初、中级维电教材

第一章输配电及安全用电常识一.发电、输电和配电概况.电力系统电力系统是由发电厂、电力网和用户组成的一个整体系统。如图所示发电厂所用能源可分为火力、水力、原子能、太阳能发电等。电力网是将发电厂生产的电能传输和分配到用户的输配电系统，简称电网。电力的传输：发电厂一变压器升压T高压输电线路T变配电站，电能输送时会有损耗。常采用升压变压器将电压升高后再进行远距离输电。因而，远距离大容量输电时,采用高电压输送，可减小线路上电压降，还可减小功率损耗，提高电力系统运行的经济性。我国常用的输电电压等级有：3KV、6KV、10KV、35kV、63KV、HOkV.22OkV、33OkV、500Kv、750KV等十种高压输电线降压变压器降压变压器升压变压器高压配电线发电机低压配电雌高压输电线降压变压器降压变压器升压变压器高压配电线发电机低压配电雌电力系统示意图.厂矿企业的配电电能输送到厂矿后，要进行变电配电。变电所就是担负着从电力网受电、变压、配电的任务。若只进行受电和配电，而不进行变压则称配电所。在厂矿企业内部的供电线路一般称为电力线路。高压线路1000V及以上，低压线路1000V以下。各种电力线路以不同方式将电力由变配电所送到各用电设备。主要方式有放射式配电和树干式配电两种。放射式树干式放射式配电和树干式配电两种。放射式树干式.常用的低压供配电系统直流电：方向不随时间变化交流电：电压大小和方向随着时间而变化，分单相、三相三相交流发电机绕组的星形接法与三相四线制供配电系统三相四线制系统：相电压：相线与中性线之间的电压线电压：相线与相线即两根火线之间的电压三相三线制系统：线电压

线电压Uwu无中线的三相三线制火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄零线：中性点接地时的中性线，黑线地线：接地装置引出的线，对人身设备起保护作用。黄绿双色线线电压Uwu无中线的三相三线制火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄零线：中性点接地时的中性线，黑线地线：接地装置引出的线，对人身设备起保护作用。黄绿双色线U三相四线制中性点接地二.电工安全用电常识.人为什么会触电？人体本身就是一个导体，有一定的电阻。.触电有哪几种？单相触电两相触电跨步电压触电触电程度与通过人体电流强度、持续时间、电压频率、通过人体的途径以及人体状况都有关系。安全电压是以人体允许电流与人体电阻的乘积为依据而确定的。安全电压额定值的等级为42,36,24,12,6V。当电气设备采用了超过24V的安全电压时，必须采取防直接接触带电体的保护措施。可根据使用环境，人员和使用方式等因素具体确定。通常在有触电危险的场所使用的手持式电动工具等，多使用42V安全电压；在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等，多使用36V安全电压；某些人体可能偶然触及带电体的设备,多选用6—24V安全电压作为设备的电源。一般人的安全电压为36V,安全电流为10mA,原因如下：电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大，致命危险越大；持续时间越长，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流，交流为1mA,直流为5mA；人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，交流为10mA,直流为50mA；在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，如100mA的电流通过人体1s,可足以使人致命，因此致命电流为50mAo在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30mA考虑。安全用电知识维修电工不仅本人要具备安全用电知识,还有宣传安全用电知识的义务和阻止违反电行为发生的职责。安全用电知识主要内容有：I）严禁用一线（相线）一地（指大地）安装用电器具。2）在一个电源插座上不允许引接过多或功率过大的用电器具和设备。3）未掌握有美电气设备和电气线路知识及技术的人员,不可安装和拆卸电气设备路。4）严禁用金属丝（如铅丝）去绑扎电源线。5）不可用潮湿的手去接触开关、插座及具有•金属外壳的电气设备，不可用湿布去」述电器。6）堆放物资、安装其他设施或搬移各种物体时，必须与带电设备或带电导体相隔-全距离。7）严禁在电动机和各种电气设备上放置衣物,不可在电动机上坐立，不可将雨具।电动机或电气设备的上方。8）在搬移电焊机、鼓风机、电风扇、洗衣机、电视机、电炉和电钻等可移动电器E先切断电源，更不可拖拉电源线来搬移电器。9）在潮湿的环境中使用可移动电器时，必须采用额定电压为36V及其以卜的低压若采用额定电压为220V的电气设备时，必须使用隔离变压器。如在金属容器炉）及管道内使用移动电器，则应使用12V的低压电器,并要加接临时开关，i专人在该容渊外监视。低电压的移动电器应装特殊型号的插头，以防误插入22380V的插座内。10）在缶雨天气，不可走近高压电杆、铁塔和避缶针的接地导线周闱，以防缶电彳切勿走近断落在地面上的高压电线，万一进入跨步电压危险区时，要立即单脚£并拢迅速跳到离开接地点10m以外的区域，切不可奔跑,以防跨步电压伤人。消防知识在发生电气设备火警时，或邻近电气设备附近发生火警时，电「应运用正确的导和组织群众采用正确的方法灭火。I）当电气设备或电气线路发生火警时，要尽快切断电源，防止火情建延和灭%电事故。2）不可用水或泡沫灭火机灭火，尤其是有油类的火警,应采用黄砂、二氧化灭火机灭火。3）灭火人员不可使身体或手持的灭火器材触及布.电的导线或电气设备，以防£触电者就地脱离电源的方法检查呼吸 检查心跳 检查瞳孔对触电者的检查(a)触电者平卧姿势(b)急救者吹气方法(c)触电者呼气姿态口对口人工呼吸法胸外心脏挤压法对心跳和呼吸均停止者的急救第二章常用电工工具及照明线路一、常用电工工具及使用常用电工工具包括验电器、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、斜口钳、剥线钳、尖嘴钳等，电工日常操作，都离不开这些工具的使用。电工工具的正确使用，是电工技能的基础。正确使用工具不但能提高工作效率和施工质量，而且能减轻疲劳、保证操作安全及延长工具的使用寿命。在训练中要求工具使用正确，动作规范。1.验电器验电器是检验导线或电气设备是否带电的一种检验工具。按被检对象的电压等级，分为低压验电器和高压验电器。.低压验电器(1)结构低压验电器也称测电笔或电笔，有笔式和螺丝刀式两种。笔式低压验电器由岚管、电阻、弹簧、笔身和笔尖等组成。id 的图2T,她、物电器 图2-2低压验电器(2)使用方法低压验电器在使用时，必须手指触及笔尾的金属部分，并使筑管小窗背光且朝向自己，以便观测窗管的亮暗程度，防止因光线太强造成误判。当用电笔测试带电体时，电流经带电体、电笔、人体及大地形成通电回路，只要带电体与大地之间的电位差超过60V时，电笔中的筑管就会发光。低压验电器检测的电压范围为6V-500Vo.高压验电器(1)结构高压验电器又称高压测电器。1OkV高压验电器由金属钩、筑管、窗管窗、固紧螺钉、护环和握柄等组成。(2)使用使用高压验电器时、单手或双手握住握柄，使金属钩触及被测物体，看就管是否发亮判别被测物体是否带电，(3)注意事项.手握部位不得超过护环。.必须戴上符合要求的绝缘手套。.测试时必须有人在旁监护。.小心操作，以防发生相间或对地短路事故。. 与带电体保持足够的安全间距(10kV高压的安全距离应人于0.7m). 室外操作时，必须天气良好，在雨、雪、雾及湿度较大的天气时，不宜进行操作，以免发生危险。.电工刀电工刀主要用来剖削导线线头、切削木台缺口及削制木样等。有的多用途电工刀还具有锯削、旋具等作用。在使用电工刀时，有以下几个注意事项：.不得带电作业，以免触电。.应将刀口朝外剖削，并注意避免伤及手指。.剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成较小的锐角，以免割伤导线。.使用完毕，随即将刀身折进刀柄。图2-9电工刀.螺丝刀绝缘物图绝缘物图2-4螺丝刀及其使用方法螺丝刀也称起子、改刀或螺钉旋具，它是一种紧固或拆卸螺钉的工具。（1）式样与规格螺丝刀的式样按其头部形状可分为一字形（也称平口）和十字形（也称梅花）两种,一■字形螺丝刀常用的规格有501nm、100mm>150mm和200mm等。十字形螺丝刀用于紧固或拆卸十字槽螺钉，常用的规格有：I号、n号、ni号和iv号,分别适用于直径为2mm〜2.5mm^3mm〜5mm、6mm〜8mm和10mm〜12mm的螺钉。按握柄材料不同，螺丝刀又分为木柄和塑料柄两种。此外，还有常用于电子线路中的无感起子。(2)使用方法.使用较大螺丝刀时，除大拇指、食指和中指要夹住握柄外，手掌还要顶住柄的末端以防止施转时滑脱，.使用较小螺丝刀时，用大拇指和中指夹着握柄，同时用食指顶住柄的末端用力旋动，.使用较长螺丝刀时，用右手压紧手柄并转动，同时左手握住螺丝刀的中间部分(不可放在螺钉周围，以免将手划伤)，以防止起子滑脱。(3)注意事项.带电作业时，手不可触及螺丝刀的金属杆，以免发生触电事故。.作为电工，不应使用金属杆直通握柄顶部的螺丝刀。.为防止金属杆触到人体或邻近带电体，金属杆应套上绝缘管。.钢丝钳钢丝钳有铁柄和绝缘柄两种，电工用钢丝钳为绝缘柄。(1)规格与构造电工用钢丝钳常见的规格有150mm.175mm和200mm三种,

fin眠(2)使用方法fin眠(2)使用方法钢丝钳在电工作业时，用途广泛。钳口可用来弯绞或钳夹导线线头；齿口可用来紧固或起松螺母；刀口可用来剪切导线或钳削导线绝缘层；锄口可用来翎切导线线芯、钢丝等较硬线材。(3)注意事项.使用前，先检查钢丝钳绝缘是否良好，以免带电作业时造成触电事故。.在带电剪切导线时，不得用刀口同时剪切不同电位的两根线(如相线与零线、相线与相线等)，以免发生短路事故。.尖嘴钳尖嘴钳因其头部尖细，适用于在狭小的工作空间操作。尖嘴钳可用来剪断较细小的导线；可用来夹持较小的螺钉、螺帽、垫圈和导线等；也可用来对单股导线整形(如平直、弯曲等)。若使用尖嘴钳带电作业，应检查其绝缘是否良好，并且在作业时不要使金属部分触及人体或邻近的带电体。图2-6尖嘴钳.斜口钳斜口钳也称断线钳，专用于剪断各种电线电缆，对粗细不同、硬度不同的材料，应选用大小合适的斜口钳。图2-7斜口钳.剥线钳剥线钳是专用于剥削较细小导线绝缘层的工具，使用剥线钳剥削导线绝缘层时，先将要剥削的绝缘长度用标尺定好，然后将导线放入相应的刀刃中（比导线直径稍大），再用手将钳柄一握，导线的绝缘层即被剥离。明2-8录!1续窑甘

导线的连接和绝缘的恢复③将下面塑料绝缘层向后扳翻，然后用电工刀切去。②然后刀面与芯线保持25°角左右用力向线端推削，不可切入芯线，削去上面导线的连接和绝缘的恢复③将下面塑料绝缘层向后扳翻，然后用电工刀切去。②然后刀面与芯线保持25°角左右用力向线端推削，不可切入芯线，削去上面一层塑料绝缘.旧典社您线绝缘层的去除不能用电工刀而应用剥线钳或钢丝钳剖削。绝缘线头的去除工、芯线截面为4平方毫米或以下的塑料硬线，一般用钢丝钳（斜口钳）或剥线钳进行剖削，用钢丝钳（斜口钳）剖削方法如下：①用左手握住电线，根据线头所需长短用钢丝钳口（斜口钳）切割绝缘层，但不可切入芯线；②用右手握住钢丝钳头部用力向外去除塑料绝缘:⑨蜷热芯线损伤较大应重新剖削。S2、芯线截面大于4平方亳米的塑料硬线可用电工刀绝缘层，方法如下・①版据需要的K度用电工刀以45°角倾斜切入塑料绝缘层。三、导线与导线的直接连接1、单股铜导线的“一''字型连接(小截面积导线)(a)先将两导线端去其绝缘层后作X(a)先将两导线端去其绝缘层后作X相交;(b)互相绞合匝后扳直;(c)两线端分肥紧密向芯线上并绕6圈，多余线端剪去；2、单股铜芯导线“T”字分支连接(小截面积导线)支线端和干线十字相交，使支线芯线根部留出3mm后在干线缠绕一圈，再环绕成结状，收紧线端向干线并绕6-8圈剪平切口。 O如果连接导线截面较大，两芯线十字相交后，直接在干线上紧密缠8圈即可。3、多股（7）股铜芯导线的“一”字型直接连接1）剖去绝缘层（150MM）,把近绝缘层的1/3线段的芯线绞紧，然后把余下的2/3芯线头，分散成伞状，并将每根芯线檄I。2）把两个伞状芯线线头隔根对叉，并捏平3）把一端的7股芯线按2、2、3根分成三组，将第一组2根芯线扳起，垂直于芯线，并按顺时针方向缠绕5-8匝,将余下的芯线向右扳直。4）把第二组的2根芯线扳直，也按顺时针方向紧紧压着前2根扳直的芯线缠绕5-8匝，将余下的芯线向右扳直。 臼5）再把下边第三组的3根芯线扳直，按顺时针方蟠笑压着前4根扳直的芯线缠绕缠绕叁圈后，切法卜组多余的芯线,再继续绕至5-8匝，钳平线端。6）用同样血法再缠绕另一边芯线。4、7股铜芯导线的“T”字分支连接三、照明的概念提供照明用的光源以电光源最为普遍。也就是电灯。自19世纪以来，新光源不断问世，通常照明可分以下几类：1、一般照明无特殊要求、照度基本是均匀分布的照明称为一般照明。2、局部照明一般只局限于某部位、对光线有方向要求的照明称为局部照明。3、混合照明由一般照明和局部照明共同组成的照明称混合照明。四、白炽灯照明电路白炽灯是利用电流流过高熔点铛丝，使其发热到白炽程度而发光的电光源。有插口式和螺口式两种，有15W到1000W不等。白炽灯电路日光灯电路白炽灯电路五、日光灯照明电路.日光灯的组成日光灯由灯管、启辉器、镇流器、灯架和灯座等组成。（1）灯管：由玻璃管、灯丝和灯头等组成。管壁涂荧光粉，管空气抽空,并充入少量的惰性气体和微量的液态水银。灯管两端装有螺旋状的钙灯丝受热后发射电子。（2）启辉器：由岚泡、小电容、出线脚和外壳构成。岚泡中有U形双金属片并充满惰性气体。（3）镇流器：由铁心和线圈组成。主要作用是限制通过灯丝的电流以及产生脉冲电势，使日光灯迅速点亮。.日光灯工作原理镇流器串联在电路中，它的作用是帮助灯管启动，灯管正常发光时稳定电流;启辉器并联在灯管两端，它是帮助灯管启动的。日光灯发光原理简单叙述如下：开关闭合，电源接通。此时灯管未发光，电压全加在启辉器上，启辉器动静触片接触，使电路接通，灯管中灯丝有电流通过。此时启辉器动静触片断开，整个电路电流突然中断，镇流器此时产生很高的感应电动势，与电源电压串联后，全部加在灯管两端。使灯管内汞气弧光放电，紫外线激发荧光粉，发出近似日光的可见光。四.两个双联开关控制一盏灯。两个双联开关控制一盏灯原理图实训：1、导线的连接和绝缘的恢复.在一块电工板上安装单联开关控制一盏灯（带插座）并布线..在一块电工板上安装单联开关控制一盏日光灯（带插座）并布线..在一块电工板上安装双联开关控制一盏灯（带插座）并布线..在一块电工板上安装单联开关控制一盏灯（带插座）及双联开关控制另一盏灯并布线.第三章常用电子电路半导体二极管半导体器件是用半导体材料制成的电子器件。常用的半导体器件有二极管、三极管、场效应晶体管等。半导体器件是构成各种电子电路最基本的元件。.PN结半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的物质，如硅（Si）、错（Ge）。硅和错是4价元素，原子的最外层轨道上有4个价电子。在纯净半导体中掺入某些微量杂质，其导电能力将大大增强一块半导体的一侧掺杂成P型半导体，另一侧掺杂成N型半导体，在两种半导体的交界面处将形成一个特殊的薄层fPN结。.半导体二极管半导体二极管的结构与符号个PN结加上相应的电极引线并用管壳封装起来，就构成了半导体二极管，简称二极管。阳极阴极

。 >1——。.半导体二极管的伏安特性曲线正向特性外加正向电压较小时，外电场不足以克服内电场对多子扩散的阻力，PN结仍处于截止状态。正向电压大于死区电压后，正向电流随着正向电压增大迅速上升。通常死区电压硅管约为0.5V,错管约为0.2V。反向特性外加反向电压时，PN结处于截止状态，反向电流很小。反向电压大于击穿电压时，反向电流急剧增加。〃mA八4030-/正向特性-60-40-2010- 7।」—，।»< 00.40.8UN反向特性4.半导体二极管的主要参数1）最大整流电流IF：指管子长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。2）反向击穿电压UB：指管子反向击穿时的电压值。3）最大反向工作电压UDRM：二极管运行时允许承受的最大反向电压（约为UB的一半）。4）反向电流IR：指管子未击穿时的反向电流，其值越小，则管子的单向导电性越好。5）最高工作频率fm：主要取决于PN结结电容的大小。.理想二极管：正向电阻为零，正向导通时为短路特性，正向压降忽略不计；反向电阻为无穷大，反向截止时为开路特性，反向漏电流忽略不计。.稳压管稳压管是一种用特殊工艺制造的半导体二极管，稳压管的稳定电压就是反向击穿电压。稳压管的稳压作用在于：电流增量很大，只引起很小的电压变化。阳极-I阴极0 ——O二.半导体三极管.三极管的结构及类型半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）都参与导电，故又称为双极型晶体管,简称晶体管或三极管。

两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N,也可以是P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN型和PNP型。CECE.三极管的特性曲线1）输入特性曲线与二极管类似2）输出特性曲线1)放大区：发射极正向偏置，集电结反向偏置2)截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置3)饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置100PA80uA60100PA80uA60uA40UA20UA研124e/V.三极管的主要参数1、电流放大系数B：iC=Bz'B2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=(1+P)/CBO3,极限参数(1)集电极最大允许电流ICM：P下降到额定值的2/3时所允许的最大集电极电流。(2)反向击穿电压U(BR)CEO：基极开路时，集电极、发射极间的最大允许电压。(3)集电极最大允许功耗PCMo三.三极管单管放大电路放大的实质：用较小的信号去控制较大的信号。共发射极基本放大电路的组成及工作原理（1）晶体管V。放大元件，用基极电流iB控制集电极电流iC。（2）电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管处在放大状态，同时也是放大电路的能量来源，提供电流iB和泊。UCC一般在几伏到十几伏之间。（3）偏置电阻RB。用来调节基极偏置电流/B,使晶体管有一个合适的工作点,一般为几十千欧到几百千欧。（4）集电极负载电阻RC。将集电极电流泊的变化转换为电压的变化，以获得电压放大，一般为几千欧。（5）电容。、C2o用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大电路和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。为了减小传递信号的电压损失，。、C2应选得足够大，一般为几微法至几十微法，通常采用电解电容器。

四.整流电路利用具有单向导电性能的整流元件如二极管等，将交流电转换成单向脉动直流电的电路称为整流电路。整流电路按输入电源相数可分为单相整流电路和三相整流电路，按输出波形又可分为半波整流电路和全波整流电路。目前广泛使用的是桥式整流电路。1.单相半波整流电路(b)波形(a)电路(b)波形(a)电路当"2为正半周时，二极管D承受正向电压而导通，此时有电流流过负载，并且和二极管上的电流相等，即沁=2。忽略二极管的电压降，则负载两端的输出电压等于变压器副边电压，即〃。=〃2,输出电压〃。的波形与“2相同。当“2为负半周时，二极管D承受反向电压而截止。此时负载上无电流流过，输出电压“0=0,变压器副边电压“2全部加在二极管D上。单相半波整流电压的平均值为：1tI-Uo=—JV2^2sinMd(<ot)=—U2=0.4542万o 冗流过负载电阻灯的电流平均值为：= =U.43 RlRl油”一秘等的由沛平的侑白奇我山油平的佰相笺.目口.2.单相桥式整流电路(a)原理电路 (b)简化画法“2为正半周时，a点电位高于b点电位，二极管DI、D3承受正向电压而导通，D2、D4承受反向电压而截止。此时电流的路径为：a-Dl-/?L-*D3-b,如图中实线箭头所示。"2为负半周时，b点电位高于a点电位，二极管D2、D4承受正向电压而导通，DI、D3承受反向电压而截止。此时电流的路径为：b-D2-/?L-D4-a,如图中虚线箭头所示。单相全波整流电压的平均值为：Uo=-jV2t/2sin=2—U2=0.9t/20 左流过负载电阻比的电流平均值为：Io=^=0.9^-RlRl流经每个二极管的电流平均值为负载电流的•半,即：1 U,lD=-/o=0.45」2 人每个二极管在截止时承受的最高反向电压为“2的最大值，即:五.滤波电路整流电路可以将交流电转换为直流电，但脉动较大，在某些应用中如电镀、蓄电池充电等可直接使用脉动直流电源。但许多电子设备需要平稳的直流电源。这种电源中的整流电路后面还需加滤波电路将交流成分滤除，以得到比较平滑的输出电压。滤波通常是利用电容或电感的能量存储功能来实现的。电容滤波电路(a)电路(a)电路(b)波形假设电路接通时恰恰在“2由负到正过零的时刻，这时二极管D开始导通，电源U2在向负载Rl供电的同时又对电容c充电。如果忽略二极管正向压降，电容电压"C紧随输入电压的按正弦规律上升至"2的最大值。然后"2继续按正弦规律下降，且“2<"C，使二极管D截止，而电容C则对负载电阻凡按指数规律放电。"C降至"2大于"C时，二极管又导通，电容C再次充电……。这样循环下去，“2周期性变化，电容C周而复始地进行充电和放电，使输出电压脉动减小，如图9-4(b)所示。电容C放电的快慢取决于时间常数(t=RlC)的大小，时间常数越大，电容C放电越慢，输出电压"。就越平坦，平均值也越高。单相桥式整流、电容滤波电路的输出特性曲线如图所示。从图中可见，电容滤波电路的输出电压在负载变化时波动较大，说明它的带负载能力较差，只适用于负载较轻且变化不大的场合。U。八1.4t/00.9一般常用如下经验公式估算电容滤波时的输出电压平均值。半波：uo=u2全波：Uo=l.2U2为了获得较平滑的输出电压，一般要求为了获得较平滑的输出电压，一般要求2(10~15)1

aC,B|J：r=/?LC>(3~5)y式中T为交流电压的周期。滤波电容C一般选择体积小，容量大的电解电容器。应注意，普通电解电容器有正、负极性，使用时正极必须接高电位端，如果接反会造成电解电容器的损坏。加入滤波电容以后，二极管导通时间缩短，且在短时间内承受较大的冲击电流(ic+i。)，为了保证二极管的安全，选管时应放宽裕量。单相半波整流、电容滤波电路中，二极管承受的反向电压为"dr="c+"2,当负载开路时，承受的反向电压为最高，为：URM=2y[2U2

六.直流稳压电路将不稳定的直流电压变换成稳定且可调的宜流电压的电路称为直流稳压电直流稳压电路按调整器件的工作状态可分为线性稳压电路和开关稳压电路两大类。前者使用起来简单易行，但转换效率低，体积大；后者体积小，转换效率高，但控制电路较复杂。随着自关断电力电子器件和电力集成电路的迅速发展,开关电源已得到越来越广泛的应用。1.并联型稳压电路工作原理:输入电压5波动时会引起输出电压U。波动。如5升高将引起随之升高，导致稳压管的电流/Z急剧增加，使得电阻R上的电流/和电压UR迅速增大，从而使Uo基本上保持不变。反之，当Ui减小时，UR相应减小，仍可保持Uo基本不变。当负载电流/o发生变化引起输出电压Uo发生变化时，同样会引起/Z的相应变化，使得U。保持基本稳定。如当增大时，/和UR均会随之增大使得Uo下降，这将导致/Z急剧减小，使/仍维持原有数值保持UR不变，使得U。得到稳定。

2.串联型稳压电路(1)电路的组成及各部分的作用1)取样环节。由RI、RP、R2组成的分压电路构成，它将输出电压Uo分出一部分作为取样电压J/F，送到比较放大环节。2)基准电压。由稳压二极管DZ和电阻R3构成的稳压电路组成，它为电路提供一个稳定的基准电压UZ,作为调整、比较的标准。3)比较放大环节。由V2和R4构成的直流放大器组成，其作用是将取样电压UF与基准电压UZ之差放大后去控制调整管VIo4)调整环节。由工作在线性放大区的功率管VI组成，VI的基极电流/B1受比较放大电路输出的控制，它的改变又可使集电极电流/C1和集、射电压UCE1改变，从而达到自动调整稳定输出电压的目的。(2)电路工作原理当输入电压Ui或输出电流/o变化引起输出电压Uo增加时，取样电压UF相应增大，使V2管的基极电流/B2和集电极电流IC2随之增加，V2管的集电极电位UC2下降，因此VI管的基极电流/B1下降，使得/C1下降，UCEI增加,Uo下降，使Uo保持基本稳定。UotfUftf/园tf/qtf%If，BIIf| 1同理，当Ui或/o变化使Uo降低时，调整过程相反，UCE1将减小使Uo保持基本不变。从上述调整过程可以看出，该电路是依靠电压负反馈来稳定输出电压的。(3)电路的输出电压设V2发射结电压UbE2可忽略，则：Rh

Uf=Uz=——Uo

&+%或：如UZ=6V,Rl=R2=RP=100Q,贝URa+Rb=R1+/?2+/?P=300Q,Rb最大为200Q,最小为lOOQo由此可知输出电压Uo在978V范围内连续可调。实训在线路版上装配串联型稳压电路并检测.第四章仪器仪表使用及电动机首末端判别一、兆欧表的使用普通电阻的测量通常有低电压下测量和高电压下测量两种方式。而绝缘电阻由于一般数值较高(一般为兆欧级)。在低电压下的测量值不能反映在高电压条件下工作的真正绝缘电阻值。兆欧表也叫绝缘电阻表。它是测量绝缘电阻最常用的仪表。它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源,这就是它与测电阻仪表的不同之处。兆欧表用于测量绝缘电阻即方便又可靠。但是如果使用不当，它将给测量带来不必要的误差，我们必须正确使用兆欧表绝缘电阻进行测量。兆欧表在工作时，自身产生高电压，而测量对象又是电气设备，所以必须正确使用,否则就会造成人身或设备事故。使用前,首先要做好以下各种准备：(1)测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。(2)对可能感应出高压电的设备,必须消除这种可能性后，才能进行测量。(3)被测物表面要清洁,减少接触电阻,确保测量结果的正确性。(4)测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“8”两点。即摇动手柄，使电机达到额定转速,兆欧表在短路时应指在“0”位置，开路时应指在“8”位置。(5)兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大的外电流导体和外磁场。做好上述准备工作后就可以进行测量了，在测量时,还要注意兆欧表的正确接线，否则将引起不必要的误差甚至错误。兆欧表的接线柱共有三个：一个为“L”即线端，一个“E”即为地端，再一个“G”即屏蔽端（也叫保护环），一般被测绝缘电阻都接在“L”“E”端之间，但当被测绝缘体表面漏电严重时，必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路，而不在流过兆欧表的测量机构（动圈）。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响，特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时，一定要接好屏蔽端钮“G”，因为当空气湿度大或电缆绝缘表面又不干净时，其表面的漏电流将很大，为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成的影响，一般在电缆外表加一个金属屏蔽环，与兆欧表的“G”端相连。当用兆欧表摇测电器设备的绝缘电阻时，一定要注意“L”和“E”端不能接反，正确的接法是：“L”线端钮接被测设备导体，“E”地端钮接地的设备外壳，“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。如果将“L”和“E”接反了，流过绝缘体内及表面的漏电流经外壳汇集到地，由地经“L”流进测量线圈，使“G”失去屏蔽作用而给测量带来很大误差。另外，因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低，当兆欧表放在地上使用时,采用正确接线方式时，笛”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻,相当于短路,不会造成误差,而当"L"与"E"接反时，笛”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联,而使测量结果偏小，给测量带来较大误差。由此可见，要想准确地测量出电气设备等的绝缘电阻，必须对兆欧表进行正确的使用，否则,将失去了测量的准确性和可靠性（6）测量：摇动发电机使转速达到额定转速（120转/分）并保持稳定。一般采用一分钟以后的读数为准，当被测物电容量较大时，应延长时间，以指针稳定不变时为准。(7)拆线：在兆欧表没停止转动和被测物没有放电以前，不能用手触及被测物和进行拆线工作，必须先将被测物对地短路放电，然后再停止兆欧表的转动，防止电容放电损坏兆欧表。(8)测量电动机的绝缘电阻时，E端接电动机的外壳，L端接电动机的绕组。二、三相异步电动机首末端判别一般电动机定子的绕组首、末端均引到出线板上，并采用符号U1、VI、W1表示首端，U2、V2、W2表示末端。电动机定子绕组的六个线头可以按其铭牌上的规定接成“Y”形或形。但实际工作中，常会遇到电动机三组定子绕组引出线的标记遗失或首、末端不明的情况，此时可采用以下几种方法予以判别。1、用小灯泡和电池法将任意两相绕组与小灯泡三者串联成一个回路，将第三相统组的一端串联一电池，另一线与电池的另一极碰触一下，如果灯泡发亮(根据变压器原理，串联两相统组的瞬间感应电势是相迭加的，所以灯泡发亮)，则表明两相绕组是首末串联，即与灯泡相连的两根线端，一根是第一根的首端U1,另一根线端是第二相的末端V2,若灯泡不亮，则说明两相串联绕组所产生的瞬间感应电势是相减的，其大小相等、方向相反，使得总感应电势为零，故灯泡不亮。这表明与灯泡相连的两根线端都分别是两相绕组的首端U1和VI(或者认为是末瑞U2与V2也可以)，并做好首末端的标记2、用万用表和电池法①用万用表电阻挡代替电池与小灯泡，测出各相绕组的两根线端，电阻值最小的两线端为一相绕组的线端。②将万用表选择开关切换三测直流电流档（或直流电压档也可以），量程可小些，这样指针偏转自明显。将任意一组绕组的两个线瑞先标上首端U1和末端U4的标记并接到万用表上，并且指定首端U1接万用表的“一”端上，末端U4接万用表的”端上。再将另一相绕经的一个线端接电池的负极，另一经端去碰触电池正极，同时注意观察表针的瞬间偏转方向，若表针正奔移（向右转动）,则与电池正极碰期的那根线端为首端，与电池负极往连接的一根线端为末端，做好首末端标记VI和V2。若万用表指针瞬间反转移（向左转动测该相绕组的首末端与上述到别正好相反。③万用表与绕组的接线不动，用上述同样的方法判别第三相绕组的首末端。该方法的原理也是利用变压器的电磁感应原理。需注意的是观察电池接通时那一瞬间的万用表指针的偏转方向，而不应是电池断开绕组时的瞬间万用表的指针偏转变化。3、利用电动机转子的剩磁和万用表法①用万用表电阻挡判别出同一相绕组的两线端，方法同前。②将三相绕组并联在一起，用万用表的毫安档或低电压档测量并联绕组两端的电流或电压，同时转动转子一下，如果万用表指针不动，则表明是定子绕组的三个首端（U1,VI、W1）并联在一起，三个未端（U2、V2、W2）并联在一起。若万用表指针转动，则说明不是首端相并和末端相并，此时应一相一相地将每相绕组调一个头，观察表针情况，直到万用表指针不动为止，便可做好首末端标记。此方法是利用转子中的剩磁在定子绕组中产生感应电势的方向关系来判别

的，所以电动机转子必须有剩磁，即必须是运转过的或通过电的电动机。第五章电力拖动线路—.电器电器定义：一种能控制电路的设备。低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以卜一的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。广快速式-Is亶动式

X动式

«动式低原斯路•漫占电«

源£电»

压力3^9时间继电S热缠电广快速式-Is亶动式

X动式

«动式低原斯路•漫占电«

源£电»

压力3^9时间继电S热缠电S鼻式绻电卷接触S一触«装豆式

开启式

智能式空，明尼式电动式电子式电压继电器

中同继电S

电流继电后图1-1常用低压电器分类分类：(1)按操作方式分手动电器：刀开关、按钮、转换开关自动电器：低压断路器、接触器、继电器(2)按用途分低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。

低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等。电磁式低压电器（1）电器分感测部分和执行部分。组成：吸引线圈、铁心、衔铁、铁粗、空气气隙。K12.1•用电・机•妁K12.1•用电・机•妁形火（2）电接触触点接触形式：点接触、线接触、面接触理想情况下接触电阻：触点闭合：接触电阻为零。触点断开：接触电阻无穷大（•）■终拉开位置 C）接触位（•）■终拉开位置 C）接触位W （C）*搀闭合位.ffi1.2.12触的便置示急困（3）电弧与灭弧电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体持放电形式之一，是一种带电质点的急流。

电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。灭弧方法1)电动力灭弧1-动触点1-动触点2-电弧3-静触点Q1.2.13电动力灭以原理图2)灭弧栅灭弧(»)搦片灭弧原理(b)电孤进入榔片的图形3-灭孤棚片1-静触点 2-3-灭孤棚片4-动触点 5-长电弧图1.2.14灭弧栅灭弧原理3)磁吹式灭弧装置4)灭弧罩灭弧3561-3561-铁心 2-绝缘管3-吹弧线圈4-导磁火片5-灭瓠罩 6-熄弧角图1.2.15磁吹式天孤装置5.接触器（1）定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。分为：交流接触器、直流接触器。组成：触点系统、电磁机构、灭弧装置。1）交流接触器结构:图卜6交流接触播的结构1-动触桥2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧％灭弧罩10-触头压力簧片2）直流接触器I-铁心2-戏肥3•海铁4•的触点5-动触点6-辅助做点74-接线柱9-反作用弹簧10-底板ffl1.7.2直流接触笈的结构原脱图（2）图形符号及文字符号<<<I.KMOKmYV\Km\KM厂⑻线图8）主触点（c）动合辅助触点（d）动断辅助触点

®1.7.3接触器的图彩符号和文字符号接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。.中间继电器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，与交流接触器的主要区别是触点数目多些，且触点容量小，只允许通过小电流。在选用中间继电器时，主要是考虑电压等级和触点数目。图形符号：I।LKA 匚二| KA\ KA/（A）线圈（B）动合辅助触点（C）切断辅助触点中间维电器的图形符号和文字符号.时间继电器时间继电器定义：当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号:KT分为电磁式、阻尼式、电子式（晶体管、数字式）等.（1）阻尼式时间继电器结构:14(a)通电延时型1一线圈2-铁心314(a)通电延时型1一线圈2-铁心3-梅铁4-复位弹簧5-推板6-活腰杆”杠杆8-塔形弹簧13-调节螺杆14-进气孔I5J6-微动开关9-啊弹簧10-橡皮膜11-空气室壁12-活塞图2.3.1JS7-A系列时间继电民动作原配图«23.1JS7-A系列空气阻尼式时间罐电SS主要技术,数型号瞬时动作触点数量有延时的鼓点数量触点额定电压(V)触点额定电流(A)线剧电压(V)延时范围(.)额定操作频率(次/h)通电延时断电延时动合动断动合动断动合动断JS7-1A--11--38050.4-60及0.4-180600JS7-2A1111一-JS7-3A--11JS7-4A11―一11(2)图形符号(c)(8)(h)(i)(c)(8)(h)(i)（a）线圈一般符号（b）通电延时线圈（c）断电延时线圈（d）延时闭合动合触点

（e）延时断开动断触点（。延时断开动合触点（g）延时闭合动断触点

（h）瞬动动合触点（i）瞬动动断触点时间继电器的图形符号.热继电器具有过载保护特性的过电流继电器。长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。（1）结构原理图图2.4.1热罐电K的站构原理图（2）图形符号FRFRFR8）热元件 0＞）动断触点图2.4.3热维电器的图形符号及文字符号.熔断器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（1）选择熔体额定电流的方法如下：1）电灯支线的熔体：熔体额定电流2支线上所有电灯的工作电流之和。2）一台电动机的熔体：熔体额定电流2电动机的起动电流+2.5如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流2电动机的起动电流!（1.6~2）3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=（1.5~2.5）X容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和FUFU0.按钮按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通或断开控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运行。按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（动合触点）两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。按钮内的触点对数及类型可根据需要组合，最少具有一对常闭触点或常开触点。图形符号：.行程开关行程开关也称为位置开关，主要用于将机械位移变为电信号，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，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。图形符号：SQSQ SQ第六章 电气控制系统基本控制电路一、电力拖动系统组成.主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大）.控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。点动控制线路点动控制我路三、起动、自锁控制依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象--自锁1.工作过程合上QS,按下SB2,KM线圈吸合，KM主触点闭合，电动机运转。KM辅助常开触点闭合，自锁。按下SB1,KM线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。自锁另一作用：实现欠压和失压保护

四、接触器联锁正反转控制线路加互锁--在同一时间里两个接触器只允许一个工作的控制作用称为接触器联锁正反转控制线路五、复合联锁正反转控制线路当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点。当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断触点。FU2KMiKM2六、顺序控制要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端。L顺启逆停:

2.顺启顺停:七、三相异步电动机降压启动控制线路判断一台电动机能否直接起动，可用下面经峻公式来确定:Z^<2+_£.1"44P（2-1）式中IST——电动机全压起动电流，单位为A?IN 电动机额定电流，单位为A；S——电源变压器容量，单位为kVA；P 电动机容量，单位为kW.通常规定：电源容量在180kVA以上，电动机容量在7kW以下的三相异步■电动机可采用直接起动.三相笼型异步电动机降压起动的方法有：定子绕组串电阻（电抗）起动；-Y一△降压起动；延边三角形降压起动；自耦变压器降压起动.降压起动的实质是，起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流；而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作一、定子绕组串电阻（电抗）起动控制线路1.定子串电阻降压自动起动控制线路.k提盅<HV翟尊一微含黑遛誉常墨量一窗至害口甥圈-勰口gX一1生墨g二as罂量t-S孩康驾如__^iHS§-«)S圆WZ团.k鬻厨祟i黑丽盅•落一黑矍尊也苗尊甥-H果瘠春酒呈整凿整皿旺落嚼春墨萼留牖原黑II缪看盘雷犀二三、星形一三角形降压起动控制辘星形三角形(Y—△)降压起动是指电动机起动时，把定子绕组挎成星形，以降恁起动电压，够小起动电渝待隹机起动后，再把定子绕触接成三角形，使电动机全压运行.丫-△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机.按乱接触器控制丫一△降压起动控制线路图2.19(a)为蜘、接触器控制丫一△降压起动控制辘.线路的工作融为：虾起动蜘SB1,KM1、KM2臂吸合，KM1自锁，电动机星形起动，待电动机转逮接近额定转速时，虾SB2,KM2断电、KM3得电并自锁，电动机轿成三角形全压运行..时间融器控制Y-△降压起动控制辘图2.19(b)为时间媪电器自动控制丫一△降压起动控制线路电路的工作原理为：虾起动蜘SB1，KU、KI2电吸合，电动机星形起亦同时灯也得电翘时后时间融器CT常闭触头打开，使得KM2断电，常开触头闭合，燃KM3融闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行.LlL2L3Qs'\<LlL2L3Qs'\<(a) (b)图2.19Y-△降压起动控制线路八、多速异步电动机控制线路三相交流异步电动机的调速一般有三种方法:一是变频调速,通过改变电源频率来完成,这种方法调速性能优异，但需要专门的变频设备,价格比较贵;二是变转差率调速,通过转子上串联多级电阻来实现,这种方法简单方便，调速性能也

比较好，但在电阻上耗能较多，不经济,而且只能用于绕线型异步电动机;三是变极调速,通过改变定子绕组中线圈组的联接方式来改变定子旋转磁场的磁极对数从而完成变速控制，这种方法不能均匀调速,但简单经济,可以简化变速箱的结构,所以在金属切削机床上或者其它不要求均匀调速的生产机械上得到广泛应用.多速机的调速控制线路、60/n=〃c(l-s)=———(1—5)转速： P多速电动机：双速、三速、四速双速电机定子：一套绕组三速、四速电机定子：二套绕组。三角形(四极、低速)与双星形(二极、高速)接法：恒功率调速，适用于金属切削机床。三角形连线双星形接线(a)注意：为变速前后转向不变，三相电源应换相。Uil440/2870r/min九、电气设备维修的一般要求和方法.直观法直观法是根据电器故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判定故障的方法。(1)检查步骤：调查情况：向操作者和故障在场人员询问情况，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况。如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水，是否有人修理过，修理的内容等等。初步检查：根据调查的情况，看有关电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，螺旋熔断器的熔断指示器是否跳出，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。试车：通过初步检查，确认有会使故障进一步扩大和造成人身、设备事故后，可进一步试车检查，试车中要注重有无严重跳火、异常气味、异常声音等现象，一经发现应立即停车，切断电源。注重检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。(2)检查方法：观察火花：电器的触点在闭合、分断电路或导线线头松动时会产生火花，因此可以根据火花的有无、大小等现象来检查电器故障。例如，正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良。电器的触点在闭合、分断电路时跳火说明电路通，不跳火说明电路不通。控制电动机的接触器主触点两相有火花、一相无火花时，表明无火花的一相触点接触不良或这一相电路断路；三相中两相的火花比正常大，别一相比正常小，可初步判定为电动机相间短路或接地；三相火花都比正常大，可能是电动机过载或机械部分卡住。在辅助电路中，接触器线圈电路通电后，衔铁不吸合，要分清是电路断路还是接触器机械部分卡住造成的。可按一下启动按钮，如按钮常开触点闭合位置断开时有稍微的火花，说明电路通路，故障在接触器的机械部分；如触点间无火花，说明电路是断路。动作程序：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电器发出的声音、温度、压力、气味等分析判定故障。运用直观法，不但可以确定简单的故障，还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。.测量电压法测量电压法是根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。.测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法适用于开关、电器分布距离较大的电气设备。.对比、置换元件、逐步开路（或接入）法（1）对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判定故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判定故障。（2）置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注重，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。（3）逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：碰到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某