《电工材料的识别》PPT课件.ppt

项目四 电工材料的识别,知识目标 识别常用导线和电工绝缘材料。 掌握常用导线之间的连接方法,导线与设备的连接方法。 掌握导线绝缘的恢复方法。,技能目标 了解常用电工绝缘材料的用途。 导线绝缘的测量。 兆欧表的构造与使用。,任务一 常用电工线材的识别,基本技能,一、导线的分类,导线有单股与多股：一般6mm2及以下为单股线；截面面积10mm以上为多股线，是由几股或几十股线芯绞合在一起形成一根，有7股，19股，37股等。,1按股数分,2按材料分 有单金属丝（如铜丝、铝丝），双金属丝（如镀银铜线）和合金线； 3按有无绝缘层分 有裸电线和绝缘电线。 4按粗细分 导线的粗细标准称为线规，有线号和线径两者表示方法。按导线的粗细排列成一定号码的叫线号制，线号越大，其线径就越小；线径制则是按导线直径大小的毫米数表示。英美等国采用线号制，我国采用线径制。,二 、 常用导线的应用,1. B系列橡胶塑料电线 B系列的电线结构简单，电气和机械性能好，广泛用作动力、照明及大中型电气设备的安装线，交流工作电压为500V以下。 2. R系列橡皮塑料软线 R系列软线的线芯由多根细铜丝绞合而成，除具有B系列电线的特点外，还比较柔软，广泛用于家用电器、小型电气设备、仪器仪表及照明灯线等。 3. Y系列通用橡套电缆 Y系列电缆常用于移动工具如电气设备、电动工具等的电源线。,层压材料可制成具有优良电气、机械性能和耐热、耐油、耐霉、耐电弧、防电晕等特性的制品,任务二 常用电工绝缘材料的识别 通常，在电工技术上将电阻系数大于1 10 9 欧厘米的物质所构成的材料称为绝缘材料。 绝缘材料的分类及特性，如图：,适用于工作温度130的大、中型高压电机及其它各种电机、电器绝缘,模塑料制品：适用于模具H级干变高低压绝缘子，绝缘垫片、接线板以及各种电气开关外壳、支座、灭弧片、灭弧筒、接线柱、端子排等 引拔制品：目前广泛应用于H级干式变压器作撑条、撑板、平层（燕尾）垫块、端圈等绝缘制品,还有一些常用的绝缘材料如图,号码管 塑料套管,任务三 导线连接和绝缘恢复练习,导线连接的基本要求是：电接触良好，机械强度足够，接头美观，且绝缘恢复正常。 常用导线连接的方法：导线连接的工序是先剥线再连接。,一、导线线头绝缘层的剥线与剖削,1. 用钢嵌钳剖削塑料硬线绝缘层,2.电工刀剖削,3.剥线钳的剥线,二、 导线之间的连接 1.铜芯导线的连接 单股铜芯线的连接方法,一字形 连接,T 形 连 接,2.多股导线的连接,一字型连接,T形连接,3. 导线绝缘的恢复,绝缘带的包缠,三、导线与电气设备的连接,1.线头与针孔式接线桩的连接,2.线头与螺钉平压式接线桩的连接,知识点一、常用电工绝缘材料的用途,基本知识,作35KV的电力电缆、控制电缆、通信电缆及其他电器绝缘纸,电缆纸QB131-61,电容器纸QB603-72 其他见课本P55表4-9,在电子设备中做变压器的层间绝缘,知识点二 导线绝缘的测量,加直流电压于导线绝缘层两面，经过一定时间后，流过绝缘层的泄漏电流对应的电阻就称绝缘电阻。 一、绝缘电阻测定仪的作用与结构 绝缘电阻测定仪又叫兆欧表或摇表、迈格表、高阻计，其作用是检测电器设备、供电线路绝缘电阻的一种可携式仪表。上面标尺刻度以“M”为单位，可较准确地测出绝缘电阻值。,兆欧表主要由三个部分组成手摇直流发电机、磁电式流比计及接线桩（L、E、G）。其外形和结构图如图所示。 （a）外形 （b）结构原理,二、兆欧表的选择,选择兆欧表时，其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应，测量范围也要与被测量绝缘电阻的范围相吻合，即不同规格的兆欧表检测不同电气设备,三、使用前的准备 1. 测量前须先校表：将兆欧表平稳放置，先使L.E两端开路，摇动手柄使发电机达到额定转速，这时表头指针在“”刻度处。然后将L.E两端短路，缓慢摇动手柄，指针应指在“0”刻度上。若指示不对，说明该兆欧表不能使用，应进行检修。 2. 用兆欧表测量线路或设备的绝缘电阻，必须在不带电的情况下进行，决不允许带电测量。所以测量前应先断开被测线路或设备的电源，并对被测设备进行充分放电，清除残存静电荷，以免危及人身安全或损坏仪表。,四、接线方式,（a）测线路绝缘电阻 （b）测电机绝缘电阻 （c）测电缆绝缘电阻,五、使用注意事项 1. 兆欧表测量用的接线要选用绝缘良好的单股导线，测量时两条线不能绞在一起，以免导线间的绝缘电阻影响测量结果。 2. 测量完毕后，在兆欧表没有停止转动或被测设备没有放电之前，不可用手触及被测部位，也不可去拆除连接导线，以免引起触电。,项目学习评价 一、思考练习题 1. 什么叫绝缘材料？主要分为几类？其主要性能指标和作用有哪些？ 2. 试绘草图说明：单股铜芯线、七股铜芯线进行直线连接和T型连接的工艺过程。,项目五 万用表的组装,知识目标 学习电工知识的基本概念、基本理论和基本定律。 掌握电工基本理论和基本定律的应用。,技能目标 学习常用电子元器件的识别和测量。 学会安装、调试、使用万用表 排除一些万用表的常见故障。,任务一 识别检测电路元件,基本技能,一、电阻的识别,固定电阻器：电阻器的电阻值是固定不变的，大小就是它的标称阻值。常见的有 碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电阻、线绕电阻等,1. 常见电阻器的种类,可调电阻器：电阻器的阻值可以在小于标称值的范围内变化。 电位器、滑动电阻器；万用表欧姆档调零电位器RP就是这种元件。,2. 电阻的主要参数 电阻的主要参数有标称阻值、阻值误差、额定功率、最高工作电压、最高工作温度、静噪声电动势、温度特性、高频特性等。一般情况仅考虑前三项，后几项参数只在特殊需要时才考虑。,3. 标称阻值的识别 直标法,在电阻的表面直接用数字和单位符号标出产品的标称阻值 , 其允许误差直接用百分数表示,色标法：用各种颜色表示的数值,4电阻额定功率： 电阻接入电路后，通过电流时便会发热，当温度过高将会烧毁电阻。所以不但要选择合适的电阻值，还要正确选择电阻的额定功率。 在电路图中，通常不加功率标注的电阻均为1/8W的，MF47型万用表的电阻多为1/4W。如果电路对电阻的功率值有特殊要求，就按图5-1所示的符号标注，或用文字说明。实际应用中不同功率的电阻体积是不同的，一般情况功率越大电阻的体积就越大，见图5-2所示。,图5-1电阻功率标注,图5-2不同功率的电阻体积实物对比,5电位器： 电位器是一种可以连续调节阻值的电子元件，通过调节可以得到不同的阻值或按一定规律变化的输出电压。其实物图如图所示。,二、电容的识别：,1. 电容器的符号： 在电路中，常见不同种类的电容,电容的特点是：频率高的信号容易通过，而频率低的信号不易通过。主要应用是：滤波、隔直耦合、旁路。,2. 电容的主要参数： （1）标称容量 标在电容外表上的数值称电容的标称容量，它表示电容两端加上电压后能储存电荷的能力大小。同样电压下储存电荷越多，电容量越大；反之,电容量越小。电容量的单位有：法拉（F）、毫法（mF）、微法（F）、毫微法（nF）、皮法（pF），它们之间的换算关系是：1F=103mF=106F=109nF=1012pF （2）额定耐压值 电容器的耐压是表示电容接入电路后,能连续可靠地工作、不被击穿时所能承受的最大直流电压。,3. 容量标注方法： （1） 直接标注法 :在电容表面直接标注容量值。电解电容由于体积较大，通常采用直接标注法。将其容量、耐压直接表示出来。而对于其他材料、体积较小的电容，通常将容量的整数部分写在容量单位的前面，容量的小数部分写在容量单位的后面。 例如：p33表示0.33pF 33表示3.3F,（2）数码表示法：一般用三位数表示电容容量大小。前面两位数字为容量有效值 , 第三位表示有效数字后面零的个数，单位是皮法（pF）。在这种表示方法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用 “9”表示时，表示有效值乘上 例如：10-1331表示330pF； 223 表示 22000pF； 229 表示22l0-1=22pF （3）色标法：和电阻的表示方法相同，单位一般为pF。,4. 电解电容极性的判断 注意观察在电解电容侧面有“”的一侧管脚是负极；如果电解电容上没有标明正负极，也可以根据它引脚的长短来判断：长脚为正极，短脚为负极（见图）。如果，已经把引脚剪短，并且电容上没有标明正负极，那么还可以用万用表来判断，具体方法是正接时漏电流小（阻值大），反接时漏电流大。,三、电感的识别： 凡能产生电磁感应作用的器件统称电感器。电感元件通常是由漆包线或纱包线等带有绝缘表层的导线绕制而成，少数电感元件因圈数少或性能方面的特殊要求，采用裸铜线或镀银铜线绕制。电感的单位是亨利，其表示方法一般是直接表示法。 电感的特点是：频率较低的信号容易通过而频率较高的信号不易通过。 四、二极管的识别 判断二极管极性时可用实习室提供的万用表，将红表棒插在“”，黑表棒插在“”，将二极管搭接在表棒两端（见图5-6），观察万用表指针的偏转情况，如果指针偏向右边，显示阻值很小，表示二极管与黑表棒连接的为正极，与红表棒连接的为负极，与实物相对照，黑色的一头为正极，白色的一头为负极，反之，如果显示阻值很大，那么与红表棒搭接的时二极管的正极。,任务二 万用表识图练习,1. 测电压和电流时，外部有电流通入表头，因此不须内接电池。 （1）档位开关旋钮SA打到交流电压档时；通过二极管VD整流，电阻R3限流，由表头显示出来 。 （2） 打到直流电压档时，不须二极管整流，仅须电阻R2限流，表头即可显示 。 （3）打到直流电流档时 ，既不须二极管整流，也不须电阻R2限流，表头即可显示 。,3.测电阻时将转换开关SA拨到“档，这时外部没有电流通入，因此必须使用内部电池作为电源 。 开关SA拨到“档设外接的被测电阻为Rx，表内的总电阻为R，形成的电流为I，由 Rx、电池E、可调电位器RP、固定电阻R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流I使表头的指针偏转。红表棒与电池的负极相连，通过电池的正极与电位器 RP及固定电阻R1相连，经过表头接到黑表棒与被测电阻。,二、 M47万用表原理图:,它的显示表头是一个直流A表，电位器用于调节表头回路中的电流大小，两个二极管反向并联并与电容并联，用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用，使表头不至电压、电流过大而烧坏。电阻档分为1、10、100、1k、10k、几个量程，当转换开关打到某一个量程时，与某一个电阻形成回路，使表头偏转，测出阻值的大小。,三、元件布置图和安装示意图：,任务三 装配万用表 一、清点材料 1、参考材料配套清单，并注意：按材料清单一一对应，记清每个元件的名称与外形。 2、打开时请小心，不要将塑料袋撕破，以免材料丢失。 3、清点材料时请将表箱后盖当容器，将所有的东西都放在里面。 4、清点完后请将材料放回塑料袋备用。 5、暂时不用的请放在塑料袋里。 6、弹簧和钢珠一定不要丢失。,材料详单见课本P68表5-7,2.焊接前的准备工作 清除元器件表面的氧化层；,元件引脚的弯制成形,元器件的插放,元器件参数的检测 每个元器件在焊接前都要用万用表检测其参数是否在规定的范围内。二极管、电解电容要检查它们的极性，电阻要测量阻值。,3.元器件的焊接 需注意焊接完后的元器件，要求排列整齐，高度一致。为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要一致，元件插好后，要调整位置，使它与桌面相接触，保证每个元件焊接高度一致。 应先焊水平放置的元器件，后焊垂直放置的或体积较大的元器件，如分流器、可调电阻等。 还应该注意：电位器的焊接 、分流器的安装 、输入插管的安装 、晶体管插座的安装 、电池极板的焊接等见课本P71表5-9。,4. 机械部分的安装与调整,提把的安装 电刷旋钮的安装 档位开关旋钮的安装 电刷的安装 线路板的安装,万用表安装实习的总体要求 （1）遵守劳动纪律，注意培养一丝不苟的敬业精神； （2）注意安全用电，短时不用请把烙铁拔下，以延长烙铁头的使用寿命； （3）烙铁不能碰到书包、桌面等易燃物保管好材料零件； （4）独立完成。,基本知识点,知识点一 直流电路定律 一、 电路的构成和基本物理量 1. 电路的组成 电流流通的闭合路径叫电路。由电源、用电器（负载）、联接导线和控制和保护装置四部分组成，最简单的电路如图所示。,2. 电路的状态 电路的状态有通路状态、开路状态、短路状态， 3. 电路中的基本物理量 电路中的基本物理量有电阻、电流、电压、电位、电能、电功率、电动势,二、电阻的串联和并联 1. 电阻的串联 几个电阻依次相连，中间无分支的连接方式，叫做电阻的串联。,2. 串联电路的特点 电流：电路中各处的电流强度相等I=I1=I2=I3= 电压：电路的总电压等于各部分电压之和U=U1+U2+U3+；当两个电阻串联时的分压公式U1=R1U/（R1+R2）U2=R2U/（R1+R2） 电阻：总电阻等于分电阻之和R=R1+R2+R3如果有n个相同的电阻R0串联R=nR0 功率：电路的总功率等于消耗在串联电阻上的功率之和P=P1+P2+P3功率分配与电阻成正比P1：P2=R1：R2,3. 电阻串联的应用 （1）串联电阻用于限流。 （2）串联电阻用于分压。如：串联电阻用于多量程的电压表扩大量程，电压表主要是由一个表头和一个电阻串联组成的。 4. 电阻的并联 两个或两个以上的电阻，接在电路中相同的两点之间的连接方式，叫电阻的并联。,5. 并联电路的特点 电流:电路中的总电流等于通过各支路的电流之和I=I1+I2+I3+；当两个电阻并联时的分流公式I1=R2U/（R1+R2）I2=R1U/（R1+R2） 电压:电路中各电阻两端的电压都相等U=U1=U2=U3= 电阻：总电阻倒数等于分电阻倒数之和1/R=1/R1+1/R2+1/R3；如果有n个相同的电阻R0并联R=R0/n 功率：电路的总功率等于消耗在串联电阻上的功率之和P=P1+P2+P3；功率分配与电阻成反比P1：P2=R2：R1,6. 并联电阻的应用 （1）照明电路以及其他电力负载，都处在同一电源电压的作用，所以都是并联供电的。这一点也是一般用电负载所要求的。 （2）并联电阻也用于多量程的电流表中，以扩大量程的目的。,知识点二、直流电路基本定律,一、欧姆定律及其应用 欧姆定律，欧姆定律分部分电路欧姆定律和闭合（全）电路欧姆定律。 部分电路欧姆定律 ：在一段不包括电源的电路中，电路中的电流I与加在这段电路两端的电压U成正比，与这段电路的电阻R成反比 I= U/R,闭合电路欧姆定律 :闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与电路的总电阻（内电阻与外电阻值和）成反比,I=E/(R+r),二、基尔霍夫定律,在实际电路中，有些电路不能用串、并联分析方法化简成，无分支的单回路的电路，称为复杂电路。 1基尔霍夫第一定律节点电流定律 基尔霍夫第一定律研究的是任一节点处各电流之间的关系。它的内容是：对于电路中的任一节点，流入节点的电流之和必等于流出节点之和。即：I=0 即在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零。基尔霍夫第一定律不仅适用于电路中的一个实际节点，而且可以推广到电路中所取得一个任意封闭面。,2. 基尔霍夫第二定律是研究回路各个部分电压之间的关系的。它的内容是：任一瞬间沿回路中任一闭合回路，沿绕线方向各部分压得代数和为零。即：U=0 3. 列回路电压方程时要特别注意以下几个问题： 任意选择未知电流的参考方向。 任意选择回路的绕行方向。 确定电阻压降的符号。当选定的绕行方向与电流的参考方向相同时，电阻压降取正值，反之取负值。 确定电源电动势符号。但选定的绕行方向与电动势的方向相反（丛“+”极性到“-”极性），电动势取正值，反之取负值。 基尔霍夫第二定律可推广用于不闭合的遐想回路，将不闭合两端点间电压列入回路方程。,4.基尔霍夫定理的应用支路电流法 支路电流法：对于一个复杂电路，在已知电路中各电阻和电动势的前提下，以各条支路电流为未知量，再根据基尔霍夫定理列出方程联立求解的分析方法叫支路电流法。,思考练习题 为什么电阻用色环表示阻值？黑、棕、红、绿分别代表的阻值的数字是几？ 二极管、电解电容的极性如何判断？二极管、电解电容的焊接要注意什么？ 档位开关旋钮、电刷旋钮如何安装？ 元件焊接前要做什么准备工作，焊接的要求是什么？ 电刷的作用是什么？,欧姆定律的内容是什么？ 基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律的内容是什么？ 请分别用支路电流法计算图中流过电阻R3的电流。,项目六 照明线路安装,知识目标 单相交流电的基础知识 常用低压元器件的基本知识,技能目标 配电板和日光灯的安装 配电箱装配,任务一 照明配电板和日光灯的安装,基本技能,一、照明配电板的安装,照明配电板是保护和控制照明电路的电器元件安装板，上面主要装配了熔断器、电能表、控制开关、短路保护器、过载保护器等器件，如图6-1所示。,图6-1 照明配电盘,1认识照明配电板,2配电板的安装要求,3配电板及室内的接线要求,4配电板的安装,配电板的电路图如图6-2所示,图6-2 配电盘的电路图,1）单相电度表,一般家庭用电量不大，电度表可直接接在线路上，单相电度表接线盒里共有四个接线桩，从左至右按1、2、3、4编号。直接接线方法一般有两种： 按编号1、3接进线(1接火线，3接零线)，2、4接出线(2接火线，4接零线)，如图6-3所示。,图6-3 单相电度表的外形和接线示意图,按编号1、2接进线(1接火线，接零线)，3、4接出线(3接火线，4接零线)。由于有些电度表的接线方法特殊，在具体接线时，应以电度表接线盒盖内侧的线路图为准。,2）闸刀开关,在家用配电板上，闸刀开关主要用于控制用户电路的通断，通常用5A或10A的二极胶盖闸刀，如图6-4所示。,3）熔断器,熔断器的功能是在电路短路和过载时起保护作用。如图6-5所示。,图6-4 闸刀开关 图6-5 瓷插式熔断器,二、日光灯的安装,1.日光灯的组成 日光灯主要由灯管、镇流器、启辉器、灯座和支架等部分组成。灯管是一根15405 mm直径的玻璃管，如图6-6所示。,图6-6 日光灯灯管示意图,镇流器是具有铁心的电感线圈，如图6-7所示。它有两个作用：在启动时与启辉器配合，产生瞬时高压点燃灯管；在工作时利用串联于电路中的高电抗限制灯管电流，延长灯管使用寿命。,（a）镇流器 (b)镇流器电感线圈 图6-7 日光灯镇流器,启辉器由氖泡、纸介电容、引线脚和铝质或塑料外壳组成，如图6-8所示。氖泡内有一个固定的静止触片和一个双金属片制成的倒U形触片。,图6-8 日光灯启辉器,2.日光灯的安装 日光灯电路原理图如图6-9所示。,（a）单管电路 (b)双管电路 图6-9 日光灯电路原理图,安装日光灯，首先是对照电路图连接线路，组装灯具，然后在建筑物上固定，并与室内的主线接通。安装前应检查灯管、镇流器、启辉器等有无损坏，是否互相配套，然后按下列步骤安装。,1）准备灯架,2）组装灯架,3）固定灯架,图6-10 日光灯的安装,最后把启辉器旋入底座，把日光灯装入灯座，开关、熔断器等按白炽灯的安装方法进行接线。检查无误后，即可进行通电试用。,任务二 配电箱的装配,基本技能,一、低压电器的拆装,二、配电箱的装配,1线管配线,2配电箱的配线,3电器元件布局,4配电箱的安装,配电箱的安装如图6-13所示。,图6-13 配电箱,基本知识,知识点一 单相交流电,一、单相交流电基础 在人类生产和生活中，应用更为广泛的是交流电。交流电的大小和方向以各种不同的形式随时间作周期性变化，其中，按正弦规律变化的称为正弦交流电。,1、正弦交流电的基本概念,1）表示正弦交流电变化快慢的物理量,周期,频率,角频率,三者之间的关系为：,2）表示正弦交流电变化大小的物理量,瞬时值,最大值,有效值,正弦量的有效值是最大值的0.707倍，即：,3）表示正弦交流电变化起点的物理量,相位,初相位,相位差,图6-14 初相位示意图 图6-15 相位差示意图,图6-14 初相位示意图 图6-15 相位差示意图,二、照明装置安装工艺,1进户线的安装工艺要求,2配电板的安装工艺要求,3照明灯具和开关的安装工艺要求,4室内配线的一般工艺要求,知识点二 常用低压电器控制器件,、常用低压电器元件,根据我国电工专业范围的划分与分工，低压电器标准规定，低压电器通常是指交流1200V以下与直流1500V以下电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备，目前常用的低压电器控制元件还较多的采用继电器、接触器及按钮等来实现自动控制。,常用低压电器元件从基本结构上看，大部分由触头系统、推动机构（电磁铁）和灭弧装置组成，如图6-16所示。,图6-16 低压电器结构图,1熔断器,熔断器是根据电流的热效应原理工作的。使用时串接在被保护线路中，当线路发生过载或短路时，熔体产生的热量使自身熔化而切断电路。,1）熔断器的型号和符号：,2）熔断器的选择与维护,2转换开关,转换开关可作为电源引入开关，或作为5.5 kw以下电动机的直接起动、停止、反转和调速等之用，其优点是体积小、寿命长、结构简单、操作方便、灭弧性能较好，多用于机床控制电路。其额定电压为380V，额定电流有6A、10A、15 A、25 A、60 A、100A等多种。,转换开关型号和图形符号：,3交流接触器,交流接触器是通过电磁机构动作，频繁地接通和分断主电路的远距离操纵电器。,1）交流接触器型号和符号：,2）交流接触器的工作原理,3