常用电工工具与仪表及低压电器实用教案

1、 使用螺丝刀应注意下面几点： （1）不得使用金属杆直通柄顶的螺丝刀进行电工操作，否则易造成触电事故。 （2）为避免螺丝刀的金属杆触及(ch j)皮肤或邻近带电体，应在金属杆上套绝缘管。 （3）螺丝刀头部厚度应与螺钉尾部槽形相配合，斜度不宜太大，头部不应该有倒角，否则容易打滑。 （4）使用时应将头部顶牢螺钉槽口，防止打滑而损坏槽口。 （5）不用小号螺丝刀拧旋大螺丝钉，否则不易旋紧，或将螺钉尾槽拧豁，或损坏螺丝刀头部。反之，也不能用大号螺丝刀拧旋小螺钉，防止因力矩过大而导致小螺钉滑丝。 第1页/共100页第一页，共101页。 电工刀适用于装配(zhungpi)(zhungpi)维修工作中割削导线绝

2、缘外皮，以及割削木桩和割断绳索等操作，其外形如图所示。电工刀有普通型和多用型两种，按刀片尺寸可分为大号（112mm112mm）和小号（88 mm88 mm）两种。 使用电工刀应注意下面几点： （1 1）使用时切勿用力过大，以免不慎划伤手指和其他器。 （2 2）使用时，刀口应朝外操作。 （3 3）电工刀的手柄一般不绝缘，严禁用电工刀进行带电操作。 第2页/共100页第二页，共101页。 剥线钳适用于剥削截面积6mm26mm2以下塑料或橡胶绝缘导线的绝缘层，由钳口和手柄两部分组成，其外形如图所示。上面有尺寸为0.53mm0.53mm的多个直径切口(qi ku)(qi ku)，用于不同规格线芯的剥削

3、。使用时，切口(qi ku)(qi ku)大小必须与导线芯线直径相匹配，过大难以剥离绝缘层，过小会损伤或切断芯线。 第3页/共100页第三页，共101页。 钢丝钳又称克丝钳，一般有150mm150mm、175mm175mm、200mm200mm三种规格，外形如图所示（11钳头；22钳柄；33钳口；44齿口；55刀口；33侧口；77绝缘套）。其用途(yngt)(yngt)是夹持或折断金属薄板以及切断金属丝（导线）。电工用钢丝钳的手柄必须绝缘，一般钢丝钳的绝缘护套耐压为500V500V，只适用于在低压带电设备上使用。 第4页/共100页第四页，共101页。 使用钢线钳应注意下面几点： （1）使用钢

4、丝钳时，切勿将绝缘手柄碰伤、损伤或烧伤，并注意防潮。 （2）钳轴要经常加油，防止生铁，保持操作灵活。 （3）带电(di din)操作时，手与钢丝钳的金属部分要保持2cm以上间距。 （4）根据不同用途，选用不同规格的钢丝钳。 第5页/共100页第五页，共101页。 尖嘴钳的头部尖细，使用灵活方便。适用于狭小的工作空间或带电操作低压电气设备，也可用于电气仪表制作或维修、剪断细小的金属丝等，外形如图所示。电工维修时，应选用带有耐酸塑料套管(to un)(to un)绝缘手柄、耐压在500V500V以上的尖嘴钳，常用规格有130mm130mm、160mm160mm、180mm180mm、200mm20

5、0mm四种。 第6页/共100页第六页，共101页。 使用尖嘴钳应注意下面几点：（1）不可使用绝缘手柄已损坏的尖嘴钳切断带电导线。（2）操作时，手离金属部分的距离(jl)应不小于2cm，以保证人身安全。（3）因钳头尖细，又经过热处理，钳夹物不可太大，用力切勿过猛，以防损坏钳头。（4）钳子使用后应清洁干净。钳轴要经常加油，以防生铁。 第7页/共100页第七页，共101页。 斜口钳又称断线钳，其头部扁斜，电工用斜口钳的钳柄采用绝缘柄，外形如图所示，其耐压等级(dngj)为1000V。 斜口钳专供剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等。 第8页/共100页第八页，共101页。 验电笔又称试电笔，有低压和

6、高压之分。常用的低压验电笔是检验导线、电器(dinq)(dinq)和电气设备是否带电的常用工具，检测范围为60500V60500V，有钢笔式、螺丝刀式和组合式等多种。 第9页/共100页第九页，共101页。 使用验电笔应注意下面几点： （1）使用时，先检查里面有无安全电阻，再直观检查验电笔是否损坏。检查合格才可使用。 （2）使用验电笔测量电气设备是否带电之前，先在电源部位检查一下氖泡是否能正常发光，如果正常发光，则可开始使用。 （3）多数验电笔前面的金属探头制成一物两用的小螺丝刀形状，使用时，如把验电笔当成螺丝刀使用，用力要轻，扭矩不可过大，以防损坏。 （4）使用完毕后，要保持验电笔清洁，放置

7、(fngzh)在干燥、防潮、防摔碰的地方。第10页/共100页第十页，共101页。 活 络 扳 手 规 格 较 多 ， 电 工 常 用 的 有1 5 0 m m1 5 0 m m1 9 m m1 9 m m、2 0 0 m m2 0 0 m m2 4 m m2 4 m m、250mm250mm30mm30mm等几种，前一个数表示体长，后一个数表示扳口宽度。扳动较大螺杆螺母时，所用力矩较大，手应握在手柄尾部，如图所示。扳动较小螺杆螺母时，为防止钳口处打滑，手可握在接近头部的位置，且用拇指调节和稳定螺杆，如图所示。 使用活络扳手旋动螺杆螺母时，必须把工件的两侧(lin c)(lin c)平面夹牢，

8、以免损坏螺杆螺母的棱角。使用活络扳手不能反方向用力，否则容易扳裂活络扳唇，不准用钢管套在手柄上作加力杆使用，不准用作撬棍撬重物，不准把扳手当手锤，否则将会对扳手造成损坏。 第11页/共100页第十一页，共101页。 冲击钻是一种头部有钻头、内部装有单相整流子电动机、靠旋转来钻孔的手持电动工具。它一般带有调节开关，当开关在旋转无冲击即“钻”的位置时，其功能如同普通电钻，装上普通麻花钻头就能在金属(jnsh)(jnsh)上钻孔；当开关在旋转带冲击即“锤”的位置时，装上镶有硬质合金的钻头，便能在混凝土或砖墙等建筑构件上钻孔。通常可冲打直径为616 mm616 mm的圆孔。冲击钻的外形如图所示。 第1

9、2页/共100页第十二页，共101页。 使用冲击钻应注意下面几点： （1）长期搁置不用的冲击钻，使用前必须用500V兆欧表测定对地绝缘(juyun)电阻，其值应不小于0.5M。 （2）使用金属外壳冲击钻时，必须戴绝缘(juyun)手套、穿绝缘(juyun)鞋或站在绝缘(juyun)板上，以确保操作人员的人身安全。 （3）钻孔时若遇到坚实物不能加过大压力，以防钻头退火或冲击钻因过载而损坏。冲击钻因故突然堵转时，应立即切断电源。 （4）在钻孔过程中，应经常把钻头从钻孔中抽出，以便排除钻屑。 第13页/共100页第十三页，共101页。二、常用二、常用(chn (chn yn)yn)电工仪表电工仪表

10、用来测量电流、电压、功率等电量的指示仪表，称为电工测量仪表。电工指示仪表通常由测量线路和测量机构两大部分组成。一般来说，被测量不能直接加到测量机构上。通常是将被测量转换成测量机构可以测量的过渡量，这个将被测量转换为过渡量的组成部分就是“测量线路”。将过渡量按某一关系转换成偏转角的机构叫“测量机构”。测量机构由活动部分和固定部分组成，它是仪表的核心，其主要作用是产生使仪表的指示器偏转的转动力矩以及使指示器保持平衡和迅速稳定的反作用力矩和阻尼力矩。 测量机构 测量线路被测量 过度量 指针偏转角 第14页/共100页第十四页，共101页。 电工仪表的工作原理是：测量线路将被测电量或非电量转换成测量机

11、构能直接测量的电量时，测量机构活动部分在偏转力矩的作用下偏转。同时，测量机构产生反作用力矩的部件所产生的反作用力矩也作用在活动部件上，当转动力矩与反作用力矩相等时，活动部分便停止下来。由于活动部分具有惯性，以至于它在达到平衡时不能迅速停止，仍在平衡位置附近来回摆动。因此，在测量机构中设置阻尼装置，依靠其产生的阻尼力矩使指针迅速停止在平衡位置上，指出被测量的大小。 第15页/共100页第十五页，共101页。 按工作原理不同，可分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等； 按测量对象不同，可分为电流表（安培表）、电压表（伏特表）、功率表（瓦特表）、电能表（千瓦时表）、欧姆表以及多用途的万用表等； 按测量

12、电流种类的不同，可分为单相交流表、直流表、交直流两用表、三相交流表等； 按使用性质和装置方法的不同，可分为固定式（开关板式）、携带式； 按测量准确度不同，可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七个等级。 第16页/共100页第十六页，共101页。 电流表串接在被测量的电路中，测量其电流值。按所测电流性质可分为直流电流表、交流电流表和交直两用电流表。 测量直流电流时，较为普遍的是选用磁电式仪表，也可使用电磁式或电动式仪表。测量交流电流时，较多使用的是电磁式仪表，也可使用电动式仪表。对测量准确度要求高、灵敏度高的场合应采用磁电式仪表；对测量精度要求不严格、被测量较大的场合常

13、选择价格低、过载能力强的电磁式仪表。 电流表的量程选择应根据被测电流大小来决定，应使被测电流值处于电流表的量程之内。在不明确被测电流大小的情况时，应先使用较大量程的电流表试测，以免因过载而损坏仪表。 第17页/共100页第十七页，共101页。 （1）一定要将电流表串接在被测电路中。 （2）测量直流电流时，电流表接线端的“+”、“-”极性不可接错，否则可能损坏仪表。磁电式电流表一般只用于测量直流电流。 （3）应根据被测电流大小选择合适的量程。对于有两个量程的电流表，它具有三个接线端，使用时要看清接线端量程标记，将公共接线端和一个量程接线端串接在被测电路中。 （4）选择合适的准确度以满足被测量的需

14、要。电流表具有内阻，内阻越小，测量的结果越接近实际值。为了提高测量的准确度，应尽量采用内阻较小的电流表。 （5）在测量数值较大的交流电流时，常借助于电流互感器来扩大交流电流表的量程。电流互感器次级线圈的额定电流一般设计为5安培，与其配套使用的交流电流表量程也应为5安培。电流表指示值乘以电流互感器的变流比，为所测实际电流的数值。使用电流互感器应让互感器的次级线圈和铁心可靠地接地，次级线圈一端不得加装熔断器，严禁使用时开路。 第18页/共100页第十八页，共101页。 (1)、从图形符号上区分：表示符号图形不同。 (2)、从表盘上区分：磁电式刻度基本上是均匀的，而电磁式刻度则由密变疏。 (3)、从

15、性能上区分：磁电式仪表反映的是通过它的电流的平均值，因此，其直接被测量只能是直流电流或电压；而电磁式仪表反映的是通过它的电流有效值，因此，即可测量交流，又可测量直流。与磁电式仪表相比电磁式仪表灵敏度低功耗大。 (4)、从结构(jigu)原理上区分：虽然都是由“固定”和“可动”两部分组成，但组成内容不同，磁电式的固定部分是永久磁铁，用来产生均匀，恒定的磁场；可动部分核心是线圈，被测电流流过时利用通电导线在磁场中受力原理（即电动机原理）实现可动部分的转动。电磁式仪表的固定部分是 被测电流流过的线圈，有电流流过即可形成较强的磁场；可动部分的核心是一片可及时磁化的软磁性材料，利用被磁化的动铁片与通电线

16、圈磁极之间的作用力实现偏转。 (5)、利用通有电流的固定线圈代替永久磁铁便构成了电动势仪表，固定线圈可通直流还可通交流，因此，电动式仪表能交直流两用。(3) 电磁式仪表(ybio)、磁电式仪表(ybio)、电动式仪表(ybio)区别第19页/共100页第十九页，共101页。 电压表的选择原则和方法与电流表的选择基本相同，主要从测量对象、测量范围、要求精度和仪表价格等几方面考虑。工厂内低压配电线路，其电压多为380V和220V，对测量精度要求不太高，所以一般用电磁式电压表，选择量程为450V和300V。测量和检查电子线路的电压，因对测量精度和灵敏度要求高，故常采用磁电式多量程电压表，其中普遍使用

17、的万用表的电压挡，其交流测量是通过整流后实现的。 第20页/共100页第二十页，共101页。 （1）一定要使电压表与被测电路的两端相并联。 （2）电压表量程要大于被测电路的电压，以免损坏电压表。 （3）使用磁电式电压表测量直流电压时，要注意电压表接线端上的“+”、“-”极性标记。 （4）电压表具有内阻，内阻越大，测量的结果越接近实际值。为了提高测量的准确度，应尽量采用内阻较大的电压表。 （5）测量高电压时要使用电压互感器。电压互感器的初级线圈并接在被测电路上，次级线圈额定电压为100伏，与量程为100伏的电压表相接。电压表指示值乘以电压互感器的变压比，为所测实际电压的数值。电压互感器在运行中要

18、严防次级线圈发生短路，通常在次级线圈中设置熔断器作为保护。 第21页/共100页第二十一页，共101页。 钳形电流表简称钳形表，其外形及结构如图所示。测量部分主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器的铁心做成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表。穿心式电流互感器的原边绕组为穿过互感器中心的被测导线，副边绕组则缠绕在铁心上与整流电流表相连。旋钮实际上是一个量程选择开关，扳手用于控制穿心式互感器铁心的开合，以便使其钳入被测导线。 测量时，按动扳手，钳口打开，将被测载流导线置于穿心式电流互感器的中间，当被测载流导线中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感器副绕组中感应出电流，使电

19、磁式电流表的指针发生偏转，在表盘上可读出被测电流值。 第22页/共100页第二十二页，共101页。 （1）测量前，应检查电流表指针是否在零位，否则，应进行机械调零。还应检查钳口的开合情况，要求活动部分开合自如，钳口结合面接触紧密。钳口上如有油污、杂物、锈斑，均会降低测量精度。 （2）测量时，量程选择旋钮应置于适当位置，以便测量时指针处于刻度盘中间区域，这样可减少测量误差。如果不能估计出被测电路电流的大小，可先将量程选择旋钮置于高挡位，再根据指针偏转情况将量程调到合适位置。 （3）如果被测电路电流太小，即使放到最低量程挡，指针的偏转都不大，可将被测载流导线在钳口部分的铁心上缠绕几圈再进行测量，然

20、后将读数除以穿入钳口内导线的根数即为实际电流值。 （4）测量时，应将被测导线置于钳口内中心位置，这样可以减小测量误差。钳形表用完后，应将量程选择旋钮放至最高挡，防止下次使用时操作不慎损坏仪表。 第23页/共100页第二十三页，共101页。 常用兆欧表的规格有250V、500V、1000V、2500V、5000V等挡级。选用兆欧表时，主要考虑它的输出电压及测量范围。一般高压电气设备和电路的检测使用电压高的兆欧表，低压电器设备和电路的检测使用电压较低的兆欧表。测量500V以下的电气设备和线路时，选用500V或1000V兆欧表；测量瓷瓶、母线、刀闸等，应选用2500V以上的兆欧表。 第24页/共10

21、0页第二十四页，共101页。 （1）使用前应作开路和短路试验，检查兆欧表是否正常。将兆欧表水平放置，使L、E两接线柱处在断开状态，摇动兆欧表，正常时，指针应指到“”处；再慢慢摇动手柄，将L和E两接线柱瞬时短接，指针应迅速指零。必须注意，L和E短接时间不能过长，否则会损坏兆欧表。这两项都满足要求，说明兆欧表是好的。 （2）检查被测电气设备和电路，看是否已切断电源。绝对不允许带电测量。 （3）由于被测设备或线路中可能存在的电容放电危及人身安全和兆欧表，测量前应对设备和线路进行放电，这样也可减少测量误差。 第25页/共100页第二十五页，共101页。 将兆欧表的“接地”接线柱（即E接线柱）可靠地接地

22、（一般接到某一接地体上），将“线路”接线柱（即L接线柱）接到被测线路上，如图2-2-4（a）所示。连接好后，顺时针摇动兆欧表，转速逐渐加快，保持在约120转/分后匀速摇动，当转速稳定，表的指针也稳定后，指针所指示的数值即为被测物的绝缘电阻值。 实际使用中，E、L两个接线柱也可以任意连接，即E可以与接被测物相连接，L可以与接地体连接（即接地），但G接线柱决不能接错。第26页/共100页第二十六页，共101页。 将兆欧表E接线柱接电动机的机壳（即接地），L接线柱接到电动机某一相的绕组上，如图所示。连接好后，顺时针摇动兆欧表，转速逐渐加快，保持在约120转/分后匀速摇动，当转速稳定，表的指针也稳定后

23、，指针所指示的数值即为电动机某一相绕组对机壳的绝缘电阻值。 第27页/共100页第二十七页，共101页。 测量电缆的导电线芯与电缆外壳的绝缘电阻时，将接线柱E与电缆外壳相连接，接线柱L与线芯连接，同时将接线柱G与电缆壳、芯之间的绝缘层相连接，如图所示。匀速摇动兆欧表，测出电缆的绝缘电阻。 第28页/共100页第二十八页，共101页。 （1）测量连接线必须用单根线，且绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。 （2）兆欧表测量时应放在水平位置，并用力按住兆欧表，防止在摇动中晃动，摇动的转速为120转/分钟。如被测电路中有电容，摇动时间要长一些，待电容充电完成，指针稳定下来再读数。测量中，若发现

24、指针归零，应立即停止摇动手柄。 （3）测量完后应立即对被测物放电，在摇表的摇把未停止转动和被测物未放电前，不可用手去触及被测物的测量部分或拆除导线，以防触电。 （4）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。 (5)兆欧表应定期校验，检查其测量误差是否在允许范围以内。 第29页/共100页第二十九页，共101页。 功率表又叫瓦特表、电力表，用于测量直流电路和交流电路的功率。在交流电路中，根据测量电流的相数不同，又有单相功率表和三相功率表之分。 因为功率测量与所测量段的电流、电压有关。因此，功率表主要由固定的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联。在它的指示

25、机构中，除表盘外，还有阻尼器、螺旋弹簧、转轴和指针等。功率表常采用电动式仪表的测量机构。 第30页/共100页第三十页，共101页。 功率表的电流线圈、电压线圈各有一个端子标有“*”号，称为同名端。测量时，电流线圈标有“*”号的端子应接电源，另一端接负载；电压线圈标有“*”号的端子一定要接在电流线圈所接的那条电线上，但有前接和后接之分，如图所示。如果不慎将两个线圈中的任何一个反接，指针就会反转。 功率表一般是多量程的，电动式功率表的多量程通过电流和电压的多量程来实现。功率表一般具有两个电流量程、两个或三个电压量程。 测量单相交流功率的接线BAA*负载*I2I1IU(a) 电压线圈前接BB*AA

26、*负载I2I1IU(b) 电压线圈后接第31页/共100页第三十一页，共101页。 用两只单相功率表测量三相三线制电路功率的接线如图所示。电路总功率为两只单相功率表读数之和，即 测量时，如果有一只功率表指针反偏（读数为负），可将显示负数的功率表的电流线圈接头反接即可，但万万不可将电压线圈反接。 P=P1+P2。P2P1L1*WW三相负载L2L3二功率表法有功功率的测量第32页/共100页第三十二页，共101页。 用三只单相功率表测量三相四线制电路功率的接线如图所示。电路总功率为三只单相功率表读数之和，即 P=P1+P2+P3。第33页/共100页第三十三页，共101页。 电度表又称电能表、火表

27、、千瓦小时计，是用于计量电能的仪表，即用它能测量某一段时间内所消耗的电能。电度表种类很多，常用的有机械式电度表，电子式电度表等；按结构分，有单相表、三相三线表和三相四线表三种；按用途可分为有功电度表和无功电度表两种。 用电量较大而又需要进行功率因数补偿的用户，必须安装无功电度表测量无功功率的应用情况。一般用户只安装有功电度表，其外形如图所示。电度表常用的规格有3A、5A、10A、25A、50A、75A和100A等多种。 第34页/共100页第三十四页，共101页。图 2-2-10 交流(jioli)感应式电度表结构及原理示意图第35页/共100页第三十五页，共101页。图2-2-11 机械式电

28、相电度表接线图第36页/共100页第三十六页，共101页。图 2-2-12 机械式三相(sn xin)电度表接线图第37页/共100页第三十七页，共101页。三、常用三、常用(chn (chn yn)yn)低压电器低压电器主要用于低压配电系统及动力设备中，要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。常用的低压配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。主要用于电气传动系统和自动控制设备中，要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的低压控制电器有接触器、继电器、主令电器、电磁铁等。 略第38页/共100页第三十八页，共101页

29、。 自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。 手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关、按钮等。 有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关、按钮等。 无触点电器：无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制，如接近开关、电子式时间继电器、固态继电器等。 第39页/共100页第三十九页，共101页。 电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器、电磁铁等。 非电量控制电器：依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继

30、电器、温度继电器等。 刀开关是一种手动电器，主要用于电路的隔离、转换及接通和分断，常用的主要有胶盖闸刀开关、铁壳开关和组合开关。 第40页/共100页第四十页，共101页。 胶盖闸刀开关又称开启式负荷开关，由于它结构简单、价格便宜、使用维修方便，故得到广泛应用。该开关主要用于不频繁操作的低压电路，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来小容量电动机（380V、5.5kW及以下）启动与停转。 胶盖闸刀开关由闸刀（动触头）、静插座（静触头）、手柄和陶瓷绝缘底座组成，其外形结构及文字、图形符号如图所示。此种刀开关装有熔丝，可起短路保护作用。 第41页/共100页第四十一页，共101页。

31、 安装闸刀开关在时，电源线应接在静触头上，负载线接在闸刀相连的端子上。对有熔丝的闸刀开关，负载线应接在闸刀下侧熔丝的另一端，以确保闸刀开关切断电源后闸刀和熔丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装，否则会因闸刀松动自然落下而误将电源接通。 选用胶盖闸刀开关主要考虑电路额定电压和极数、额定电流、负载性质等因素。一般额定电压应等于或大于电路额定电压；额定电流应等于或大于其所控制的最大负载电流。用于直接启动5.5kW及以下的三相异步电动机时，闸刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。用于单相电路选择两极开关，三相电路选择三极开关。 第42页/共100页第四十二页

32、，共101页。 铁壳开关也称封闭式负荷开关，其外形与结构如图所示。它由安装在铸铁或钢板制成的外壳内的刀式触头和灭弧系统、熔断器、快速分断弹簧以及操作机构等组成。该开关可不频繁接通和断开负载的电路，也可用来控制15kW以下的交流电动机不频繁启动与停转。 第43页/共100页第四十三页，共101页。 组合开关又称转换开关，其外形、结构、图形符号如图所示。组合开关实质上是一种转动式刀开关。只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路、换接电

33、源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等。 第44页/共100页第四十四页，共101页。 主令电器是用于自动控制系统中发出指令的操作电器。利用它控制接触器、继电器或其他电器，使电路接通和分断来实现对生产机械的自动控制。常用的主令电器有按钮、行程开关、万能开关等几种。 第45页/共100页第四十五页，共101页。 按钮是一种短时接通或分断小电流电路的手动控制电器。主要用于发出指令操作继电器、接触器控制电路的接通或断开，从而控制电动机或其他电气设备的运行。其外型、结构及图形符号如图所示，主要由按钮帽、复位弹簧、长开触头、长闭触头、接线柱和外壳等组成。 按钮的触头分常闭触头（动

34、断触头）和常开触头（动合触头）两种，常闭触头是按钮未按下时闭合、按下后断开的触头。常开触头是按钮未按下时断开、按下后闭合的触头。按钮按下时，常闭触头先断开，然后常开触头闭合；松开后，依靠复位弹簧使触头恢复到原来的位置。按钮的触头对数及类型可根据需要组合，最少具有一对常闭触头和常开触头。 第46页/共100页第四十六页，共101页。 行程开关又称限位开关或位置开关，其作用与按钮相同，只是其触头的动作不是靠手动操作，而是利用机械某些运动部件的碰撞使其触头动作来接通或分断电路，从而限制机械运动的行程位置或改变其运动状态，实现自动停车、反转或变速，达到自动控制的目的。 行程开关主要用于将机械位移变为电

35、信号，以实现对机械运动的电气控制。当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触头断开，常开触头闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回到原来位置，各触头恢复常态。 第47页/共100页第四十七页，共101页。 熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时熔断器如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。常用的低压熔断器有插入式、螺旋式、无填料封闭管式、填料封闭管式等几种 。 第48页/共100页第四十八页，共101页。 插入式熔断器主要由瓷座、瓷盖、静触头、动触头、熔丝等组成，瓷座中部分有一空腔，与瓷盖的凸出部分组成

36、灭弧室。60A以上的插入式熔断器在空腔中垫有编织石棉层，加强灭弧功能。当电路短路时，大电流将熔丝熔化，分断电路起保护作用。它具有结构简单、价格低廉、熔断丝更换方便等优点，应用非常广泛。 螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔体（熔芯）、瓷套、上下接线柱及底座等组成。熔芯内除装有熔丝外，还填有灭弧的石英砂。熔芯上盖中心装有标示红色的熔断指示器，当熔丝熔断时，指示器脱出。因此，从瓷盖上的玻璃窗口可检查熔芯是否完好。 螺旋式熔断器具有体积小、结构紧凑、熔断快、分断能力强、熔丝更换方便、使用安全可靠、熔丝熔断后能自动指示等优点，在机床电路中广泛使用。 第49页/共100页第四十九页，共101页。第50页/共100

37、页第五十页，共101页。 无填料封闭管式熔断器用于交流电压380V、额定电流1000A以内的低压线路及成套配电设备的短路保护 。 无填料封闭管式熔断器主要由熔断管、夹座组成。熔断管内装有熔体，当大电流通过时，熔体在狭窄处被熔断，钢纸管在熔体熔断所产生的电弧的高温作用下，分解出大量气体增加管内压力，起到灭弧作用。 第51页/共100页第五十一页，共101页。 填料封闭管式熔断器主要由熔管、插刀、夹座、底座等部分组成，如图所示。熔管内填满直径为0.51.0mm的石英砂，用以加强灭弧功能。 填料封闭管式熔断器主要用于交流电压380V、额定电流1000A以内的高短路电流的电力网络和配电装置中作为电路、

38、电动机、变压器及其他设备的短路保护电器。它具有分断能力强、保护特性好、使用安全、有熔断指示等优点，但价格较高、熔体不能单独更换。 第52页/共100页第五十二页，共101页。 选择熔断器时主要应考虑熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流和熔体的额定电流等因素。（1）根据线路要求和安装条件，选择熔断器的型号，并保证熔断器完整无损。（2）根据线路的工作电压，选择熔断器的额定电压。一般地，熔断器的额定电压不小于线路的工作电压。（3）根据线路的工作电流，选择熔断器的额定电流。一般地，熔断器的额定电流不小于所装熔体的额定电流。（4）熔体电流的选择是熔断器选择的核心。 第53页/共100页第五十三页，共1

39、01页。 接触器是一种通过电磁机构动作，频繁地接通和分断有负载主电路的远距离操作、自动切换电器。它的控制容量大，具有欠电压保护的功能，在电力拖动系统中应用广泛。按其主触头通过的电流种类的不同，分为交流接触器和直流接触器两类。 辅助常开触头KM主触头KM 辅 助 常 闭 触头KMKM线圈 接触器图形与文字符号第54页/共100页第五十四页，共101页。 交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置等部分组成，其外形及结构如图所示。 第55页/共100页第五十五页，共101页。 （1）电磁系统 交流接触器的电磁系统由线圈、静铁心、动铁心（衔铁）及辅助部件组成，其作用是操纵触头的闭合与分断，实现接通

40、或断开电路的目的。线圈由绝缘铜导线绕制成圆筒形，铁心及衔铁形状均为E形，一般由硅钢片叠压后铆成，以减小交变磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，防止铁心过热。为了消除铁心的震动和噪声，在铁心端面的一部分套有短路环。 （2）触头系统 触头用来接通或断开电路。根据用途不同，交流接触器的触头分主触头和辅助触头两种。主触头一般由三对常开触头组成，体积较大，接触电阻较小，用于接通或分断较大的电流，常接在主电路中；辅助触头由常开和常闭触头成对组成，体积较小，用于接通或分断较小的电流，常接在控制电路（或称辅助电路）中。接触器未工作时处于断开状态的触头称为常开（或动和）触头，处于接通状态的触头称为常闭（或动断）触

41、头。 （3）灭弧装置 为了接通和分断较大的电流，在主触头上装有灭弧装置，以熄灭由于主触头断开而产生的电弧，防止烧坏触头。 第56页/共100页第五十六页，共101页。 直流接触器主要用于远距离接通和分断额定电压440V、额定电流600A以下的直流电路或频繁地操作和控制直流电动机。其结构及工作原理与交流接触器基本相同，但也有区别，主要表现在： 交流接触器的工作原理： 当交流接触器的线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触头闭合，常闭触头断开，主触头将主电路接通，辅助触头则接通或分断与之相连的控制电路。 当交流接触器的线圈断电后电磁吸引力消失，衔铁依靠弹簧的反作用而释放，使触头恢复到原来的状态

42、，将主电路和控制电路分断。 第57页/共100页第五十七页，共101页。 （1）电磁系统。直流接触器电磁系统由铁心、线圈和衔铁等组成。因线圈中通的是直流电，铁心中不会产生涡流，所以铁心可用整块铸铁或铸钢制成，也不需要装短路环。铁心不发热，没有铁损耗。线圈匝数较多，电阻大，电流流过时发热，为了使线圈良好散热，通常将线圈制成长而薄的圆筒状。 （2）触头系统。直流接触器触头系统多制成单极的，只有针对小电流电路才制成双极的，触头也有主、辅之分，由于主触头的通断电流较大，采用滚动接触的指形触头。辅助触头的通断电流较小，常采用点接触的桥式触头。 （3）灭弧装置。直流接触器一般采用磁吹式灭弧装置。 第58页

43、/共100页第五十八页，共101页。 继电器是一种根据特定输入信号（如电流、电压、时间、温度和速度等）而动作的自动控制电器，它一般不直接控制主电路，而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。常用的有中间继电器、热继电器、时间继电器等。 常开触头KA常闭触头KA线圈KA第59页/共100页第五十九页，共101页。 中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。中间继电器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，因此又称为接触器式继电器，其与交流接触器的主要区别是触头数目多些，无主辅之分且触头容量小，只允许通过小电流（510A）。在选用中间继电器时，主要

44、是考虑电压等级和触头数目。 第60页/共100页第六十页，共101页。 热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。常用的热继电器有JR0、JR1、JR16等系列 。 热继电器主要由热元件、触头、动作机构、复位按钮和整定电流装置及温度补偿元件等组成。 第61页/共100页第六十一页，共101页。 时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理来延迟触头闭合或分断的自动控制电器(三相电动机变换启动)。它的种类很多，按其工作原理可分为电磁式、空气阻尼式、晶体管式、电动式时间继电器等。 空气阻尼式时间继电器在机床中应用最多，其型号有JS7A系列。根据触头

45、的延时特点，可分为通电延时（如JS71A和JS72A）与断电延时（如JS73AT JS74A）两种。 第62页/共100页第六十二页，共101页。 JS7A系列时间继电器（断电延时型时间继电器）的外形及结构如图所示，它主要由电磁系统、工作触头、空气室、传动机构四个部分组成。电磁系统主要由线圈、铁心、衔铁组成，还有反力弹簧和弹簧片；工作触头由两副瞬时触头（一副瞬时闭合，一副瞬时断开）、两副延时触头组成；空气室主要由橡皮膜、活塞和壳体组成，橡皮膜和活塞随空气量的增减而移动，气室上面的调节螺钉可以调节延时的长短；传动机构由杠杆、推板、推杆、宝塔弹簧等组成。 第63页/共100页第六十三页，共101页

46、。 当线圈通电时，产生磁场，使衔铁克服反力弹簧阻力与铁心吸合，与衔铁相连的推板向右运动，推杆在推板的作用下，压缩宝塔弹簧，带动气室内的橡皮薄膜和活塞迅速向右移动，通过弹簧片使瞬时触头动作，同时，通过杠杆使延时触头瞬时动作。当线圈断电后，衔铁在反力弹簧的作用下迅速释放，瞬时触头瞬时复位，而推杆在宝塔弹簧的作用下，带动橡皮薄膜和活塞向左移动，移动速度要视气室内进气口的节流程度决定，可通过调节螺丝调节。经过一定延时后，推杆和活塞回到最左端，通过杠杆带动延时触头动作。 第64页/共100页第六十四页，共101页。 晶体管式时间继电器也称为半导体时间继电器或电子式时间继电器，适用于交流50Hz、电压38

47、0V及以下的控制电路中。它具有体积小、重量轻、精度高、寿命长、耐震耐击和耗电少等优点，所以发展迅速，应用也越来越广泛。 晶体管时间继电器按结构分为阻容式和数字式两类；按延时方式分为通电延时型、断电延时型及带瞬动触头的通电延时型。它的输出形式有两种：有触点式和无触点式，前者是用晶体管驱动小型磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。 第65页/共100页第六十五页，共101页。 根据控制线路要求的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列。在延时精度要求不高的场合，一般可选用价格较低的JS7A系列空气阻尼式时间继电器；反之，对精度要求较高的场合，可选用晶体管式时间继电器。 根据控制线路的要求选择时

48、间继电器的延时方式（通电延时或断电延时）。同时，还必须考虑线路对瞬时动作触头的要求。 根据控制电路的工作电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。 时间继电器应按说明书规定的方向安装。无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电后，释放时衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5度。 第66页/共100页第六十六页，共101页。 时间继电器的整定值，应预先在不通电时整定好，并在试验时校正。 时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。 使用中，应经常清除灰尘及油污，否则延时误差将增大。应定期检查继电器的各个部件，要求可动部分无卡死，坚固件无松脱。如有损坏，应及时更换。 时间继电器使用

49、一段时间后应定期进行整定。延时在3s以上的时间继电器，可用秒表计取时间；其他时间继电器一般用电气秒表接入试验电路计取时间。 第67页/共100页第六十七页，共101页。 发电厂1.05万伏输电线 22万伏升压变电站1万伏降压降压 实验室380 / 220伏降压 仪器36伏降压上一页下一页返回(fnhu)本章返回(fnhu)本节7、变压器第68页/共100页第六十八页，共101页。（1）磁路(c l)和电路的比较磁路电路磁通与磁路(c l)欧姆定律 INR+_EIU上一页下一页返回(fnhu)本章返回本节磁阻slmR电阻slR磁动势 NIF 电动势 电压降磁感应 强度B电流密度slEREI/UJ

50、E磁压降HL电流与电路欧姆定律slNImFR第69页/共100页第六十九页，共101页。重要(zhngyo)结论1、要得到相等的磁感应强度，采用高磁导率的铁芯材料，可使线圈的用铜量大为减少。2、如线圈中通有同样大小的励磁电流，要得到相等的磁通磁导率高的铁芯材料，可使铁芯用量大为降低。3、磁路中含有空气隙时，由于(yuy)磁组较大要得到相等的磁感应强度，必须增大励磁电流（设线圈匝数一定）。第70页/共100页第七十页，共101页。 （2） 变压器负载(fzi)运行1u2e1i1e1N2NZ2i 副边带负载后对磁路的影响(yngxing)：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流 i2 。此电流

51、在磁路中也会产生磁通，从而影响(yngxing)原边电流 i1。根据 当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载运行时基本不变 。带负载后磁动势的平衡关系为：)44. 4(11mNfU 1102211NiNiNi上一页下一页返回(fnhu)本章返回本节空载时主磁通的磁动势第71页/共100页第七十一页，共101页。 当负载增加时，副绕组电流 和磁动势 随之增加，因而对原绕组磁动势的去磁作用增加。此时，原绕组电流 和磁动势 为补偿副绕组的去磁作用而随之增大，从而维持(wich)主磁通最大值 几乎不变。即，负载增加，电流 增加，电流 随着增加。负载减小，电流 减小，电流 随着

52、减小。 实际上，变压器有载时 ，无论负载扎样变动 ，电流 （电源的输出电流）总是自动适应负载电流变化的。变压器是在副边的去磁作用与原边的补偿作用的动态平衡过程中完成电能的输送任务的。m变压器有载运行(ynxng)时，电流随负载的变化过程：1I22I N11I N2I1I2I1I2I1I第72页/共100页第七十二页，共101页。U1U2V1V2W1W2u1u2v1u2w1w2高压绕组(roz)分别用U1U2、V1V2、W1W2表示。低压(dy)绕组分别用u1u2、v1v2、w1w2表示。 根据电力网的线电压及原绕组额定电压的大小(dxio)，可以将原绕组分别接成星形或三角形。根据供电需要，副绕

53、组也可以接成三相四线制星形或三角形。上一页下一页返回本章返回本节 （3）三相变压器第73页/共100页第七十三页，共101页。 （4）自耦变压器KNNIIKNNUU112212121ABP1u2u1i2iLR1N2N 使用时，改变滑动(hudng)端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。上一页下一页返回(fnhu)本章返回(fnhu)本节第74页/共100页第七十四页，共101页。 （5）电压(diny)互感器 用低量程的电压(diny)表测高电压(diny)1. 副边不能

54、短路，以 防产生过流；2. 铁心、低压绕组的 一端(ydun)接地，以防在 绝缘损时，在副边 出现高压。使用(shyng)注意：VR N1（匝数多）保险丝 N2（匝数少）u （被测电压）电压表被测电压= 电压表读数 N1/N222211KUUNNU上一页下一页返回本章返回本节第75页/共100页第七十五页，共101页。正确使用(shyng)电压互感器1、根据被测电压的高低选择额定变压比，即选用的互感器初级线圈额定大于被测电压以防烧毁。2、选用与电压互感器配套的测量仪表，一般选用100伏的交流电压表，这时被测电压等于电压表读数乘以互感器变压比Kv.3、用作测量的仪表所消耗功率不能超过所配套的互感

55、器容量，否则，会使误差(wch)增大。4、互感器接线应遵守“并联”原则。5、为防止以外事故发生，在电压互感器的初级线圈和次级线圈上都要安装保险丝。6、电压互感器的次级线圈不允许短路，否则，互感器会因过热而烧毁，严重时可能造成电路事故。7、为防止初次级击穿时初级高压串入次级，应将次级线圈、铁芯及外壳可靠接地。第76页/共100页第七十六页，共101页。电压(diny)互感器接线图第77页/共100页第七十七页，共101页。为什么电压(diny)互感器次级线圈不允许短路 在高电压大电流线路中，不能直接用电压表、电流表测量，而通过电压互感器和电流，和电流互感器将高压降为小于100伏的低电压，大电流变

56、为小于5A的小电流，再由仪表进行测量。这样，电压互感器初级线圈跨接在高压线路上，次级负载(fzi)是次级线圈电阻和测量仪表。当次级线圈短路时，初级电流也虽之增大，电压互感器线圈及铁芯将发热或烧毁。因此，无论在任何情况下均不允许电压互感器的初次级线圈短路。第78页/共100页第七十八页，共101页。 （6）电流(dinli)互感器 用低量程的电流(dinli)表测大电流(dinli)（被测电流）N1（匝数少）N2（匝数多）ARi1i2电流表被测电流(dinli)=电流(dinli)表读数 N2/N11. 副边不能开路，以防产生高电压。2. 铁心(ti xn)、低压绕组的一端接 地，以防在绝缘损坏

57、时，在副 边出现过压。使用注意事项：221211IKINNI上一页下一页返回本章返回本节第79页/共100页第七十九页，共101页。正确(zhngqu)使用电流互感器1、根据被测电流大小选择互感器额定变流比Ki，是初级(chj)额定电流大于被测电流。同时互感器应与线路电压相识应。2、由于次级线圈的额定电流统一规定为5A，所以，配套使用的交流电流表应选择5A量程。这时被测电流等于表读数乘以所配互感器变流比Ki。3、测量仪表消耗功率不能超过互感器次级线圈额定容量。4、电流互感器接线应遵守“串联”原则5、电流互感器的次级线圈在任何情况下都不允许开路。在使用时更不允许在电流互感器的次级线圈回路安装保险

58、丝。6、为确保人身安全，电流互感器的次级线圈、铁芯及外壳都要可靠接地。7、为确保安全，各种仪表最好不要与继电器共用一个二次线圈。第80页/共100页第八十页，共101页。电流(dinli)互感器接线图第81页/共100页第八十一页，共101页。为什么电流互感器的次级不允许(ynx)开路 电流互感器的初级线圈是串接在被测的高电压大电流线路中的线径大匝数少，而次级线圈的线径很细匝数多，次级线圈所产生的磁通对初级线圈所产生磁通起着“去磁”作用。当次级线圈突然开路时，由于次级线圈中的电流等于零，将导致互感器铁芯中的磁通增加数倍，而使铁芯损耗加大，产生过热现象导致线圈损坏。而更重要的是，当铁芯磁通增高时

59、，在次级线圈中会感应出比正常电压高数百倍的高电压。将严重(ynzhng)危及工作人员安全。一旦绝缘破坏会造成人身事故。正因如此要求互感器必须有良好的接地装置。第82页/共100页第八十二页，共101页。8、电动机 A、 直接起动(q dn)。10KW以下的异步电动机一般 采用直接起动(q dn)。 B、 降压起动。 Y 转换降压起动 自耦变压器降压起动 C、转子串电阻(dinz)起动。上一页下一页返回(fnhu)本章返回本节（1）三相异步机起动方法第83页/共100页第八十三页，共101页。三相(sn xin)交流电的基本概念 现代电力工程上几乎都采用三相四线制。三相交流供电系统在发电输电和配

60、电方面具有很多优点，因此在生产(shngchn)和生活方面得到了及其广泛的应用。NSYCAXZB三相定子绕组在)120sin()240sin()120sin(sinmmCmBmAtEtEetEetEe首端： A B C 尾端： X Y Z第84页/共100页第八十四页，共101页。 以A相绕组的感应电压为 参考正弦量，则发动机的 三相感应电压分别为： 三相感应电压用波形图和向量(xingling)图可分别表示为： )120sin()120sin(sinmCmBmAtUutUutUuu0TuAuBuCt120120120UBUAUC第85页/共100页第八十五页，共101页。2、 注意的问题：