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天津市茂联科技有限公司,初级电工培训教程,2011年12月,培训提纲,第一章 电工基础知识 第二章 电工专业知识 第三章 电工工具、电工仪表的使用与维护保养 第四章 基本操作技能,第一章 电工基础知识,第一节 电气图,添加标题,二、机械设备电气图、接线图的构成及作用1、机械设备电气图的构成 机械设备电气图由电气控制原理图、电气装置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。2、接线图的组成 接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。3、作用：主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在实际应用中,常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。,三、电气图的绘制及识读方法在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则： 原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。电源电路画成水平线，三相交流电源相序、由上而下依次排列画出，中线和保护地线画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。电源开关要水平画出。主电路是指受电的动力装置及保护电路，它通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间，依次画在主电路的右侧，且电路中的耗能元件要画在电路的下方，而电器的触头要画在耗能元件的上方。 原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。 原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。 原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别。 原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑点表示；无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。,第二节 直流电路,一、电路及基本物理量 1、电流电荷有规则的移动就形成电流。电流用符号“”表示，电流的基本单位为（安）。 2、电阻导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用符号“”表示，电阻的基本单位为（欧）。 3、电位及电位差单位正电荷在电场中某点所具有的电位能叫做这一点的电位，单位是V（伏）。电场中任意两点电位之差叫电位差，又叫电压，单位为V。 4、电路 电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连接导线组成。,二、欧姆定律,1、部分电路欧姆定律 不含电源的电路称为无源电路。在电阻R两端加上电压U时，电阻中就有电流I流过，三者之间关系为： IUR欧姆定律公式成立的条件是电压和电流的标定方向一致，否则公式中就应出现负号。,2、全电路欧姆定律 含有电源的闭和电路称为全电路，电源除了具有电动势E外，一般都是有电阻的，这个电阻称为内电阻，用r0表示。当开关S闭合时，负载R中有电流I流过。电动势E、内电阻r0、负载电阻R和电流I 之间的联系用公式表示即为： IE（Rr0）全电路欧姆定律还可以写为： EIRIr0UU0式中UIR称为电源的端电压；U0Ir0称为电源的内压降。,三、电功与电功率电流所做的功叫电功,用符号A表示。电功的数学式为： AIUtI2Rt（U2R）t单位时间内电流所做的功叫电功率，用符号P表示，即PAt若电功单位为J，时间为S，则电功率的单位为JS，又称W（瓦）。,四、电阻的串联、并联及混联1、电阻的串联 将电阻依次首尾连接，组成无分支的电路，叫做电阻的串联。串联电路具有以下几个特点： 流过每一个电阻的电流都相等。 电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和，即：UU1U2U3。 电路的等效电阻等于各串联电阻之和，即：RR1R2R3。 各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。 各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。,2、电阻的并联 将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。并联电路具有以下几个特点： 并联电路中各电阻两端的电压相等。 电路总电流对于各支路电流之和。即：II1I2I3。 并联电路等效电阻的倒数之和等于各并联支路电阻的倒数之和，即：1R1R11R21R3。对于两只电阻的并联电路，等效电阻即为：R=R1R2=R1R2/（R1+R2） 各并联电阻中的电流及电阻所消耗的功率均与各电阻的电阻值成反比。,3、电阻的混联 既有电阻串联又有电阻并联的电路称为混联电路。混联电路的计算方法是：先按串、并联等效简化的原则，将混联电路逐步化简，最终得到一个无分支电路。,第三节 电容器,一、电容器及电容量1、电容器 电容器是储存电荷的容器。两个导体中间用绝缘材料隔开，就形成一个电容器。组成电容器的两个导体叫极板，中间的绝缘材料叫介质。2、电容量 当电容器两端加上直流电压后，每个极板上都会有电荷储存。二、电容器的分类及主要指标电容器的分类 按其结构可以分为固定电容器、可变电容器和微调电容器。,三、电容器的串联、并联及混联1、电容器的串联 将几个电容器依次连接，形成中间无分支的连接方式，叫做电容的串联。 电路等效电容量的倒数等于各串联电容量倒数之和，即：1/C1/C11/C2 电路的总电压等于各个电容器上电压的代数和。即：UU1+U22、电容器的并联 把两个或两个以上的电容器都接在相同的两点之间的连接方式叫做电容器的并联。电容器并联电路有如下特点： 并联电容器的等效电容量等于各个电容器容量之和，即：C=C1+C2。 每个电容器两端电压相同。 并联电路的总电量等于各个电容器电量之和，即：Q=Q1+Q2。3、电容器的混联 既有电容器串联又有电容器并联的电路叫电容器的混联电路。在计算电路的等效容量时，应根据电路的实际情况，分别利用串联和并联等效方法逐步化简，最终得到所需的结果。,第四节 交流电基本知识,一、交流电的基本概念大小与方向均随时间作周期性变化的电流（电压、电动势）叫交流电。交流电的变化规律随时间按正弦函数变化的称为正弦交流电。工程上用的一般都是交流电。工作在交流电下的电路称为交流电路。二、正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值1、瞬时值 交流电在某一瞬间的数值称为交流电的瞬时值，用小写字母e、u、i等表示。2、最大值 交流电的最大瞬时值称为交流电的最大值（也称振幅值或峰值），用字母Em、Um、Im等表示。3、有效值 若一个交流电和直流电通过相同的电阻，经过相同的时间产生的热量相等,则这个直流电的量值就称为该交流电的有效值。用大写字母E、U、I等表示。4、平均值 正弦交流电在正半周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平均值。三、正弦交流电的周期、频率1、周期和频率 交流电完成一次循环所需的时间叫周期，用字母T表示，单位是s。在每一秒钟内交流电重复变化的次数叫频率，用字母f表示，单位是HZ。频率和周期互为倒数，即：T=1/f 或 f=1/T。我国工业上使用的正弦交流电频率为50HZ，习惯上称为工,四、正弦交流电的相位、初相交及相位差在交流电表达式中，符号sin后面为角度，不同正弦量在=0时的初始值是不一样的。把=0时正弦交流电的相位角称为初相角或初相位。确定一个交流电变化情况的三个重要数值是：最大值、频率和初相角。通常称之为交流电的三要素。五、三相交流电源1、基本知识 三相交流电是由三相交流发电机产生，经三相输电线输送到各地的对称电源。三相电源对外输出的为eu、ev、ew三个电动势,三者之间的关系为:大小相等、频率相同、相位上互差120。三相电动势达到最大值的先后次序叫相序.正序为U-V-W-U;反之为逆序.常用黄.绿.红三色分别表示U、V、W三相.2.三相电源的联结三相电源绕组的星形联结 将三相电动势的末端U2、V2、W2联成一个公共点的联结方式,称为星形(Y)联结,如图2-2所示.该公共点称为电源中点,用N表示。由三个电动势始端U1、V1、W1分别引出的三根导线称相线或端线。从电源中点N引出的导线叫做中性线或零线。,有中性线的叫三相四线制；无中性线的叫做三相三线制。每相绕组两端的电压成为相电压，用Uu、Uv、Uw表示，各相电压的参考方向是从始端指向末端。当泛指相电压时，用U表示。两根相线之间电压称为线电压，用Uuv、Uuw、Uwu表示，泛指时用U表示。,图 2-2 三相四线制,图2-3 电源绕组三角形连接,三相四相制电源可提供的电压有线电压和相电压两种，且线电压超前相电压30。(2)三相电源绕组的三角形联结 将三相电动势中每一相的末端和另一相的始端依次相接的联结方式，称为三角形联结，如图2-3所示，在三角形联结中，UL=U,第二章 电工专业知识,第 一 节 常用电工指示仪表 电流表： 用来测量电路中电流大小的仪表叫电流表 。电压表：用来测量电路中两点间电压的仪表叫电压表 。万用表：多用途、多量限的仪表 ；能测量直流电流、直流电压、交流电压以及电阻。 兆欧表 ：一种专门用来测量电气设备绝缘电阻的便携式仪表 。,第二节 常用电工工具,一、验电器、旋具和电工刀1、验电器 验电器是用来检验导线、电器和电气设备是否带电的常用电工工具，分高压和低压验电器两种。2、旋具 电工常用旋具有螺钉旋具和螺母旋具两类。 螺钉旋具 是一种紧固和拆卸螺钉的工具，按其头部形状又分成一字形和十字形两种。 螺母旋具 电工常用的螺母旋具是活络扳手，这是一种紧固和拆卸螺母的工具，其扳口大小可以调整。 电工刀 是用来剖削导线绝缘层的工具。使用时应让刀口朝外剖削。二、电工用钳1、钢丝钳 是一种钳夹和剪切工具，由钳头和钳柄组成。钳头上钳口用来弯绞或钳夹导线线头；齿口用来旋动螺母；刀口用来剪切导线或剖切软导线绝缘层；铡口用来铡切较硬的线材。2、剥线钳 是用来剥除小直径导线绝缘层的专用工具。3、尖嘴钳 其头部尖细，适用于在狭小的空间夹持较小的螺钉、垫圈、导线及将导线弯成一定形状供安装使用。,第三节 变压器,一、变压器的分类和用途1、电力变压器 供输配电系统中升压或降压用，是变压器的主要品种。2、特殊用途变压器 如电炉变压器、电焊变压器、整流变压器、矿用变压器、船用变压器等。3、仪用互感器 如电压互感器、电流互感器。4、试验变压器 如供电气设备做耐压试验的高压变压器。5、控制变压器 用于自动控制系统中的小功率变压器。变压器的主要用途是：改变交变电压电。改变交变电流，变换阻抗及改变相位等。,二、电焊变压器 电焊变压器又称交流弧焊机。根据弧焊工艺的要求，电焊变压器空载时要有足够的引弧电压（6575V）；负载时应具有陡降的外特性。三、互感器1、电压互感器 电压互感器将高电压变为低电压以便于进行测量。其特点是： 一次绕组匝数多，线径小，使用时并联在被测电路上；二次绕组匝数少，二次电压规定为100V。 使用时二次侧绝对不允许短路，否则将烧坏互感器。2、电流互感器 电流互感器将大电流变为小电流以便于测量。其特点是： 一次绕组匝数少、线径大，使用时串联在被测电路中。二次绕组匝数多、线径小，二次电流规定为5A。 使用时二次侧绝对不允许开路，否则将造成铁心过热、二次侧产生高压，危及人身及设备安全。,第四节 电动机,一、直流电动机1、基本构造 直流电动机由定子和电枢两大部分组成。定子包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置等；电枢包括电枢铁心、电枢绕组、换相器及转轴、风扇等。2、基本工作原理 直流电动机的基本工作原理是通电导体受磁场的作用力而使电枢旋转。3、分类及用途 按照励磁绕组与电枢绕组的连接关系，直流电动机可分为他励、并励、串励、复励等四种类型。4、铭牌及额定值 型号 表示直流电动机系列、设计序号、规格代号等。 额定功率 指额定运行时转轴上允许输出的机械功率。 额定电压 指额定运行时施加的电源电压。 额定电流 指额定运行时取用的电流。 额定转速 指额定运行时的转速。(6)定额 指电动机的运行方式，分为连续、短时、断续三种。 温升 指电动机发热部分允许超出周围环境温度的数值。,二、三相异步电动机1、基本结构 三相异步电动机由定子和转子两大部分组成。2、基本工作原理 对称三相定子绕组中通入对称三相正弦交流电，便产生旋转磁场。旋转磁场切割转子导体，便产生感应电动势和感应电流。感应电流一旦产生，便受到旋转磁场的作用，形成电磁转距，转子便沿着旋转磁场的转向转动起来。3、用途 三相异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用和维护方便等优点。在各种机床、起重机械、水泵、风机、各种生产机械、电力排灌、农副产品加工设备中广泛应用。,第五节 电力拖动自动控制,1、异步电动机的全压启动控制 手动正转控制线路 点动正转控制线路, 具有自锁的正转控制线路, 接触器联锁的正反转控制线路, 按钮联锁正反转控制线路, 按钮接触器双重联锁控制线路, 位置及行程控制, 顺序控制,图310 主电路实现顺序控制线路,图311 控制电路实现顺序控制线路, 多地控制线路,导线、熔断器选型,选择导线截面的计算导线的选择应根据导线的发热条件、允许的电压损失、机械强度和电流经济密度 来确定。室内布线主要考虑的是发热条件，导线具有电阻，在通过持续的负荷电流时 会使导线发热，温度升高，若温度超过+65，其绝缘层将加速老化，引起事故的发生。 安全载流量：导线在连续的最大电流下安全运行，称为安全载流量。导线的安全 载流量随着使用环境、敷设方式等的变化而变化。,熔断器安装时要上进下出，上、下级熔断器应协调配合。当熔断器兼做隔离器 件使用时，应安装在控制开关的电源进线端，若仅做短路保护用，应装在控制开关 的出线端。导线与熔断器额定电流的匹配：导线安全载流量应与保护该线路的熔断器熔体的额定电流相配合， 当发生过负荷或短路时，熔断器内的熔体应迅速熔断，而不损坏导线。,常见故障分析与判断,1、照明线路故障分析与判断要分析照明线路故障，首先熟练掌握照明电路的工作原理，熟悉照明电路的施工图、接线图、线路走向、接线盒（共头）位置等有一个全面的了解，只有这样才能快而准的排除故障。同时，电工工具的正确熟练使用是排除故障的得力帮手。如线路漏电，空气开关跳闸，如果不会使用兆欧表，就很难判断出是电线漏电还是过载或是负载出问题。,照明线路排故常用排除法,原则：先大后小，先粗后细。先大就是将故障区域分 成几个大的范围。后小就是在一个在范围内再划分。如一路路、一间间划分；先粗就 是先粗略的分析判断，排除不相干的部分，再仔细的分析小部分，确定故障点。 特别提醒：一、如果漏电保护器应及时更换好，临时不能恢复的应向用户特别说明，短期内必须恢复。,一、三相异步电动机的常见故障的判断及检修三相异步电动机常见故障分机械故障和电气故障两大类。电气故障包括：定子和转子绕组的短路、断路、电刷及启动设备等故障。机械故障包括：振动过大、轴承过热、定子与转子相互磨擦及不正常噪声等。,二、电动机修后的一般性试验：修理后的电动机为保证其检修质量，应做以下的检查和试验。1、修后装配质量检查 轴承盖及端盖螺栓是否拧紧，转子转动是否灵活，轴伸部分是否有明显的偏摆。绕线转子电动机还应检查电刷装配情况是否符合要求。在确认电动机一般情况良好后，才能进行试验。2、绝缘电阻的测定 修复后的电动机绝缘电阻的测定一般在室温下进行。额定工作电压在500V以下的电动机，用500V摇表测定其相间绝缘和绕组对地绝缘。小修后的绝缘电阻应不小于0.5M，大修更换绕组后的绝缘电阻一般不低于5M。,第五节 电刷的更换及调整电刷是电机固定部分与转动部分导电的过渡部件。电刷工作时，不仅有负荷电流通过，而且还要保持与滑环表面良好的接触和滑动。因此，要求电刷应具有足够的载流能力和耐磨的力学性能。为保持电刷良好的电气性能和力学性能，在检查、更换和调整电刷时，应注意以下几点。一、注意检查电刷磨损情况，在正常压力下工作的电刷，随着电刷的磨损，弹簧压力会逐渐减弱，应调整压力弹簧予以补偿。而电刷磨损超过新电刷长度的60时，要及时更换。更换电刷时，应尽量选用原电刷牌号及尺寸。电刷停止运行时，应仔细检查滑环表面，若表面不平不清洁，应及时修理清洁滑环，以保证滑环与电刷的良好接触。,谢,谢,大,家,