軸流滾筒報警點為900r/min，即軸流滾筒轉速小于900（含900）時，報警指示燈閃爍；當?shù)娃D速指示燈亮時，表明軸流滾筒報警點為680r/min，即軸流滾筒轉速小于680r/min（含680）時，報警指示燈閃爍。復脫器：當復脫器工作軸轉速低于1200r/min時，報警指示燈閃爍。糧食升運器：當糧食升運器工作軸轉速低于320r/min時，報警指示燈閃爍.GF系列報警方式與GE相同，但報警值不同，軸流滾筒高轉速為850r/min，低轉速為630r/min；籽粒絞龍轉速450r/min，無復脫器報警檢測。,堵塞倒車報警系統(tǒng),安裝要求：偏心套上安裝了一個φ7.8的磁鋼，涂有紅漆的一面安裝在偏心套內(nèi)，沒有紅漆的一面正對著傳感器，磁鋼與傳感器之間的間隙為（3~5）mm。三路轉速傳感器導線定義：每個傳感器均有三根線，一根電源線，由堵塞報警器主機提供5V電源，導線顏色為紅色；一根傳感器信號線5V（輸出），導線顏色為白色；一根地線，導線顏色為黑色或黃色。,堵塞倒車報警系統(tǒng),倒車雷達：由三部分組成，即顯示器（與堵塞報警共用一個屏）、控制盒和探頭(4個)?？刂坪邪惭b在機器后側的電器盒內(nèi)，當掛上倒車檔時，倒車語音報警器鳴響的同時雷達控制盒工作，接收四個探頭發(fā)出的信號，并將此信號轉換為距離，傳送給顯示器。當機器尾部障礙物與機器距離大于3米時，顯示器只顯示“——”，當距離小于3米時，顯示器根據(jù)障礙物在機器尾部的位置，分別在顯示器左側屏幕或右側屏幕顯示距離。當距離小于1.5米時，蜂鳴器發(fā)出間斷的長“嘟”聲，提醒機手減慢倒車速度，隨著距離的縮短，蜂鳴器發(fā)出的“嘟、嘟”聲逐漸急促，當距離小于等于0.3米時，屏幕上直接顯示0.0米，并且“嘟”聲變成連續(xù)的報警音。,堵塞倒車報警系統(tǒng),六、中央電器盒,采用印刷線路板結構，將各功能繼電器和保險片集成在一起，控制電器系統(tǒng)工作。,保險夾,GE中央電器盒,GF中央電器盒,電器件維修原則,當電器設備出現(xiàn)故障時，首先應當檢查保險片，更換熔斷的保險片時，必須與車上安裝的原保險片額定電流容量相同，已燒損的保險片不允許修補使用，更不允許用銅絲或其他材料導體代替。車上導線的載流量是按原車上配置的燈具功率設計的，嚴禁隨意加大各功能照明燈的功率或增加燈具的數(shù)量，否則會導致導線發(fā)熱、熔化，引起火災。,