电工实训教案.doc

课题序号1授课班级授课课时4授课形式新授项目一、元器件的识别、选用与检测工作任务了解各元器件的工作原理；会对元器件进行识别、选用与检测重点及难点元器件的工作原理及检测(一)识别、选用与检测按钮1、作用：控制按钮（如图115）是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，对电动机实现远距离的自动控制，用于实现控制线路的电气联锁。2、结构：一般为复合式（同时具有常开、常闭触头）。如图117所示，控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成，通常做成复合式，即具有常闭触点和常开触点。按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点；按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反。通常，在无特殊说明的情况下，有触点电器的触点动作顺序均为“先断后合”。 图117 按钮实物图 图118 按钮开关结构示意图4、类型：根据使用要求、安装形式、操作方式不同，按钮的种类很多。根据触点结构不同，按钮可分为停止按钮(常闭按钮)、启动按钮(常开按钮)及复合按钮(常闭、常开组合为一组按钮)，它们的结构与符号，如表111所示。 表111 按钮的结构与符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(启动按钮)复合按钮结构符号选用按钮时，主要考虑： (1)根据使用场合选择控制按钮的种类； (2)根据用途选择合适的形式； (3)根据控制回路的需要确定按钮数； (4)按工作状态指示和工作情况要求选择按钮和指示灯的颜色，通常红帽按钮用与控制停止，绿帽按钮用与控制起动。5、检测：观察并配合万用表检测区分按钮中的常闭触点的接线柱。万用表置于电阻档，当测的某两接线柱之间阻值接近与零，这两接线柱内接常闭触点。另两接线柱阻值应为无穷大，内接常开。按下按钮再观察，会发现闭触点接线柱间阻值无穷大，常开接线柱间阻值接近与零。思考一下按钮没按到底，会有什么现象？（二）识别、选用与检测熔断器1、作用：熔断器是一种简单而有效的保护电器。在使用时，熔断器串接在被保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要作用作短路保护。2、结构及工作原理：熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）两部分组成。熔体由易熔金属材料铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，通常做成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷。绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而实现保护目的。3、常用熔断器（1）螺旋式熔断器 如图119所示。熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大，可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中，作短路保护。119 螺旋式熔断器1底座；2熔体；3瓷帽4、熔断器的选择 熔体和熔断器只有经过正确的选择才能起到应有的保护作用。选用熔断器时，一般只考虑熔断器的额定电压、额定电流和熔体的额定电流3个参数。 熔断器图形符号与文字符号如图1112。 图形符号 文字符号图1112 熔断器图形符号与文字符号5、故障分析与检修：对低压熔断器检修主要是使用万用表电阻挡检测熔体的电阻值是否为零来判别熔体是否熔断，若不为零则需要更换熔体。（三）识别、选用热继电器热继电器(FR)主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。1、继电器结构与工作原理 热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成，如图1114所示，热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路以起保护作用。热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于不同位置来实现。热继电器的图形及文字符号如图1116所示。2、热继电器的型号及选用 热继电器的技术参数主要有额定电压、额定电流、整定电流和热元件规格，选用时，一般只考虑其额定电流和整定电流两个参数，其他参数只有在特殊要求时才考虑。 1复位按钮；2整定旋钮；3常闭触头；4热元件；5动作机构，图1114 JRl6系列热继电器原理示意图1接线端子；2主双金属片；3热元件；4推动导板；5补偿双金属片；6常闭触头；7常开触头；8复位调节螺钉；9动触头；10复位按钮；11偏心轮；12支撑件；13弹簧图1115 热继电器内部结构 图1116 热继电器的图形及文字符号热继电器的选择主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器的型号，在三相异步电动机电路中，对Y联结的电动机可选两相或三相结构的热继电器，一般采用两相结构的热继电器，即在两相主电路中串接热元件。对于三相感应电动机，定子绕组为联结的电动机必须采用带断相保护的热继电器。（四）识别、选用与检测接触器作用：接触器，是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。它还具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。分类：接触器按电流种类通常分为交流接触器和直流接触器两类。1、交流接触器（1）交流接触器结构与工作原理交流接触器由以下四部分组成： 1）电磁机构 2）触点系统 3）灭弧装置 4）其他部件 包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。（2）交流接触器的基本参数1）额定电压 2）额定电流3）通断能力 4）动作值 5）吸引线圈额定电压 6）操作频率7）寿命2、直流接触器直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。3、接触器的符号与型号说明接触器的图形符号如图1119所示，文字符号为KM。图1119 接触器的图形符号图a)线圈；b)主触点；c、d)辅助触点课题序号2授课班级06（12）授课课时8授课形式新授项目二、点动控制线路安装与调试工作任务通过本课题的训练，掌握点动控制线路工作原理及点动控制线路的安装，学会排除出现的常见故障重点及难点点动控制线路的安装一、工作图二点动控制线路原理点动控制：指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转的控制方式。图4-10-13工作原理：合上电源开关QS起动：按下按钮SB KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机转动。停止：松开按钮SB KM线圈失电 KM主触头打开 电动机停转。三该线路特点：该电路电动机适宜工作在短时工作制下。四、绘制、识读电路图时应遵循以下原则：1电路分电源电路、主电路、辅助电路、照明电路和信号电路2电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出。3主电路是指受电的动力装置及控制、保护电器的支路等，它是由主熔断器、接触器的主触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。主电路通过的电流是电动机的工作电流，电流较大。主电路图要画在电路图的左侧并垂直电源电路。4辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路；显示主电路工作状态的指示电路等。它是由主令电器的触头、接触器线圈及辅助触头、继电器线圈及触头等组成。5电路图中，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。6电路图中不画各电器元件的实际的外形图，而采用国家统一规定的电气图形符号画出。7电路图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中的不同作用分画在不同电路中，但它们的作用却是相互关联的，因此，必须标注相同的文字符号。若图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加注不同的数字，以示区别，如KM1、KM2等。8画电路图时应尽可能减少线条和避免线条交叉。对有直接电联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示；无直接电联系的交叉导线则不画小黑圆点。9电路图采用电路编号法，即对电路中的各个接点用字母或数字编号。(1)主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11。然后按从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增。(2)辅助电路编号按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增。控制电路编号的起始位置必须是1。五布置图布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号(如正方形等)而绘制的一种简图.它不表示各电器的具体作用、结构、接线情况以及工作原理，主要用于电器元件的布置和安装。图中各电器的文字符号必须与电路图和接线图的标注相一致。六接线图接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电器元件和电器设备的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。绘制、识读接线图应遵循以下原则：1接线图中一般示出如下内容：电气设备和电器元件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积等。2所有的电气设备和电器元件都按其所在实际位置绘制在图纸上，且同一电器的各元件根据其实际结构，使用与电路图相同的图形符号画在一起，并用点画线框上，其文字符号以及接线端子的编号应与电路图中的标注一致，以便对照检查接线。3接线图中的导线有单根导线、导线组、电缆等之分，可用连续线和中断线来表示。* 在实际中，电路图、布置图和接线图要结合起来使用。二、技能训练（一）实习步骤1按元件明细表将所需器材配齐并检验元件质量。2在控制板上按位置布置图安装所有电器元件。3进行板前明线布线。4自检控制板布线的正确性及美观性。本课题电路的自检方法如下：将万用表转换开关放到10或100档，让两表笔分别与控制线路的熔断器上接线柱相连，此时指针应不动，当接下按钮时，万用表读数约1.8K左右，松开按钮，指针应回到处。5进行控制板外部布线。6经指导老师初检后，通电检验。（二）操作要领1电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线座上，出线则应接在上接线座上。2按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉打滑。（三）注意事项1电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地。2布线的原则要求。3正确的使用电工工具。课题序号3授课班级06（12）授课课时8授课形式新授项目三自锁控制线路的安装与调试工作任务1、会按工艺与要求安装三相交流异步电动机单向旋转接触器自锁控制线路；2、理解自锁的作用及欠压、失压保护的功能。重点及难点电路的工作原理及控制电路的安装一、工作图 图221 工作原理图图222 元件安装布置图图223 接线图二、读图图221为三相交流异步电动机单向直接启动控制线路。主电路由刀开关QS、熔断器FU、交流接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件和笼型电动机M组成；控制回路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、交流接触器KM线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常闭组成触头和熔断器FU1构成。 （一）对照工作原理图、元件安装布置图、接线图识别相对应的元器件。（二）控制线路工作过程：起动：合上刀QS按下起动按钮SB2接触器KM线圈通电KM主触点闭合和常开辅助触点闭合电动机M接通电源运转；（松开SB1），利用接通的KM常开辅助触点自锁、电动机M连续运转。停机：按下停止按钮SB1KM线圈断电KM主触点和辅助常开触点断开电动机M断电停转。三、工作准备1、工具：尖嘴钳、试电笔、剥线钳、电工刀、螺钉旋具等。 2、仪器：万用表、兆欧表3、器材：按图备齐4、按主电路，辅助电路的电流容量选择好规定截面的导线，导线颜色和数量根据实际情况而定。四、工作步骤（一）安装三相交流异步电动机单向直接启动控制线路元器件1、将电器元件逐一进行检验。有无损伤，型号是否符合要求等。接触器线圈额定电压与电源电压是否一致。 2、根据元件布置图222安装电器元件。3、固定特别提示1、安装电器元件应使元件位置整洁、匀称，并紧固程度适当定；2、装配中没有损坏电器元件 （二）安装三相交流异步电动机单向直接启动主电路接线1、根据接线图223安装控制线路，按照由里到外、由低到高的顺序。先做控制电路，后做主电路。进行板前明线布线。 2、安装电动机。 3、连接电源、电动机等控制板外部接线。4、自检。(1)主电路接线检查。(2)控制电路接线检查。5、交验。6、通电试车。 为保证人身安全，在通电试车时，要认真执行安全操作规程的有关规定，由老师检查并现场监护。 接通三相电源L1、L2、L3，合上电源开关QS，用电笔检查熔断器出线端，氖管亮说明电源接通。按下SB，观察接触器情况是否正常，是否符合线路功能要求，观察电器元件动作是否灵活，有无卡阻及噪声过大现象，观察电动机运行是否正常。若有异常，立即停车检查。7、试车完毕，先拆除三相电源线，再拆除电动机线。8、根据要求，拆除所有器件，并将所有器件放到指定位置。注意事项：1、按接线图的走线方法进行板前明线布线。布线横平竖直、分布均匀，同一平面的导线高低或前后一致，不能交叉。 2、导线与接线端子连接时，不能压绝缘层、不反圈和露铜不超过3mm。 3、一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根。 4、所有从一个接线端子到另一个接线端子的导线必须连续，中间不能有接头。 5、电动机的外壳必须可靠接地。 6、电源进线应接在螺旋式熔断器下接线座，出线接在上接线座。7、按钮内接线，用力不可过大，以免螺钉打滑。 8、线路接线正确无误，方可通电试车，必须有指导教师在现场监护。9、穿工作服，遵守实训场所纪律，确保用电安全。课题序号4授课班级06（12）授课课时8授课形式新授项目四点动、自锁混合控制线路工作任务通过本课题的训练掌握点动、自锁混合控制线路工作原理、完成该线路的安装、学会排除出现的简易故障。 重点及难点电路的工作原理及控制电路的安装一、工作图（二）线路工作原理合上开关QS1连续控制：KM主触头闭合 电动机M连续转动KM常开触头闭合 自锁按SB2 KM线圈得电起动：KM主触头打开 电动机M停止转动KM常开触头打开 解除自锁按SB1 KM线圈失电停止：2点动控制：起动：按下按钮SB3KM线圈得电KM主触头闭合电动机连续转动。停止：松开按钮SB3KM线圈失电KM主触头断开电动机停转。（三）电动机基本控制线路故障检修的一般步骤和方法1用试验法观察故障范围，初步判定故障范围。试验法是在不扩大故障范围，不损坏电气设备和机械设备的前提下，对线路进行通电试验，通过观察电气设备和电器元件的动作，看它是否正常，各控制环节的动作程序是否符合要求，找出故障发生部位或回路。2用逻辑分析法缩小故障范围。逻辑分析法是根据电器控制线路的工作原理、控制环节的动作程序以及它们之间的联系，结合故障现象作具体的分析，迅速地缩小故障范围，从而判断出故障所在。这种方法是一种以准为前提，一快为目的的检修方法，特别使用于对复杂电路的故障检查。3用测量法确定故障点测量法是利用电工工具和仪表（如测电笔、万用表等）对线路进行带电或段电测量，是检查故障点的有效方法。4根据故障点的不同情况，采取正确的维修方法排除故障。5检修完毕，进行通电空载校验或局部空载校验。6检验合格，通电正常运行。二、技能训练（一）实习步骤：1.按元件明细表将所需器材配齐并检验元件质量。2.在控制板上按位置布置图安装所有电器元件。3.进行板前明线布线。4.自检控制板布线的正确性及美观性。5.进行控制板外部布线。6.经指导老师初检后，通电检验。（二）操作要领1、电源进线应接在螺旋式熔断器的下接线座上，出线则应接在上接线座上。2、按钮内接线时，用力不可过猛，以防螺钉打滑。（三）注意事项1、电动机及按钮的金属外壳必须可靠接地。2、按布线的原则要求进行。3、正确的使用电工工具。课题序号5授课班级06（12）授课课时12授课形式新授项目五、安装与检修交流电动机正反转控制线路工作任务1、会按照工艺要求正确安装交流电动机正反转控制电路；2、能正确识读电路图、装配图；3、理解交流电动机正反转控制原理；4、根据故障现象，检修交流电动机正反转控制电路。重点及难点电路的工作原理及控制电路的安装一、工作图 图311 工作原理图图312 元件安装布置图图313 接线图二、读图 (一)本任务涉及低压电器本任务涉及的低压电器有组合开关、熔断器、按钮开关、交流接触器、热继电器、三相异步电动机。 （二）对照工作原理图、元件安装布置图、接线图识别相对应的元器件。（三）控制线路工作过程：先合上电源开关QS：1、正转控制 KMl常闭触头打开使KM2线圈无法得电(联锁)启动：按SB1KMl线圈得电 KMl主触头闭合电动机M通电起动正转 KMl常开触头闭合自锁 KMl常闭触头闭合解除对KM2的联锁停止：SB3KMl线圈失电 KMl主触头打开电动机M停止正转 KMl常开触头打开解除自锁2、反转控制 KM2常闭触头打开使KMl线圈无法得电(联锁)启动：按SB2KM2线圈得电 KM2主触头闭合电动机M通电启动反转 KM2常开触头闭合一自锁 KM2常闭触头闭合解除对KMl的联锁停止：按SB3KM2线圈失电 KM2主触头打开电动机M停止反转 KM2常开触头打开解除自锁由此可见，通过SB1、SB2控制KMl、KM2动作，改变接入电动机的交流电的三相的顺序，就改变了电动机的旋转方向。三、工作准备1、工具、仪表及器材 (1)工具 测电笔、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、校验灯等。 (2)仪表 5050型兆欧表、T301A型钳形电流表、MF47型万用表。(3)器材 按图备齐；按主电路，辅助电路的电流容量选择好规定截面的导线，导线颜色和数量根据实际情况而定。2、场地要求：电工实训室，电工工作台。四、工作步骤1、按表配齐所用电器元件，并进行质量检验。电器元件应完好无损，各项技术指标符合规定要求，否则应予以更换。 2、在控制板上按如图312所示安装所有的电器元件，并贴上醒目的文字符号。 3、按如图313所示接线图进行板前明线布线。 4、根据如图311所示电路图检查控制板布线的正确性。 5、安装电动机。做到安装牢固平稳，以防止在换向时产生滚动而引起事故。 6、可靠连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。 7、连接电源、电动机等控制板外部的导线。导线要敷设在导线通道内，或采用绝缘良好的橡皮线进行通电校验。 8、自检。安装完毕的控制线路板，必须按要求进行认真检查，确保无误后才允许通电试车。 (1)主电路接线检查 (2)控制电路接线检查 9、交验合格后，通电试车。通电时，必须经指导教师同意后，由指导教师接通电源，并在现场进行监护。出现故障后，学生应独立进行检修。若需带电检查时，也必须有教师在现场监护。 10、通电试车完毕，停转、切断电源。先拆除三相电源线，再拆除电动机负载线。注意事项： 1、螺旋式熔断器的接线要正确，以确保用电安全。 2、接触器联锁触头接线必须正确，否则将会造成主电路中两相电源短路事故。3、通电试车时，应先合上QS，再按下SBl(或SB2)及SB3，看控制是否正常，并在按下SBl后再按下SB2，观察有无联锁作用。 4、训练应在规定的定额时间内完成，同时要做到安全操作和文明生产。训练结束后，安装的控制板留用。课题序号6授课班级06（12）授课课时12授课形式新授项目六安装与检修交流电动机联锁控制线路工作任务1、会按照工艺要求正确安装交流电动机联锁控制电路；2、能正确识读电路图、接线图和装配图；3、能分析交流电动机联锁控制原理；4、能根据故障现象，检修交流电动机联锁控制电路。重点及难点电路的工作原理及控制电路的安装一、工作图图441 工作原理图图442 元件安装布置图 图443 接线图二、工作准备1、工具、仪表及器材(1)工具 测电笔、螺钉旋具、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电工刀、校验灯等。 (2)仪表 5050型兆欧表、T301A型钳形电流表、MF47型万用表。(3)器材 按图备齐；按主电路，辅助电路的电流容量选择好规定截面的导线，导线颜色和数量根据实际情况而定2、场地要求：电工实训室，电工工作台。二、读图(一)本任务涉及的低压电器本任务涉及的低压电器有组合开关、熔断器、按钮开关、交流接触器、热继电器、三相异步电动机。（二）对照工作原理图、元件