維修電工培訓教案(7篇)

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維修電工培訓教案(7篇)
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維修電工培訓教案篇一

綜 采 維 修 電 工

主編郝利榮

煤 炭 工 業(yè) 出 版 社

內(nèi) 容 提 要

本書是山西焦煤集團有限責任公司員工職業(yè)技能培訓叢書之一。內(nèi)容包括:電工基礎、電子技術基礎、變壓器與交流異步電動機、綜采工作面安全供電及供電系統(tǒng)、綜采電氣設備、采煤機和刮板輸送機的電氣控制、礦用電纜等,并附有綜采維修電工技能鑒定標準。

本書可作為參加煤炭行業(yè)職業(yè)技能鑒定、技能大賽的有關人員及綜采維修電工技能培訓的教材,也可供有關工程技術人員與管理人員學習參考。

2006年8月第1版2006年8月第1次印刷 社內(nèi)編號5589定價31.00元

前言

綜合機械化采煤是煤礦現(xiàn)代化采煤的主要生產(chǎn)方式,它使回采工作面的主要生產(chǎn)工序連同平巷運輸?shù)拳h(huán)節(jié)都實現(xiàn)了機械化和連續(xù)化。隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展,采煤工作面綜合機械化的程度迅速提高,機電設備單機容量和總的容量不斷增大,綜采設備不斷向重型化、強力化發(fā)展,結構系統(tǒng)越來越復雜,技術越來越先進,這就為綜采設備的安裝、回撤、使用、維護提出了較高的要求。

綜采工作面電氣設備的維修是綜采工作面生產(chǎn)過程中極為重要的組成部分。由于綜采電氣設備的類型和數(shù)量很多,工作環(huán)境惡劣,所以要求有較多的備件和專門維護。在綜采工作面,一個部件發(fā)生故障后,如果不及時修復或因配件供應不及時而無法更換,就有可能妨礙整個工作面的正常推進。因此,加強電氣設備的維修具有重要的意義。

綜采維修電工是指使用機具及儀表從事綜采工作面的供電、通信、控制等電氣設備的定檢、維護、檢修的技術工人。綜采維修電工的職責是:保證本職范圍內(nèi)電氣設備的安全、可靠運行;清楚工作環(huán)境的安全狀況,熟知相關的規(guī)定和標準,熟悉維修范圍內(nèi)的供電系統(tǒng)、設備分布以及電纜、設備的運行情況;熟悉出現(xiàn)事故時停電順序和人員撤離路線;掌握機電設備的結構、原理性能和事故的處理方法,忠于職守、精心維護、遵守各種規(guī)章制度。

為了創(chuàng)建學習型企業(yè),全面提高員工素質,為員工學習技術、掌握技能和業(yè)務,以及為技能大賽和技能鑒定提供統(tǒng)一標準的教材和學習資料,山西焦煤集團有限責任公司組織編寫了《山西焦煤集團公司員工必讀叢書》,《綜采維修電工》是這套叢書之一。該書按照中華人民共和國《工人技術等級標準》(煤炭行業(yè))對綜采維修電工的要求而編寫的。

全書共分八章。第一章至第四章為基本知識和基本理論,主要內(nèi)容有電工基礎、電子技術基礎、變壓器與交流異步電動機、綜采工作面安全供電及其供電系統(tǒng)等;第五章至第八章為實際操作技能,主要內(nèi)容有綜采電氣設備的工作原理及其維護、檢修、故障分析,礦用電纜,綜采工作面通信控制和照明系統(tǒng)等。

在本書編寫過程中,針對煤礦綜采工作面電氣設備的特點,努力貫徹“理論聯(lián)系實際”的原則,在內(nèi)容上由淺入深,循序漸進,既注重了基礎知識和基本技能,又注重了知識的綜合運用以及知識與能力的轉化,使教材更貼近實際和應用。在文字的敘述上,力求簡明、通俗,便于自學、易于理解。為了適應生產(chǎn)需要,書中還適當?shù)鼐幦肓苏{壓調頻啟動器、電牽引采煤機的電氣控制等新技術和新設備。

本書由郝利榮任主編,裴劍平、邵佩林、張志高任副主編,參加編寫的人員有邵佩林、韓錫鈺、曹學貴、李雙珠、張光斌、常玉春、任學明,書中插圖由任學明繪制。

在本書編審過程中,得到了太原礦山機器集團有限公司、太原惠特科技有限公司、西山煤礦總公司設備租賃公司、西銘礦機電科、職教辦等有關單位的大力支持和幫助,在此表示衷心的感謝。

由于時間倉促,水平有限,書中難免有不當之處,懇請廣大讀者批評指正。編者2006年6月 第一章電工基礎..........................................................................................................................3 第一節(jié)直流電路的基本概念與基本定律..................................................................................3 第二節(jié)電感、電容與電磁感應................................................................................................11 第三節(jié)正弦交流電路................................................................................................................18 第四節(jié)三相正弦交流電路........................................................................................................36 第二章電子技術基礎....................................................................................................................42 第一節(jié)半導體的基礎知識........................................................................................................42 第二節(jié)晶體二極管與三極管....................................................................................................44 第三節(jié)三極管的放大電路........................................................................................................53 第四節(jié)整流濾波與穩(wěn)壓電路....................................................................................................62 第五節(jié)數(shù)字電路基礎知識........................................................................................................72 第三章變壓器與交流異步電動機................................................................................................83 第一節(jié)變壓器............................................................................................................................83 第二節(jié)交流異步電動機............................................................................................................89 第四章綜采工作面安全供電及供電系統(tǒng)....................................................................................98 第一節(jié)綜采工作面安全供電....................................................................................................98 第二節(jié)綜采工作面供電系統(tǒng)..................................................................................................101 第三節(jié)供電保護......................................................................................................................112 第五章綜采電氣設備..................................................................................................................133 第一節(jié)礦用隔爆高壓配電裝置..............................................................................................133 第二節(jié)移動變電站..................................................................................................................141 第三節(jié)礦用低壓饋電開關......................................................................................................154 第四節(jié)隔爆型電磁啟動器......................................................................................................161 第六章采煤機和刮板輸送機的電氣控制..................................................................................182 第一節(jié)采煤機電氣控制..........................................................................................................182 第二節(jié)刮板輸送機電氣控制..................................................................................................206 第七章礦用電纜..........................................................................................................................209 第一節(jié)概述..............................................................................................................................209 第二節(jié)電纜的敷設與維護......................................................................................................213 第三節(jié)電纜的連接..................................................................................................................215 第四節(jié)電纜的現(xiàn)場修補..........................................................................................................216 第五節(jié)電纜的故障及處理......................................................................................................221 第八章綜采工作面通信控制與照明系統(tǒng)..................................................................................223 第一節(jié)ck-2型通信控制系統(tǒng)...............................................................................................223 第二節(jié)zxz8-2.5(4)-ⅱ(ⅲ)型.....................................................................................237 第三節(jié)綜采照明......................................................................................................................244 附錄:綜采維修電工職業(yè)技能鑒定標準..............................................................................248 參考文獻..................................................................................................................................255

第一章電工基礎

[學習提示]

本章主要介紹直流電路的基本概念與基本定律,電感、電容與電磁感應,正弦交流電路,三相正弦交流電路等。初級工應掌握電路的基本概念;中、高級工應掌握電路的基本原理,看懂電路圖;技師、高級技師必須全面掌握電工基礎知識,能看懂和繪制復雜的電路圖。

第一節(jié)直流電路的基本概念與基本定律

一、電路的組成與作用

電路就是電流通過的路徑。它的作用是實現(xiàn)電能的傳輸和轉換。

電路主要由電源、負載、導線和控制設備四部分組成,可分為外電路和內(nèi)電路。從電源一端經(jīng)過負載再回到電源另一端的電路稱為外電路。電源內(nèi)部的通路稱為內(nèi)電路。

(1)電源:電路中電能的來源,是將其他形式的能量轉變成電能的裝置,是電路中的原動力,如發(fā)電機、蓄電池等。

(2)負載:即用電設施,也叫負荷,如電動機、燈泡等。(3)導線:連接電源與負載的裝置。

(4)控制設備:改變電路狀態(tài)或保護電路不受損壞的裝置,如開關、熔斷器等。

二、電路的基本物理量 1.電流

在電場力的作用下,自由電子或離子所發(fā)生的有規(guī)則的運動稱為電流。為了計量電流的強弱,人們規(guī)定電流強度這一物理量。電流強度是在電場力的作用下單位時間內(nèi)通過某一導體截面的電量。如果電流強度不隨時間而變化,則稱這種電流為直流電流,簡稱直流。電流強度簡稱電流,其表達式為:

電流的單位是安培(a),即在1 秒(s)內(nèi)通過導體截面的電量為1庫侖(c)時,則電流為1安培(a)。在計量小電流時,常用毫安(ma)、微安(μa)為單位,而計量大電流時則采用千安(ka)。其關系為

人們習慣上規(guī)定正電荷運動的方向(或負電荷運動的相反方向)為電流的方向。

2.電壓和電位

電壓是衡量電場做功能力大小的一個物理量。如圖1-1所示,設在電場力f的作用下,正電荷q由a移到b,移動距離為lab,則電場力所做的功為

電場力把單位正電荷從a點移到b點所做的功,稱為該兩點間的電壓uab,用公式表示為:

若電場力將1庫侖(c)的正電荷從a點移到b點,所做的功是1焦耳(j),則a、b間的電壓值為1伏特(v),即

常用的單位還有千伏(kv)、毫伏(mv)、微伏(μv)。

如果選定電路中某一點為參考點,則電路中其他各點與參考點之間的電壓就有一個確定的電壓值(uao、ubo),這些電壓值稱為以o為參考點的各點電位,用符號v表示,如圖1-1所示。

在電場中任意兩點間的電壓稱為兩點間的電位差,即

電位的單位與電壓的單位相同。

電壓和電位是有區(qū)別的,電路中某兩點間電壓的大小是絕對的,與參考點無關;而某點電位的大小則是相對的,隨參考點而變。電壓的方向總是從高電位到低電位,即電位降的方向。

3.電動勢

電動勢是衡量電源將非電能轉換成電能本領的物理量。

電源中,外力將單位的正電荷從電源的負極移到正極所做的功,稱為電源的電動勢,用e表示,即

電動勢的單位也與電位的單位相同。電動勢的方向是由電源的負極指向正極,因此電動勢的方向與電壓的方向相反,這是兩者的區(qū)別。

在數(shù)值關系上,電動勢等于電源內(nèi)部電壓降與負載兩端的電壓降之和,即

如忽略電源內(nèi)部的電壓降ir,則電動勢就等于負載兩端的電壓降,即

當外電路(即負載)開路時,則電動勢就等于電路的開路電壓。4.電阻

導體對電流的阻礙作用稱為電阻,用符號r表示,單位為歐姆(ω),簡稱歐。如果導體的兩端電壓為1 v,通過電流為1 a,則該導體的電阻為1 ω,即

電阻常用的單位還有千歐(kω)和兆歐(mω),其換算關系為:

實驗證明,導體的電阻與導體截面成反比,與導體長度成正比,并且還與導體的材料有關。用公式表示為:

三、

歐姆定律、電功和電功率 1.歐姆定律

1)一段無源電路的歐姆定律

在一段電路中不含電動勢,僅有電阻,如圖1-2所示。這段電路電阻中流過的電流與加在電阻兩端的電壓成正比,與電阻的大小成反比,即

電阻的倒數(shù)稱為電導,引用電導g后,歐姆定律還可以寫成:

2)全電路歐姆定律

全電路是含有電源的閉合電路,如圖1-3所示。圖中e為電源電動勢,r0為電源的內(nèi)阻,r為負載電阻。

全電路歐姆定律的內(nèi)容是:全電路中的電流強度與電源的電動勢成正比,與整個電路中(即內(nèi)電路和外電路)的電阻成反比,其數(shù)學式為:

由上式可得

全電路中的電壓與電流的變化規(guī)律表現(xiàn)為如下幾個方面:

(1)電路處于通路狀態(tài)時,當負載電阻減小時,電路中電流增大,電源端電壓

將略有下降。

(2)電路處于斷路狀態(tài)時,如圖1-4所示,電路的特征可用下列各式表示:

即:外電路電阻對電源來說等于無限大,電路中電流為零,電源端電壓等于電源電動勢,電源不輸出電能。

(3)短路狀態(tài)時(電源的兩端a和b由于某種原因連在一起)如圖1-5所示,電路的特征可用下列各式表示:

電源短路時,外電路電阻可視為零,電流不再流過負載,回路中僅含電源內(nèi)阻,這時電流很大稱為短路電流。短路電流可使電源遭受電磁力的沖擊與熱的損傷而損壞。電源所產(chǎn)生的能量全被內(nèi)阻所消耗。

2.電功與電功率

1)電功

電流通過電動機會帶動機器轉動,電流通過電爐會發(fā)出大量的熱,電流通過電燈會發(fā)光,這些能量的傳遞和轉換,說明電流做功,電流所做的功稱為電功,用符號w表示。

電功的大小跟通過電器的電流和加在用電器兩端的電壓及通電時間有關。其計算公式為:

電功的單位是焦耳(j),但實用上焦耳太小,而用千瓦時(kw2h),即度為單位,其換算關系為:

2)電功率

電流在單位時間內(nèi)所做的功稱電功率。其計算公式為:

電功率常用的單位瓦特(w)、千瓦(kw),其關系為:

由式(1-13)可以看出:

(1)當電器的電阻一定時,電器消耗的功率與電流的平方或電壓的平方成正比。例如,電流或電壓是原來的2倍,功率則是原來功率的4倍。

(2)當流過用電器的電流一定時,電功率與電阻成正比。在串聯(lián)電路中,各電阻消耗的功率與電阻成正比。

(3)當加在電器兩端的電壓一定時,功率與電阻成反比。并聯(lián)電路,每個電阻消耗功率與其電阻成反比。

四、電阻的串、并聯(lián)電路 1.電阻的串聯(lián)

幾個電阻一個接一個地連接起來,中間沒有分支,這種連法稱為串聯(lián)。如圖1-6(a)所示為兩個電阻串聯(lián)電路。

電阻串聯(lián)的特點:

(1)通過各電阻的是同一個電流;(2)總電壓等于各電阻上電壓之和,即

(3)等效電阻r等于各電阻之和,即

于是可以把電路等效成如圖1-6(b)所示。各電阻上的電壓分別為:

可見,串聯(lián)各電阻上的電壓與相應的電阻成正比。

2.電阻的并聯(lián)

幾個電阻連接在兩個公共節(jié)點之間,這種連法稱為并聯(lián)。如圖1-7(a)所示,表示兩個電阻并聯(lián)。

電阻并聯(lián)的特點:

(1)各電阻兩端是同一電壓;

(2)總電流i等于各并聯(lián)電阻中電流之和,即

(3)等效電阻r的倒數(shù),等于各電阻倒數(shù)之和,即

式(1-16)也可寫成:

于是,可以把電路等效成如圖1-7(b)所示。

兩個電阻并聯(lián)時,式(1-16)可以寫成:

則兩并聯(lián)電阻上的電流分別為:

可見,并聯(lián)各電阻上的電流與相應的電阻成反比。3.電阻混聯(lián)

電路中既有串聯(lián)又有并聯(lián),這樣的聯(lián)接方式叫混聯(lián)。對于這樣的電路,首先將混聯(lián)電路簡化成一個無分支電路,再進行電流電壓計算,簡化方法是:

(1)找出混聯(lián)電路中等電位點進行編號,將電阻對號接入各點;(2)畫出簡化電路。

第二節(jié)電感、電容與電磁感應

一、電容器

1.電容器和電容量

被絕緣材料分隔開的兩個導體,就組成一個電容器。圖1-8所示為一個簡單的平板電容器及其圖形符號。金屬板a、b稱為極板,極板中間的絕緣材料稱為介質。如果兩極板接上直流電源,在電場力的作用下,自由電子由電源負極移到極板b上,使極板b帶負電荷;同時極板a帶等量的正電荷,直到極板間的電壓與電源電壓相等為止,這種現(xiàn)象叫充電。充電完成后,極板所帶的電量與外加電壓u的大小成正比,即

式中的比例常數(shù)c稱為電容器的電容量,簡稱電容。它的大小完全取決于電容器的結構,是一個固定不變的量,與所帶電量或兩端電壓大小無關。在同樣電壓下,c越大,則q越大,所以電容量表示單位電壓下電容器1個極板上儲存電荷量的能力,可寫為:

當u=1 v時,q=1 c時,電容器c=1法拉(f)。由于法拉這個單位太大,通常采用較小的單位微法(μf)和皮法(pf),其換算關系為:

2.電容器的串聯(lián)

兩個或兩個以上的電容器正、負極板依次連接的方式,叫電容器的串聯(lián),如圖1-9所示。串聯(lián)電容器的特點是:

(1)每個電容器所帶電量相等,并等于等效電容器上所帶的電量,即

(2)總電壓等于各電容器兩端電壓之和,即

(3)總電容的倒數(shù)等于各電容器電容的倒數(shù)和,即

由此得兩個串聯(lián)電容器的等效電容為:

(4)串聯(lián)電容器兩端承受的電壓與其電容量成反比,即

當兩個電容器串聯(lián)時,各電容器兩端承受的電壓分別為:

由此可見,電容器串聯(lián)時總電容量比其中任一串聯(lián)電容器的電容量小。串聯(lián)電容器越多,總電容量越小。而且,電容器串聯(lián)時,電容器電容量越小,承受的電壓會越高。

3.電容器的并聯(lián)

兩個或兩個以上的電容器,同性極板連接在一起的連接方式叫做電容器的并聯(lián),如圖1-10所示。

并聯(lián)電容器的特點:

(1)每個電容器兩端電壓相同,并等于外加電壓,即

(2)并聯(lián)電容器的總電量等于各電容器電量之和,即

(3)并聯(lián)后的總電容等于各電容量之和,即

由此可見,并聯(lián)電容器的總電容比其中任一個電容器的電容量都大。而且并聯(lián)電容器越多,總電容量越大。因此,在電容量不能滿足要求的情況下,可以用幾個電容器并聯(lián)使用,但最高工作電壓按并聯(lián)電器中最小額定工作電壓確定。

二、電流的磁場

實驗表明,產(chǎn)生磁場的根本原因是電流。在載流導體或永久磁鐵的周圍存在著磁場,磁場是物質的一種特殊形態(tài)。磁場有兩種表現(xiàn)形式:一是磁場對處在磁場內(nèi)的載流導體或鐵磁物質有力的作用,在對磁場做相對運動的導體上能產(chǎn)生感應電動勢;二是磁場具有能量。

為了使磁場形象化,可用磁力線來描繪磁場。磁力線都是些閉合曲線,線上任一點的切線方向即為該點的磁場方向,如圖1-11(a)所示。載流導體周圍的磁場方向與產(chǎn)生該磁場電流方向有關系,磁場的方向與電流方向之間關系可用右手螺旋定則來確定。用右手握住通電導體,拇指伸直并指向電流方向,則其余四指所指的方向便是磁力線即磁場方向,如圖1-11(b)所示。對于通電螺旋線圈周圍的磁場,磁場方向也用右手螺旋定則判斷,四指指向線圈中的電流方向,伸直的拇指就表示磁力線的方向,如圖1-11(c)所示。

三、磁場的基本物理量

圖1-12導體受到的作用力1.磁感應強度

磁感應強度是表示磁場內(nèi)某點磁場的強弱和方向的一個物理量,其大小可用該點磁場作用于1 m長、通過1 a 電流的導體在磁場中所受到的力來衡量,如圖1-12所示,即

2.磁通

磁感應強度b與垂直于磁場方向的面積s的乘積,稱為通過該面積的磁通,即

磁通的單位是韋伯(wb),簡稱韋。為了把磁通、磁感應強度與磁力線密切聯(lián)系起來,把垂直穿過單位面積上的磁力線數(shù)叫磁感應強度,也叫做磁通密度,即

3.磁勢

要使電路中產(chǎn)生電流必須有電源電動勢。同樣,要使線圈中產(chǎn)生磁通,必須要有磁勢。通常把電流與線圈匝數(shù)n的乘積叫磁勢(fc),即

磁勢的單位是安(a)。

磁勢愈大,產(chǎn)生的磁通愈大,說明磁場愈強。4.磁場強度

表示磁場強弱的一個輔助計算量,通過它來確定磁場與電流的關系。磁力線通過的閉合路徑叫磁路。如果磁路長為l,則磁場強度為:

5.磁導率(μ)磁導率是用來表示磁場媒質的磁性的物理量,也就是用來衡量物質導磁能力的物理量。它與磁場強度的乘積就等于磁感應強度,即

例如,有兩個完全相同的線圈,一個線圈內(nèi)以磁鋼做心,一個以銅做心。這兩個線圈內(nèi)的媒質不同,則磁導率μ不同,通入同樣大小的電流所產(chǎn)生的磁通也不同。因此,磁感應強度隨著媒質的不同而不同。

任一媒質的磁導率與真空中的磁導率之比叫做相對磁導率用μr表示,即

表示在其他條件相同的情況下,媒質中的磁感應強度是真空中的多少倍。

從以上分析可知,磁導率μ只與磁路材料有關,μ愈大說明材料的導磁性能愈好,也就是說能夠用較小的磁場強度產(chǎn)生較大的磁通密度。

四、對載流直導線的作用力

把一根通有電流i的導線垂直放入均勻磁場中,如圖1-13(a)所示,載流導線在磁場中受力f的大小與磁通密度b、導線電流i及導線有效長度成正比。

如果導線l以任意方向放在磁場中,如圖1-13(b)所示,求載流導線所受到的電磁力時,可將導體l按投影法則,分解為與磁場垂直的分量和平行的分量,其垂直分量為導體的有效長度,即

電磁力的方向可用左手定則來確定,如圖1-13(a)所示。即伸開左手于磁場內(nèi),讓磁力線直穿過手心,四指伸直指向電流方向,則與四指垂直的拇指的指向便是導體所受電磁力的方向。

應用左手定則可以判斷通電導體在磁場中的運動方向,它和電動機原理相同。

五、電磁感應

電流能夠產(chǎn)生磁場,在一定的條件下,變化的磁場也可以產(chǎn)生電動勢。這種變化的磁場能在導體中引起電動勢的現(xiàn)象叫做電磁感應,由電磁感應所產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢,由感應電動勢引起的電流叫感應電流。在電力系統(tǒng)中,發(fā)電機、變壓器等設備都是根據(jù)電磁感應原理制造出來的。

1.自感電動勢

當線圈中通過電流時,線圈周圍一定會產(chǎn)生磁場。若線圈中電流發(fā)生變化時,由這個變化的電流所產(chǎn)生的磁通也將隨著變化,這個變化的磁通將在線圈中產(chǎn)生感應電動勢。由于這個感應電動勢是由線圈本身的電流變化而產(chǎn)生的,所以叫自感電動勢。自感電動勢的方向總是反抗線圈中磁通變化。當電流增加時,自感電動勢的方向力圖阻止電流增加;而當電流減小時,自感電動勢的方向力圖阻止電流減小。

自感電動勢大小是由下列因素決定的:

(1)與電流變化率有關。電流變化快慢通常用電流變化率表明。所謂電流變化率是指在很短的時間內(nèi)電流變化的數(shù)值與這段時間的比值。

(2)與線圈本身的結構(如幾何形狀、匝數(shù))有關。(3)與線圈周圍介質有關。2.互感電動勢

兩個互相靠近的線圈,當其中一個線圈接通電源時,其電流的變化將引起磁通變化。這個變化的磁通除穿過本身線圈外,還有一部分穿過與它靠近的另一線圈。因此,在另一線圈中會產(chǎn)生感應電動勢,這種現(xiàn)象稱互感,由互感產(chǎn)生的電動勢稱互感電動勢。

第三節(jié)正弦交流電路

一、概述

通常把大小和方向隨時間變化的電流、電壓、電動勢,統(tǒng)稱為交流電。在交流電動勢作用下的電路稱為交流電路。如果交流電是按正弦規(guī)律變化的,稱為正弦交流電。圖1-14所示為正弦交流電流的波形圖。

正弦交流電有許多優(yōu)點。例如,可以方便地利用變壓器升壓和降壓,便于高壓輸電,減少輸電損失;交流電動機比直流電動機結構簡單,在制造和維護上都比較經(jīng)濟;在某些場合下必須用直流電時,可以用整流設備很方便地轉換成直流電,供給直流負載。所以正弦交流電得到了廣泛的應用。

二、正弦交流電的產(chǎn)生

正弦交流電動勢是由交流發(fā)電機產(chǎn)生的,如圖1-15(a)所示為兩極交流發(fā)電機的結構示意圖。在靜止的兩個磁極n、s之間放置圓柱形鐵心,其上繞有線圈(圖中僅示1匝)。鐵心和線圈合稱電樞。線圈的兩端分別接到兩只相互絕緣的銅環(huán)上,銅環(huán)固定在轉軸上,環(huán)上壓接電刷與外電路相連。為了使線圈產(chǎn)生的感應電動勢能按正弦規(guī)律變化,把磁極做成特殊形狀,使其氣隙中的磁場按正弦規(guī)律分布。如圖1-15(b)所示,當電樞由原動機拖動在按正弦規(guī)律分布的磁場中旋轉切割磁力線時,線圈中便會產(chǎn)生正弦感應電動勢。如圖1-15(c)所示,電樞表面的磁感應強度可用公式表示為:

電樞在磁場中等速旋轉時,線圈中的感應電動勢為:

因此,上式可寫成:

在圖1-15(b)中,發(fā)電機電樞在按正弦規(guī)律分布的磁場中旋轉1周時,線圈中的感應電動勢e也按正弦規(guī)律交變1次。

如果發(fā)電機是四極的,如圖1-16(a)所示,在2π的空間角內(nèi),當電樞旋轉1周時,電動勢就按正弦規(guī)律變化了2次,如圖1-16(b)所示。交流電在變化過程中經(jīng)過的角度叫電角度。電角度和空間角的關系為:

交流電在任一瞬間的值稱為瞬時值,瞬時值用小寫字母表示,如i、u、e分別表示交流電流、交流電壓、交流電動勢的瞬時值。

三、正弦交流電的三要素

正弦交流電的主要特征表現(xiàn)在量值大小、交變的快慢及初始值三個方面,它們分別由幅值(或有效值)、頻率(或周期)和初相位來確定。所以,幅值、頻率和初相位就稱為正弦量的三要素。

(1)最大值:瞬時值中的最大值,電動勢、電壓和電流分別用大寫字母em、um和im表示。

(2)周期t和效率f:周期t為交流電按正弦規(guī)律變化1次所需的時間,單位為s;頻率f為每秒鐘內(nèi)正弦交流電變化的周期數(shù),單位為hz。周期和頻率互為倒數(shù),即

例如,我國發(fā)電廠發(fā)出的交流電頻率為50 hz;周期為0.02 s。(3)角頻率ω:正弦交流電在1 s內(nèi)變化的電角度。即

角頻率的單位為弧度/秒(rad/s),由于α=ωt,于是式(1-35)可寫成: e=emsinωt

發(fā)電機所產(chǎn)生的電動勢的頻率與發(fā)電機的磁極對數(shù)和轉速有關,即

四、相位與相位差 1.相位與初相位

如圖1-17所示,設t=0時開始計時,a1b1線圈平面與中性面之間的夾角為ψ1,a2b2線圈與中性面之間的夾角為ψ2,則在任意時刻這兩個電動勢的瞬時值可分別為:

上式中的電角度(ωt+ψ)稱為該交流電量的相位或相角,它反映了交流電變化的進程。顯然,e1的相位(ωt+ψ1)與e2的相位(ωt+ψ2)不相同。電動勢e

1、e2的波形圖如圖1-17(b)所示。

t=0時的相位叫初相位或初相,顯然e1的初相是ψ1,e2的初相是ψ2。

交流電量的初相可以為正也可以為負,圖1-18(a)、(b)分別表示初相為+60°及初相為-30°的正弦電動勢的波形。

2.相位差

兩個同頻率交流電量的相位之差叫做相位差,用字母φ表示,即

可見,兩個同頻率交流電量的相位差就等于它們的初相之差。根據(jù)兩個同頻率正弦量的相位差,可以確立兩個正弦量之間的相位關系。一般的相位關系可分為超前或滯后;特殊的相位關系有同相、反相、正交幾種。

(1)超前、滯后:當兩個同頻率正弦量的相位差φ=ψ1-ψ2>0時,即e1的初相大于e2的初相時,e1的變化領先e2,這種情況叫做e1的相位超前e2,或叫做e2的相位滯后于e1。在圖1-19中,e1超前e2為135°,或e2滯后e1為135°。

(2)同相、反相、正交:如果φ=ψ1-ψ2=0,則稱兩個正弦量同相,在圖1-20(a)中,電動勢e1與e2同相。如果φ=ψ1-ψ2=180°,則稱兩個正弦量反相,在圖1-20(b)中,電動勢e1與e2反相。如果φ=ψ1-ψ2=90°,則稱兩個正弦量正交,在圖1-20(c)中,電流i1與i2正交。

交流電量的相位差實際上反映了兩個交流電量到達最大值的時間差,時差(t)的大小等于相位差除以角頻率。即

五、交流電的有效值 1.有效值的概念

交流電流的有效值是以電流的熱效應來規(guī)定的。因此,有效值的定義如下:如果一個交流電通過一個電阻在一個周期時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量和某一直流電流通過同一電阻在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,那么這個直流電的量值就是交流電的有效值。有效值常用大寫字母u、e、i表示。

2.有效值與最大值的關系

根據(jù)有效值的定義,采用圖形面積來推導有效值與最大值之間的數(shù)量關系。首先看看接在直流電源上的燈泡a所消耗的能量。在圖1-21(a)中,燈泡a的電阻為r,通過的電流為i時,燈泡所消耗的功率為:

在t秒時間內(nèi),燈泡a所消耗的電能為:

設直流電流的波形如圖1-21(c)所示,那么燈泡a所消耗的電能可以用圖1-21(e)中帶有陰影的矩形面積來表示。

再來看接在交流電源上的燈泡b所消耗的能量。在圖1-21(b)中,燈泡b接在交流電源上,它的電阻也等于r,通過它的交流電流波形如圖1-21(d)所示。燈泡消耗的功率為:

因為電流i的大小是隨時間而變化的,所以功率力也隨時間變化,不能用一個固定的數(shù)值來表示。因此,需要用做圖的方法求出燈泡b在t時間內(nèi)所消耗的電能wb。

在圖1-21(d)中,如果將電流i每一瞬間的數(shù)值平方,再乘以r,就可以得到在同一瞬間功率的大小。逐點求出功率的瞬時值,畫在直角坐標中,就得到pb的波形圖,如圖1-21(f)所示。在一個周期內(nèi),電流值雖有正有負,但是電阻上消耗的功率總是正值。因為在后半周期內(nèi),電流雖為負值,但i2r仍為正值。燈泡b所消耗的電能可以用圖中的帶有陰影的矩形面積來表示。從圖中可以看出(或用數(shù)學證明),矩形的高度(平均高度)為:

這時wb應為

根據(jù)有效值的定義可得

即也就是說正弦電流的有效值等于最大值的0.707倍,或正弦電流的最大值等于有效值的2倍。

把正弦電流有效值的概念推廣到正弦電壓和正弦電動勢上,同樣可得到:

在交流電路中,通常都是用有效值進行計算的。電氣設備的額定電流、額定電壓也都是用有效值來標定的,交流伏特表和安培表的刻度也都是用有效值來刻度的??梢?,有效值的應用是十分廣泛的。

有效值和最大值是對同一交流電量從不同角度來反映電流強弱和電壓高低的物理量。在計算功率時,要用有效值。但在選擇電器設備的耐壓時,必須考慮到最大值。例如,直流耐壓160 v的紙介電容器,就不能用于電壓有效值為160 v的交流電路。

六、正弦交流電的表示法 為了便于研究交流電,人們通常用四種形式表示一個正弦交流電。第一種形式是解析式,就是用一個數(shù)學式子來表示,例如i=12sin(100πt-30°)(a);第二種形式是曲線圖;第三種形式是相量圖,即用旋轉矢量來表示;第四種形式稱為符號形式,是用復數(shù)來表示一個交流電。本節(jié)的重點是研究正弦交流電的矢量圖表示法。

旋轉矢量表示法,就是用一個在直角坐標中繞原點不斷旋轉的矢量,來表示正弦交流電的方法。旋轉矢量常用最大值符號em、im或um表示。

圖1-22所示為用旋轉矢量表示交流電動勢的方法。旋轉矢量em沿逆時針方向旋轉,其角速度等于正弦交流電動勢的角頻率,其長度代表正弦交流電動勢的最大值(或有效值)。若旋轉矢量與x軸的正方向同向時,正弦電動勢的初相為零。若旋轉矢量的長度為em,角頻率為ω,起始時與橫軸正方向的夾角為ψ,則t=0時刻旋轉矢量在縱坐標軸y上的投影就等于正弦電動勢的瞬時值的初始值,即:正弦電動勢的瞬時值可表示為y=e=emsin(ωt+ψ)。例如,在t1時刻,和其對應的正弦電動勢是瞬時值e1。這樣規(guī)定以后,正弦電動勢的每一瞬時值將和一個確定的旋轉矢量相對應。在t0、t1?時的瞬時值,在y軸上有e0、e1?與其對應。由于旋轉矢量在坐標中的位置與時間有關,通常稱其為時間矢量。

需要說明:該矢量反映了正弦量三要素,它可以表示一正弦量,但它與速度的空間矢量不同,它只是用來作為正弦交流電路的計算工具。通常將這種矢量稱為相量。相量的符號用大寫字母上加“2”表示,如u2、i2等。

將同頻率的交流電畫在同一張旋轉相量圖上時,由于這些相量的角頻率相同,不論它們旋轉到什么位置時,彼此之間的相位關系始終保持不變,所以在研究各相量之間的關系時,通常不標出角頻率而只按初相和最大值作出相量,這樣作出的圖叫相量圖。例如:

它們的相量圖如圖1-23所示。作圖時要注意,在同一相量圖上,相同單位的相量,要用相同的尺寸比例繪制,如圖1-23中的e2m或u2m。

上面是用最大值作出的相量圖。由于有效值已被人們廣泛使用,因而各正弦量的旋轉相量也可以用有效值畫出。以后畫相量圖時,將較多地采用有效值旋轉相量圖。有效值相量常用字母u、i、e來表示。

采用相量來表示正弦交流電的優(yōu)點是,計算和決定幾個同頻率交流電相加或相減時,要比解析式和曲線圖簡便,故相量圖是研究交流電的重要工具之一。

正弦交流電用相量表示以后,它們的和差運算就可以采用相量加減的方法進行。一般步驟是先畫出各相量,然后用平行四邊形法則作出總相量,最后用三角方法計算出結果。

七、純電阻電路

純電阻電路,就是既沒有電感,又沒有電容而只包含有電阻的電路,如圖1-24(a)所示。在實際生活中,由白熾燈、電烙鐵、電阻爐或電阻器組成的交流電路都可近似地看成是純電阻電路。

圖1-24純電阻電路

1.電流與電壓的相位關系

為了分析方便起見,設加在電阻兩端的正弦電壓ur的初相為零,即

根據(jù)歐姆定律,通過電阻的電流瞬時值應為:

從上式不難看出,在正弦電壓作用下,電阻中通過的電流也是一個同頻率的正弦電流,且與加在電阻兩端的電壓同相位。圖1-24(b)和(c)分別畫出了電流、電壓的相量圖(有效值)和波形圖(瞬時值)。在作相量圖時,是以電壓相量作為參考相量的,由于電流與電壓同相,故兩者的指向一致。

2.電流與電壓的數(shù)量關系 由式(1-45)可知,通過電阻的最大電流為:

若把兩邊除以2,則得:

這說明,在純電阻電路中,電壓與電流的有效值之間符合歐姆定律。3.電路的功率 在任一瞬間,電阻中的電流瞬時值與同一瞬間電阻兩端電壓的瞬時值的乘積,稱為電阻獲取的瞬時功率,用pr來表示,即

瞬時功率的變化曲線如圖1-24(c)中的畫有線條的曲線所示。由于電流與電壓同相,所以pr在任一瞬間的數(shù)值都是正值。這就說明,在任一瞬時電阻都從電源取用功率,起著負載的作用。

由于瞬時功率時刻變動,不便計算,因而通常都是計算一個周期內(nèi)取用功率的平均值,即平均功率。平均功率又稱為有功功率,用p表示。

電流、電壓用有效值表示時,其功率p的計算與直流電路相同,即

八、純電感電路

由電阻很小的電感線圈組成的交流電路,都可以近似地看成是純電感電路。圖1-25所示為由一個線圈構成的純電感電路。

1.電流與電壓的關系

在純電感線圈的兩端,加上交流電壓ul,線圈中必定要產(chǎn)生一交流電流i。由于這一電流時刻都在變化,因而線圈上就產(chǎn)生自感電動勢來“反抗”電流的改變,因此線圈中的電流變化就要落后于線圈兩端的電壓變化,ul和i之間就會有相位差。對于一個內(nèi)阻很小的電源,其自感電動勢與端電壓總是大小相等方向相反的,即

由上式可看出,線圈兩端的電壓大小與電流的變化率成正比。下面就通過式(1-48)來分析電流與電壓之間的相位關系。設線圈中的電流的初相為零,電流波形如圖1-25所示?,F(xiàn)把一周期內(nèi)電流的變化分成四個階段來研究。(1)在0~π2(即第一個1/4周期內(nèi))。電流從零增加到最大正值。此間電流的變化率δiδt為正值,并且起始時刻最大,然后逐漸減小到零,根據(jù)式(1-48)可知,此期間的電壓ul從最大正值逐漸變?yōu)榱?,如圖1-25所示。

(2)在π2~π(即第二個1/4周期內(nèi))。電流從最大正值減小到零。此間電流的變化率δiδt為負值,且從零變到最大負值,ul也從零變到最大負值。

(3)在π~3π2(即第三個1/4周期內(nèi))。電流從零變?yōu)樽畲筘撝?,此間電流的變化率仍為負值,且從最大負值變到零,則ul也從最大負值變到零。

(4)在3π2~2π(即第四個1/4周期內(nèi))。電流從最大負值變到零,此間電流的變化率為正值,且從零變到最大正值,則ul也從零變到最大正值。

電路中的相位關系從以上分析可得電流和電壓的相位關系。圖1-25所示為i與ul的波形圖,從波形圖中可清楚地看出:在純電感線圈中的正弦電流要比它兩端的電壓滯后90°,或者說,電壓總是超前電流90°,圖1-26為電流、電壓的相量圖。設流過電感的正弦電流的初相為零,則電流、電壓的瞬時值表達式為:

(1-49)

2.電流與電壓的數(shù)量關系

由數(shù)學推導可知,電壓的最大值為:

若把兩邊同除以2,則得:

xl稱為電感抗,簡稱感抗,它的單位是歐姆。因此,電感線圈中的電流有效值,就等于線圈兩端電壓的有效值除以它的感抗。

抗是用來表示電感線圈對交流電流阻礙作用的一個物理量。感抗的大小,取決于線圈的電感量l和流過它的電流的頻率f。對具有某一電感量的線圈而言,f愈高則xl愈大,在相同電壓作用下,線圈中的電流就會減小。在直流電路中,因頻率f=0,故線圈的感抗也等于零,這時線圈只起電阻作用。由于一般線圈的電阻很小,故可視電感線圈為短路。圖1-27所示為線圈的感抗隨頻率變化的圖形。

3.電路的功率

純電感線圈的瞬時功率為:

在圖1-28畫出了pl的變化曲線,從圖中可以看到:在第一和第三個1/4期內(nèi),pl是正值,這就表示線圈要從電源方面吸取電能并把它轉換成電磁能,儲藏在線圈周圍的磁場中,此時線圈起著一個負載的作用。但在第二和第四個1/4期內(nèi),pl為負值,這表示線圈是在向電源輸送能量,也就是線圈把磁能再轉換為電能而送回電源,此時線圈起著一個電源的作用。綜上所述,純電感線圈時而“吞進”電能,功率為正;時而“吐出”電能,功率為負,在一個周期內(nèi)的平均功率為零。平均功率不能反映線圈能量交換的情況,因而人們就用電流與電壓有效值之乘積來反映這種能量交換的情況,并把它叫做電路的無功功率。無功功率用字母ql表示,ql的大小為:

為與有功功率相區(qū)別,無功功率的單位用乏爾,簡稱乏。在式(1-53)中,當各物理量的單位分別用v、a、ω時,無功功率的單位就是乏。

必須指出,“無功”的含義是“交換”而不是“消耗”,它是相對“有功”而言的,絕不能理解為“無用”。

九、純電容電路

由介質損耗很小、絕緣電阻很大的電容器組成的交流電路,可近似地看成純電容電路,圖1-29(a)所示就是純電容電路。

1.電流與電壓的相位關系 電容器接入直流電源電路中,在電容器充放電過程中會產(chǎn)生電流,穩(wěn)恒直流電流不能通過電容器。當電容器接到交流電路中時,由于外加電壓不斷變化,電容器就不斷充放電,電路中就不斷有電流流過,交流電流可以通過電容器。電容器兩端的電壓隨電荷的積累(即充電)而升高,隨電荷的釋放(即放電)而降低的,由于電容電流等于電荷的積累和釋放的變化率,因此電容中的電流與電容兩端的電壓的變化率成正比。

設在δt時間內(nèi)電容器極板上的電荷變化量是δq,則

圖1-29(b)中所示為電壓與電流的變化波形,現(xiàn)根據(jù)式(1-54)來分析電流的變化。

(1)在0~π/2(即第一個1/4周期內(nèi))。uc從零增加到最大正值。電壓變化率為正值且開始為最大,然后逐漸減小到零。根據(jù)式(1-54)可知,電流i從最大正值逐漸變?yōu)榱恪?/p>

(2)在π/2~π(即第二個1/4周期內(nèi))。uc從最大正值變?yōu)榱?,變化率為負且從零到最大負值。此間電流也從零變到最大負值。

(3)在π~3π/2(即第三個1/4周期內(nèi))。uc從零變到最大負值,變化率為負且從最大負值變?yōu)榱?。此間電流也從最大負值變?yōu)榱恪?/p>

(4)在3π/2~2π(即第四個1/4周期內(nèi))。uc從最大負值變?yōu)榱?,變化率為正且從零到最大正值。此間電流也從零變到最大正值。

相位關系從以上分析可清楚地看出:純電容電路中的電流超前電壓90°,這與純電感電路的情況正好相反。圖1-30所示就是電流、電壓的相量圖。

2.電壓與電流的數(shù)量關系

設加在電容器兩端的交流電壓的初相為零,則電流、電壓的瞬時值表達式為:

其中,電流的最大值為:

若把上式兩邊同除以2,則得

式(1-56)表明,在純電容電路中,電流的有效值等于它兩端電壓的有效值除以它的容抗。

容抗是用來表示電容器對電流阻礙作用大小的一個物理量。容抗的大小與頻率及電容量成反比。當電容器的電容量一定時,頻率f愈高,則容抗xc愈小。在直流電路中,因頻率f=0,故電容器的容抗等于無限大。這表明,電容器接入直流電路時,在穩(wěn)態(tài)下是處于斷路狀態(tài)的。圖1-31為電容器的容抗隨頻率變化的曲線。

3.電路功率

純電容電路的瞬時功率為:

圖1-32中畫出了pc的變化曲線。從圖中可看出,在第一和第三個1/4周期內(nèi),pc是正值,此時電容器被充電,從電源吸取能量,并把它儲藏在電容器的電場中,此時電容器起著一個負載的作用。但在第二和第四個1/4周期內(nèi),pc是負值,此時電容器放電,它把儲藏的電場能量又送回電源,此時電容器又起著一個電源的作用。所以在純電容電路中,電容器也是時而 “吞進”電能,時而“吐出”電能,因而電容器不消耗電能,在一個周期內(nèi)的平均功率為零。

和純電感電路相類似,為了衡量電容器和電源之間的能量交換,用其電壓有效值和電流有效值之積來標志其交換的情況,并稱之為無功功率。其表示式為:

十、交流電路的功率因數(shù) 1.功率因數(shù)的概念

在交流電路中,由于電壓與電流有相位差,電壓與電流不同相,即電壓和電流不會同時達到最大值。因此,電路實際吸收的有功功率要比同相位時ui小些。

以r、l串聯(lián)電路為例,電路吸收的有功功率就是電阻r所消耗的功率。由(圖1-33)電壓三角形可知:

電感的無功功率為:

可見,電路的有功功率等于總電壓、總電流的有效值的乘積再乘以系數(shù)cosφ。cosφ叫做電路的功率因數(shù),φ叫做功率因數(shù)角。

電路中電壓、電流有效值的乘積,既不是有功功率,也不是無功功率,稱為視在功率,用符號s表示。即

視在功率也稱為表觀功率,它表示電源提供電流的總能力,即表示交流電源的容量大小。為區(qū)別起見,視在功率的單位用v2a。

有功功率一般小于視在功率,僅當cosφ=1時,即電流、電壓同相位時,二者才相等。2.提高功率因數(shù)的意義

電力系統(tǒng)通常要求有較高的功率因數(shù),原因如下:

(1)功率因數(shù)過低,電源設備的容量就不能充分利用。發(fā)電機或變壓器在運行時不能超過其額定電壓u和額定電流i的數(shù)值,也就是其視在功率有一個確定的值。在這種情況下,負載的功率因數(shù)越低,發(fā)電機發(fā)出的有功功率就越小,電源的利用率就愈低。

(2)功率因數(shù)過低,輸電能力、輸電效率下降。由公式p=uicosφ可知,要求輸送的有功功率一定時,功率因數(shù)cosφ越低,線路的電流i就越大。電流越大,線路的電壓和功率損耗越大,輸電效率也就越低。

綜上所述,提高功率因數(shù)是必要的,其意義就在于能提高供電設備的利用率和提高輸電效率。

3.提高功率因數(shù)的方法

電力系統(tǒng)的大多數(shù)負載是感性負載,例如電動機、變壓器等,這類負載的功率因數(shù)較低。為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù),常在負載兩端并聯(lián)電容器,叫并聯(lián)補償。

感性負載和電容并聯(lián)后,線路上的總電流比未補償時減小,總電流和電源電壓之間的相角φ也減小了,這就提高了線路的功率因數(shù)。在圖1-34(a)中,r和l為等效感性負載,c為補償電容。并聯(lián)電容前(開關未合時),i=i1,矢量關系如圖1-34(b)所示。并聯(lián)電容后(開關閉合),總電流i為電流i1和ic的相量和,相量關系如圖1-34(c)所示。從圖中可看出,并聯(lián)電容后,總電流從i1減小到i,功率因數(shù)角從φ1減小到φ,從而使功率因數(shù)得到提高。

第四節(jié)三相正弦交流電路

一、三相交流電的產(chǎn)生

在三相交流電路中同時有三個電動勢在作用。它們的幅值、頻率相等,但在相位上彼此相差120°,這就是三相電動勢。

三相電動勢是由三相交流發(fā)電機產(chǎn)生的。最簡單的發(fā)電機如圖1-35(a)所示,它與單相發(fā)電機不同之處在于電樞上有三個相同的繞組,這三個繞組放置的位置在空間相隔120°。當原動機帶動電樞按逆時針方向做等速旋轉時,各相繞組分別產(chǎn)生正弦感應電動勢。由于三相繞組結構相同,切割磁力線的速度相同,彼此在空間上相距120°,故所產(chǎn)生的電動勢是三相對稱電動勢。圖1-35(b)中,三相繞組在電路中的符號以u

1、v

1、w1,表示發(fā)電機繞組的首端,u

2、v

2、w2表示發(fā)電機繞組的末端。

三個對稱電動勢可用下列公式表示:

相量圖和變化曲線如圖1-36所示。

二、三相發(fā)電機繞組的星形連接

發(fā)電機(或變壓器)三相繞組的末端u

2、v

2、w2連于一點n,此端點稱為發(fā)電機(或變壓器)的中點,如圖1-37所示。從中點接出的輸電線稱為中線。中線通常與大地相聯(lián),故稱為地線或零線。從三個始端引出的輸電線稱為端線(俗稱火線)。

端線與中線之間的電壓稱為相電壓,用uu、uv、uw表示。端線與端線之間的電壓稱為線電壓,用uuv、uvw、uwu表示。三相發(fā)電機繞組產(chǎn)生的三相電動勢是對稱的,因此三個相電壓也是對稱的,而三個線電壓可表示為:

其相量圖如圖1-38所示。從相量圖可以看出:

同理

三相對稱一般公式為:

三相發(fā)電機繞組作星形連接時,可以給負載兩種電壓,一種是線電壓;一種是相電壓。三個相電壓對稱,三個線電壓也對稱,并且同一端線輸出的線電壓在相位上超前其輸出相電壓30°。

三、三相發(fā)電機繞組的三角形連接

將各相繞組的首末端依次相連,連成一個三角形回路;再從三個頂點引出三根導線與負載相接,如圖1-39所示。

從圖1-39可見,發(fā)電機繞組作三角形連接時,線電壓就是相電壓,兩者相等,即

三角形連接時必須注意要正確接線,當首尾依次連接正確時,回路中三相電壓相量和等于零,在負載對稱的情況下,繞組回路中無環(huán)流流過。如果接法不正確,只要一相繞組始末端接反,閉合回路中的三相電壓相量和不為零,這時回路中將出現(xiàn)很大環(huán)流,會燒壞發(fā)電機。

四、三相負載的星形連接

將三組負載的一端分別接在u線、v線和w線上,另一端接在中線上,如圖1-40(a)、(b)所示,這種連接方式稱為三相星形接法,又稱y形連接,高壓時用y表示,低壓時用y表示。

從圖1-40(a)(b)可以看出,加在各相負載兩端的電壓就是該相的相電壓。在各相電壓的作用下,有電流流過各端線、負載和中線。流過端線(火線)的電流稱為線電流,流過負載的電流稱為相電流,流過中線電流稱為中線電流,分別表示為iu、iv、iw,iun、ivn、iwn和in。

三相負載星形連接時,線電流等于相電流,i線=i相,即

各相電流為:

各相負載的電壓與電流之間的相位差分別為:

中線電流等于各相電流之相量和,即

各相負載取用的有功功率為:

pu=uuniuncosφun pv=uvnivncosφvn pw=uwniwncosφwn 三相總功率為:

p=pu+pv+pw(1-67)

五、三相負載的三角形連接

將各相負載依次接在兩端線之間,如圖1-41所示。這種連接方式稱為三角形接法,又稱為d接法,高壓時用d表示,低壓時用d表示。

1.負載三角形連接的特點

因為各相負載都直接接在電源的線電壓上,所以負載的相電壓uz與電源的線電壓相等,即

uuv=uvw=uwu=uz=u線

因此,不論三相負載對稱與否,其相電壓對稱;當三相負載對稱時(各相的電阻、感抗、阻抗分別相等),負載的相電流iz也是對稱的,即

iuv=iuw=iwu=iz=uz /z相

在圖1-42中,線電流和相電流的關系為:的線電流與相電流關系從圖1-42相量圖可以看出,線電流也是對稱的,在相位上較相應的相電流滯后30°。

線電流和相電流的關系為:

三相負載取用的總功率為:

2.負載連接的一般原則

三相負載究竟應連接成d形還是y形,應根據(jù)每相負載的額定電壓與電源線電壓的大小而定。如果各相負載的額定電壓等于電源線電壓的13,則負載應接成y形;如果兩者相等,應接成d形。如把應作y形連接的負載誤接成三角形,則每相負載的相電壓比其額定值升高3倍,電流增大,設備會燒壞;反之,若把d形連接的負載誤接成y形,則負載的額定電壓僅為其額定值的13,功率、電流也隨之減小,如果是電動機會產(chǎn)生轉矩不足,燒毀電動機。

第二章電子技術基礎第[學習提示]

本章主要介紹半導體基礎知識、晶體二極管和與晶體三極管、三極管放大電路、整流濾波與穩(wěn)壓電路、數(shù)字電路基礎知識等。初級工應初步了解晶體管的基本知識與應用;中級工應熟悉各類晶體管電路的組成與應用;高級工應掌握各種晶體管電路的原理及故障分析;技師應全面掌握電子技術基礎理論,掌握常見電子線路的定性分析;高級技師應掌握較復雜電子線路的識讀與繪制。

第一節(jié)半導體的基礎知識

一、導體、絕緣體與半導體 1.導體

自然界中能導電的物質,稱為導體。如金、銀、銅、鐵、鋁、鉛等金屬材料,都可稱為導體。導體之所以能導電,是因其物質的分子是由原子組成的,原子又是由帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子組成的。電子受到原子核的束縛力繞原子核有規(guī)則地分層運動(就像行星繞恒星運轉一樣),其外層電子受原子核的束縛力最小,因此在外界條件(如光、電、熱等因素)的作用下,原子中就會有足夠能擺脫原子束縛力的自由電子,這些自由電子在外電場的作用下,就會沿電場方向運動形成了電流。金屬導體的電阻率很小,約為(10-6~10-3)ω/cm。

2.絕緣體

對于某些物質,無論給它施加多高的電壓,都不會導電。如橡膠、玻璃、塑料、纖維等,這些物質均可稱為絕緣體。因絕緣體不會導電。絕緣體的電阻率很大,約為(106~108)ω/cm。

3.半導體

半導體是絕緣性能介于導體和絕緣體之間的一種特殊物質,如硅、鍺、硒及大多數(shù)金屬氧化物和硫化物都屬于半導體。它們的電阻率為(10-3~106)ω/cm,介于導體和絕緣體之間。

圖2-1空穴和自由電子的形成很多半導體的導電能力在不同條件下有很大區(qū)別。

(1)有些半導體對溫度很敏感,環(huán)境溫度升高時,它的導電能力就大大增強,利用這種特性就可做成熱敏原件。

(2)有些半導體受到光照時,它的導電能力變的很強,當無光照時,它又近乎不導電。利用這些特性就可以制成各種光電元件。

(3)在純凈的半導體中摻入微量的某種元素后,導電能力就會成十萬乃至幾百萬倍的增大。例如,在純硅中摻入百萬分之一的硼后,硅的電阻率就會從203108 ω2mm2/m 減小到4 000 ω2mm2/m 左右。利用這種特性就可以制成各種不同用途的半導體器件。

二、半導體物質的內(nèi)部結構和導電機理 1.電子、空穴和載流子 在共價鍵結構中,原子最外層雖然具有八個電子而處于較為穩(wěn)定的狀態(tài),但是共價鍵中的電子還不像在絕緣體中的價電子被束縛的那樣緊。在獲得一定能量(溫度升高或光照)后,共價鍵中的電子即可掙脫原子核的束縛,成為自由電子。溫度越高,晶體中產(chǎn)生的電子就越多。

在電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后,共價鍵中就出現(xiàn)一個空位,稱為空穴。在一般情況下,原子是中性的。當電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后,原子的中性便被破壞,而顯出帶正電,或者說,原子中出現(xiàn)了帶正電的空穴,如圖2-1所示。在這種情況下晶體中的自由電子(帶負電)和空穴(帶正電)必然成對出現(xiàn),數(shù)量相等。

當半導體兩端加上外電壓時,半導體中將出現(xiàn)兩部分電流:一是自由電子作正向運動所形成的電子電流;一是仍被原子核束縛的價電子(注意,不是自由電子)遞補空穴所形成的空穴電流。在半導體中,同時存在著電子導電和空穴導電,這就是半導體導電方式的最大特點,也是半導體和金屬導體在導電原理上的基本差別。

自由電子和空穴都稱為載流子。2.n型半導體

在硅或鍺等不同材料的半導體中摻入雜質銻或磷等物質,半導體中的自由電子的數(shù)目就會大量增加,自由電子就會成為半導體中的多數(shù)載流子而空穴是少數(shù)載流子。這種以電子為主要載流子的半導體稱為n型半導體。

3.p型半導體 如摻入銦、鋁、鎵等物質后,在半導體中就形成了大量空穴,空穴就會成為多數(shù)載流子,自由電子成為少數(shù)載流子,這種以空穴為主要載流子的半導體稱為p 型半導體。

應當注意,無論是那種半導體,雖然它們都有一種載流子占多數(shù),但是整個晶體仍然是不帶電的。

三、pn結的形成及其單向導電性 結的形成通常是在一塊晶片上,采取一定的工藝措施,在兩邊摻入不同的雜質,分別形成p型半導體和n型半導體。在這兩種半導體中,由于p區(qū)有大量空穴存在(濃度大),而n區(qū)的空穴極少(濃度?。?,因此空穴要從濃度大的p區(qū)向濃度小的n區(qū)擴散,擴散過程首先是交界面附近的空穴擴散到n區(qū),形成了一個負空間電荷區(qū)。同樣n區(qū)的電子要向p區(qū)擴散,在交界面附近形成正空間電荷區(qū),如圖2-2(a)所示。這樣在p型半導體和n型半導體交界面兩側形成的一個空間電荷區(qū)就是pn結。

形成空間電荷區(qū)的正負離子雖然帶電,可它們不能移動,不參與導電,但是它們的電荷卻在交界面形成了一個電場,稱為內(nèi)電場,其方向從帶正電的n區(qū)指向帶負電的p區(qū),如圖2-2(b)所示。由p區(qū)向n區(qū)擴散的空穴在空間區(qū)將受到內(nèi)電場的阻力,而由n區(qū)向p區(qū)擴散的電子也將受到內(nèi)電場的阻力,即內(nèi)電場對多數(shù)載流子的擴散起阻擋作用,所以空間電荷區(qū)又稱為阻擋層。另外一方面,內(nèi)電場對少數(shù)載流子(p區(qū)的自由電子和n區(qū)的空穴)則可能推動它們越過空間電荷區(qū)進入對方。這種少數(shù)載流子在電場作用下有規(guī)則地運動稱為飄移運動。

擴散和飄移是互相聯(lián)系的,又是互相矛盾的。剛開始形成空間電荷區(qū)時,多數(shù)載流子的運動占優(yōu)勢。但在擴散運動進行過程中,空間電荷區(qū)逐漸加寬,內(nèi)電場逐漸加強,于是在一定條件下(如溫度一定),多數(shù)載流子的運動逐漸減弱,而少數(shù)載流子的運動逐漸加強,最后擴散和飄移運動達到動態(tài)平衡,這時pn結相對處于穩(wěn)定狀態(tài)。

pn結的最大特點是單向導電性,它是晶體二極管的基本結構,是各種半導體器件的基本組成環(huán)節(jié),也是半導體器件入門的基礎。

結的單向導電性

前面討論的是pn結的自然狀態(tài),由于阻擋層的作用,載流子的擴散處于動態(tài)平衡。如果給pn結外加一個正向電壓,即外加電源的正端接在p區(qū),負端接在n區(qū),此時外電場與內(nèi)電場的方向相反,驅使p區(qū)的空穴進入空間電荷區(qū)抵消一部分負電荷,同時n區(qū)的自由電子也進入空間電荷區(qū)抵消一部分正電荷,于是整個電荷區(qū)由寬變窄,內(nèi)電場被削弱,多數(shù)載流子的擴散運動被增強,形成較大的擴散電流(即正向電流)。在一定范圍內(nèi),外電場越強,正向電流越大,這時pn結呈現(xiàn)的電阻很低。若給pn結外加一個反向電壓,即外接電源的正端接在n區(qū),負端接在p區(qū),外電場與內(nèi)電場方向一致,驅使空間電荷區(qū)兩側的空穴和自由電子移走,使得空間電荷增加,空間電荷區(qū)變寬,內(nèi)電場增強,多數(shù)載流子的擴散運動難以進行,此時pn結呈現(xiàn)出高電阻。只有在外電場作用下少數(shù)載流子飄移運動形成很小的反向電流。

由以上分析可知,pn結具有單向導電性。在pn結加上正向電壓時,pn結電阻很低,正向電流很大,pn結處于導通狀態(tài);在pn結加反向電壓時,pn結電阻很高,反向電流很小,pn結處于截止狀態(tài)。

第二節(jié)晶體二極管與三極管

一、晶體二極管 1.基本結構

晶體二極管簡稱二極管,是最簡單的半導體器件,它實際上就是在一塊晶片上形成的pn結,由p區(qū)引出一個電極稱為陽極(正極),再由n區(qū)引出一個電極稱為陰極(負極),然后封裝在管殼中,就形成一個完整的二極管。通常在管殼的外皮上標有二極管的圖形符號,有的則用黑環(huán)及色點的一端表示為陽極。

2.伏安特性

二極管的兩端電壓與電流的關系稱為二極管的伏安特性,如圖2-3所示。圖中右上方為正向特性,即二極管加正向電壓時電壓與電流的關系曲線;左下方為反向特性,即二極管加反向電壓時電壓與電流的關系曲線。

從正向特性曲線中可以看出,當所加的正向電壓很小時,由于外電場還不能克服內(nèi)電場的作用,此時正向電流很小(圖2-3oa、ob段,該段所對應的電壓稱為死區(qū)電壓),二極管的電阻很大。當正向電壓超過死區(qū)電壓以后,外電場大大削弱了內(nèi)電場,多數(shù)載流子大量通過阻擋層,使二極管的正向電流很快增長,二極管完全導通(曲線中ae、bf段)。

二極管加上反向電壓后,在一定范圍內(nèi)(od、oc段),呈現(xiàn)很大的電阻,只有很小的反向電流流過,二極管不導通,處于截止狀態(tài)。當二極管所加反向電壓增加到一定數(shù)值時(圖2-3d、c兩點),反向電流會突然增大,pn結阻擋層遭到破壞,這種現(xiàn)象稱為反向擊穿。此時pn結的結溫迅速增加,導致其發(fā)熱擊穿而損壞。

3.穩(wěn)壓二極管的伏安特性 穩(wěn)壓二極管也是一種二極管,用于穩(wěn)定電子電路中的電壓。與一般二極管不同的是工作在反向電壓(陽極接電源負極,陰極接電源正極)下不會被擊穿而損壞,且工作在擊穿區(qū)起穩(wěn)壓作用。穩(wěn)壓二極管的伏安特性及圖形符號如圖2-4所示。從圖中左下方

維修電工培訓教案篇二

井下維修電工培訓教案

授課教師

李勝明

目的:

通過培訓,懂得電工的基本理論知識,懂得電工安全技術操作規(guī)程和《煤礦安全規(guī)程》的有規(guī)定。其中側重講解井下維修電工實際操作中的相關工藝標準及要求,使電工明確自已的行為規(guī)范。培訓教材:《礦山電工安全技術培訓教材》《煤礦安全規(guī)程》 課

時: 72課時

編制時間:

2007年10月4日 備注附錄: 〈〈煤礦電工接線規(guī)范〉〉

一、電工基礎

(一)、直流電路

1、電與磁的基本概念

電荷~、電流~、電位~、電壓~、電阻~、電阻率~、直流~、交流~、右手螺旋定則~、線圈的右手定則~、發(fā)電機右手定則~、電機機左手定則~、電磁感應現(xiàn)象。(教材p1~4)

2、直流電路的計算

歐姆定律~、電能與電功率~、電阻的串、并、混聯(lián)~。

(教材p4~8)

(二)、交流電路

1、單相正弦交流電

交流電的產(chǎn)生~、交流電的正弦曲線~。(教材p9~10)

2、正弦交流電的三要素

角頻率~、最大值~、初相位~。(教材p10~11,詳述)

3、r、l、c串、并、混聯(lián)電路。

(教材p17~29)

4、三相交流電路。

(教材p29~36)

(三)、變壓器

1、變壓器的基本工作原理和結構

(1)、工作原理和型號含意。(教材p37~39,詳述)

(2)、變壓器的基本結構。

(教材p39)

3、變壓器的運行

(1)、空載運行。

(教材p40~41)

(2)、負載運行。

(教材p41~43)(3)、并聯(lián)運行。

(教材p49~50)

(四)、交流電動機

1、三相異步時機的結構及簡單原理

(1)、定子。

(教材p51)

(2)、轉子。

(教材p51~52)

(3)、三相異步電動機的簡單原理。(教材p52~54,詳述)

2、型號含意。

(教材p55~56)

3、三相異步電動機的工作特性。

(教材p56~59)

4、三相異步電動機的控制

(1)、直接起動。

(教材p60)

(2)、降壓起動。

(教材p60~61)

5、三相異步電動機的制動

(1)、動力制動。

(教材p61~62)

(2)、反接制動。

(教材p62)

(3)、反饋制動。

(教材p62)

6、三相異步電動機調速與反轉

(1)、調速

1、改變電源頻率調速。

(教材p62~63)

2、改變轉子電路的電阻。

(教材p63)

3、改變磁極對數(shù)調速。

(教材p63)

(2)、反轉:改變電源相序即可換向。

(教材p63)

7、三相異步電動機的運行與維護

(教材p63~65)

(五)、直流電機

1、直流電機的結構及工作原理

(1)、結構。

(教材p70~71)

(2)、工作原理。

(教材p71~72)

(3)、型號含意。

(教材p72)

2、直流電機的轉矩、反電勢和轉速。

(教材p72~73)

3、直流電機的工作特性

(1)、并勵電動機的工作特性。

(教材p73~74)

(2)、串勵電動機的工作特性。

(教材p74~75)

(3)、復勵電動機的工作特性。

(教材75)

4、直流電動機的運行與維護。

(教材p75~79)

(六)、低壓電器

1、低壓電器的分類

(1)、自動開關。

(教材p80~85)

(2)、熔斷器。

(教材p85~87)

(3)、刀開關。

(教材p87~88)

(4)、轉換開關(組合開關)。

(教材p88)

(5)、接觸器。

(教材p88~90)

(6)、繼電器。

(教材p89~92)

(7)、起動器。

(教材p92~93)

(8)、控制器。

(教材p93)

(9)、主令控制器。

(教材p93~94)

(10)、電阻器。

(教材p94)

(11)、電磁鐵。

(教材p94)

(七)、常用電工儀表

(教材p98~112,詳述)

1、電工儀表的分類及等級精度。

2、電工儀表的主要技術指標。

3、電工儀表的符號及其含意。

4、電工儀表的正確使用方法。

(八)、晶體管電路基礎

(教材p113~143,簡述)

二、礦山地面供電

(一)、礦山地面變配電

1、礦山供電系統(tǒng)

(1)、礦山對供電的基本要求:

供電安全、供電可知、供電質量良好和供電經(jīng)濟。

(2)、礦山用電戶的分類

根據(jù)供電中斷將發(fā)生危害的程度礦山電能用戶可分為三類:

一類用戶,要求供電絕對可靠;二類用戶,供電中斷會造成重大經(jīng)濟損失;三類用戶,一、二類之外的用戶。

2、供電電壓等級

常用的交流電壓等級有:36v、127 v、220 v、380 v、660 v、1140 v、3kv、6 kv、10 kv、35 kv、110 kv、220 kv等。

常用的直流電壓等級有:2.5 v、4 v、40 v、80 v、110 v、220 v、440 v、550 v。

3、高壓斷路器:油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、六氟化硫斷路器、自產(chǎn)氣斷路器和電磁斷路器。

(1)、結構原理及特點。

(教材p148~150)

(2)、型號含意及技術參數(shù)。

(教材p148~150)

4、高壓隔離開關

(1)、用途及結構

(教材p151)

(2)、型號及其含意

(教材p151)

5、高壓負荷開關

(1)、用途及特點

(教材p152)

(2)、型號含意

(教材p152)

6、高壓熔斷器

(1)、結構及作用原理

(教材p152~154)

(2)、型號含意

(教材p154)

7、避雷器

(教材p154~1556)

8、互感器

(1)、電壓互感器:種類及型號含意

(2)、電流互感器:種類及型號含意

三、礦山井下供電

(一)、礦井供電系統(tǒng)

1、淺井供電系統(tǒng)

(教材p231)

2、深井供電系統(tǒng)

(教材p231~232)

(二)、中央變電所

1、對供電所的要求

2、供電方式

(教材p232~234)

(三)、采區(qū)變電所及工作面配電點

1、采區(qū)變電所

(1)、采區(qū)變電所位置及設備布置

(教材p234~235)

(2)、工作面配電點

(教材p235)

四、礦山電氣設備的防爆(詳述)

(一)、瓦斯爆炸的條件

1、瓦斯爆炸必需的二個條件

(1)、瓦斯?jié)舛龋海?%~15%)。

(2)、點火源:實驗證明點燃瓦斯的溫度為650℃~750℃。

(二)、礦井電氣設備的分類:

1、礦用電氣設備一般分為礦用一般型和礦用防爆型二大類。

2、防爆標志的含意

(教材p236~237)

3、隔爆面及隔爆原理

4、隔爆面的分類

(1)、平面式隔爆面

(2)、圓筒隔爆結合面

(3)、止口防爆結合面

5、防爆面的結構參數(shù)

(教材p239~241)

6、接線盒及堅固件

(教材p241)

7、引入裝置

(教材p241~242)

8、聯(lián)鎖裝置

(教材p242)

9、接地裝置

(1)、接地極及接地線的要求

(三)、防爆設備的管理與維護

(教材p250~260)

1、設備失爆的判定

2、防爆設備的檢修

五、礦用電纜(簡述)

(一)、礦用電纜的分類

1、按用途可分為:

(1)、動力電纜

(2)、控制(信號)電纜

(3)、通信電纜

2、按結構可分為:

(1)、鎧裝電纜

(2)、橡套電纜

(3)、屏蔽電纜

(二)、電纜結構

(三)、電纜型號含意

(四)、礦用電纜的選用

(教材p264~275)

(五)、礦用電纜的使用與維護

六、礦山固定設備及運輸電氣的控制

(一)、通風機、壓風機、排水泵的起動控制

(二)、交流提升電氣控制

(三)、礦山運輸電報控制

七、礦山安全用電(詳述)

(一)、電氣安全工作的基本要求

(二)、保證安全的組織措施和技術措施

(三)、各類電氣設備上檢修的安全措施

(四)、電氣安全工具

(五)、井下電氣安全技術

1、礦山井下供電特點及安全供電措施

2、變壓器中性點禁止直接接地供電系統(tǒng)

3、井下電網(wǎng)的漏電保護

4、井下電網(wǎng)的保護接地

5、井下電網(wǎng)的過流保護

(六)、觸電與急救(詳細講解)

1、電流對人體的作用

(1)、觸電事故的類型

(2)、電流對人體的作用

(3)、安全電壓

2、觸電急救

(1)、脫離電源

(2)、搶救辦法

(3)、人工呼吸

八、電氣安全技術操作規(guī)程

九、井下維修電工安全技術操作規(guī)程

十、常用電氣設備的完好標準及接線工藝

十一、《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定(第440條~487條)

維修電工培訓教案篇三

《維修電工》教學大綱

一、理論教學內(nèi)容

第一單元

安全用電,消防知識

1、教學目的和要求

掌握基本的安全用電知識,消防知識,能完全自覺安全操作以及消防。

2、教學基本內(nèi)容

1.維修電工人身安全知識

2.工廠安全用電知識

3.高壓安全用電知識

4.安全消防知識

第二單元 電工電子技術

1、教學目的和要求

掌握基本的電工電子技術基本概念、具有基本的直、交流電路的分析能力、了解數(shù)字電路的基本組成原理。

2、教學基本內(nèi)容

1.直流電路基本概念、原理、基本電路分析 2.單相交流電路原理及電路分析 3.三相交流電路原理及電路分析 4.半導體元件的結構原理 5.放大電路的結構及原理分析

6.整流濾波穩(wěn)壓電路分析 7.數(shù)制及進制 8.門電路分析

9.組合邏輯電路分析及設計、時序邏輯電路分析 10.觸發(fā)器原理

第三單元 工廠供配電及線路

1、教學目的和要求

掌握基本的供配電知識;常用電氣設備的安裝、維護知識;車間電力線路的日常維護;安全用電常識。

2、教學基本內(nèi)容 1.供電系統(tǒng)

2.電力負荷計算及變壓器選擇 3.短路電流計算 4.電氣設備的選擇 5.輸電線路 6.繼電保護 7.供電安全技術

第四單元 電機及工廠控制電路

1、教學目的和要求

掌握直、交流電動機的基本結構、運行原理;常用低壓電器的結構、原理;常用的電氣控制線路原理分析。

2、教學基本內(nèi)容

2 1.直流電動機的結構、原理及使用 2.變壓器的結構、原理 3.變壓器的運行分析

4.三相異步電動機的結構、原理 5.三相異步電動機的特性 6.常用低壓電器

7.繼電—接觸器控制電路基本環(huán)節(jié) 8.常用機床電氣控制 9.橋式起重機電氣控制 10.繼電—接觸器控制系統(tǒng)的設計

維修電工培訓教案篇四

2015年“金藍領”維修電工技師培訓心得

首先感謝湖南省湘潭市“金藍領”工程也稱高技能人才培訓工程培訓的開班?!敖鹚{領”工程在市人力資源勞動保障局指導下,各個單位全力的配合下,湘潭電氣職業(yè)技術學院精心籌備組織下,我有幸參加這次學習的機會。轉眼間,維修電工技師培訓班的學習課程已經(jīng)結束,通過此次培訓我學到了許多前沿的專業(yè)知識,同時結交了一些經(jīng)驗豐富的同行,進一步開闊了自我視野、找到了與同行之間的差距,明確了努力的目標,應該說受益非淺的!

現(xiàn)將此次培訓體會

總結

如下:

一、培訓內(nèi)容

此次培訓共分兩大部分,理論和實操,理論課包括《電工基礎》、《電子技術》《專業(yè)英語與論文寫作》,實操包括《電氣控制技術》、《電力電子技術及應用》、《電機與拖動》、《常用機床電氣故障檢修》、《自動線的裝調》、《可編程空載技術》。方鷙翔大師的講課深入淺出,用自己獨特的授課方法讓我們每一為學員都能聽的懂,從他那幽默、風趣的語言中讓我從一個初步了解著到了自動化科學發(fā)展的前沿,講plc的時候從最基本的指令及梯形圖開始講,從習題基本練習開始逐步提高難度,遇到我們不會編的復雜程序,他總是耐心的一遍又一遍的講給我們聽,直到我們理解。印象最為深刻方大師會經(jīng)常在我們練習的時候打斷,要求指出我們習慣性錯誤。比如做plc程序不寫i/0分配表,不畫分配圖直接開始寫程序。俗話說飯要一口一口吃,事要一件件做,基礎不牢固,在程序的編寫過程就會出錯誤,回過頭來查找錯誤就是件很麻煩的事情。說到這里讓我想起了工匠精神——工匠精神(引自百度)是指工匠對自己的產(chǎn)品精雕細琢,精益求精的精神理念。工匠們喜歡不斷雕琢自己的產(chǎn)品,不斷改善自己的工藝,享受著產(chǎn)品在雙手中升華的過程。工匠們對細節(jié)有很高要求,追求完美和極致,對精品有著執(zhí)著的堅持和追求,把品質從99%提高到99.99%,其利雖微,卻長久造福于世。

很多人認為工匠是一種機械重復的工作者,其實工匠有著更深遠的意思。他代表著一個時代的氣質,堅定、踏實、精益求精。在鋼鐵廠效益大幅下滑的今天,作為鋼鐵廠的一名普通維修電工的我認為就是心態(tài)的問題.要對自己所做的工作負責任,對他人的安全,自己的安全.還有公司的安全都要付出責任。嚴格遵守公司“九條安全禁令”。作為一名維修電工最重要的是勤動手,勤動腦。不斷在實踐中總結經(jīng)驗,同時要有維修創(chuàng)新意識,不斷接受新知識,新理論,新器件。

二、培訓體會

通過這次培訓不僅讓我認識到了先進的自動化科學的發(fā)展技術,而且也學到了如何將理論與實踐相結合的原理,在工作當中不能一味的依賴書本,也不能一味的注重實踐而忽略了理論知識,大膽實踐,將理論與實踐結合起來,這樣我才能適應社會發(fā)展的需求。作為一名技術維修電工,要有求真務實的態(tài)度,強烈的責任感,想要自己的專業(yè)技能更上一層,要具有豐厚的知識積累,敢于質疑,大膽創(chuàng)新。

這次培訓活動雖然結束了,接下來我要做的是把所學到的東西大膽地應用到實際工作中,認真總結、及時反饋。培訓是一次很好學習提高的經(jīng)歷,我很珍惜這樣的機會。培訓之后我對自己提的要求是,樹立終身學習的理念,并把所學的知識及時投入到實踐中去。

今后,我會一如既往的在工作中學習,在學習中工作。不僅要提高自己的專業(yè)技能水平,還要認真的履行鋼廠的“師帶徒”傳、幫、帶工作,以及積極的工作熱情和踏實的工作作風,將所學知識傳授給徒弟。我將以這次培訓為契機,找準自己前進的標桿,為鋼企安全高效生產(chǎn)做出最大的貢獻!

湖南電氣職業(yè)技術學院 2015年維修電工技師班 學員 李智鋒

維修電工培訓教案篇五

受益非淺?,F(xiàn)將此次培訓體會總結如下:

一、培訓內(nèi)容

回味十幾天的培訓生活,五位老師的精彩講座仍歷歷在目。此次培訓共分三大模塊:電力電子與電機拖動工作原理及電路調試和性能測定;鏜床、銑床工作原理及電氣排故;plc工作原理。章老師的講課深入淺出,旁征博引,從他那幽默、風趣的語言中我從一個門外漢逐步了解到自動化學科發(fā)展的前沿;高從最基本的指令及梯形圖開始講到較為復雜的數(shù)控機床的編程,遇到我們不會編的復雜程序,他總是耐心的一遍又一遍的講給我們聽,直到我們理解,從他身上我看到了我們老師肩上的重擔和責任心。

二、培訓體會

通過這次培訓不僅讓我了解了較前沿的

教學

理念和教學改革的動態(tài),而且也學到了如何將理論與實踐相結合的原理,現(xiàn)在的中職教育不能只停留在書本知識上,教師要擺脫老的傳統(tǒng)教育的思想,脫離開書本的陰影,大膽實踐,將理論與實踐結合起來,這樣我們的學生才能適應社會發(fā)展的需求。教師要有求真的治學態(tài)度,強烈的責任感,要想給學生一杯水,必須自己先裝滿一桶水,要具有豐厚的知識積累,敢于質疑,大膽創(chuàng)新。

培訓活動雖然結束了,接下來我要做的是把所學到的東西大膽地應用到電工課堂教學實踐中去,認真總結、及時反饋。培訓是一次很好學習提高的經(jīng)歷,我很珍惜這樣的機會,它留下的是我在教學事業(yè)上探索的足跡。培訓之后我對自己提的要求是,樹立終身學習的理念,并把所學的知識教會學生,及時投入到實踐中去。

今后,我會一如既往,將自己的全部心血傾注于教育事業(yè)上。我們的教學需要有“捧著一顆心來,不帶半根草去”的境界,需要有積極的工作熱情和踏實的工作作風。我將以這次培訓為契機,找準自己前進的標桿,在工作中向智慧型發(fā)展,在業(yè)務上朝科研型努力。

此次培訓中,讓我結實了好多同行教師,交流了彼此間的教學方法。同時在前輩們的指導下,順利完成了這次培訓考核,有幸的是,期間,我還當任了好幾天的高級技師,和技師的小老師,認識了不了有經(jīng)驗的同行。讓我在學習的過程中,學到了好多從書本上未曾學習到的東西??傊?,本次學習意義很大,下次有機會我還會再過來的。

維修電工培訓小結(2):

一、制定自己的工作準則:

1、做每一項工作都按照安全規(guī)范流程操作,杜絕了安全事故;

2、每月到門店巡查至少一次,對巡查中發(fā)現(xiàn)的問題及時與門店的管理溝通,能夠現(xiàn)場解決的問題予以直接解決,對門店提出的問題及時向部門領導反饋,在最短的時間內(nèi)把需要做的工作做好,提前發(fā)現(xiàn)迅速解決,防患于未然;

3、對門店調整大的電路改造工作,提前做好計劃,做好物料準備,堅決不拖門店改造的后腿,確保優(yōu)質高效的完成工作;

4、對門店突發(fā)的用電設施問題,先在電話里溝通,初步預估什么地方出現(xiàn)了問題,帶領相關人員準備相關的物件和工具,以便到達現(xiàn)場后能迅速排除故障;

5、堅持節(jié)約的原則:對門店損壞的物品能夠維修好的盡全力維修,不更換新的,確實需要更換的選擇質優(yōu)價廉的,對于能夠再次利用的各種物料(例如插頭等)進行收集整理以便再次使用;

二、過去一年的主要工作:

1、4月份主要的工作是天邦超市的開業(yè)及海壇超市的調整工作,兩項工作在一個月里,人員少、時間緊、要求高,自己主動帶頭,和設備部的同事一起仔細研究,嚴格布局,規(guī)范施工,確保了天邦超市的開業(yè)以及海壇超市的調整按時保質的完成;

2、月份的主要工作就是辛安購物廣場的大家電的裝修開業(yè)。由于時間緊,家電需要的電的地方又多,還牽涉到品牌以及展臺的布局施工問題。按照公司的要求,以及工作的流程,加班加點,嚴謹施工,使得所有的用電設施順利安裝完畢,一次試用成功,為辛安購物廣場家電五一的順利開業(yè)的設備工作做好了準備;

3、6月到9月主要就是總店東樓的裝修調整以及卓庭超市開業(yè)的準備工作??偟陽|樓的裝修是今年最大的工程,涉及的設施較多,工作量大。扶梯的更換、電路的調整、頂棚的裝修、各個專廳的裝修跟進、及專廳用電的布局及跟進都需要設備去做。因此這3個月基本每天都要加班,可我沒有被累、工作量所嚇倒,發(fā)揚中澤不怕苦與累的精神,工作積極主動、認真負責、思路清晰圓滿完成公司交給的各項工作,為總店東樓裝修工作做出了自己的貢獻。9月份在有東樓裝修工作的情況下,又有新店卓庭超市的準備工作。原本設備部的人員就不足,又臨近中秋節(jié)各個門店也比較繁忙沒有什么人員可以抽調的。面對工作我們設備一幫人沒有畏懼,嚴格按照公司的要求及時準備好開業(yè)所需的各項設備。對需要用電的設施,從總的燈帶照明到每個需要用的一個插座,ups的安裝、租賃戶的用電施工,都做到細致到位。經(jīng)過不懈努力,順利完成了東樓裝修及卓庭超市開業(yè)的相關工作。

4、9月份以后的主要工作,除去日常的巡店工作,門店需要的部分維修工作,就是提前對各個門店冬季需要進行保暖的水管進行統(tǒng)計匯總,并對各個店需要保暖的全部進行了處理,為水管的過冬做好了準備,另一項主要工作就是對閑置設備的整理。將閑置的貨架設備以及附屬配件全部集中到設備在柳花泊的倉庫,對每一件都進行了分類整理,以便以后的使用。

在新的一年里,繼續(xù)發(fā)揚中澤不怕苦、不怕累的精神,嚴格遵守安全操作規(guī)范及公司的各項管理規(guī)定,在領導的指導下及時、安全、高效、節(jié)約的完成各項工作。

維修電工培訓教案篇六

《維修電工》教案

課題名稱:

電工安全教育

教學目標:

1、電工安全操作技術方面的規(guī)定

2、安全檢查的規(guī)定

3、文明生產(chǎn)的相關內(nèi)容

重點與難點:電工車間的具體制度

板書設計

安全教育

1、電工安全操作技術方面的規(guī)定

2、安全檢查的規(guī)定

3、文明生產(chǎn)的規(guī)定

4、電工車間實習具體制度

教學過程

一、師生間相互介紹

二、安全教育

1、電工安全操作技術方面的規(guī)定

(1)工作前必須檢查工具和防護用具是否完好(2)任何電氣設備未經(jīng)驗明無電時,一律應視為有電,不準用

手觸及

(3)不準在運行中拆缷修理電氣設備,檢修時必須停車,切斷

電源

(4)工作時要帶安全帽,穿長袖衣服,帶絕緣手套,使用絕緣

工具,并站在絕緣物上進行操作。(5)電氣設備的金屬外殼必須接地,不準斷開帶電設備的外殼

接地線

(6)拆除電氣設備或線路后,對可能繼續(xù)供電的線頭必須立即

用絕緣布包好

(7)各種電氣設備附近,不準堆放各種易燃易爆、潮濕的物件(8)當電氣設備發(fā)生火災時,要立刻切斷電源,然后使用“121

1滅火器或二氧化碳滅火器”滅火,嚴禁用火或泡沫滅火器滅火

2、安全檢查的規(guī)定

(1)為了防止觸電事故的發(fā)生,應定期檢查電工工具及防護用

(2)在安裝和維修電氣設備前,要清掃工作場地和工作臺,防

止灰塵等雜物的侵入而造成故障

(3)在維修操作時,應及時懸掛安全牌,檢查維修線路時,應

先拉下閘刀開關,用驗電筆測量,確認無電后,應立即懸掛“禁止合閘,線路有人工作”的警示牌,然后才能進行操作檢查

3、文明生產(chǎn)的規(guī)定

(1)對工作認真,對設備、工具、原材料極為珍惜,具有較高

道德風尚和高度主人翁責任感

(2)熟練掌握電工基本操作技能,規(guī)章制度和安全技術知識(3)具有較強的組織紀律觀念服從領導指揮(4)工作現(xiàn)場保持整齊清潔,工具擺放合理(5)電工工具、電工器材的使用應符合要求

4、電工車間實習具體制度

(1)嚴禁在車間內(nèi)接打手機,吸煙,吃零食等,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)按違

紀處理

(2)嚴禁在實習車間內(nèi)說笑打鬧(3)實習期間不得隨意離開場地,特殊情況須向實習指導教師

請示,嚴格請、消假制度

(4)實習期間不得隨意碰觸他人物品(5)要愛護車間內(nèi)的公共設施

(6)進入車間要著裝整齊,穿戴合理

(7)要嚴格遵守實習安全制度,注意文明生產(chǎn)(8)要尊敬老師,友愛同學

課題名稱:

電氣元件的認識

教學目標:

認識和了解各種常用低壓電器元件;掌握電路圖的識讀原則。

重點與難點:常用低壓電器圖形符號的畫法;識讀電路圖的原則。

板書設計

電氣元件的認識

一、簡述各低壓電器

1、組合開關:又稱轉換開關,作為電源引入開關。

2、螺旋式熔斷器:(保險)作為短路保護器件

安裝要點:(1)

(2)

3、交流接觸器

常開輔助觸頭 常閉輔助觸頭 主 線 觸 頭圈

4、熱繼電器:過載保護元件

1)工作原理

2)安裝要點

熱元件

常閉觸頭

5、按鈕

常閉按鈕

二、安裝電器元件的工藝要求

三、識讀電路圖的原則

四、萬用表的使用注意事項

教學過程

一、發(fā)放元件 有:

組合開關(1個);三聯(lián)按鈕(1個);熔斷器(5個);交流接觸器(2個);熱繼電器(1個);接線端子(1個)

二、發(fā)放工具 有:

尖嘴鉗;剝線鉗;偏口鉗;“+”字型螺絲刀;“—”字型螺絲刀;萬用表;

三、各元件的作用

1、組合開關:又稱轉換開關,作為電源引入開關。

2、螺旋式熔斷器:(保險)作為短路保護器件

安裝要點:(1)電源進線應接在底座中心接線端子上,用電設備應接在螺旋殼的接線端子上;

(2)熔斷器應裝合格的熔體,不能用多根小規(guī)格的熔體代替

一根大規(guī)格的熔體

3、交流接觸器:是一種自動的電磁式開關,能實現(xiàn)遠距離自動操作和欠電

壓釋放保護功能

常開輔助觸頭常閉輔助觸頭主 線 觸 頭圈

4、熱繼電器:是利用電流的熱效應對電動機或其他用電設備進行過載保護的控制電器。熱繼電器在電路中只能用作過載保護,不能用于短路保護(因為雙金屬片從升溫到發(fā)生彎曲直到斷開常閉觸頭需要一個時間過程,不可能在短路瞬間分斷電路)

安裝:熱繼電器的熱元件應串接在主電路中,常閉觸頭串接在控制電路中

常閉觸頭 熱元件

5、按鈕:主要用來切換控制電路,使電路接通或分斷,實現(xiàn)對電拖系統(tǒng)的各種控制

分類:常開按鈕(起動按鈕)

常閉按鈕(停止按鈕)

復合按鈕(常開、常閉組合在一起的按鈕)

常閉按鈕

常開按鈕

復合按鈕

(按下后常閉觸頭先 分斷常開觸頭后閉合)

四、安裝電器元件的工藝要求

1)元件安裝位置圖如下

2)各元件的安裝位置應整齊、勻稱,間距合理,便于元件的更換。

3)緊固元件時要用力勻稱,緊固程度適當。在緊固熔斷器、接觸器等易碎元件時,應一手按住元件一邊輕輕搖動,另一手用螺釘旋具輪換旋緊對角線上的螺釘,直到手搖不動后再適當旋緊即可。

五、識讀電路圖的原則

1、電路圖一般分電源電路、主電路和輔助電路三部分繪制

1)電源電路

畫成水平線,三相交流電源相序l

1、l

2、l3自上而下依

次畫出,中性線n和保護地線pe依次畫在相線之下。直流電源的“+”端畫在上邊,“-”端在下邊畫出。電源開

關要水平畫出。

2)主電路

是指受電的動力裝置及控制、保護電器的支路,由主熔斷

器、接觸器主觸頭、熱繼電器熱元件以及電動機等組成。畫在電路圖的左側并垂直于電源電路。

3)輔助電路

由主令電器的觸頭、接觸器線圈及輔助觸頭、繼電器線圈

及觸頭、指示燈和照明燈等組成。通過的電流值較小,一般不超過5a。輔助電路要跨接在兩相電源線之間,按照控制電路、指示電路和照明電路的順序依次垂直畫在主電路右側,且電路中與下邊電源線相連的耗能元件(如線圈、指示燈、照明燈等)要畫在電路圖的下方,而電器的觸頭要畫在耗能元件與上邊電源線之間。

2、電路圖中,各觸頭位置按常態(tài)位置畫出。

3、電路圖中,采用國家標準統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號。

4、電路圖中,同一電器的各元件按其在線路中所起的作用分畫在不同的電路中,必須標注相同的文字符號。

5、畫電路圖時,應盡可能減少線條和避免線條交叉。對有直接電聯(lián)系的交叉導線的連接點,要用小黑圓點表示。

6、電路圖采用電路編號法,即對電路中的各個接點用字母或數(shù)字編號。

六、萬用表使注意事項

1、萬用表在使用之前要進行機械調零

2、萬用表測電流及測電壓時的方法分別與電流表及電壓表相同

3、測量電阻前要先進行歐姆調零

4、嚴禁在被測電阻帶電的情況下用萬用表的歐姆檔測量電阻

5、用萬用表測量電阻時,所選擇的倍率檔應使指針處于表盤的中間段

6、萬用表使用后,最好將轉換開關置于最高交流電壓檔或空檔

課題名稱:

三相交流電動機點動正轉控制電路

教學目標:

1、識讀三相交流電動機點動控制電路圖;

2、掌握安裝三相交流電動機點動控制電路的技能

重點與難點:三相交流電動機點動控制電路的安裝;板前明線布線的工藝要求

板書設計

三相交流電動機點動正轉控制電路

一、原理圖

各元件在電路中所起的作用

1、主電路中

組合開關qs—─引入并隔離電源用 熔斷器fu1—─對主電路進行短路保護

接觸器km的主觸點—─控制m的啟動、運行與停止

2、輔助電路中

熔斷器fu2—─對控制電路進行短路保護 啟動按鈕sb—─控制km電磁線圈的通路

二、工作原理

三、繪制安裝接線圖

四、板前明線布線的工藝要求

教學過程

一、繪出點動控制電路圖

二、由點動控制電路圖共同復習——識讀電路圖的基本原則

三、各元件在電路中所起的作用

1、主電路中

組合開關qs—─引入并隔離電源用 熔斷器fu1—─對主電路進行短路保護

接觸器km的主觸點—─控制m的啟動、運行與停止

2、輔助電路中

熔斷器fu2—─對控制電路進行短路保護 啟動按鈕sb—─控制km電磁線圈的通路

四、分析電路的工作原理 首先,合上電源開關qs 啟動:按下啟動按鈕sb → km線圈得電 → km主觸頭閉合 → 電動機m啟動正轉

停止:松開啟動按鈕sb → km線圈失電 → km主觸頭分斷 → 電動機m失電停轉

長期停止使用時,斷開組合開關qs。

結論:所謂點動控制是指按下按鈕,電動機就得電運轉;松開按鈕,電動機就失電停轉

五、由電路圖繪制安裝接線圖

六、板前明線布線的工藝要求

1)布線通道盡可能少,并行導線應按主電路或控制電路分類集中,單層密排,緊貼安裝面布線。

2)同一平面的導線應高低一致或前后一致,不能交叉。非交叉不可時,該根導線應在接線端子引出時,就水平架空跨越,但必須走線合理。3)布線應橫平豎直,分布均勻,變換走向時就垂直。4)布線時嚴禁損傷線芯和導線絕緣。

5)布線順序一般以接觸器為中心,由里向外,由低至高,先控制電路,后主電路,以不妨礙后續(xù)布線為原則。

6)在每根剝?nèi)ソ^緣層導線的兩端套上編碼套管。所有從一個端子(或接線樁)到另一個接線端子(或接線樁)的導線必須連續(xù),中間無接頭。7)導線與接線端子或接線樁連接時,不得壓絕緣層、不反圈及不露銅過長。

8)同一元件,同一回路的不同接點的導線間距離應保持一致。

一個電器的接線端子上的連接導線不得多于兩根,每節(jié)接線端子板上的連接導線一般只允許連接一根。

七、注意事項

i.電動機及按鈕金屬外殼應可靠接地 ii.注意熔斷器的連接方向 iii.按鈕內(nèi)部接線用力不可過猛 iv.訓練應在1小時內(nèi)完成八、自檢線路

a)電路圖或接線圖從電源端開始,逐段核對接線及接線端子處線號是否正確,有無錯接、漏接之處。檢查導線接點是否符合要求,壓接是否牢固。接觸應良好,以免帶負載運行時產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。b)萬用表檢查線路的通斷情況。

斷開qs,用手操作km來模擬觸頭的分合動作,萬用表r*1檔

1)檢查主電路

拔去fu2以切除輔助電路,萬用表筆分別測量組合開關下端u11∽v

11、v11∽w

11、u11∽w11之間的電阻,結果均應該為斷路(r→∞)

如果某次測量結果為短路(r→0),則說明所測量兩相間的接線有短路問題,應仔細逐線檢查。

用手按壓接觸器的觸頭架,使三極主觸點都閉合,重復上述測量,應分別測得電動機各相繞組阻值,若某次測量結果為斷路(r→∞),則應仔細檢查所測兩相的各段接線。例:

測量v11∽w11之間電阻值r→∞,則說明主電路l

2、l3兩相之間的接線有斷路處。可將一支表筆接v11處,另一支表筆依次沒v

12、v各段導線兩端的端子,再將表筆移到w、w

12、w11各段導線兩端測量,這樣即可準確地查出斷路點,并予以排除。

2)檢查輔助電路

拆下電動機接線,插好fu2的瓷蓋,萬用表筆接組合開關下端子u

11、v11(輔助電路電源線)處,應測得斷路;按下啟動按鈕sb,應測得接觸器km線圈的電阻值。如果所測得的結果不正常,則將一支表筆接u11處,另一支表筆依次接1號、2號??各段導線兩端端子檢查,即可查出短路或斷路點并予以排除。移動萬用表筆測量,逐步縮小故障范圍是一種快速可靠的探查方法。

課題名稱:

三相交流電動機自鎖正轉控制電路

教學目標:

1、識讀三相交流電動機自鎖控制電路圖;

2、掌握由自鎖控制電路圖繪制安裝接線圖的技能。

重點與難點:自鎖的含義;三相交流電動機自鎖控制電路的安裝檢修技能。

板書設計

三相交流電動機自鎖正轉控制電路

一、原理圖

自鎖:是指松開啟動按鈕sb1后,靠km常開輔助觸頭的作用,使km線圈仍然保持得電的現(xiàn)象,其常開輔助觸頭叫自鎖觸頭

二、工作原理

三、繪制安裝接線圖

教學過程

一、復習提問

繪制點動正轉控制電路圖并敘述其工作原理

二、討論

當要求電動機起動后能連續(xù)運轉時,點動線路怎樣滿足?

結論:點動線路在這種場合不適用

三、導入正文

三相交流電動機自鎖正轉控制電路,如下:

討論:本圖與點動電路圖有什么異同?

結果:主電路與點動控制電路的主電路相同,但在控制電路中串接了一個停止按鈕sb2,在起動按鈕兩端并接了接觸器km的一對常開輔助觸頭。

●小知識

欠電壓和失電壓保護的概念

“欠電壓”是指線路電壓低于電動機應加的額定電壓?!扒冯妷罕Wo”是指當線路電壓下降到低于某一數(shù)值時,電動機能自動切斷電源停轉,避免電動機在欠電壓下運行的一種保護?!笆щ妷罕Wo”是指電動機在正常運行中,由于外界某種原因引起突然斷電時,能自動切除電動機電源;當重新供電時,保證電動機不能自動起動的一種保護。

四、分析線路的工作原理

結論:自鎖是指松開啟動按鈕sb1后,靠km常開輔助觸頭的作用,使km線圈仍然保持得電的現(xiàn)象,其常開輔助觸頭叫自鎖觸頭

五、由電路圖繪制安裝接線圖

課題名稱:

具有過載保護的接觸器自鎖正轉控制線路

教學目標:

1、熟悉熱繼電器的工作原理及其作用;

2、掌握熱繼電器的接線原則。

重點與難點:熱繼電器的工作原理及其在線路中所起的作用

板書設計

具有過載保護的接觸器自鎖正轉控制線路

一、原理圖

二、工作原理

三、繪制安裝接線圖

教學過程

一、復習提問

接觸器自鎖正轉控制電路圖及其控制原理

引入問題:該線路要求電動機要長期連續(xù)運轉,若出現(xiàn)負載過大,或啟動操作頻繁,或者缺相運行等現(xiàn)象時會使電機定子繞組的電流增大,超過其額定值。(在這種情況下,熔斷器往往并不熔斷,從而引起定子繞組過熱,使溫度升高,若溫度超過允許溫升就會使絕緣損壞,縮短電動機的使用壽命,嚴重時甚至會使電動機的定子繞組燒毀。)

故 電動機還必須采取過載保護措施

解釋:過載保護是指當電動機出現(xiàn)過載時能自動切斷電動機電源,使電動機停轉的一種保護。

三、電路圖

區(qū)別:增加了一個熱繼電器,將其熱元件串接在三相主電路中,把常閉觸頭串接在控制電路中

思考:總結其工作原理

討論1:熱繼電器在電路中怎樣起到過載保護作用?

結果:如果電動機在運行過程中,由于過載或其它原因使電流超過額定值,那么經(jīng)過一定時間,串接在主電路中熱繼電器的熱元件因受熱發(fā)生彎曲,通過動作機構使串接在控制電路中的常閉觸頭分斷,切斷控制電路,km的線圈失電,其主觸頭、自鎖觸頭分斷,電動機m失電停轉,達到了過載保護的目的。

討論2:在三相異步電動機控制線路中,熱繼電器和熔斷器在線路中能否互相代替?

結果:①用熔斷器作過載保護時

這時,選擇熔斷器的額定電流就應等于或略大于電動機的額定電流,但因為三相異步電動機的啟動電流很大,這樣在其啟動時,由于ist>>ie(熔斷器)使熔斷器在很短的時間內(nèi)熔斷,造成電動機無法啟動。所以熔斷器只能作短路保護,熔體額定電流應取電動機額定電流的1.5—2.5倍。

②用熱繼電器作短路保護時

因為熱繼電器的熱慣性大,即熱繼電器的雙金屬片受熱膨脹彎曲需要一定的時間。當電動機發(fā)生短路時,由于短路電流很大,熱繼電器還沒來得及動作,供電線路和電源設備可能已經(jīng)損壞。而在電動機啟動時,由于啟動時間很短,熱繼電器還未動作,電動機已啟動完畢??傊瑹崂^電器與熔斷器兩者所起的作用不同,不能相互代替。

五、由電路圖繪制安裝接線圖

六、自檢線路

1、電路圖或接線圖從電源端開始,逐段核對接線及接線端子處線號是否正確,有無錯接、漏接之處。檢查導線接點是否符合要求,壓接是否牢固。接觸應良好,以免帶負載運行時產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。

2、用表檢查線路的通斷情況。

斷開qs 1)按點動控制線路的步驟、方法檢查主電路

2)檢查輔助電路

接好fu2,作以下幾項檢查

a、檢查起動控制。將萬用表筆跨接在組合開關qs下端子u

11、v11處,應測得斷路;按下sb1(啟動按鈕),應測得km線圈的電阻值。

b、檢查自鎖線路。松開sb1(啟動按鈕)后,手動按下km觸頭架使其常開輔助觸點也閉合,應測得km線圈的電阻值。如操作sb1或按下km觸頭架后,測得結果為斷路,應檢查按鈕及km自鎖觸點是否正常,檢查它們上、下端子連接線是否正確,有無虛接及脫落。必要時用移動表筆縮小故障范圍的方法探查斷路點。如上述測量中測得短路,則重點檢查線圈上、下接線是否錯接到同一端子上了。

例:

啟動按鈕sb1下端子引出的4號線應接到km線圈上端的4號端子,如果錯接到km線圈下端的0號端子上,則輔助電路的兩相電源不經(jīng)負載(km線圈)直接連通,只要按下sb1就會造成短路。再例如:

停止按鈕sb2下接線端子引出的3號線如果錯接到km自鎖觸點下接線端子(4號),則啟動按鈕sb1不起控制作用。此時只要合上隔離開關qs(未按下sb1),線路就會自行起動而造成危險。c、檢查停車控制。按下sb1或按下km觸頭架測得km線圈電阻值后,同時按下停車按鈕sb2,則應測出輔助電路由通而斷。否則應檢查按鈕盒內(nèi)接線,并排除錯接。d、檢查過載保護環(huán)節(jié)。摘下熱繼電器蓋板后,按下sb1測得km線圈阻值,同時用小螺絲刀緩慢向右撥動熱元件自由端,在聽到熱繼電器常閉觸點分斷動作的聲音同時,萬用表應顯示輔助電路由通而斷,否則應檢查熱繼電器的動作及連接線情況,并排除故障。

課題名稱:

按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉控制線路

教學目標:

1、掌握電動機正轉變反轉的原理;

2、掌握雙重聯(lián)鎖正反轉線路的工作原理;

重點與難點:雙重聯(lián)鎖正反轉的工作原理

板書設計

按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉控制線路

一、原理圖

“聯(lián)鎖”概念:當一個接觸器得電動作時,保證另一個接觸器不能得電動作,這種相互制約的作用叫作聯(lián)鎖(或互鎖),聯(lián)鎖符號用“▽”表示。

單獨實現(xiàn)聯(lián)鎖有兩種方式:接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖

二、工作原理

三、繪制接線圖

教學過程

一、復習:由學生畫出具有過載保護的接觸器自鎖控制線路原理圖并敘述其工作

原理

二、提問:該線路只能使電動機朝一個方向旋轉,帶動生產(chǎn)機械的運動部件朝一個方向運動。當要求運動部件能向正、反兩個方向運動時,例如:機床工作臺的前進與后退;萬能銑床主軸的正轉與反轉;起重機的上升與下降等,該如何用線路的方式加以解決。

三、導入

問題:使電動機由正轉變反轉的方法? 答案:當改變通入電動機定子繞組的三相電源相序,即把接入電動機三相電源進線中的任意兩相對調接線時,電動機就可以反轉。

討論:具有過載保護的接觸器自鎖控制線路中,其電動機正轉時能入電動機定子繞組的相序?

結果:l1——u;l2——v;l3——w;(正轉)推論:由反轉原理可知,要使電動機反轉則可以

l1——w;l2——v;l3——u;(反轉)思考:這是不是電動機反轉的唯一方式?

四、按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉控制線路 討論:該線路中如果km

1、km2同時得電會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?

結果:會造成電源兩相短路事故。

引入“聯(lián)鎖”概念:當一個接觸器得電動作時,保證另一個接觸器不能得電動作,這種相互制約的作用叫作聯(lián)鎖(或互鎖),聯(lián)鎖符號用“▽”表示。單獨實現(xiàn)聯(lián)鎖有兩種方式:接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖

解釋:接觸器聯(lián)鎖是在正、反轉控制電路中分別串接對方接觸器的一對常閉輔助觸頭,實現(xiàn)聯(lián)鎖作用的常閉輔助觸頭稱為聯(lián)鎖觸頭(或互鎖觸頭); 優(yōu)點:工作安全可靠; 缺點:操作不方便

按鈕聯(lián)鎖是把正轉啟動按鈕sb1和反轉啟動按鈕sb2換成兩個復合按鈕,并使兩個復合按鈕的常閉觸頭代替接觸器的聯(lián)鎖觸頭。

優(yōu)點:操作方便; 缺點:工作不安全,易造成電源兩相短路事故 故

為克服上述兩線路的缺點,在實際生產(chǎn)中常采用由這兩種聯(lián)鎖組合而成的雙重聯(lián)鎖正反轉控制線路,既安全又方便。

六、工作原理

七、由原理圖繪制接線圖

維修電工培訓教案篇七

中鐵山橋集團高級技工學校

短期培訓教學計劃

維修電工專業(yè)

培訓時間:六個月

編制單位:中鐵山橋集團高級技工學校

審批單位:

維修電工專業(yè)培訓班教學計劃

(培訓時間:六個月)

一、培訓目的:

通過培訓使學員全面掌握維修電工的技術理論知識和操作技能,解決學員在生產(chǎn)實踐中遇到的疑難問題,從而使學員能適應當前生產(chǎn)的需要,并為參加職業(yè)技能鑒定作好準備。

二、課程設置與要求:

1.電工基礎:

掌握電氣圖的分類與制圖的一般規(guī)則,常用電氣圖形符號和電氣項目代號,一般生產(chǎn)機械電氣圖的識讀方法,掌握電路的基本概念:串、并聯(lián)電路電壓及電流計算方法及交流電概念,了解戴維南定律內(nèi)容及應用和電路和磁路知識,了解低壓電器知識。

2.電工材料、電工儀表與測量

掌握常用導電材料的名稱、規(guī)格和用途及應用,常用絕緣材料的名稱,規(guī)格及用途,常用磁性材料名稱、規(guī)格和用途,電機常用軸承及潤滑脂的類別、名稱、牌號及使用知識,掌握常用電工指示儀表的分類,基本構造工作原理和符號,儀表名稱、規(guī)格和選用、使用維護保養(yǎng)知識,掌握電工儀器、儀表的正確使用方法和減少測量誤差的方法,了解晶體管測試儀、圖示儀和各類示波器的應用原理、接線和操作方法。

3.電力拖動

掌握交、直流電動機的起動、正反轉、制動、調速的原理和方法,數(shù)顯、程控裝置的一般應用知識,機床電氣連鎖裝置,根據(jù)實物測繪較復雜的機床電氣設備電氣控制線路圖的方法,典型生產(chǎn)機械的電氣控制原理,掌握自動控制原理的基本概念,各種調速系統(tǒng)的基本原理,數(shù)控設備和自動線的基本概念,各種電梯原理、使用和調整方法。

4.實習

使學員掌握維修電工專業(yè)的基本操作技能、技巧,掌握安裝和調整大、中型電動機方法,具備分析故障檢修及編寫檢修工藝的技能,培養(yǎng)學生具有安全文明生產(chǎn)的良好習慣。

三、課時數(shù)安排:

1.理論與實習教學比例:1:2

2.理論教學課時數(shù):140學時

3.實習教學課時數(shù):280學時

四、使用教材

《電工基礎》(中國勞動社會保障出版社)

《電力拖動控制線路與技能訓練》(中國勞動社會保障出版社)《電工材料》(中國勞動社會保障出版社)

《電工儀表與測量》(中國勞動社會保障出版社)

五、任課教師:

黃曉峰、趙魯寧、李金鳳、張鑫同、賈啟超、邵猛

中鐵山橋集團高級技工學校培訓科

2010.1.6

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