电工学实验指导书(未改).doc

EG-255电路分析（电工与电子技术）实验指导书 河北科技师范学院欧美学院工科实训基地二零零六年十一月前 言实验是学习电工电子技术的一个重要环节，对巩固和加深对课堂教学内容的理解，提高学生实际工作技能， 树立严谨的科学作风，并为学习后续课程和从事实践技术工作奠定基础具有重要作用。为适应电工电子技术的发展和面向二十一世纪的高等教育改革，提高学生实验技能和培养学生独立分析问题、解决问题的能力，结合电工实验教学大纲和实验室建设的基础上编写了本指导书。教学程序由课前预习、课内操作与辅导、实验报告三个环节组成，它是对电工学理论课学习的有力配合。一、实验的目的1 培养学生通过观察实验现象和处理实验数据来研究基本电磁现象及规律的能力，巩固和加深理解所学到的理论知识并提高学生用理论知识，分析与解决实际问题的能力。2 培养学生实事求是、一丝不苟、严格严密的科学态度，树立辩证唯物主义观。3 训练学生的基本实验技能，如正确使用常见的电工仪表、电子仪器及常用的电机、电器等设备，掌握安全用电知识及一些基本的电工测试技术、试验方法和数据的分析处理方法等。4 培养并提高学生的科学实验素养，主动研究的探索精神和遵守纪律，爱护公共财产的优良品德。二、实验课的要求1 实验课的预习（课前）：学生在每次实验课前必须认真预习实验，复习相关理论知识。否则，实验的进行将事倍功半，而且有损坏仪器和发生人身事故的危险。（1）明确实验内容，掌握与实验有关的基本理论，了解实验仪器和设备的使用方法，知道实验的操作程序以及注意事项等。（2）简要写出实验预习报告。内容包括实验目的实验电路数据记录表预习思考题的解答等。（3）记住操作上需特别注意的问题和预习中尚欠理解，需在实验中弄清的问题。2 实验的进行上课良好的上课习惯、工作方法和正确的操作程序是实验顺利进行的有效保证。为此，可参照下列程序进行实验。（1）学生上实验课时不得无故迟到。以二人或三人为一个小组，分组对号入座。为了便于管理，要求小组成员及其实验台号在整个电工学实验中保持不变（为便于检查和临时计算实验数据实验时应自带计算器）。同组合作者要团结协作、共同探讨，认真仔细地进行实验。（2）接线前，应先按设备清单清点设备，并了解各仪器设备和元器件的额定值、类型、使用方法和电源设备情况。（3）实验中所用的仪器、仪表、实验板以及开关等，应根据连线清晰，调节顺手和读数观察方便的原则合理布局。（4）接线应遵循“先串联后并联”、“先接主电路后接辅助电路”的原则（检查电路时，也应按这样的顺序进行），先接无源部分再接有源部分。不得带电接线，因而接线前应先将所有电源开关断开；为避免过电流、过电压损坏设备和元件，接线前应将可调设备的旋钮、手柄置于最安全的位置。（5）接线时电路的走线位置要合理，导线的粗细长短要合适，接线柱要接触良好并避免联接三根以上的导线（可将其中的导线分散到等电位的其它接线柱上）。接好线路后，应先自行检查，再经教师复查后才能接通电源。闭合电源开关时，要告知同组同学，并要注意各仪表的偏转是否正常。改接线路时，必须先断开电源。（6）实验中要胆大心细，一丝不苟，认真观察现象，同时分析研究实验现象的合理性。若发现异常现象，应及时查找原因。如果需要绘制曲线，则至少要读取5组数据，而且在曲线的弯曲部分应多读几组数据，这样得出的曲线就比较平滑准确。（7）实验完毕，先切断电源，再根据实验要求核对实验数据，然后请指导教师审核、签字，通过后再拆线，整理好导线并将仪器设备摆放整齐，做好值日工作。（8）要爱护公物，注意仪器设备及人身安全。3 实验数据的整理工作（课后）：数据整理工作主要是实验报告的编写，其内容应包括：（1）数据处理：实验数据及计算结果的整理、分析，并找出误差原因。（2）曲线绘制：选择适当大小的坐标纸，分度应使图纸上任一点的坐标容易读数，且使所得曲线占满全幅坐标纸而不偏集于某一小块地方。描出的曲线应当光滑匀称，不必强使曲线通过所有的实验数据点，但应使曲线未经过的点大致均匀分布在曲线的两侧。在每个曲线图的下面。应将曲线所代表的意义清楚明确地标出。使阅读能一目了然。（3）完善预习思考题。（4）了解主要仪器设备的型号参数额定值等。三、故障的检查实验中常会遇到因断线、接错线、接触不良等原因造成故障，使电路工作状态异常，严重时还会损坏设备，甚至危及人身安全。实验所用电源一般都是可调的，实验时电压应从零缓慢上升，同时注意仪表指示是否正常，有无冒烟、焦臭味、异常声及设备发烫等异常现象。一旦发生上述异常现象，应立即切断电源。然后找老师一起分析原因，查找故障。四、安全及注意事项实验证明，人体触电时，通过的电流超过50mA 就有生命危险，超过100mA 则在极短的时间内就能致人于死地。电工学实验经常使用220V 和380V 电源，而人体电阻在1000 左右，实验中如有不慎，就可能发生触电和损坏仪器设备的严重事故。因此，在实验中切忌麻痹大意，必须严格遵守安全操作规程，以确保实验过程中的人身安全和设备安全。1不擅自接通电源；不触及带电部分。严格遵守“先接线后通电”，“先断电后拆线” 的操作顺序。2 使用电子仪器时应先熟悉仪器使用方法，了解各种旋钮的作用；使用仪表时应选择适当量程；使用电机与电器设备时应符合其铭牌上的额定值。3 分压器、调压器等可调设备的起始位置要放在最安全位置，仪表档位、量程、指零应先调好。4 接通电源或起动电机时，应先告知全组人员。5 发现异常现象（设备发热，发出焦味，电机转动声音不正常，以及电源短路保险丝熔断发出响声等）应立即断开电源，保持现场，报告指导教师。造成仪器设备损坏者，需如实填写事故报告单。6 注意仪器设备的规格、量程和操作规程。不了解性能和用法时，不得使用该设备。7 搬动仪器设备时，必须双手轻拿轻放。总之，实验中应当认真细致，反应灵敏。因此，不得大声喧哗，要保持实验室应有的和谐与宁静的气氛。实验一 基尔霍夫定律的验证实验一实验目的1验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。2掌握万用表的使用以及学会测量各支路电流的方法。3学习检查、分析电路简单故障的能力。 二实验原理1基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律和电压定律是电路的基本定律，它们分别用来描述结点电流和回路电压，即对电路中的任一结点而言，在设定电流的参考方向下，应有I 0；对任何一个闭合回路而言，在设定电压的参考方向下，绕行一周，应有U 0。在实验前，必须设定电路中所有电流、电压的参考方向，其中电阻上的电压方向应与电流方向一致，见图2.5所示。2检查、分析电路的简单故障电路常见的简单故障一般出现在连线或元件部分。连线部分的故障通常有连线接错，接触不良而造成的断路等；元件部分的故障通常有接错元件、元件值错，电源输出数值（电压或电流）错等。故障检查的方法是用万用表（电压档或电阻档）在通电或断电状态下检查电路故障。（1）通电检查法：在接通电源的情况下，用万用表的电压档，根据电路工作原理，如果电路某两点应该有电压，电压表测不出电压，或某两点不应该有电压，而电压表测出了电压，或所测电压值与电路原理不符，则故障必然出现在此两点间。（2）断电检查法：在断开电源的情况下，用万用表的电阻档，根据电路工作原理，如果电路某两点应该导通而无电阻（或电阻极小），万用表测出开路（或电阻极大），或某两点应该开路（或电阻很大），而测得的结果为短路（或电阻极小），则故障必然出现在此两点间。本实验用万用表按通电检查法检查、分析电路的简单故障。三实验器材1XK-2005型电气智能技术应用专家系统实验台 1台2 电路定律实验板 1块3 数字万用表 1块4连接导线 1套四实验电路图图 1.1五实验内容1实验前先任意设定三条支路电流的参考方向，如图中的I1、I2、I3 所示，并熟悉线路结构。2分别将E1、E2 两路直流稳压源接入电路，令E112V，E25V。3根据图中的电流参考方向，确定各支路电流的正、负号，测量各支路电流并记入表1.1中。表1.1 各支路电流数据支路电流(mA)数值栏验算栏I1I2I3A节点电流的代数和计算值测量值4测量各支路电压表1.2 各支路电压数据各元件电压（V）数值栏验算栏UABUBCUCDUDAUDEUEFUFA回路abcda电压的代数和回路abcdefa电压的代数和计算值（V）测量值（V）六预习与思考题1根据图1.1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表1.1和表1.2中，以便实验测量时，可正确地选定毫安表和电压表的量程。2在图1.1的电路中，A、D两结点的电流方程是否相同？为什么？3在图1.1的电路中可以列几个电压方程？它们与绕行方向有无关系？4实验中，若用指针万用表直流毫安档测各支路电流，什么情况下可能出现毫安表指针反偏，应如何处理，在记录数据时应注意什么？七实验报告要求1根据实验数据，选定实验电路中的任一个结点，验证基尔霍夫电流定律（KCL）的正确性；2根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证基尔霍夫电压定律（KVL）的正确性；3列出求解电压UEA和UCA的电压方程，并根据实验数据求出它们的数值；4写出实验中检查、分析电路故障的方法，总结查找故障的体会。实验二 叠加定理的验证实验一实验目的1验证叠加原理的正确性。2了解叠加原理的应用场合。3理解线性电路的叠加性和齐次性。二实验原理叠加原理指出：在有几个电源共同作用下的线性电路中，通过每一个元件的电流或其两端的电压，可以看成是由每一个电源单独作用时在该元件上所产生的电流或电压的代数和。具体方法是：一个电源单独作用时，其它的电源必须去掉（电压源短路，电流源开路）；在求电流或电压的代数和时，当电源单独作用时电流或电压的参考方向与共同作用时的参考方向一致时，符号取正，否则取负。在图1.2中： 图 1.2三实验器材1XK-2005型电气智能技术应用专家系统实验台 1台2电路定律实验板 1块3数字万用表 1台4连接导线 1套四实验电路图图 1.3五实验内容1电源E1单独作用，参考图1.4（a）。测量各支路电流和各电阻两端电压并将数据记入表1.3中。图 1.4（a）表1.3实验数据测量项目实验内容UE1(V)UE2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UAB(V)UCD(V)UAD(V)UDE(V)UFA(V)E1单独作用120E2单独作用05E1, E2共同作用1252电源E2单独作用，参考图1.4（b）。重复步骤1的测量并将数据记录记入表1.3中。图 1.4（b）3E1和E2共同作用时，完成上述电流、电压的测量并将数据记录记入表1.3中。六预习与思考题 叠加原理中E1、E2 分别单独作用，在实验中应如何操作？可否直接将不作用的电源（E1 或E2）置零（短接）？七实验报告要求 1根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性。 2各电阻器所消耗的功率能否用叠加原理计算得出？试用上述实验数据，进行计算并作结论。3写出实验的体会。实验三 戴维宁定理的验证实验一实验目的1验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理解；2掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。二实验原理1戴维宁定理戴维宁定理指出：任何一个有源二端网络，总可以用一个电压源US和一个电阻RS串联组成的实际电压源来代替，其中：电压源US等于这个有源二端网络的开路电压UOC，内阻RS等于该网络中所有独立电源均置零（电压源短接，电流源开路）后的等效电阻RO。US、RS称为有源二端网络的等效参数。2有源二端网络等效参数的测量方法（1）开路电压、短路电流法在有源二端网络输出端开路时，用电压表直接测其输出端的开路电压UOC, 然后再将其输出端短路，测其短路电流ISC，且内阻为：。若有源二端网络的内阻值很低时，则不宜测其短路电流。（2）伏安法一种方法是用电压表、电流表测出有源二端网络的外特性曲线，如图2.9所示。开路电压为UOC，根据外特性曲线求出斜率tg，则内阻为： 图 1.5 图 1.6另一种方法是测量有源二端网络的开路电压UOC，以及额定电流IN和对应的输出端额定电压UN，如图1.5所示，则内阻为：（3）半电压法如图1.6所示，当负载电压为被测网络开路电压UOC一半时，负载电阻RL的大小（由电阻箱的读数确定）即为被测有源二端网络的等效内阻RS数值。（4）零示法在测量具有高内阻有源二端网络的开路电压时，用电压表进行直接测量会造成较大的误差，为了消除电压表内阻的影响，往往采用零示测量法，如图1.7所示。零示法测量原理是用一低内阻的恒压源与被测有源二端网络进行比较，当恒压源的输出电压与有源二端网络的开路电压相等时，电压表的读数将为“0”，然后将电路断开，测量此时恒压源的输出电压U，即为被测有源二端网络的开路电压。图 1.7三实验器材1XK-2005型电气智能技术应用专家系统实验台 1台 2电路定律实验板 1块3数字式万用表 1块4连接导线 1套四实验电路图图 1.8五实验内容1开路电压、短路电流法测量有源二端网络的等效参数测开路电压UOC：在图1.8电路中，断开负载RL，用万用表测量1、2两端电压，将数据记入表1.4中。2负载实验：按图1.8改变阻值，用万用表测量1、2两端电压，将数据记入表1.5中。根据U和I的实验数据，计算相应负载所获得的功率。表1.4Uoc(V) Isc(mA) Ro=Uoc/Isc 计算值测量值表1.5RL(W)151081051010050U(V)I(mA)P(w)六实验注意事项1测量时，注意电流表量程的更换。 2改接线路时，要关掉电源。七预习与思考题1如何测量有源二端网络的开路电压和短路电流，在什么情况下不能直接测量开路电压和短路电流？ 2说明测量有源二端网络开路电压及等效内阻的几种方法，并比较其优缺点。八实验报告要求1根据表1.4和表1.5的数据，计算有源二端网络的等效参数US和RS。2根据表1.5的数据，绘出有源二端网络和有源二端网络等效电路的外特性曲线，验证戴维宁定理的正确性。3根据表1.5的计算功率，分析负载变化时功率的变化情况。实验四 电压源与电流源的等效互换实验一实验目的1加深理解电压源、电流源的概念。2 掌握电源外特性的测试方法。3 掌握实际电压源与实际电流源等效变换的方法。二实验原理1 电压源的特点：电压源是有源元件，它是由电动势Us和内阻R0串联组成。如图2.13所示，当电压源带负载时，负载的电压U与电流I的之间的关系曲线，即外特性曲线可用下式表示：由此可知：当R0=0时，负载电压U与电压源的电压Us相等，即电源的端电压与负载的变化无关，这样的电压源称为理想电压源。当R00时，负载端电压U与电压源的电压US不相等，即电源的端电压随着负载的变化而变化，这样的电源称为实际电压源，其伏安特性如图1.9。 图 1.92 电流源的特点：电流源也是有源元件，它是由电流源IS和内阻R0并联组成。如图1.10所示：当电流源带负载时，负载的端电压U与电流I的之间的关系曲线，即外特性曲线可用下式表示：Is=U/ R0+I，由此可知：当R0= 时，负载电流I与电流源的电流Is相等，即电流源的输出电流与负载的变化无关，这样的电流源称为理想电流源。当R0时，负载端电流I与电流源的电压Is不相等，即电流源的端电流随着负载的变化而变化，这样的电流称为实际电流源，其伏安特性如图1.10。图 1.103 电源的等效变换实际电压源与实际电流源的等效互换，是指电源的外特性而言，其等效条件是：Is = Us / R0，或Us = Is R0，其等效变换电路如图1.11所示。图 1.11 由于电源的等效是就电源的外特向而言的，所以电源内部是不能等效的。同理可知理想电压源与理想电流源之间是不能等效互换的。三实验器材1XK-2005型电气智能技术应用专家系统实验台 1台2电路定律实验板 1块3数字式万用表 1块4连接导线 1套四实验内容1 测试理想电流源的伏安特性按图1.12（a）接线，调节恒流源输出，使Is为10mA，然后接入负载RL，其中负载RL用电阻箱代替；调节电阻箱，使其阻值在1K以内变化，观察电压表、电流表的读数变化情况，将数据记录如表1.6中。 图1.12 图 1.132电流源与电压源的等效互换根据电源等效变换的条件：Is = Us / R0，或Us = Is R0，按图1.13接线，其中Us= Is R0= 10mA1k=10V，内阻R0仍选用1k，改变负载RL阻值，将数据记录如表1.6中，并与实际电流源的数据比较，验证其等效互换性。表1.6RL()050100510810理想电流源Is(mA)U(V)实际电流源Is(mA)U(V)等效实际电压源U(V)IL(mA)五实验注意事项1 注意测量时，电压表、电流表的连接方法。2 测量电流源的大小时，注意电流表接线方法。3 电流源与内阻之间是并联关系，不要接错。4 该接电路时，要先关断电源。六预习与思考题1 电源的外特性是指什么？2 实际电压源、电流源与理想电压源、电流源之间的差别是什么？3 内阻在电压源和电流源中的连接方法有何不同？4 为什么说电源的等效互换是指外特性而言？七实验报告要求1 根据测试数据分别绘出电源的伏安特性曲线。2 比较两电源互换后的结果，如有误差试分析其原因。实验五 RLC串联谐振电路实验一实验目的1 学习测量RLC串联电路的谐振曲线。2 研究电路参数对谐振特性的影响。3 初步学会用双踪示波器测量网络函数的相位。二实验原理图1.14所示电路为RLC串联电路，若取电阻R的端电压为输出电压，则该电路的转移电压比 （1）图1.14由上式可知，输出和输入电压的幅度比是频率的函数，当频率很高和频率很低时，幅度比都将趋于零，而在某一频率时，振幅比等于1，为最大值，我们把具有这种性质的函数成为带函数，该网络称为二阶带通网络。二阶带通函数输出电压和输入电压的振幅比是频率的函数，称为该网络的幅频特性曲线，出现尖峰的频率称为中心频率或谐振频率。这时，电路中的电抗部分为零，阻抗的模最小，称为纯电阻电路，电路中的电流最大且与电压同相位，我们把电路的这种工作状态叫做谐振。由此可见，电路的谐振条件是及。改变角频率时，振幅比随之变化，当振幅比下降到峰值的倍时的两个频率，分别叫做下3分贝频率和上三分贝频率，计算公式为 （2） （3）这两个频率的差值定义为该网络的通频带BWRLC串联电路的幅频特性的陡度，可以用品质因数Q来衡量，Q定义为 （4）可见，品质因数Q是由电路的参数决定的。当LC一定时，电阻R越小，Q值越大，通频带也越窄，反之，电阻R越大品质因数Q越小，通频带越宽。三实验器材1XK-2005型电气智能技术应用专家系统实验台 1台2电路定律实验板 1块3数字式万用表 1块4连接导线 1套5双踪示波器 1 台四实验内容RLC串联带通电路的幅频特性的测定1实验线路按图1.15接线图1.15 实验线路在接线前，首先用电压表测量XD1信号发生器的功率输出端，调节输出旋钮s，是电压表读数为3V，关掉电源，然后按图1.15接线，L在100mH，C=0.0136，R=750。根据预习时计算出该电路的谐振频率范围，选好信号发生器的频率范围，经教师检查后，接通电源。2改变信号发生器的不同频率，对应读出R两端的电压UR值（此时R=750），并记录，填入表1.7中。注意，在整个实验过程中，U1=3V不变。表1.7 U1= V，L= mH，C= ，R= f(Hz)f1f0f2UR(V)3将电阻增加一倍，重复上述实验步骤，记录结果填入表1.8。表1.8 R= f(Hz)f1f0f2UR(V)五实验注意事项要认真进行预习，并在预习中计算出f0（谐振频率）谐振频率，f1，f2（上下三分贝频率）Q值。六实验报告要求1根据实验数据分析电路参数对它的影响。2通过本次实验，总结、归纳串联谐振电路的特性。实验六 常用低压电器的认识实验目的： 对电工实验中常用的低压电器有基本的了解，形成感性认识，了解各电器的基本功能。一压电器概述我国现行标准将工作在交、直流电压1200V以下的电气线路中的电气设备称为低压电器。低压电器的种类繁多，按其结构用途及所控制的对象不同，可以有不同的分类方式，以下介绍两种分类方式：（1） 按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器。（2） 按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器。低压电器在电路中的用途是根据外界信号或要求，自动或手动接通、分断电路，连续或断续的改变电路状态，对电路进行切换、控制、保护、检测和调节。为保证电气设备安全可靠的工作，国家对低压电器的设计、制造规定了严格的标准，合格的电器产品具有国家标准规定的技术要求。我们在使用电器元器件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。低压电器的主要技术指标有以下几项：（1）绝缘强度 指电器元件的触头处于分断状态时，动静头之间耐受的电压值（无击穿或闪络现象）。（2）耐潮湿性能 指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。（3）极限允许温升 电器的导电部件，通过电流时将引起发热和温升，极限允许温升指为防止过渡氧化和烧熔而规定的最高温升值。（4）操作频率 电器元件在单位时间（1小时）内允许操作的最高次数。（5）寿命 电器的寿命包括电寿命和机械寿命两项指标。 电寿命：指电器元件的触头在规定的电路条件下，正常操作额定负荷电流的总次数。 机械寿命：指电器元件在规定使用条件下，正常操作的总次数。低压电器产品的种类多、数量大，用途极为广泛。我们在购置和选用低压电器元件时，也要特别注意检查其结构是否符合标准，防止给今后的运行和维修工作留下隐患和麻烦。二实验所用低压电器简介1 刀开关图2.20 刀开关刀开关是手动电器中结构最简单的一种，广泛用于各种供电线路和配电设备中，它可以作为电源隔离开关，也用来不频繁地接通、分断容量较小的低压供电线路或起动小容量的三相异步电动机。刀开关的种类很多。按刀的极数可分为单极、双极和三极；按刀的转换方向可分为单投和双投；按灭弧装置情况可分为带灭弧罩和不带灭弧罩；按其操作形式可分为直接手柄操作式和远距离连杆操作式。常用的刀开关有开启式负荷开关、封闭式负荷开关、刀熔开关、隔离开关等。2 熔断器图2.21 熔断器熔断器是配电电路及电气设备控制电路中用作过载和短路保护的电器。它串联在被保护的电路中，在电路中是人为设置起保护作用的“薄弱环节”。当电路或电器设备发生短路或过载时，熔断器中熔体首先熔断，使电路或电气设备脱离电源，起到保护作用。熔断器作为保护电器，具有结构简单、价格低廉、使用方便等优点，应用极为广泛。熔断器由熔体和熔管（或熔座）组成。熔体常做成片状或丝状。熔管（熔座）是熔体的保护外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。常用的低压熔断器有磁插式、螺旋式、封闭管式及快速熔断器等几类。在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的形式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。（1） 熔体额定电流的选择选择熔体的额定电流时，必须按照电路中实际需要的工作电流为依据，又要考虑负荷的性质。具体选用方法如下：a) 对于电炉和照明等负载的短路保护，熔体的额定电流应稍大于线路负载的额定电流，一般可按负荷电流的1.11.5倍选择。b) 对于单台电动机采用熔断器短路保护时，熔体的额定电流可按电动机额定电流的1.52.5倍选择。c) 多台电动机在同一条线路上采用熔断器短路保护时，熔体的额定电流应为其中最大容量电动机额定电流的1.52.5倍再加上其余电动机额定电流的总和。d) 并联电容器采用熔断器保护时，对于单台并联电容器，熔体的额定电流应为电容器额定电流的1.52.5倍；对于并联电容器组，熔体的额定电流应为电容器组额定电流的1.31.8倍。（2） 熔断器的选择a) 熔断器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压。b) 熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。3 主令电器主令电器是指在控制电路中发出闭合或断开的指令信号或作程序控制的开关电器。主令电器应用广泛，种类繁多。最常见的有按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。（1）按钮图2.22 按钮外形 图2.23 按钮原理图按钮是一种短时接通或分断小电流电路的手动电器。它不直接控制主电路的通断，而在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器的电磁线圈，再由它们控制主电路的通断。按钮一般由按钮帽、复位弹簧、动触头、静触头和外壳组成。按钮因其用途和触头的结构不同分为常闭按钮、常开按钮和复合按钮。所谓常开、常闭是指按钮未动作时触头的状态。当手指按下按钮时，常闭触点断开，常开触点闭合；手指放开后按钮自动复位，常开触点恢复断开而常闭触点恢复闭合。对于复合按钮来说，当手指按下按钮时，常闭触点首先断开，常开触点随后闭合；手指放开后，常开触点首先复位，常闭触点随后复位闭合。按钮的触头允许通过的电流很小，一般不超过5A。按钮的选择主要根据使用场合、触头数目和所需要的颜色来选择。（2）行程开关图2.24 行程开关行程开关（又称限位开关）的工作原理与按钮相似，只是触头的动作不是由人进行手动操作，而是利用机械的运动部件来操作。当机械的部件运动到某一位置时，与部件连接在一起的挡铁碰压行程开关，行程开关的触头动作，将机械信号转变为电信号，对控制电路发出接通、断开或变换某些电路参数的指令，以实现自动控制。为了适应各种条件下的操作，行程开关有很多构造形式，常用的有直动式（按钮式）和旋转式（滚轮式），滚轮式又分为单轮和双轮两种。（3）万能转换开关图2.25 万能转换开关万能转换开关是一种可以同时控制多条回路的主令电器。万能转换开关有多组结构相同的开关元件叠装而成，触头的动作挡数很多，主要用于对各种配电装置进行控制，也可用作电压表、电流表的换相测量开关，或用作小容量电动机的起动、制动、调速和正反转控制。由于开关的触头挡数多，换接的线路多，用途极为广泛，故称万能转换开关。4 接触器图2.26 交流接触器图 2.27 辅助触头接触器是电动机控制电路和其他自动控制电路中，使用最多的一种低压电器元件。接触器可以远距离频繁的接通、断开负荷电路；具有在电源电压消失或降低到某一定值以下时，自动释放而切断电路的零压及欠压保护功能。按接触器所控制的电流种类可分为交流接触器和直流接触器两种。本实验教学系统中只用了交流接触器。交流接触器的基本结构包括：电磁机构、触头系统、灭弧装置和外壳及支持部件。交流接触器的主要技术参数有额定工作电压、额定绝缘电压、主触头额定工作电流和辅助触头额定工作电流。在选择交流接触器时应注意：（1） 选择接触器的型号（2） 确定接触器的额定电流（3） 选择接触器电磁线圈的额定电压5 继电器继电器是自动控制、远距离控制的基本元件之一，可用于交、直流小容量控制电路，也可用作传递信号的中间元件。继电器具有输入、输出回路，当输入量（电量或非电量信号）达到预定值时继电器动作，输出量发生跃变性并与原状态相反的变化。继电器种类很多，这里只介绍常用热继电器、中间继电器和时间继电器。（1）热继电器图2.28 热继电器热继电器是用于电动机或其他电气设备、电气线路的过载保护的保护电器。使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动