机泵钳工电气专业培训讲义.ppt

1、第1章 电的基本知识1.1 电的基本概念1.1.1 什么是电,通俗一点讲，“电”就是一种“能”，科学一点讲，“电”就是正、负两种电荷之间的相互作用。,1.1.2 电的特点四大特点：快速性瞬时性隐形性 高危险性,1.1.3 电的分类 根据定义，“电”是正、负两种电荷之间的相互作用，如果这两种电荷保持相对不动，我们就把这种电的状态称为“静电”；如果这两种电荷之间产生相互运动，我们就把这种电的状态称为“动电”。习惯上并没有“动电”这种叫法，而是把“动电”按照频率的不同称作直流电或者交流电。频率为零的“动电”就称为直流电，频率不为零的“动电”就称为交流电。我们国家的交流电频率固定为50Hz，所以，也称

2、为“工频”。,“静电”在我们的工作和生活中都普遍存在。,直流电用符号“”来表示，也可以用两个字母“DC”来表示；交流电用符号“”来表示，也可以用两个字母“AC”来表示。,交流电一般是按照正弦波的规律呈现周期性变化的，它们的幅值和相角不是一个确定的值，而是随着时间的变化而变化。交流电又分为单相交流电和三相交流电。三相交流电与单相交流电相比，它们的幅值和相角除了随时间呈现周期性变化以外，而且彼此之间还互差120电角度。,1.1.4 常用电气参数常用参数有“电压”、“电流”、“功率”和“电量”等。电压的单位有：伏、千伏，用符号：V、kV表示。,“电流”就是正、负电荷之间的相互流动。电流的单位有：安、

3、千安，用符号：A、kA表示。正电荷流动的方向就叫做电流的方向。,“功率”也叫“电功率”，“电功率”就是指“电能”的大小。功率的单位有：瓦、千瓦，用符号：W、kW表示。它主要与电压和电流两个量有关，电压越高功率就越大、电流越大功率也就越大。,“电量”是表示利用电能、也就是利用电功率的累积效应。它不仅与电压和电流有关、而且，还与时间有关，时间越长，电量就越大。它类似于液体罐中的罐位，时间越长，流入液体罐中的罐位就越高。电量的单位是：千瓦/时，用符号：kW/h表示。,1.1.5 电压等级的划分我们国家将电压等级划分为下列几种：1000 kV、500kV、330kV、220kV、110kV、35kV、

4、10kV、6kV、380V、220V、110V、48V、36V、24V、12V、5V、3V、1.5V等。电压等级越高，传输的距离越远，输送的电能越大，当然蕴涵的技术含量也就越高，而带来的用电危险性也就越大。我们日常生活中使用的电压一般都是220V的电压。,1.2 安全用电的基本知识电既有有利的一面，也有不利的一面。电，既是非常重要的能源，但是，由于它既看不见，也摸不着，更不敢摸，披着一层神秘的面纱。所以，它还是自然界中第一大“隐形杀手”。,中国石化集团公司颁布的十大“安全生产禁令”中，就有两大禁令、三点内容涉及到安全用电的问题，大家都把十大“安全生产禁令”称为“高压线”。,1.2.1 家庭用电

5、的安全知识家用电器有两类，一类是接入电源之后长久不断电的家用电器，另一类是随用随接，用后断开的家用电器。前者，一般的安全性能都比较好。而后者，危险性就大了许多。, 插拔插头时只要注意两点，一是不要用湿手去插拔插头；二是插拔插头时不要触及插头上的金属裸漏部分。 对于家里的各类电气开关，没有问题时不要轻易去动它。 如果家里的照明灯具不亮了需要更换，必须先断开电源。, 有小孩的家庭，一定要将临时性的电源插座收好，不能让小孩触及到。 家里如果需要临时接入一个灯具或者其它用电设备，在不懂电的情况下，千万不要自己去接，要请懂电的人去帮忙。即便是懂电，在接入时，也一定要将用电设备先安装好之后，最后再接入电源

6、。不论是临时接电还是已有的配电，开关一定要接在火线上。如果所接的灯泡是罗纹灯头，那么，火线必须接在灯头的芯线上，这样的安装接线会更安全一些。而且，接电源时，必须先停电然后再接。, 当使用的家用电器比较多时，不能将多台家用电器插接在同一个电源插座上。 在家里的电源主回路上，最好接入漏电保护开关。 对于家里的任何一项电器操作，都要按“无电当作有电看”的理念来对待。,1.2.2 工厂用电的安全知识在工厂里面，要做到安全用电，就要无条件地遵守用电的规律。“电”是不讲任何情面的，谁违反了用电的规律，谁就要遭受电的惩罚，就要去为违规用电“埋单”。,（1）要防止静电伤害事故的发生。 （2）加强工厂的安全用电

7、管理。 工厂、企业里的用电要比家庭用电复杂得多，涉及的面也要广得多。电压高，等级多，用电设备也都比较庞大、复杂，而且是以变压器、高、低压电动机等电气设备为主，数量多达数台、数十台，甚至是成百上千台。,工厂里的安全用电涉及到两个群体，一是电气专业人员，二是非电专业人员。对于非电专业的人员来讲，要做到安全用电，主要包括以下几个方面： 对于电气设备尽可能做到“眼看手勿动，诚实做君子”。 如果要开机泵，首先要与电工办好相关的开机手续，然后，对机泵进行盘车，确认机泵灵活好用，并确认工艺和仪表满足联锁启动的条件，现场安全、无误后才可开机。, 如果因工作需要，要接临时用电，那么，必须办理相关的临时用电手续，

8、并符合临时用电的安全要求。 对正在运行的电气设备进行巡检时，首先要检查设备外壳的接地线是否完好。用手触摸电气设备时，一定要养成用手背去触摸的习惯。 维护电气设备时，千万不能用水去冲洗电气设备。,1.2.3 安全电压与防爆区域的临时用电作业我们国家将电压等级为36V以下的电压规定为安全电压。流过人体的电流要小于30mA，超过这一电流值对人体就是有害的、也是危险的。这也是选择漏电保护器的极限标准。,工厂里，正规的生产用电，出问题是比较少的，而出问题最多的是临时用电。尤其是在石化企业里，对临时用电的要求非常高。总共有11项临时用电措施需要遵守。,第2章 电路的基本概念与基本规律2.1 三种电气元件的

9、作用及符号表示房屋都是由一块块砖头、一块块瓦片和一条条钢筋等建筑材料建起来的。,电气设备与建造房屋用的东西有些类似，都是由电阻、电容和电感等三种电气元件组成的。电阻好象对应的是砖头，电容好象对应的是瓦片，而电感好象对应的是钢筋。,电阻用字母R来表示，电容用字母C来表示，电感用字母L来表示。电阻的单位是：欧，千欧、兆欧，用字母：、k、M表示。电容的单位是：法、微法，用字母：f、f表示。电感的单位是：亨，毫亨、微亨，用字母：H、mH、H表示。,它们各自都有自己的特长，同类元件串联可以分压，同类元件并联会分流。电阻是耗能元件，而电容和电感都是储能元件。在直流电路中，电容接通的瞬间相当于短路，电感接通

10、的瞬间相当于开路；电路接通稳定之后，电容相当于开路，电感相当于短路。,2.2 电路的基本概念 2.2.1 电路的组成电路是由电源、开关、用电器和导线四大部分组成的。用导线把电源、开关和用电器连接起来所构成的闭合回路就叫做电路。闭合电路中有电流流过。,2.2.2 电路的联接方式电气元件都是由串联和并联两种联接方式组合而成的。,2.2.3 串联电路及其特性几个电气元件头尾相联接在一起，这种联接方式叫做串联。由一个元件或者几个元件串联所构成的部分电路叫做支路。串联电路有它自己独有的特性，那就是：串联电路中的电流处处相等。,2.2.4 并联电路及其特性几个电气元件头和头、尾和尾联接在一起，这种联接方式

11、叫做并联。并联电路也有它自己独有的特性，那就是：并联电路中的电压处处相等。我们日常生活中的照明用电就是采用并联的联接方式，这样的联接方式它们的电压都相同，都是220V。,2.3 电路的基本规律 2.3.1 欧姆定律欧姆定律非常简单，它是反映电压、电阻与电流三者之间关系的一个定律。,式中I表示电流，单位为：安，用字母A表示；U表示电压，单位为：伏，用字母V表示；R表示电阻，单位为：欧，用字母表示。,2.3.2 功率与电量的计算功率用来表示电能的大小，它主要与电流和电压有关。其计算公式如下： P I U 这是计算功率的最基本形式。式中：P表示功率，I表示电流，U表示电压。,根据欧姆定律还可以推出功

12、率的另外两种计算形式如下： P I 2 R U 2 / R 式中：R表示电阻。,电量用来表示所用电能的多少，它主要与功率和时间有关。其计算公式如下： A P t 式中：A表示电量，P表示功率，t表示时间，单位为：时，用字母h表示。从电量的计算公式中，我们也可以求出功率来，那就是： P A / t。 欧姆定律、功率和电量等三个计算公式是电气专业中最基本的计算公式。,2.4 供电系统中电气设备的符号与意义 在供电系统中，电气设备都用符号来表示发电机的符号 变压器的符号 开关柜的符号 电动机的符号 照明的符号 光管的符号,第3章 电工常用检测工具和表计的使用 3.1 正弦交流电的有效值与测量方法3.

13、1.1 正弦交流电有效值的定义与计算交流电的值随时都在变化，在一个周期内，从零最大值零最小值零逐渐地变化，并周而复始地进行，如果用某一时刻的值来表征交流电，显然有些不足，所以，引入了有效值的概念。,有效值的定义：将一交流电流i和一直流电流I分别通过完全相同的电阻R，如果在交流电一个周期内它们在各自电阻上所产生的热量相等，则交流电流i的有效值就等于直流电流I的大小。,通过数学运算，可以推导出正弦交流电流的有效值与最大值之间的关系为 ：,同样，正弦交流电的电压和电动势的有效值与最大值之间也有类似的关系：,交流电的有效值永远是一个正数。,3.1.2 正弦交流电有效值的测量方法不论是直流电、还是交流电

14、，它们的测量方法都是一样的，串联测量电流，并联测量电压。 图（a）是直流的测量方法，图（b）是交流的测量方法。符号“”表示电流表，符号“”表示电压表。,3.2 电气常用检测工具和万用表的使用 3.2.1 低压验电笔的使用 低压验电笔是电工常用的一种检测工具，主要用来检测电气设备有没有带电。低压验电笔的检测电压范围为60500V。验电时当电压达到60V以上，验电笔的氖管就会发亮。电子型验电笔有直接测量和感应测量两种方式，感应测量时，氖管会发亮；直接测量时，氖管不亮，但是，会显示电压的数值。,3.2.2 万用表的使用电工常用的测量工具就是万用表，万用表有模拟型的、也有数字型的。万用表可以测量电流、

15、电压和电阻等，可以测量直流、也可以测量交流。有的万用表还可以测量电容等。万用表有两个表笔，一个是红色表笔，一个是黑色表笔，还有一个查看读数的表盘。,万用表测量电流的原理就是电阻的分流原理，测量电压的原理就是电阻的分压原理。万用表测量的电流和电压都是有效值。,用万用表测量电阻时，先要调零，严禁带电测电阻。 使用万用表的步骤是： 选择测量参数的类别 选择测量的量程 测量电流时要与被测元件串联。 测量电压时要与被测元件并联。需要注意的是：测量时，手不能碰到表笔的裸漏部分，以防引起触电的危险。,第4章 电动机的原理以及与机泵的相互影响电动机是将电能转换为机械能的最主要设备，在日常工作中，我们接触最多的

16、是异步电动机，所以，我们主要学习异步电动机的有关技术知识。,4.1 电动机的结构与工作原理 4.1.1 电动机的结构与作用电动机主要是由定子和转子两大部分组成，而定子又由铁芯和绕组线圈组成。异步电动机的转子是由铁芯和鼠龙条组成。定子和转子都有铁芯，铁芯是由一片片的矽钢片叠加而成，铁芯上留有沟槽，主要用于安装绕组线圈或者镶嵌鼠龙条。,定子的作用：一方面支撑电动机的整体，另一方面产生旋转磁场，给转子的转动创造条件，这一点更重要。转子的作用：一是切割定子磁场的磁力线产生旋转力矩，二是带动机械负载按照一定的方向旋转，将电能转换为机械能。,4.1.2 电动机的工作原理电动机是根据电磁感应原理制成的。以鼠

17、笼式三相异步电动机为例，当电动机的定子绕组线圈中通入三相交流电时，在定子铁芯中就产生了三相交变的旋转磁场。由于转子铁芯上装满了闭合回路的鼠笼条，在定子三相交变磁场的作用下，转子鼠笼条切割定子磁场的磁力线，并产生了感应电流。而通电导体在磁场中会受到磁场力的作用而运动。所以，电动机的转子就被定子的磁场力驱动而转动起来。,4.1.3 电动机的转速与转向电动机的转速公式为 n 60 f（1s）/ p式中 n为转速； F为频率，50Hz； S为转差率，1； P为极对数，当极对数等于1时，只有一个N极和一个S极，说明该电机为高速电机。,电动机的转向与定子磁场的旋转方向相同。如果要改变电动机的转向，只要对定

18、子绕组的任意两相位置进行调换，就可以改变定子旋转磁场的方向，这也就改变了电动机转子的转动方向。,4.1.4 电动机的接法电动机有星形接法和三角形接法，星形接法也叫Y形接法。Y形接法是将三相绕组的尾并接在一起，再从三相绕组的头引出三根线即为Y型接法。,三角形接法也叫形接法。是将一相绕组的尾与另一相绕组的头接在一起，依次类推，三相绕组接成闭合的三角形，再从头引出三根线即为形接法。,电动机可以用一段顺口溜来描述： 电动机构造很简单， 定子转子是主件； 定子通入三相交流电， 旋转磁场就出现； 转子切割磁力线， 随即带动机器转。 电机反转怎么办？ 任意两相位置相交换。,4.2 电动机控制技术的基本知识电

19、动机的控制技术在电气控制技术中难度是比较大的，难就难在它不仅与电气专业本身有关，而且还与仪表专业以及工艺专业密切相关。由于这种特殊的控制特性，所以，在电动机的停、送电操作上也与其他的电气设备截然不同。其他的电气设备的停、送电操作都是由电工独立完成，一次送电到位，而电动机的停、送电操作必须由电工和工艺人员分别配合来完成。,4.2.1 电动机配电方式与停、送电操作的对应关系以低压电动机的控制技术为例，来说明电动机的配电方式与停、送电操作的对应关系。,电动机的主回路配置成了空气开关QF与接触器KM串联供电的形式，这种配电方式既解决了电工误操作的问题，也保障了工艺人员的安全问题。 从低压电动机主回路的

20、配电方式中可以看出，电工操作的对象是空气开关，工艺人员操作的对象是接触器。空气开关是直接操作，而接触器则是间接操作。,4.2.2 电动机控制技术与工艺、仪表的联锁关系在生产工艺中，不少关键机组对生产装置起着举足轻重的作用，几乎是牵一发而动全身。为了全面地掌控这些机组的一举一动，特意为这些机组增加了一些附加条件，这些附加条件就是电动机二次控制回路中的各种联锁。,图（a）是电动机控制回路中联锁条件所处的位置关系图，图（b）是带有联锁条件的电动机控制原理接线图。联锁条件不论有多少，都是在联锁环节中串联构成的。正是这种逻辑“与”的联锁环节存在，所以，电动机要想正常启动，每个联锁环节都必须具备条件。只要

21、有一个条件不具备，电动机就启动不起来。,如果由工艺或者仪表等联锁条件动作引发的故障跳闸，而不是由电气原因引发的故障跳闸，那么，这些故障跳闸就跟正常的手动操作跳闸是一样的，是不会发出故障报警信号的。因此，对于这样的故障跳闸，电工是难于进行分析和判定的。,4.3 电气故障与机泵故障相互之间的影响电动机是将电能转化为机械能的设备，所以，它既是一个“静”设备，更是一个“动”设备。所以，电动机的运行性能既与有电气因素有关，又与机械因素有关。,4.3.1 电动机的常见故障对机泵的影响电动机的常见故障既有电气方面的，也有机械方面的。从电气方面而言，有绕组的接地故障、匝间短路故障和相间短路故障等，另外还有低电

22、压故障。从机械方面来讲，有机身超温、轴承缺油、轴承散架、轴承跑内套、磨损大盖、转子扫堂、机身震动等故障。,如果电动机发生接地或短路等电气故障，说明电动机本身已经出现了问题，将无法再继续运行，必须停机进行检修。如果只是发生低电压停机故障，说明电动机本身是好的，没有任何故障，停机只是外部原因引起的，与电机的设备无关，只要电源一恢复正常，电动机即可就可以运行。,电动机所发生的所有的电气故障，对机泵最大的影响就是停机，而不会对机泵造成任何损伤。但是，如果电动机出现了轴承散架、轴承跑内套、磨损大盖、转子扫堂、机身震动等故障后，对机泵的运转平衡可能会带来影响。当电机检修回装后，对机泵的运转平衡要进行校准。

23、,4.3.2 机泵的常见故障对电动机的影响机泵的常见故障也有两个方面，一是工艺负载方面的，二是机械方面的。工艺负载方面的故障主要是负荷过重，出现过载现象。而机械方面的故障主要是轴承故障和叶轮的损伤等。,如果只是工艺负荷出现的过载，对电动机的影响主要是电流的增大，而且是三相电流同时增大。如果出现严重过载，电动机的过流保护就会动作跳闸，使电动机停运。,如果是机泵的机械故障，直接会影响电动机的运行性能，电动机可能会出现运转不平衡状态。如果机泵出现严重的机械故障，可能造成电动机的堵转，那么，电动机的堵转保护或者过流保护就会立即动作将电动机停运。,不论是工艺负荷出现的过载、还是机泵机械出现的故障，都不会对电动机的电气性能造成影响，而对电动机的机械性能所造成的影响也是比较小的，一般只是需要对电动机进行盘车检查就可以了。如果盘车正常，就说明电动机没有问题，否则，就要对电动机进行解体检查，看看是否