電工基礎實訓-

1、電工基礎實訓電工基礎實訓電工電子實驗教學中心王彩申2014年9月22日目錄目錄一、實訓目的二、實訓設備三、實訓內容四、實訓原理五、注意事項六、電柜布局七、示例電路八、附錄電路一、實訓目的一、實訓目的認識常用低壓電器加深對電氣控制系統(tǒng)的理解學會分析、排除線路故障能獨立設計、連接各種控制電路二、實訓設備二、實訓設備GCD電工柜一套三相鼠籠式異步電動機兩個UNI-T萬用表一個一字螺絲批一把鉗子一把0.5米、1米、1.5米紅黑藍電線若干萬用表萬用表萬用表又叫多用表、三用表、復用表，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表引。是一種多功能、多量程的測量儀表，一般萬用表可測量直流電流、交流電流、電阻和音頻電平等

2、，有的還可以測交流電流、電容量、電感量及半導體的一些參數(shù)（如）。注意事項:使用前，應認真閱讀有關的使用說明書，熟悉轉盤、按鈕、插孔的作用 。選擇量程時，要先選大的，后選小的，盡量使被測值接近于量程 。測電阻時，不能帶電測量。用畢，應使轉換開關在交流電壓最大擋位或空擋上。 鉗形電流表鉗形電流表 定義：將可以開合的磁路套在載有被測電流的導體上測量電流值的儀表 。通常用普通電流表測量電流時，需要將電路切斷停機后才能將電流表接入進行測量，這是很麻煩的，有時正常運行的電動機不允許這樣做。此時，使用鉗形電流表就顯得方便多了，可以在不切斷電路的情況下來測量電流。 原理： 鉗形電流表是由電流互感器和電流表組合

3、而成。電流互感器的鐵心在捏緊扳手時可以張開；被測電流所通過的導線可以不必切斷就可穿過鐵心張開的缺口，當放開扳手后鐵心閉合。穿過鐵心的被測電路導線就成為電流互感器的一次線圈，其中通過電流便在二次線圈中感應出電流。從而使二次線圈相連接的電流表便有指示-測出被測線路的電流。鉗形表可以通過轉換開關的撥檔，改換不同的量程。但撥檔時不允許帶電進行操作。鉗形表一般準確度不高，通常為2.55級。為了使用方便，表內還有不同量程的轉換開關供測不同等級電流以及測量電壓的功能。 使用方法： 用鉗形電流表檢測電流時，一定要夾住一根被測導線(電線)。夾住兩根(平行線)則不能檢測電流。另外，使用鉗形電流表中心(鐵心)檢測時

4、，檢測誤差小。在檢查家電產(chǎn)品的耗電量時，使用線路分離器比較方便，有的線路分離器可將檢測電流放大10倍，因此1A以下的電流可放大后再檢測。用直流鉗形電流表檢測直流電流(DCA)時，如果電流的流向相反，則顯示出負數(shù)?？墒褂迷摴δ軝z測汽車的蓄電池是充電狀態(tài)還是放電狀態(tài)。 搖表搖表 搖表，是為了避免事故發(fā)生，用于測量各種電器設備的絕緣電阻的兆歐級電阻表。 現(xiàn)代生活日新月異，人們一刻也離不開電。在用電過程中就存在著用電安全問題，電器設備正常運行的最基本條件之一就是其絕緣材料的絕緣程度即絕緣電阻的數(shù)值。當受熱和受潮時，絕緣材料便老化。其絕緣電阻便降低。從而造成電器設備漏電或短路事故的發(fā)生。為了避免事故發(fā)生

5、，就要求經(jīng)常測量各種電器設備的絕緣電阻。判斷其絕緣程度是否滿足設備需要。普通電阻的測量通常有低電壓下測量和高電壓下測量兩種方式。而絕緣電阻由于一般數(shù)值較高（一般為兆歐級），在低電壓下的測量值不能反映在高電壓條件下工作的真正絕緣電阻值。兆歐表也叫絕緣電阻表，它是測量絕緣電阻最常用的儀表。它在測量絕緣電阻時本身就有高電壓電源，這就是它與測電阻儀表的不同之處。兆歐表用于測量絕緣電阻即方便又可靠。但是如果使用不當，它將給測量帶來不必要的誤差，我們必須正確使用兆歐表絕緣電阻進行測量。 準備工作： 測量前必須將被測設備電源切斷，并對地短路放電，決不允許設備帶電進行測量，以保證人身和設備的安全。 對可能感應

6、出高壓電的設備，必須消除這種可能性后，才能進行測量。 被測物表面要清潔，減少接觸電阻，確保測量結果的正確性。 測量前要檢查兆歐表是否處于正常工作狀態(tài)，主要檢查其“0”和“”兩點。即搖動手柄，使電機達到額定轉速，兆歐表在短路時應指在“0”位置，開路時應指在“”位置。 兆歐表使用時應放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠離大的外電流導體和外磁場。 使用方法和要求： 測量前，應將兆歐表保持水平位置，左手按住表身，右手搖動兆歐表搖柄，轉速約120r/min，指針應指向無窮大（），否則說明兆歐表有故障。 測量前，應切斷被測電器及回路的電源，并對相關元件進行臨時接地放電，以保證人身與兆歐表的安全和測量結果準確。 測量

7、時必須正確接線。兆歐表共有3個接線端（L、E、G）。測量回路對地電阻時，L端與回路的裸露導體連接，E端連接接地線或金屬外殼；測量回路的絕緣電阻時，回路的首端與尾端分別與L、E連接；測量電纜的絕緣電阻時，為防止電纜表面泄漏電流對測量精度產(chǎn)生影響，應將電纜的屏蔽層接至G端。 兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應良好，兩根導線之間和導線與地之間應保持適當距離，以免影響測量精度。 搖動兆歐表時，不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測回路，以防觸電。 搖動兆歐表后，各接線柱之間不能短接，以免損壞。 搖動兆歐表后,時間不要久。 開關電器開關電器開關電器是在控制電路中用于不頻繁地接通或斷開電路的開關，或用于機床電路電

8、源的引入開關。刀閘開關刀閘開關刀開關又叫閘開開關，一般用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，或用來將電路與電源隔離，有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。刀開關由閘開（動觸點）、靜插座（靜觸點）、手柄和絕緣底板等組成。 刀開關種類很多。按極數(shù)分為單極、雙極和三極；按結構分為平板式和條架式；按操作方式分為直接手柄操作式、杠桿操作機構式和電動操作機構式；按轉換方向分為單投和雙投等。刀開關一般與熔斷器串聯(lián)使用，以便在短路或過負荷時熔斷器熔斷而自動切斷電路。刀開關額定電壓通常為250V和500V額定電流在1500A下。安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在與閘刀相連的端子上。對

9、有熔斷絲的刀開關，負荷線應接在閘刀和熔斷絲的另一端，以確保刀開關切斷電源后閘刀和熔斷絲還帶電。在垂直安裝時，手柄向上合為合閘，接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝或倒裝。刀開關的選項用主要考慮回路額定電壓、長期工作電流以及短路電流所產(chǎn)生的動熱穩(wěn)定性等因素。刀開關的額定電流應大于其所控制的最大負荷電流。用于直接起停3KW及以下的三想異步電動機時，刀開關和額定電流必須大于電動機額定電流的3倍。組合開關組合開關組合開關又叫轉換開天，是一種轉動式的閘刀開關，主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制小型鼠籠式三相異頻電動機的起動、停止、正反轉或局動照明。組合開關有若干個動觸片和靜觸片，分別裝于數(shù)層絕緣件內

10、，靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸片裝在轉軸上，隨轉軸旋轉而更通、斷位置。自動開關自動開關正常情況下過流脫扣器的銜鐵是釋放著的，嚴重過載或短路時，線圈因流過大電流而產(chǎn)生較大的電磁吸力，把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點斷開，起過流保護作用。欠壓脫扣器在正常情況下吸住銜鐵，主觸點閉合，電壓嚴重下降或斷電時釋放銜鐵而使主觸點斷開，實現(xiàn)欠壓保護。電源電壓正常時，必須重新合閘才能工作。熔斷器熔斷器熔斷器主要作短路或過載保護用，串聯(lián)在被保護的線路中。線路正常工作時如同一根導線，起通路作用；當線路短路或過載時熔斷器熔斷，起到保護線路上其他電路設備的作用。符號：FU 選擇熔體額定電流的方法如下：（1）電燈支線的熔

11、體：熔體額定電流=支線上所有電燈的工作電流之和。（2）一臺電動機的熔體：熔體額定電流=電動機的起動電流/2.5。如果電動機起動頻繁，則為：熔體額定電流=電動機的起動電流/(1.62)。（3）幾臺電動機合用的總熔體：熔體額定電流=（1.52.5）*容量最大的電動機的額定電流+其余電動機的額定電流之和。交流接觸器交流接觸器定義：用來自動地接通或斷開大電流電路的電器。分類：交流接觸器、直流接觸器。組成：觸點系統(tǒng)、電磁機構、滅弧裝置。線圈通電時產(chǎn)生電磁吸引力將銜鐵吸下，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。線圈斷電后電磁吸引力消失，依靠彈簧使觸點恢復到原來的狀態(tài)。按GB5226標準，交流接觸器的符號為KM,一

12、般分為三個主回路常開觸點，兩個輔助常開觸點，兩個輔助常閉觸點，接觸器外殼，銜鐵心，線圈，彈簧等，它的吸與斷主要是接通三相主回路和控制回路，達到控制電機（或其他用電器）的目的。 根據(jù)用途不同，交流接觸器的觸點分主觸點和輔觸點兩種。主觸點一般比較大，接觸電阻較小，用于接通或分斷較大的電流，常接在主電路中；輔助觸點一般比較小，接觸電阻較大，用于接通或分斷較小的電流，常接大控制電路（或稱輔助電路）中。有時為了接通和分斷較大的電流，在主觸點上裝有滅弧裝置，以熄來由于主觸點斷開而產(chǎn)生的電弧，防止燒壞觸點。接觸器是電力拖動中最主要的控制電器。在設計它的觸點時已考慮到接通負荷時的起動電流問題，因此，選用接觸器

13、時主要應根據(jù)負荷的額定電流來確定。如一臺Y112M-4三相異頻電動機，額定功率4KW，額定電流為8.8A，選用主觸點額定電流為10A的交流接接器即可。除電流之外，還應滿足接觸觸器的額定電壓不小于主電路額定電壓。接觸器主要技術參數(shù):額定電壓：接主觸點的額定工作電壓。直流有：24V、48V、110V、22V、440V交流有：24V、36V、110V、220V、380V額定電流:主觸點的額定電流。機械壽命（1000萬次以上）與電氣壽命（100萬次以上）操作頻率：每小時的操作次數(shù)一般：300次/h、600次/h，1200次/h繼電器繼電器繼電器是一種根據(jù)特定輸入信號而動作的自動控制電器，其種類很多，有

14、中間繼電器、熱繼器、時間繼電器、速度繼電器等。繼電器分類：用途分：控制繼電器、保護繼電器、中間繼電器。原理分：電磁式、感應式、熱繼電器等。參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器動作時間分：瞬時繼電器、延時繼電器輸出形式分：有觸點、無觸點繼電器繼電器和接觸器區(qū)別:繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動作。接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置，一般只能在電壓作用下動作。中間繼電器中間繼電器中間繼電器通常用來傳遞信號和同時控制多個電路，也可用來直接控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。中間繼電器的結構和工作原理與交流接觸器基本相同，與交流接觸器的主要區(qū)別是觸點數(shù)目多些，

15、且觸點容量小，只允許通過小電流。在選用中間繼電器時，主要是考慮電壓等級和觸點數(shù)目。熱繼電器熱繼電器定義：利用輸入電流所產(chǎn)生的熱效應能夠做出相應動作的一種繼電器。 下層金屬膨脹系數(shù)大，上層的膨脹系數(shù)小。當主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時，雙金屬片的自由端便向上彎曲超出扣板，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。觸點是接在電動機的控制電路中的，控制電路斷開便使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動機的主電路。時間繼電器時間繼電器定義： 早期在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器 ,它是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統(tǒng)、延時機構和觸點三部分組成。凡是繼電器感測元件得到動作信號后，

16、其執(zhí)行元件（觸頭）要延遲一段時間才動作的繼電器稱為時間繼電器 。原理： 通用延時空氣式時間繼電器利用空氣的阻尼作用達到動作延時的目的。吸引線圈通電后將銜鐵吸下，使銜鐵與活塞桿之間有一段距離。在釋放彈簧作用下,活塞桿向下移動。在傘形活塞的表面固定有一層橡皮膜，活塞向下移動時，膜上面會適成空氣稀薄的空間，活塞受到下面空氣的壓力，不能迅速下移。當空氣由進氣孔進入時，活塞才逐淅下移。移動到最后位置時，杠桿使微動開關動作。發(fā)展： 目前最常用的為大規(guī)模集成電路型成的時間繼電器，它是利用阻容原理來實現(xiàn)延時動作。在交流電路中往往采用變壓器來降壓，集成電路做為核心器件，其輸出采用小型電磁繼電器，使得產(chǎn)品的性能及

17、可靠性比早期的空氣阻尼型時間繼電器要好的多，產(chǎn)品的定時精度及可控性也提高很多。 隨著單片機的普及，目前各廠家相繼采用單片機為時間繼電器的核心器件，而且產(chǎn)品的可控性及定時精度完全可以由軟件來調整，所以未來的時間繼電器將會完全由單片機來取代。 主令電器主令電器主令電器是自動控制系統(tǒng)中用于接通或斷開控制電路的電器設備，用以發(fā)送控制指令或用作程序控制。按鈕按鈕按鈕的觸點分常閉觸點（動斷觸點）和常開觸點（動合觸點）兩種。常閉觸點是接扭未按下時閉合、按下后斷開的觸點。常開觸點是按扭未按下時斷開、按下后閉合的觸點。按鈕按下時，常閉觸點先斷開，然后常開觸點閉合；松開后，依靠復位彈簧使觸點恢復到原來的位置。行程

18、開關行程開關行程開關也稱為位置開關，主要用于將機械位移變?yōu)殡娦盘?，以實現(xiàn)對機械運動的電氣控制。當機械的運動部件撞擊觸桿時，觸桿下移使常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當運動部件離開后，在復位彈簧的作用下，觸桿回復到原來的位置，各觸點恢復常態(tài)。應用： 在洗衣機的脫水（甩干）過程中轉速很高，如果此時有人由于疏忽打開洗衣機的門或蓋后，再把手伸進去，很容易對人造成傷害，為了避免這種事故的發(fā)生，在洗衣機的門或蓋上裝了個電接點，一旦有人開啟洗衣機的門或蓋時，就自動把電機斷電，甚至還要靠機械辦法聯(lián)動，使門或蓋一打開就立刻“剎車”，強迫轉動著的部件停下來，免得傷害人身。 在錄音機和錄像機中，我們常常使用到快進或者倒

19、帶，磁帶急速地轉動，但是當?shù)竭_磁帶的端點時會自動停下來。在這里行程開關又一次發(fā)揮了作用，不過這一次不是靠碰撞而是靠磁帶的張力的突然增大引起動作的。 電動機電動機定義： 應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械。用于實現(xiàn)電能向機械能的轉換。運行時從電系統(tǒng)吸收電功率，向機械系統(tǒng)輸出機械功率。 電動機（Motors）是把電能轉換成機械能的設備，它是利用通電線圈在磁場中受力轉動的現(xiàn)象制成，分布于各個用戶處，電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機（電機定子磁場轉速與轉子旋轉轉速不保持同步速）。電動機主要由定子與轉子組成。通電導線在磁場中

20、受力運動的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉動。YBZXAC轉子轉子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機機 座座線繞式線繞式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉子鼠籠轉子 三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉磁場 轉子：在旋轉磁場作用下，產(chǎn) 生感應電動勢或電流?；ジ衅鞫x: 電流互感器和電壓互感器的統(tǒng)稱。將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統(tǒng)。 電壓互感器: 測量用電流互感器主要與測量儀表配合，在線路正常工作狀態(tài)下，用來測量電流、電壓、功率等。測量用微型電流互感器主要要求： 1.絕緣可靠，2.足夠高的測量精度，3.當被測線路發(fā)生故障出現(xiàn)的大電流

21、時互感器應在適當?shù)牧砍虄蕊柡停ㄈ?00%的額定電流）以保護測量儀表。保護用電流互感器保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的安全。保護用微型電流互感器的工作條件與測量用互感器完全不同，保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作 。 電流互感器: 利用變壓器原、副邊電流成比例的特點制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同，只是其原邊繞組串聯(lián)在被測電路中，且匝數(shù)很少；副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負載，近似短路。原邊電流（即被測電流）和副邊電流取決于被測線路的負載，而與電流互感器的副邊負載無

22、關。由于副邊接近于短路，所以原、副邊電壓U1和都很小，勵磁電流I0也很小。 電流互感器運行時，副邊不允許開路。因為一旦開路，原邊電流均成為勵磁電流，使磁通和副邊電壓大大超過正常值而危及人身和設備安全。因此，電流互感器副邊回路中不許接熔斷器，也不允許在運行時未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設備。 電流互感器的接線方式按其所接負載的運行要求確定。最常用的接線方式為單相，三相星形和不完全星形。 變壓器變壓器變壓器(binyaq)(Transformer)是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。

23、當一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時，導線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通1，它沿著鐵芯穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應出互感電勢U2，同時1也會在初級線圈上感應出一個自感電勢E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大小。為了保持磁通1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。 如果次級接上負載，次級線圈就產(chǎn)生電流I2，并因此而產(chǎn)生磁通2，2的方向與1相反，起了互相抵消的作用，使鐵芯中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結果使I1增大

24、，可見初級電流與次級負載有密切關系。當次級負載電流加大時I1增加，1也增加，并且1增加部分正好補充了被2所抵消的那部分磁通，以保持鐵芯里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級線圈的圈數(shù)而改變次級電壓，但是不能改變允許負載消耗的功率。U1輸入電壓 N1一次繞組匝數(shù)U2輸出電壓 N2二次繞組匝數(shù)三、實訓內容三、實訓內容步驟： 1）識讀電氣控制線路圖。明確電路所用電器元件名稱及其作用，熟悉線路的操作過程和工作原理。2）配齊電器元件，并逐一進行質量檢測。3）安裝電氣控制線路。4）學生自檢。檢查主電路接線是否正確；用萬用表電阻擋檢查控制電路接線是否正確，防止因接線錯誤造成不能正常運轉或短路事故。5）通電試車。為保證人身安全，必須在教師監(jiān)護下通電試車。6）布線通道盡可能少，同路并行導線按主電路、控制電路分類集中，單層密排。7）布線盡可能緊貼安裝面布線，相鄰電器元件之間也可“空中走線”。8）安裝導線盡可能靠近元器件走線。9）布線要求橫平豎直，分布均勻，自由成形。具體內容：1）按要求完成電機正反轉的接線圖，并自已進行檢查。2）按要求完成Y-控制接線圖，并自已進行檢查。3）按要求完成雙速電機自動變速接