电机与电气控制项目教程

绪论任务１了解电能和电机任务２常用的基本电磁定律任务３本课程的性质、任务和内容任务４本课程的特点和学习方法任务１了解电能和电机一、电能人类社会的生存和发展离不开能源。能源形式多种多样，如电能、光能、热能、机械能、化学能、原子能等。其中，电能是最重要的能源之一，是现代工业生产的主要能源和动力。与其他能源形式相比，电能具有明显优点：易于由其他形式的能量转换而来，也易于转换为其他形式的能量以供应用；输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。另外，它还是一种洁净的二次能源，对环境的污染非常小。因此，电能在工农业生产、交通运输、科学技术、信息传输、国防建设以及日常生活等各个领域获得了极为广泛的应用。下一页返回任务１了解电能和电机二、电机电机是与电能的生产、传输和使用有关的最重要的能量转换设备，不仅是工业、农业和交通运输的重要设备，而且在包括各类家电在内的日常生活中的应用也很广泛。电机是运用电磁原理实现能量转换或传递的一种电磁装置，种类很多，按其功能可分为发电机、电动机、变压器和控制电机四种。发电机的功能是将机械能转换为电能。电动机的功能是将电能转换为机械能，可以作为拖动各种生产机械的动力，也是最主要的用电设备。变压器的作用是将一种电压等级的交流电能变换为另一种电压等级的交流电能的装置。控制电机主要用于信号的变换与传递，在自动控制系统中作为检测、校正及执行元件的特种电机，包括交、直流伺服电动机，步进电动机，直线电动机，交、直流测速发电机，感应同步电机及旋转变压器等。上一页返回任务２常用的基本电磁定律一、安培定则不仅磁体能产生磁场，电流周围也存在着磁场，这种现象叫作电流的磁效应。近代科学进一步证明，产生磁场的根本原因是电流，且电流越大，它所产生的磁场就越强。电流产生的磁场方向可用安培定则（又称为右手螺旋法则）来判断，一般分为以下两种情况。１.直线电流产生的磁场用右手握住通电导体，伸直的大拇指所指方向为电流方向，则弯曲四指指向就是磁感线的环绕方向，即磁场方向，如图０－１（ａ）所示下一页返回任务２常用的基本电磁定律２环形电流产生的磁场用右手握住通电线圈（螺线管），以弯曲四指指向线圈电流方向，则拇指指向就是线圈内部磁感线方向，即Ｎ极方向，如图０－１（ｂ）所示。通电的螺线管相当于一根条形磁体。二、左手定则通电导体在电磁场中受到的力称为电磁力，也称安培力，用Ｆ表示，单位：牛（顿），用Ｎ表示。上一页下一页返回任务２常用的基本电磁定律如果把一根通电直导体放在磁场中，它也会受到磁力的作用。通电导体在磁场内的受力方向，可以用左手定则来判断。将左手伸平，拇指与四指垂直，磁感应线穿过手心，四指指向电流方向，则拇指的指向就是通电导体的受力方向，如图０－２所示。把一段通电导线放入磁场内，当电流方向与磁场方向垂直时，电流所受的电磁力最大，即：Ｆ＝ＢＩｌ如果电流方向与磁场方向不垂直，而是有一个夹角α，这时通电导线的有效长度为ｌｓｉｎα，电磁力的计算公式则为：Ｆ＝ＢＩｌｓｉｎα上一页下一页返回任务２常用的基本电磁定律三、楞次定律电流能够产生磁场，一定条件下磁场也能产生电流。利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。电磁感应现象产生的电流被称为感应电流。产生感应电流的电动势被称为感应电动势。（１）楞次定律的内容：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化（２）楞次定律是判断感应电动势或感应电流方向的普遍规律。（３）使用楞次定律可分三步：①首先判断原磁通的方向及其变化趋势。②根据感应电流磁场方向永远和原磁通变化趋势相反的原则，确定感应电流的磁场方向。③用安培定则判断感应电动势或感应电流的方向。上一页下一页返回任务２常用的基本电磁定律四、法拉第电磁感应定律１法拉第电磁感应定律的内容线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。２公式若Ｎ匝线圈，则上一页下一页返回任务２常用的基本电磁定律五、直导线切割磁感线产生感应电动势方向判定和计算１方向判断：右手定则如图０－３所示，平伸右手，拇指与其余四指垂直，让掌心正对磁场方向，用拇指指向表示导体运动方向，则其余四指的指向就是感应电动势的方向（从低电位指向高电位）。２感应电动势的计算当导体、导体运动方向和磁感线方向三者相互垂直时，导体中感应电动势为：ｅ＝Ｂｌｖ若导体运动方向与磁感线方向有一夹角α，则导线中感应电动势为：ｅ＝Ｂｌｖｓｉｎα上一页下一页返回任务２常用的基本电磁定律六、磁路欧姆定律在磁阻Ｒｍ组成的磁路中，通过磁路中的磁通Φ与产生该磁通的磁动势Ｆ成正比，与磁路的磁阻Ｒｍ成反比。即：上一页返回任务３本课程的性质、任务和内容本课程是电气自动化设备安装与维修、机电一体化技术、供用电技术等专业的一门技术基础课，它是将“安全用电”“电机学”“电力拖动”“控制电机”等课程有机结合而成的一门课程。本课程的任务是使学生掌握安全用电、交直流电机、变压器及控制电机的基本结构和工作原理，掌握典型的电动机控制线路等内容，为后续课程的学习和今后从事相关专业工作准备必要的基础知识，同时也有助于培养学生在电机与电气控制方面分析和解决问题的能力。本课程的内容有安全用电、直流电机、变压器、三相异步电动机、异步电动机的拖动控制、气压传动控制、低压电气控制系统设计与检修共７个项目返回任务４本课程的特点和学习方法电机与电气控制技术是一门理论性很强的技术基础课，又具有专业课的性质，涉及的知识面广，是电学、磁学、动力学、热学等学科知识的综合。在掌握基本理论知识的同时，还要注意培养实验动手操作技能和计算能力，因此实践性也较强。为了学好这门课，学习时应注意以下几点：（１）要抓住知识重点，即牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性（２）要有良好的学习方法，可运用对比或比较的学习方法，找出各种电机的共性和特点，加深理解。（３）注重理论联系实际，要重视实验实训和下厂实习。（４）针对本书的编写特点，每个项目后均附有项目小结和思考与练习题，方便自行复习，建议在学习每个项目之前，首先预习相关的思考题，带着问题学习，效果会更好。返回图０－１电流产生的磁场返回（ａ）直线电流产生的磁场；（ｂ）环形电流产生的磁场图０－２左手定则返回图０－３右手定则返回图０－４ＭＮ切割磁场运动返回项目１安全用电任务１学习安全用电的基本常识任务２电气火灾与现场处理任务３常用电工工具的使用任务４认识实习实训室任务１学习安全用电的基本常识一、电流对人体的伤害１电流对人体的伤害形式所谓触电是指电流流过人体时，会对人体造成伤害，甚至死亡。其伤害的形式有电击和电伤两种类型。（１）电击是指电流通过人体内部，对内部组织造成的伤害。主要伤害人的心脏、呼吸和神经系统，如使人出现窒息、心颤、心跳骤停乃至死亡。（２）电伤是指电流对人体外部造成的局部伤害，如灼伤。２电流对人体伤害程度的主要影响因素（１）电流大小。通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感觉也就越强烈，危险性就越大。下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（２）电流通过人体的路径。电流流过头部，会使人昏迷；电流流过心脏，会引起心脏颤动；电流流过中枢神经系统，会引起呼吸停止、四肢瘫痪等。电流流过这些要害部位时，对人体都有严重的危害。（３）通电时间。通电时间越长，一方面可使能量积累越多；另一方面还可使人体电阻下降，导致通过人体的电流增大，其危险性也就越大。（４）电流频率。电流频率不同，对人体的伤害程度也不同。一般来说，民用电对人体的伤害最严重。（５）电压高低。触电电压越高，通过人体的电流就越大，对人体的危害也就越大。低于３６Ｖ的电压称为安全电压，在一般情况下对人体无伤害。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识说明：人是导体，容易让电流通过，电流对人体的危害性跟电流的大小有关。通过人体的电流达到８～１０ｍＡ时，人体就很难摆脱带电体；通过人体的电流达到１００ｍＡ时，只要很短的时间，就会使人窒息，心跳停止，发生触电事故。电流越大，触电到死亡的时间就越短。大量的实验表明：低于３６Ｖ的电压对人体是安全的，称为安全电压。（６）人体状况。电流对人体的危害程度与人体状况有关，即与性别、年龄、健康状况等因素有很大的关系。通常，女性较男性对电流的刺激更为敏感，感知电流和摆脱电流的能力要低于男性；儿童触电比成人要严重。此外，人体健康状态也是影响触电时受到伤害程度的因素。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（７）人体电阻。人体对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用表现为人体电阻，而人体电阻主要来自于皮肤表层。起皱和干燥的皮肤电阻很大，皮肤潮湿或接触点的皮肤遭到破坏时，电阻就会突然减小，同时人体电阻将随着接触电压的升高而迅速下降。二、人体触电的类型与原因１人体触电类型触电常分为低压触电和高压触电。（１）低压触电。常见的触电类型有两相触电和单相触电。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识①两相触电。人体的不同部位分别接触到同一电源的两根不同相位的相线，电流由一根相线经人体流到另一根相线的触电现象被称为两相触电，也被称为双线触电。这是最危险的触电方式，如电工在工作时双手分别接触两根电线造成触电，如图１－１所示（虚线所示为电流流过人体的路径），所以电工在一般情况下不允许带电作业。②单相触电。人体的某一部位碰到相线或绝缘性能不好的电器设备外壳时，电流由相线经人体流入大地的触电现象被称为单相触电，也被称为单线触电这是最常见的触电方式，如人站在地上手接触绝缘破损的家用电器造成触电，如图１－２所示（虚线所示为电流流过人体的路径）。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（２）高压触电。高压触电比低压触电危险得多，常见的类型有高压电弧触电和跨步电压触电。①高压电弧触电。人体靠近高压线，因空气弧光放电造成的触电。②跨步电压触电。人走进高压线掉落处，前后两脚电压超过３６Ｖ时造成的触电，如图１－３所示。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识２人体触电的原因（１）电工违规操作。如电气线路、设备安装不符合安装安全规程，人碰到导线或由跨步电压造成触电；在维护检修时，不严格遵守电工操作规程，麻痹大意，造成事故；现场临时用电管理不善等。如图１－４所示为电线盒中的电线头裸露在外面，如果带电，这样的线头外露就非常可能造成触电事故。（２）用电人员安全意识淡薄。如用电人员缺乏用电知识或在工作中不注意，不遵守有关安全规程，直接触碰上了裸露在外面的导电体；在高压线下违章施工或在高压线下施工时不遵守操作规程，使金属构件物接触高压线路而造成触电；操作漏电的机器设备或使用漏电电动工具等。如图１－５所示为一只没有柜门的临时电柜上正插着一台电焊机，里面的插座全部裸露在外，现场也没专人看管，这样也容易发生触电事故。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（３）电气设备绝缘受损。如由于电气设备损坏或不符合规格，又没有定期检修，以致绝缘老化、破损而漏电，人员没有及时发现或疏忽大意，触碰了漏电的设备等。如图１－６所示为路边的灯箱，外箱已经破烂不堪，电线和灯管均裸露在外面，如果行人不小心碰到，很可能发生触电事故，后果不堪设想。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（４）其他原因。如由于外力的破坏等原因，如雷击、弹打等，送电的导线断落地上，导线周围将有大量的扩散电流向大地流入，出现高电压，人行走时跨入了有危险电压的范围，造成跨步电压触电；雷雨时，在树下或高大建筑物下躲雨，或在野外行走，或用金属柄伞，则容易遭受雷击，引起电损伤；在电线上晒衣服或大风把电线吹断形成跨步电压等。如图１－７所示，居民小区的箱式变压配电站和变压器之间有一道狭窄的空间，电力部门为安全起见用铁护栏将其围住，但有的居民对上面标注的“有电危险，请勿靠近”的警示语视而不见，有人翻越护栏在检修梯下晾晒衣物，如果发生触电事故，后果不堪设想。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识三、触电的现场处理触电处理的基本原则是动作迅速、救护得法、不惊慌失措、束手无策。当发现有人触电时，必须使触电者迅速脱离电源，然后根据触电者的具体情况，进行相应的现场急救。１使触电者脱离电源（１）迅速拉开闸刀或拔去电源插头，如图１－８所示。（２）用不导电物体如干燥木棒、竹竿等将电线从触电者身上挑开，如图１－９所示。（３）用手头的刀、斧、锄等带绝缘柄的工具，将电线砍断或撬断，如图１－１０所示。（４）如果触电现场远离开关或不具备关断电源的条件，救护者可站在干燥木板上，用一只手抓住衣服将其拉离电源，如图１－１１所示上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识在使触电者脱离电源时应注意的事项：①救护人不得采用金属和其他潮湿的物品作为救护工具。②未采取绝缘措施前，救护人不得直接触及触电者的皮肤和潮湿的衣服。③在拉拽触电者脱离电源的过程中，救护人宜用单手操作，这样对救护人比较安全。④当触电者位于高位时，应采取措施预防触电者在脱离电源后坠地摔伤或摔死。⑤切勿用潮湿的物件搬动触电者。⑥夜间发生触电事故时，应考虑切断电源后的临时照明问题，以利救护。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识２现场诊断当触电者脱离电源后，除及时拨打“１２０”联系医疗部门外，还应进行必要的现场诊断和抢救。对触电者进行现场诊断的方法如图１－１２所示。３现场急救触电的现场急救方法有口对口人工呼吸抢救法和人工胸外挤压抢救法（１）口对口人工呼吸抢救法。若触电者呼吸停止，但心脏还有跳动，应立即采用口对口人工呼吸抢救法，如图１－１３所示。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（２）人工胸外挤压抢救法。若触电者虽有呼吸但心脏停止跳动，应立即采用人工胸外挤压抢救法，如图１－１４所示。若触电者伤害严重，呼吸和心跳都停止或瞳孔开始放大，应同时采用“口对口人工呼吸”和“人工胸外挤压”抢救法，如图１－１５所示在进行触电现场急救时，要注意以下事项：①应将触电人员身上妨害呼吸的衣服全部解开，越快越好。②应迅速将口中的假牙或食物取出。③如果触电者牙齿紧闭，须使其口张开，把下颚抬起，用两手四指托在下颚背后外，用力慢慢往前移动，使下牙移到上牙前。④不能打强心针，也不能泼冷水。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识四、防止触电的技术措施１绝缘它是防止人体触及带电体，用绝缘物把带电体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。应当注意：很多绝缘材料受潮后会丧失绝缘性能或在强电场的作用下遭到破坏，丧失绝缘性能。２屏护屏护是指采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等把带电体同外界隔绝开来。电器开关的可动部分一般不能使用绝缘，而需要屏护。高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识３间距间距就是指必要的保证安全的距离。间距除用于防止触及或过分接近带电体外，还能起到防止火灾、防止混线、方便操作的作用。在低压工作中，最小检修距离不应小于０.１ｍ。４接地接地是指与大地的直接连接，电气装置或电气线路带电部分的某点与大地连接、电气装置或其他装置正常时不带电部分某点与大地的人为连接都叫接地。５保护接地为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险，将该电气设备经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的做法被称为保护接地。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识由于绝缘破坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，都应采取保护接地措施。如洗衣机、电冰箱、微波炉等电气设备的金属外壳都应予以接地。一般低压系统中，保护接地电阻值应小于４Ω。６保护接零保护接零就是把电气设备在正常情况下不带电的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。应当注意的是，在三相四线制的电力系统中，通常是把电气设备的金属外壳同时接地、接零，这就是所谓的重复接地保护措施，但还应该注意，零线回路中不允许装设熔断器和开关。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识７装设漏电保护装置为了保证在故障情况下人身和设备的安全，应尽量装设漏电流动作保护器。如图１－１６所示。它动作灵敏，切断电源时间短，可以在设备及线路漏电时自动切断电源，只要能合理选用和正确安装、配合空开使用，对于保护人身安全、防止设备损坏和预防火灾的产生都会有明显的作用。在选用上，保护人身安全可选择漏电动作电流３０ｍＡ，动作时间小于０.１ｓ；预防火灾选择３００ｍＡ。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识注意事项：（１）按规定每月检查一次，即操作漏电保护器的试验按钮，检查其是否能正常断开电源。（２）检查时应注意操作试验按钮的时间不能太长，一般以点动为宜，次数也不能太多，以免烧毁内部元件。（３）使用中发生跳闸，经检查未发现开关动作原因时，允许试送电一次，如果再次跳闸，应查明原因，找出故障，不得连续强行送电。８加强绝缘加强绝缘就是采用双重绝缘或另加总体绝缘，即保护绝缘体以防止通常绝缘损坏后的触电。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识９常用右手操作电器在生活中，我们要养成使用右手操作电器、开关以及插拔插头的好习惯。这是因为，当处于触电状态中时，人体要摆脱电压是很困难的，而正常人的右手比较有力气，如果触电事故真的不幸发生，右手摆脱电源的机会大些，同时触电时电流流经人体的途径对人体重要器官伤害较小，对人的生命安全保障也大些，所以要养成这种好习惯。１０装设自动空气断路器自动空气断路器除了能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，用于不频繁操作的电源开关，如图１－１７所示。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识使用注意事项：（１）保持空开箱的外壳完好，防止触及带电部分造成人身触电事故（２）不能频繁地进行开启和关闭的操作，动作要干脆利落，否则空开容易损坏。（３）开关顺序：开启时先开总开关，再依次开启分开关；关闭时相反，先关分开关，再关总开关。（４）每操作一个开关，间隔一定时间。（５）若开启后有异常响声和气味，或者遇到开关跳闸不能复位，应及时通知电工检修。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识１１插线板插座通常有一定的额定电流和额定功率，长时间超过额定功率工作，插座线材容易烤焦变黄，甚至造成线路短路引起火灾。一般人不会关心插座上接了多少大功率用电器，有没有超出额定功率，根本没有意识到这样的危险性，形成较大的安全隐患。其中出事故较多的原因是插排本身的质量问题，在使用中其温度过高，发生短路或引起火灾。另外一个原因是使用问题，就是使用大功率的用电器。冷热的变化及插拔插头，可导致接头松动，这就为短路留下“祸根”。使用注意事项：（１）使用时尽量固定牢固。（２）插拔插头动作不要太大。（３）经常检查插头是否插接牢固。上一页下一页返回任务１学习安全用电的基本常识（４）电源线一般较细，最好不要使用大功率电器。（５）电源线不要拖放在地面，以防绊人。（６）电源线不能被重物压住，以免损坏绝缘层漏电。（７）防止水、粉尘或其他导电体落入插孔内造成短路。上一页返回任务２电气火灾与现场处理一、电气火灾的原因电气火灾隐患的特点就是火灾隐患的分布性、持续性和隐蔽性。由于电气系统分布广泛、长期持续运行，电气线路通常敷设在隐蔽处（如吊顶、电缆沟内），火灾初期不易被火灾报警系统发现，也不易为肉眼所观察到。引起电气火灾的主要原因如下。１短路由于电路中的导线选择不当、绝缘老化、安装不当等原因，都可能造成电路短路。发生短路时，其短路电流比正常电流大很多倍，由于电流的热效应，产生大量的热量，引起电气火灾。造成短路的原因除导线的选择不当、绝缘老化、安装不当外，还有电源过电压，造成绝缘击穿；小动物跨接在裸线上；室外架空线的线路松弛，在大风作用下发生碰撞；线路与各种运输物品或金属物品相碰等。下一页返回任务２电气火灾与现场处理如图１－１８所示为电缆线绝缘破损，如果有电，非常容易由于短路形成电气火灾。２过载不同规格的导线，允许流过的电流都有一定的范围。在实际使用中，流过导线的电流大大超过其允许值，就会造成过载，产生很多的热量。这些热量往往不能及时地被散发掉，就可能使导线的绝缘物质燃烧，或使绝缘物质受热而失去绝缘能力造成短路，引起火灾。发生过载的原因有导线截面选择不当，实际负载已超过了导线的安全电流；“小马拉大车”，即在线路中接入了过多的大功率设备，超过了配电线路的负载能力。如图１－１９所示为某工地上电线私拉乱接，容易造成电气火灾等意外。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理３漏电线路的某一个地方因某种原因（风吹、雨打、日晒、受潮、碰压、划破、摩擦、腐蚀等）使电线的绝缘下降，导致线与线、线与地有部分电流通过，泄漏的电流在流入大地途中，如遇电阻较大的部位（如钢筋连接部位），会产生局部高温，致使附近的可燃物着火，引起火灾。如图１－２０所示为某居民小区外墙上凌乱的电线，时间久了，非常容易引起电气火灾。二、电气火灾的现场处理电气火灾的起因与一般火灾不同，紧急处理的方法也不一样，具体处理方法如下。１尽快切断电源当用电设备或电气线路发生火灾时，应尽快切断电源，以防火势蔓延和灭火时触电，并及时报警。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理２选用合适的灭火机带电灭火时，应选用干黄砂、二氧化碳、１２１１（二氟－氯－溴甲烷）、二氟二溴甲烷或干粉灭火机。严禁用泡沫灭火机对带电设备进行灭火，否则既有触电危险，又会损坏电气设备。３保持适当的距离灭火时，要保证灭火器与人体间距及灭火器与带电体之间的最小距离，避免与电线、电气设备接触，特别要留心地上的电线，以防触电。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理三、电气火灾的防范措施１防止短路引起的火灾（１）严格按照电力规程进行安装、维修，根据具体环境选用合适的导线和电缆。（２）选用合适的安全保护装置。（３）注意对插座、插头和导线的维护，如有破损要及时更换，做到不乱拉电线及乱装插座；对有孩子的家庭，所有明线和插座都要安装在孩子够不着的位置；不在插座上接过多和功率过大的用电设备；不用铜丝代替熔断丝等，如图１－２１所示。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理２防止过载引起的火灾（１）对重要的物资仓库、居住场所和公共建筑物中的照明线路，有可能引起导线或电缆长时间过载的动力线路，以及采用有延烧性护套的绝缘导线敷设在可燃建筑构件上时，都应采取过载保护。（２）线路的过载保护一般采用断路器，其延时动作整定电流不应大于线路长期允许通过的电流。如用熔断器做过载保护，熔断器熔体的额定电流应不大于线路长期允许通过的电流。３防止漏电引起的火灾（１）导线和电缆的绝缘强度不应低于线路的额定电压，绝缘子也要根据电源电压选配。（２）在潮湿、高温、腐蚀场所内，严禁绝缘导线明敷，应使用套管布线；在多尘场所，要经常打扫线路。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理（３）尽量避免施工中的损伤，注意导线连接质量；活动电气设备的移动线路应采用铝套管保护，经常受压的地方用钢管暗敷。（４）安装漏电保护器，经常检查线路的绝缘情况。四、安全使用电器的行为规范（１）启动或关闭电器设备，插、拔插头时，动作干脆利落；将开关扣严或拉妥，防止似接非接状况。（２）禁止用拖导线的方法来移动家用电器、拔插头，插头插牢。移动电气设备时，一定要先拉闸停电，后移动设备，绝不要带电移动。把电气设备移到新的地点后，要先对设备进行检查，确认无问题后，才能开始使用。上一页下一页返回任务２电气火灾与现场处理（３）电器应保持干燥和清洁，不要用汽油、酒精、肥皂水、去污粉等带腐蚀或导电的液体擦抹家用电器表面。（４）注意防止电器设备受潮。电器长期搁置不用，容易因受潮、腐蚀而损坏，重新使用前要认真检查。（５）用电设备在使用中，发现电压异常升高，电器设备冒烟或闻到异味时或发现用电设备有异常的响声、气味、温度、冒烟、火光时，要立即断开电源，再进行检查或灭火抢救。（６）要养成好习惯，用电设备不使用时应尽量断开电源；电器用完后应切断电源，拔下插头。（７）尽量不在同一时间内使用大功率电器。上一页返回任务３常用电工工具的使用一、测电笔１结构测电笔也被称为验电笔，俗称电笔，它是用来检测导线、电器和电气设备的金属外壳是否带电的一种电工工具。其测量范围在６０～５００Ｖ。根据外形来分，测电笔有钢笔式和螺丝刀式两种；根据测量电压高低来分，有低压验电器和高压验电器，低压验电器也称验电笔，其测量范围在５０～２５０Ｖ，由笔尖金属体、氖泡、高压电阻、弹簧、笔尾金属体五部分组成，其结构如图１－２２所示。２使用方法使用测电笔时，以中指和拇指持测电笔笔身，食指接触笔尾金属体或笔挂，如图１－２３所示。当带电体与接地之间电位差大于６０Ｖ时，氖泡产生辉光，证明有电。下一页返回任务３常用电工工具的使用３注意事项（１）使用测电笔之前应先检查测电笔内是否有安全电阻，然后检查测电笔是否损坏，有否受潮或有进水现象。检查合格后方可使用。（２）在使用测电笔测量电气设备是否带电之前，要先将测电笔在有电源的部位检查一下氖管能否正常发光，如能正常发光，方可使用。（３）在明亮的光线下使用测电笔测量带电体时，应注意避光，以免因光线太强而不易观察氖管是否发光，造成误判。（４）螺丝刀式测电笔前端金属体较长，应加装绝缘套管，避免测试的时候造成短路或触电事故。（５）使用完毕后，要保持测电笔清洁，并放置在干燥处，严防碰摔上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用４知识扩展———测电笔的其他用途（１）可用来判断直流是否接地。在对地绝缘的直流系统中，可站在地上用测电笔接触直流系统中的正极或负极。如果测电笔氖泡不亮，则没有接地现象；如果氖泡发亮，则说明有接地现象，其发亮如在笔尖端，则说明为正极接地；如发亮在手指端，则为负极接地。但是必须指出的是，在带有接地监察继电器的直流系统中，不可采用此方法判断直流系统是否接地。（２）可以用来判别交流电和直流电。在用测电笔进行测试时，如果测电笔氖泡中的两个极都发光，就是交流电；如果两个极中只有一个极发光，则是直流电。（３）用于判别电压的高低。普通低压测电笔的电压测量范围为６０～５００Ｖ。有经验的电工可根据经常使用的测电笔氖管发光的强弱来估测电压的大致数值，氖管越亮，说明电压越高。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（４）区分交流电同相或者异相。（５）检查相线是否碰壳。用测电笔接触电气设备的壳体，若氖管发光，则有因相线碰壳而漏电的现象。５数字感应测电笔的简单介绍数字感应测电笔是近年来出现的一种新型电工工具。它通过在绝缘皮外侧利用电磁感应探测，并将探测到的信号放大后利用ＬＣＤ显示来判断物体是否带电。其具有安全、方便、快捷等优点，如图１－２４所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（１）按键说明。①（Ａ键）Ｄｉｒｅｃｔ，直接测量按键（离液晶屏较远），也就是用探头直接接触线路时，请按此按钮。②（Ｂ键）Ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ，感应测量按键（离液晶屏较近），也就是用探头感应接触线路时，请按此按钮。注意：不管电笔上如何印字，请认明离液晶屏较远的为直接测量键；离液晶屏较近的为感应键即可。（２）数字感应测电笔适用于直接检测１２～２５０Ｖ的交直流电和间接检测交流电的零线、相线和断点。还可测量不带电导体的通断。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（３）使用方法。①间接测量：按住Ｂ键，将探头靠近电源线，如果电源线带电的话，数字感应测电笔的显示器上将显示高压符号。可用于隔着绝缘层分辨零线或相线、确定电路断点位置，如图１－２５（ａ）所示。②直接测量：按住Ａ键，将探头接触带电体，数字感应测电笔的显示器上将分段显示电压，最后显示数字为所测电路电压等级，如图１－２５（ｂ）所示二、电工刀１结构电工刀是用来剖削电线线头、切割木台缺口、削制木槽的专用工具，其外形如图１－２６所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２注意事项在使用电工刀时，应注意以下几点：（１）不得用于带电作业，以免触电。（２）应将刀口朝外剖削，并注意避免伤及手指。（３）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。（４）使用完毕后，随即将刀身折进刀柄。三、螺丝刀１结构螺丝刀又名起子，按照功能和头部形状可以分为一字形和十字形，如图１－２７所示。按握柄材料的不同，又可分为木柄和塑料柄两类。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２注意事项使用螺丝刀时，应注意以下几点：（１）螺丝刀较大时，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旋转时滑脱。（２）螺丝刀较小时，用大拇指和中指夹住握柄，同时用食指顶住柄的末端用力旋动。（３）螺丝刀较长时，用右手压紧手柄并转动，同时左手握住起子的中间部分（不可放在螺钉周围，以免将手划伤），以防止起子滑脱。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（４）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（５）作为电工，不应使用金属杆直通握柄顶部的螺丝刀。（６）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。四、扳手１结构活络扳手又叫活扳手，是一种旋紧或拧松有角螺丝钉或螺母的工具。电工常用的规格有２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍ三种，使用时应根据螺母的大小选配，如图１－２８所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２使用方法使用扳手时，应注意以下几点：（１）使用时，右手握手柄。手越靠后，扳动起来越省力。（２）扳动小螺母时，因需要不断地转动蜗轮，调节扳口的大小，所以手应握在靠近呆扳唇，并用大拇指调制蜗轮，以适应螺母的大小。（３）活络扳手的扳口夹持螺母时，呆扳唇在上，活络扳唇在下。活络扳手切不可反过来使用。（４）在扳动生锈的螺母时，可在螺母上滴几滴煤油或机油，这样就好拧动了。（５）在拧不动时，切不可采用钢管套在活络扳手的手柄上来增加扭力，因为这样极易损伤活络扳唇。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（６）不得把活络扳手当锤子用。（７）活络扳手不可反用，以免损坏活络扳唇。（８）不可用加力杆接长手柄以加大扳拧力矩。（９）整体扳手有正方形、六角形、十二角形（俗称梅花扳手）。其中梅花扳手在农村电工中应用颇广，它只要转过３０°角，就可改变扳动方向，所以在狭窄的地方工作较为方便。五、钢丝钳１结构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，侧口可用来铡切导线线芯、钢丝等较硬线材。钢丝钳各用途的使用方法如图１－２９所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２使用方法使用钢丝钳时，应注意以下两点：（１）使用前，应检查钢丝钳绝缘是否良好，以免带电作业时造成触电事故。（２）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。六、尖嘴钳和斜口钳尖嘴钳因其头部尖细，适用于在狭小的工作空间操作，如图１－３０（ａ）所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用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、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，并在作业时金属部分不要触及人体或邻近的带电体。斜口钳又被称为断线钳，其头部偏斜，专用于剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等，如图１－３０（ｂ）所示。对于粗细不同、硬度不同的材料，应选用大小合适的斜口钳。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用七、剥线钳剥线钳是专用于剥削较细小导线绝缘层的工具，其外形如图１－３１所示。使用剥线钳时，应注意以下几点：（１）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刃口中（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。（２）使用剥线钳时，不允许用小咬口剥大直径导线，以免咬伤导线芯；不允许当钢丝钳使用。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用八、绝缘夹钳１结构绝缘夹钳主要用于在３５ｋＶ及以下的电气设备上装拆熔断器等工作，如图１－３２所示。绝缘夹钳由工作钳口、绝缘和握把三部分组成，钳口要保证夹紧熔断器，各部分所使用的材料与绝缘棒相同。２注意事项在使用绝缘夹钳时，应注意以下几点：（１）操作前，夹钳表面应用清洁的干布擦净。（２）操作时戴绝缘手套、穿绝缘靴及戴护目镜，并必须在切断负载的情况下进行操作。（３）在雨雪或潮湿天气中操作应使用专门防雨夹钳。（４）按规定进行定期试验。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用九、电烙铁电烙铁是电工常用的工具之一，用于焊接各种铜铁导体及电子线路，如图１－３３所示。在使用电烙铁时，应注意以下几点：（１）使用前应检查电源线是否良好，有无被烫伤现象。（２）焊接电子类元件（特别是集成块）时，应采用防漏电等安全措施。（３）当焊头因氧化而不“吃锡”时，不可硬烧。（４）当焊头上锡较多不便焊接时，不可甩锡，（５）不可敲击。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（６）焊接较小元件时，时间不宜过长，以免因热损坏元件或绝缘。（７）焊接完毕，应拔去电源插头，将电烙铁置于金属支架上，防止烫伤或火灾的发生。十、绝缘手套、绝缘靴和绝缘鞋、绝缘垫绝缘手套和绝缘靴，均由特种橡胶制成，一般作为辅助安全用具。但绝缘手套可以作为在低压带电设备或线路等工作的基本安全用具，而绝缘靴在任何电压等级下可以作为防护跨步电压的基本安全用具。１绝缘手套绝缘手套可以使人的两手与带电体绝缘，是用特种橡胶（或乳胶）制成的，分１２ｋＶ（试验电压）和５ｋＶ两种。绝缘手套是不能用医疗手套或化工手套代替使用的。绝缘手套一般作为辅助安全用具，在１ｋＶ以下电气设备上使用时可以作为基本安全用具看待。如图１－３４（ａ）所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２绝缘靴和绝缘鞋绝缘靴采用特种橡胶制成，作用是使人体与大地绝缘，防止跨步电压，分２０ｋＶ（试验电压）和６ｋＶ两种。它的高度不小于１５ｃｍ，而且上部另加高边５ｃｍ。必须按规定进行定期试验。绝缘鞋有高低腰两种，多为５ｋＶ，在明显处标有“绝缘”和耐压等级，作为１ｋＶ以下辅助绝缘用具，１ｋＶ以上禁止使用。使用中，不能用防雨胶靴代替。绝缘靴和绝缘鞋如图１－３４（ｂ）所示。３绝缘垫绝缘垫是辅助安全用具，由特种橡胶制成，其表面有防滑槽纹，厚度不小于５ｍｍ。绝缘垫的最小尺寸为０.８ｍ×０.８ｍ，长度依需要而定，它一般用于铺设在高、低压开关柜前，作固定的辅助安全用具。绝缘垫如图１－３４（ｃ）所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用十一、标示牌标示牌是由干燥的木材或其他绝缘材料制成，不得用金属材料制成，其悬挂处所也应根据规定要求而定。标示牌的用途分为警告、允许、提示和禁止等类型。警告类如“止步，高压危险！”；允许类如“在此工作！”“由此上下！”；提示类如“已接地！”；禁止类如“禁止合闸，有人工作！”“禁止合闸，线路有人工作！”“禁止攀登，高压危险！”等。安全标志分为禁止标志、警告标志、指令标志和提示标志四类。警告标志的几何图形是三角形，图形背景是黄色，三角形边框及图形符号均为黑色。警告标志有：注意安全、当心火灾、当心爆炸等，常用的标示牌式样如图１－３５（ａ）所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用指令标志是提醒人们必须遵守的一种标志。几何图形是圆形，背景为蓝色，图形符号为白色。指令标志有：必须戴防护眼镜、必须戴防毒面具、必须戴安全帽等，如图１－３５（ｂ）所示。提示标志是指示目标方向的安全标志。几何图形是长方形，按长短边的比例不同，分一般提示标志和消防设备提示标志两类。提示标志图形背景为绿色，图形符号及文字为白色。一般提示标志有紧急出口、安全通道等，如图１－３５（ｃ）所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用十二、万用表万用表是一种常用的多功能、多量程的便携式测量仪表，它可以用来测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻等。因此，万用表在电气设备的安装、维修及调试等工作中的应用十分广泛。万用表主要由表头、测量线路和转换开关组成。表头是万用表进行各种测量的公用部分。测量线路是万用表的关键部分，其作用是将各种不同的被测电量转换成磁电系表头能直接测量的直流电流，一般万用表包括多量程直流电流表、多量程直流电压表、多量程交流电压表、多量程欧姆表等。转换开关是为了配合万用表中测量不同电量和量程要求，对测量线路进行变换，用于选择万用表测量的对象及量程。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用１使用前的检查与调整在使用万用表进行测量前，应进行下列检查、调整：（１）外形应完好无破损，当轻轻摇晃时，指针应摆动自如。（２）旋动转换开关，切换应灵活无卡阻，挡位应准确。（３）水平放置万用表，转动表盘指针下面的机械调零螺钉，使指针对准标度尺左边的“０”位线。（４）测量电阻前应进行电调零（每换挡一次，都应重新进行电调零）。即将转换开关置于欧姆挡的适当位置，两支表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使指针对准欧姆标度尺右边的“０”位线。如指针始终不能指向“０”位线，则应更换电池。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（５）检查表笔插接是否正确。黑表笔应接“－”极，红表笔应接“＋”极。（６）检查测量机构是否有效。即应用欧姆挡，短时碰触两表笔，指针应偏转灵敏。２直流电阻的测量（１）首先应断开被测电路的电源及连接导线。若连在电路中测量，将损坏仪表。若在外电路中测量，将影响测量结果。（２）合理选择量程挡位，以指针居中或偏右为最佳。测量半导体器件时，不应选用“Ｒ×１”挡和“Ｒ×１０Ｋ”挡。（３）测量时表笔与被测电路应接触良好。双手不得同时触至表笔的金属部分，以防将人体电阻并入被测电路造成误差。（４）正确读数并计算出实测值。切不可用欧姆挡直接测量微安表头、检流计、电池内阻。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用３电压的测量（１）测量电压时，表笔应与被测电路并联。（２）测量直流电压时，应注意极性。若无法区分正、负极，则先将量程选在较高挡位，用表笔轻触电路，若指针反偏，则调换表笔。（３）合理选择量程。若被测电压无法估计，先应选择最大量程，视指针偏摆情况再作调整。（４）测量时应与带电体保持安全间距，手不得触至表笔的金属部分测量高电压时５００～２５００Ｖ，应戴绝缘手套且站在绝缘垫上使用高压测试笔进行。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用４电流的测量（１）测量电流时，应与被测电路串联，切不可并联。（２）测量直流电流时，应注意极性。（３）合理选择量程。（４）测量较大电流时，应先断开电源然后再撤表笔。５注意事项（１）测量过程中不得换挡。（２）读数时应三点（眼睛、指针、指针在刻度中的影子）成一线。（３）根据被测对象，正确读取标度尺上的数据。（４）测量完毕应将转换开关置空挡或ＯＦＦ挡或电压最高挡。若长时间不用，应取出电池。（５）应在干燥、无振动、无强磁场、环境温度适宜的条件下使用和保存万用表。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用十三、钳形电流表钳形电流表是一种不需断开电路就可直接测量电路交流电流的携带式仪表，在电气检修中使用非常方便，应用相当广泛，其外形如图１－３６（ａ）所示，其使用方法如图１－３６（ｂ）所示。１使用方法钳形电流表最基本的功能是测量交流电流，虽然准确度较低，但因在测量时无须切断电路，因而使用仍很广泛。如需进行直流电流的测量，则应选用交直流两用钳形表。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用使用钳形表测量前，应先估计被测电流的大小以合理选择量程，将量程开关转到合适位置，手持胶木手柄，用食指勾紧铁芯开关，便于打开铁芯。将被测导线从铁芯缺口引入到铁芯中央，然后放松食指，铁芯即自动闭合。被测导线的电流在铁芯中产生交变磁通，表内感应出电流，即可直接读数。注意钳口的接合面应保持接触良好，若有明显噪声或表针振动厉害，可将钳口重新开合几次或转动手柄。在测量较大电流后，为减小剩磁对测量结果的影响，应立即测量较小电流，并把钳口开合数次。测量较小电流时，为使读数较准确，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈后再放进钳口进行测量，此时的实际电流值应为仪表的读数除以导线的圈数。若在较小空间内（如配电箱等）测量时，要防止因钳口的张开而引起相间短路。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用２注意事项（１）使用前应检查外观是否良好，绝缘有无破损，手柄是否清洁、干燥。（２）测量时应戴绝缘手套或干净的线手套，并注意保持安全间距。（３）测量过程中不得切换挡位。（４）钳形电流表只能用来测量低压系统的电流，被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压。（５）每次测量只能钳入一根导线。（６）若不是特别有必要，一般不测量裸导线的电流。（７）测量完毕应将量程开关置于最大挡位，以防下次使用时，因疏忽大意而造成仪表的意外损坏。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用十四、兆欧表兆欧表又叫摇表、绝缘电阻测量仪等，是一种测量电气设备及电路绝缘电阻的仪表，其外形如图１－３７所示。兆欧表主要由３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）。１兆欧表的选用兆欧表的选用主要考虑两个方面：一是电压等级；二是测量范围。测量额定电压在５００Ｖ以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用５００Ｖ或１０００Ｖ的兆欧表。测量额定电压在５００Ｖ以上的设备或线路的绝缘电阻时，可选用１０００～２５００Ｖ的兆欧表。测量瓷瓶时，应选２５００～５０００Ｖ的兆欧表。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用兆欧表测量范围的选择主要考虑两点：一方面，测量低压电气设备的绝缘电阻时可选用０～２００ＭΩ的兆欧表，测量高压电气设备或电缆时可选用０～２０００ＭΩ兆欧表；另一方面，因为有些兆欧表的起始刻度不是零，而是１ＭΩ或２ＭΩ，这种仪表不宜用来测量处于潮湿环境中的低压电气设备的绝缘电阻，因其绝缘电阻可能小于１ＭΩ，造成仪表上无法读数或读数不准确。２兆欧表的使用兆欧表上有３个接线柱，两个较大的接线柱上分别标有Ｅ（接地）、Ｌ（线路），另一个较小的接线柱上标有Ｇ（屏蔽）。其中，Ｌ接被测设备或线路的导体部分，Ｅ接被测设备或线路的外壳或大地，Ｇ接被测对象的屏蔽环（如电缆壳芯之间的绝缘层上）或不需测量的部分。兆欧表的常见接线方法如图１－３８所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用（１）测量前，要先切断被测设备或线路的电源，并将其导电部分对地进行充分放电。用兆欧表测量过的电气设备也须进行接地放电，才可再次测量或使用。（２）测量前，要先检查仪表是否完好。将接线柱Ｌ、Ｅ分开，由慢到快摇动手柄约１ｍｉｎ，使兆欧表内发电机转速稳定（约１２０ｒ／ｍｉｎ），指针应指在“：”处。再将Ｌ、Ｅ短接，缓慢摇动手柄，指针应指在“０”处。（３）测量时，兆欧表应水平放置平稳。测量过程中，不可用手去触及被测物的测量部分，以防触电。兆欧表的操作方法如图１－３９所示。上一页下一页返回任务３常用电工工具的使用３使用注意事项（１）仪表与被测物间的连接导线应采用绝缘良好的多股铜芯软线，而不能用双股绝缘线或绞线，且连接线间不得绞在一起，以免造成测量数据不准。（２）摇动手柄的转速要均匀，不可忽快忽慢地使指针不停地摆动。（３）测量过程中，若发现指针为零，说明被测物的绝缘层可能被击穿短路，此时应停止继续摇动手柄。（４）测量具有大电容的设备时，读数后不得立即停止摇动手柄，否则已充电的电容将对兆欧表放电，有可能烧坏仪表。（５）温度、湿度、被测物的有关状况等对绝缘电阻的影响较大，为便于分析比较，记录数据时应反映上述情况。（６）兆欧表要定期检验，检验时直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差是否在规定范围以内。上一页返回任务４认识实习实训室一、电工实训室装置简介与使用１电工实训装置特点根据《教育部关于以就业为导向，深化高等职业教育改革的若干意见》中提出的“高等职业院校必须把培养学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出地位，促进学生技能的培养”精神。我院采用了浙江天煌公司研制的电工电子实训装置，其分为几个层次和若干模块，不同学制，不同生源的学校可根据自己的实际情况选择实训项目。该设备具有科学性、验证性、实用性、趣味性，是高等、中专、职业学校及各类培训机构为学生参加社会工作前必不可少的训练设备，也可用作考核机构对学生进行考核的理想设备。下一页返回任务４认识实习实训室２实训台及操作桌结构我院电工电子实验室成立于建院初期，２个电工电子综合实验室，承担全院本科１０个专业（方向），专科５个专业（方向）的实验教学任务。本实验室现有实验设备总价值超过１００万元。主要设备有天煌教学仪器ＤＧＪ－０３型实验台２０套，集成实验箱１００个，功率表、万用表等测量仪器２０套、ＣＡ６００（Ｔ）型示波器２０台、ＣＡ２１７１型交流毫伏表２０块。可以开设项目（电工与电子技术实验、电路原理实验、模拟电路实验、数字电路实验、电子元件实验）７０余个。本实验室面向我院计算机、自动化、电信、机电等专业学生开放，同时可为部分专业教师提供科研服务，如图１－４０所示。上一页下一页返回任务４认识实习实训室（１）实验台构成与性能①电源及参数。输入电源：三相四线电源，输入时指示灯亮。电源输出：有嵌入式保险盒和漏电开关二级保护功能，一个应急开关Ａ组：监视电压表：通过换相开关指示三相输出电压。Ｂ组：三相电源输出：由三相电源插座和安全接线座输出电压，通过万能开关控制三相电的输出，以提高安全性。Ｃ组：０～２２０Ｖ电源输出：一组万能插座。为各种仪器提供工作电源。Ｄ组：可调交直流电源：一台０５ｋＶ·Ａ单相调压器，输出０～２４０Ｖ交直流电源，电压输出有表指示。上一页下一页返回任务４认识实习实训室Ｅ组：固定直流稳压电源：输出电压５Ｖ，输出电流最大５００ｍＡＦ组：恒流稳压电源：双路０～３０Ｖ稳压输出，内置式继电器自动换挡。多圈电位器连续调节，使用方便。输出最大电流为１５Ａ，具有预设式限流保护功能，输出由０５级数字电流表、电压表指示，电压稳定度＜１０－２，负载稳定度＜１０－２，纹波电压＜５ｍＶ。②单次脉冲源：每拨按一次钮子开关可得到一组正负脉冲。③函数信号发生器输出正弦波、三角波、矩形波。频率范围：５Ｈｚ～５５０ｋＨｚ分五个频段上一页下一页返回任务４认识实习实训室频率指示：由Ｈｚ表直接读出电压输出范围：正弦波：５Ｈｚ～２５０ｋＨｚ＞４.５Ｖ、２５０～５５０ｋＨｚ＞３.５Ｖ三级衰减：０ｄｂ、２０ｄｂ、４０ｄｂ具有连续细调功能矩形波：５Ｈｚ～２５０ｋＨｚ＞４.５Ｖ、２５０～５５０ｋＨｚ＞３.５Ｖ，幅度连续可调三角波：５Ｈｚ～５５０ｋＨｚ＞１Ｖ④音频功率放大器：输入音频电压不低于１０ｍＶ，输出功率不小于１Ｗ，音量可调，内有喇叭，用于放大器电路扩音，也可作信号寻迹仪器使用。上一页下一页返回任务４认识实习实训室⑤智能型直流电流表：精度０.５级，量程分４挡，分别为±４ｍＡ，具有超量程自动保护功能，电表面板上具有上下限预设报警和回差设定按键，可根据实验情况随时更改任一量程上下限报警数值和回差数据，使用方便，精度高，安全可靠。⑥变压器：内置式２２０Ｖ／１２＋２４Ｖ，功率２５Ｗ。⑦喇叭：８Ω，０.５Ｗ内置式。⑧蜂鸣器：内置式。⑨灯头座：２５０Ｖ、４Ａ灯头座一只，用于实训中电路的验证等，固定在实验台上，使用方便、安全。⑩直流电动机Ｒａ、Ｒｆ调节旋钮（ＳＸＫ－７４５Ａ电工、电子技能实训，ＳＸＫ－７４５Ｂ电工、电子、电拖技能实训无此功能）上一页下一页返回任务４认识实习实训室直流电动机Ｉａ、Ｉｆ指示表（ＳＸＫ－７４５Ａ电工、电子技能实训，ＳＸＫ－７４５Ｂ电工、电子、电拖技能实训无此功能）。智能型多功能交流测量电表：通过选择键能同时测量工作电路中电流Ｉ、电压Ｕ、功率Ｐ、电能Ｗ、工作时间Ｔ。八位液晶显示。（２）实验操作桌。由双面饰面板制成，不变形，不褪色。尺寸：１６０ｃｍ×７０ｃｍ×８０ｃｍ，铝合金框架，造型美观大方，中间设有抽屉，存放工具，左右两只储存柜，用于储存元器件。上一页下一页返回任务４认识实习实训室３.构成与配备（以２４座为例）（１）实训操作桌１２张，一桌２座，操作桌桌面中央设置通用九孔继电控制实训插板（尺寸：４５ｃｍ×７０ｃｍ）。继电控制实验根据电路要求插上电器元件布线实验。元器件已装在特制元件盒上，实验方便、快捷。每张操作桌配有一块胶皮板，保护插板和桌面（如需要在桌上放置电动机、电子线路焊接等）。（２）示教控制台１台：由示教实训操作桌、实训台、演示控制屏组成，能分别控制１２台学生实验台的电源。其尺寸为１６０ｃｍ×７０ｃｍ。（３）实验台，共１２台，每张学生实验操作桌上配置１台。（４）电工电子实训装置器材配备。上一页下一页返回任务４认识实习实训室人体复苏模型１个，灭火器１个，手电钻３台，台钻１台，表笔、扳手、剥线钳、镊子、钢丝钳、尖嘴钳等工具１３套，电烙铁及烙铁架２５套，ＭＦ－４７万用表１３只，数字万用表１３只，电度表１３只，兆欧表１３只，钳形表１３只，转速表１只，绕线机２台，保险盒３９只，配电板２６块，熔断器７８只，拉线开关、圆插座、平灯头各２６只，２０Ｗ日光灯１３套，交流电流表３９只，交流电压表１３只，换相开关１３只，电阻一批，变压器组件１３套，三相电动机拉具１套，钢锯架１３把，单相电动机１３台，三相１８０Ｗ鼠笼形电动机２６台，１００Ｗ直流电机１台，交流接触器５２只，组合开关１３只，３Ｈ铁壳按钮１３只，热继电器２６只，时间继电器１３只，变压器１３只，单刀开关１３只，三相闸刀１３只，信号灯１３只，变压器绕线桌１张，双门立柜２个，敷铜板１３片，初步焊接通用线路板及组件１３套。上一页下一页返回任务４认识实习实训室４主要实训项目（１）电工实验。①基本电工仪表的使用与测量误差的计算。②叠加原理验证及故障判断。③电压源与电流源的等效变换。④戴维南定理的验证。⑤诺顿定理验证。⑥双口网络测试。⑦Ｒ、Ｌ、Ｃ串联谐振电路的研究。⑧正弦稳态交流电路相量的研究。⑨互感实验。上一页下一页返回任务４认识实习实训室⑩单相铁芯变压器特性的测试。三相电路功率的测量。三相异步电动机点动和自锁控制。三相异步电动机的正反转控制。三相异步电动机Ｙ－△减压启动控制。三相异步电动机能耗制动控制。三相异步电动机顺序启动控制。（２）模拟电子实验。①晶体管共射极单管放大器。②负反馈放大器。③射极跟随器。上一页下一页返回任务４认识实习实训室④差动放大器。⑤集成运算放大器的基本应用———模拟运算电路。⑥ＯＴＬ功率放大器。⑦集成功率放大器。⑧串联型晶体管稳压电源。⑨集成稳压器。（３）数字电子实验。①晶体管开关特性、限幅器与钳位器。②ＴＴＬ集成逻辑门的逻辑功能与参数测试。③ＣＭＯＳ集成逻辑门的逻辑功能与参数测试。④集成逻辑电路的连接和驱动。⑤组合逻辑电路的设计与测试。上一页下一页返回任务４认识实习实训室⑥译码器及其应用。⑦数据选择器及其应用。⑧触发器及其应用。⑨计数器及其应用。⑩移位寄存器及其应用。脉冲分配器及其应用。用门电路产生脉冲信号。单稳态触发器与施密特触发器。５５５时基电路及其应用。智力竞赛抢答装置。上一页下一页返回任务４认识实习实训室二、电工实训室安全操作规定（１）实训前，了解实训室内的电源布置及电压等级，了解实训所用仪表、设备和工具的规范化使用方法。（２）实训前，认真检查电源、线路、设备是否正常，仔细检查设备是否有漏电现象，消除一切事故隐患，防止事故的发生。（３）实训前，学员应认真学习操作规程及实训室管理制度，并经考核合格后方可开始实训。（４）实训时，学员应严格按照实训步骤操作，并按设备、工具的操作规程使用各种设备、工具，使用各工具、设备时应轻拿轻放，放置稳妥，严禁超限程使用及违规使用。上一页下一页返回任务４认识实习实训室（５）接线操作前，应确保实训装置各板块已安装牢固，并确保各元器件工作正常；接线时，严格按照工艺要求操作，导线与接线柱应压紧，且无多余裸露导线露出；导线与导线如需连接，应通过端子排，不可直接连接；端子排在接线完成后应盖上盖子。（６）学生接线完成后，应认真检查接线是否正确；检查无误后，再经指导老师检查，确认接线正确后方可由指导老师通电试车。在通电试车过程中，学员不得用手及螺丝刀等触及裸露的带电部分。若需改换接线，应在断开电源后进行。（７）接通电源后，遇到任何异常情况，应立即按下实训装置下方的急停开关，断开电源。待故障排除后方可继续实训。（８）在实训结束离开实训室前，应先整理工位，把各种仪表、设备摆放整齐。上一页下一页返回任务４认识实习实训室（９）实训结束后认真检修设备及线路，如有异常情况及时修理或更换，为下一次实训做好准备工作。（１０）严禁擅自合、断电源总开关。（１１）严禁学员擅自动用与本次实训无关的设备及工具。（１２）实训指导老师有权阻止一切违反安全操作规定的行为，并有权纠正违反安全操作规程的现象。（１３）实训室内不准私自拉接电线，要经常检查开关、插座、保险等电气设施，不得任意加大保险，不得超负荷用电。上一页返回图１－１两相触电返回图１－２单相触电返回图１－３跨步电压触电返回图１－４电线盒中裸露的电线头返回图１－５无人看管的临时电柜返回图１－６路边破损的灯箱返回图１－７变压器旁晾晒的衣服返回图１－８打开闸刀或拔去电源救人返回图１－９用不导电物体挑开电线救人返回图１－１０用绝缘工具救人返回图１－１１利用绝缘特性救人返回图１－１２触电现场诊断方法返回（ａ）看；（ｂ）听；（ｃ）摸图１－１３口对口人工呼吸抢救法返回（ａ）消除口腔杂物；（ｂ）舌根抬起使气道通畅；（ｃ）深呼吸后紧贴嘴吹气；（ｄ）放松换气图１－１４人工胸外挤压抢救法返回（ａ）找准位置；（ｂ）挤压姿势；（ｃ）向下挤压；（ｄ）迅速放松图１－１５呼吸和心跳都停止时的抢救方法返回（ａ）单人操作；（ｂ）双人操作图１－１６漏电保护器返回图１－１７自动空气断路器返回图１－１８电缆线绝缘破损返回图１－１９电线私拉乱接返回图１－２０凌乱的电线返回图１－２１防止短路的措施返回（ａ）不准乱拉电线；（ｂ）不使用绝缘层已损坏的电器；（ｃ）插座上不多接或接功率过大的用电设备；（ｄ）不用铜丝代替熔断丝图１－２２测电笔结构返回（ａ）钢笔式；（ｂ）螺丝刀式图１－２３低压测电笔及其使用方法返回（ａ）钢笔式测电笔用法；（ｂ）螺丝刀式测电笔用法图１－２４数字感应测电笔返回图１－２５数字感应测电笔的使用方法返回（ａ）间接测量法；（ｂ）直接测量法图１－２６电工刀返回图１－２７螺丝刀返回（ａ），（ｂ）十字形；（ｃ）使用方法图１－２８活络扳手返回图１－２９钢丝钳的构造和使用返回（ａ）构造；（ｂ）弯绞线；（ｃ）紧固螺母；（ｄ）剪切导线；（ｅ）铡切钢丝图１－３０尖嘴钳和斜口钳返回（ａ）尖嘴钳；（ｂ）斜口钳图１－３１剥线钳返回图１－３２绝缘夹钳返回图１－３３电烙铁返回图１－３４绝缘用具返回（ａ）绝缘手套；（ｂ）绝缘靴和绝缘鞋；（ｃ）绝缘垫图１－３５常用标示牌返回（ａ）警告标志；（ｂ）指令标志；（ｃ）提示标志图１－３６钳形电流表返回（ａ）外形；（ｂ）使用方法图１－３７兆欧表外形返回图１－３８兆欧表的接线方法返回（ａ）测线路绝缘电阻；（ｂ）测电机绝缘电阻；（ｃ）测电缆绝缘电阻图１－３９兆欧表的操作返回（ａ）校试兆欧表的操作方法；（ｂ）测量时兆欧表的操作方法图１－４０电工电子实训室返回项目２直流电机任务１了解直流电机的结构和工作原理任务２查看直流电机的电枢电动势和电磁转矩任务３了解直流电机的运行任务４诊断直流电动机运行中出现的问题任务５了解直流电动机的机械特性和负载特性下一页返回项目２直流电机任务６让直流电动机转动起来任务７了解直流电动机的制动和反转任务８直流电动机的调速返回上一页任务１了解直流电机的结构和工作原理一、直流电机的基本结构直流电机的基本结构主要分为定子和转子两大部分。这两部分之间的间隙被称为气隙。图２－１所示为直流电机的正剖面图。１定子定子是电机的静止部分，其作用是用来产生磁场，并作为直流电机的机械支撑。它包括主磁极、换向极、电刷装置、机座和端盖等。（１）主磁极。主磁极的作用是产生主磁通。它由主磁极铁芯和励磁绕组组成。主磁极铁芯一般由１～１.５ｍｍ厚的低碳钢板叠压而成，用螺钉固定在机座上。下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理主磁极铁芯柱体部分被称为极身，靠近气隙一端较宽的部分被称为极靴。为了改善气隙磁通量密度的分布，极靴较极身宽，并在两者交接处形成一个凸出的肩部，用以支撑励磁绕组。励磁绕组是由相互串联的圆形或矩形的绝缘铜线制成的集中线圈。主磁极总是成对出现的，相邻主磁极的极性按Ｎ极和Ｓ极交替排列。改变励磁电流的方向就可以改变主磁极的极性，也就改变了磁场的方向。（２）换向极。在两个相邻主磁极之间的中性面内有一个小磁极，它就是换向极。它的构造与主磁极相似，由铁芯和绕组组成。中小容量直流电机的换向极铁芯是用整块钢制成的，大容量直流电机和换向要求较高的直流电机，其换向极铁芯是用薄钢片叠成的。换向极绕组要与电枢绕组串联，因通过的电流大，导线截面较大，匝数较少。换向极的作用是产生附加磁场，改善直流电机的换向，防止电刷与换向器间出现过强的火花。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理（３）电刷装置。电刷装置由电刷、刷握、压紧弹簧、刷杆座等组成。电刷是用碳—石墨等制成的导电块，电刷装在刷握的刷盒内，用压紧弹簧把它压紧在换向器表面上。压紧弹簧的压力可以调整，保证电刷与换向器表面有良好的滑动接触。刷握固定在刷杆上，刷杆装在刷杆座上，彼此之间均绝缘。刷杆座位置可以移动，用以调整电刷位置。电刷数一般等于主磁极极数，各同极性的电刷经软线汇在一起，再引到接线盒内的接线板上。电刷的作用是把转动的电枢绕组与静止的外电路相连接，并与换向器相配合，引入、引出电流，起到整流或逆变器的作用。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理（４）机座和端盖。机座用来固定主磁极、换向极及端盖等，借地脚固定直流电机，起机械支承的作用。因此要求机座有好的导磁性能及足够的机械强度与刚度。机座通常用铸钢或厚钢板焊成。在机座的两边各有一个端盖，端盖的中心处装有轴承，用以支撑转子的转轴。端盖上还固定有电刷架，利用压紧弹簧把电刷压在转子的换向器上。２.转子转子是电机的旋转部分，又称为电枢，是用来产生感应电动势和电磁转矩的，是实现能量转换的关键部分。它包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴等。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理（１）电枢铁芯。电枢铁芯是电机主磁路的一部分，表面有均匀分布的齿和槽，槽中嵌放电枢绕组。为了减少电枢旋转时电枢铁芯中因磁通变化而引起的磁滞及涡流损耗，电枢铁芯通常用０.５ｍｍ厚的两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。电枢铁芯固定在转子支架或转轴上。（２）电枢绕组。在直流电机中，每个线圈称为一个绕组元件，多个绕组元件有规律地连接起来形成电枢绕组。电枢绕组按一定规律嵌放到电枢铁芯槽中，并与换向器做相应的连接，其作用是产生感应电动势和通过电流产生电磁转矩，从而实现机电能量的转换。它是直流电机的主要电路部分上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理电枢绕组按其绕组元件与换向器的连接方式不同，可分为叠绕组（单叠和复叠）、波绕组（单波和复波）和混合（蛙式）绕组。其中单叠和单波是最基本的绕组形式，如图２－２所示。直流电机电枢绕组是双层的，即每个电枢铁芯槽分上下两层嵌放元件有效边。每个元件的一个边嵌放在一个槽的上层，另一个边嵌放在另一个槽的下层，如图２－３所示。（３）换向器。换向器又称为整流子，是直流电机的特有装置。它是由许多带有燕尾的楔形铜片组成的一个圆筒，铜片之间用云母片绝缘，用套筒、Ｖ形环和螺母紧固成一个整体。电枢绕组中不同线圈的两个端头接在一个换向片上，其作用是与电刷配合，可将直流发电机电枢绕组中的交变电动势转换成电刷间输出的直流电压，或是将直流电动机电刷间输入的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理（４）转轴。在转轴上安装电枢和换向器。３.气隙气隙是指静止的磁极和旋转的电枢之间的间隙，它是直流电机磁路的重要部分。气隙大小对直流电机运行性能有很大影响。二、直流电机的工作原理直流电机的工作原理是建立在电和磁相互作用的基础上的。直流电机以及其他旋转电机都是实现机电能量转换的装置，这其中包括直流发电机和直流电动机的工作原理。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理１直流发电机工作原理图２－４所示的是直流发电机的工作原理图。图２－４中Ｎ极和Ｓ极是一对静止的主磁极。主磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱体，其被称为电枢铁芯。铁芯表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线圈ａｂｃｄ，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个弧形铜片１和２上，该铜片被称为换向片，它们的组合体被称为换向器。换向器固定在转轴上且与转轴绝缘。在换向器上放置固定不动而与换向片滑动接触的电刷Ａ和电刷Ｂ，线圈ａｂｃｄ通过换向器和电刷接通外电路。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理２直流电动机工作原理直流电动机工作时接于直流电源上，如Ａ刷接电源正极，Ｂ刷接电源负极。电流从Ａ刷流入，经线圈ａｂｃｄ，再由Ｂ刷流出。图２－５（ａ）所示的瞬间，在Ｎ极下的导体ａｂ中电流是由ａ流向ｂ，在Ｓ极下的导体ｃｄ中电流是由ｃ流向ｄ。根据电磁力定律可知，载流导体在磁场中要受力，其方向可由左手定则判定。因此，导体ａｂ受力的方向向左，导体ｃｄ受力的方向向右。两个电磁力对转轴形成的电磁转矩为逆时针方向，电磁转矩使电枢逆时针方向旋转。当电枢旋转１８０°时，换向片２转至与Ａ刷相接触，换向片１转至与Ｂ刷相接触。电流由正极经换向片２流入，导体ｃｄ中电流是由ｄ流向ｃ，导体ａｂ中电流是由ｂ流向ａ，由换向片１经Ｂ刷流回负极。用左手定则判定，电磁转矩仍为逆时针方向，这样电动机就沿一个方向连续旋转下去。上一页下一页返回任务１了解直流电机的结构和工作原理３直流电机的可逆性一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是外界条件不同而已。如果用原动机拖动电枢恒速旋转，就可以从电刷端引出直流电动势而作为直流电源对负载供电；如果在电刷端外加直流电压，则电动机就可以带动轴上的机械负载旋转，从而把电能转化成机械能。这种同一台电机能作为电动机或发电机运行的原理，在电机理论中