电子电工技能培训 四川理工学院 课程设计Word格式.docx

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2、自锁控制电路设计

3、电动机正反转控制电路

6、小结

7、参考文献

8、封底

一、安全用电知识

1、学习目标:

●了解电对人体的伤害及预防措施

●熟悉安全用电与电气消防知识

●学会触电现场救护的基本技能

2、触电对人体的伤害程度

电流大小：

人体触电时，流过人体的电流大小是决定人体伤害程度的主要因素之一。

较小电流流过人体时，会有麻刺的感觉；

若较大电流（超过50mA）流过人体时，就会造成较严重的伤害，甚至死亡

电流持续时间：

触电电流流过人体的持续时间越长，对人体的伤害程度越高。

触电时间越长，电流在心脏间歇期内通过心脏的可能性越大，因而造成心室颤动的可能性也越大。

另外，触电时间越长，对人体组织的破坏也越严重

电流途径：

电流通过人体的任一部位，都可能造成死亡。

电流通过心脏、中枢神经（脑部和脊髓）、呼吸系统是最危险的。

因此，从左手到前胸是最危险的电流路径，这时心脏、肺部、脊髓等重要器官都处于电路内，很容易引起心室颤动和中枢神经失调而死亡

电压高低在；

触电电压越高，对人体的危害越大。

触电致死的主要因素是通过人体的电流，根据欧姆定律，电阻不变时电压越高，流过人体的电流就越大，受到的危害就越严重。

这就是高压触电比低压触电更危险的原因。

此外，高压触电往往产生极大的弧光放电，强烈的电弧可以造成严重的烧伤或致残

电流频率：

电流频率的不同，触电伤害的程度也不一样，直流电对人体的伤害较轻，30~300Hz的交流电危害最大，频率在20kHz以上的交流电对人体已无危害。

所以，在医疗临床上利用高频电流作理疗，但电压过高的高频电流仍会使人触电死亡

人体身体状况：

人体身体状况不同，触电时受到的伤害程度也不同。

例如，患有心脏病、神经系统、呼吸系统疾病的人，在触电时受到的伤害程度要比正常人严重。

一般来说，女性较男性对电流的刺激更为敏感，感知电流和摆脱电流要低于男性。

儿童触电比成人要严重。

此外，人体的干燥或潮湿程度、人体健康状态等，都是影响触电时受到伤害程度的因素.

3、

常见触电的方式及防护措施:

直接触电防护措施:

利用绝缘的防护

利用屏护的防护

采用安全距离的防护

采用安全特低电压的防护

采用漏电保护装置的防护

间接触电的防护措施:

配电系统保护接地防护

自动切断供电防护

双重绝缘或加强绝缘的防护

非导电场所的防护

电气隔离的防护

不接地的局部等电位联结的防护

二、电工工具及电工仪表和常用低压电器

1、电工常用工具

（一）验电器的使用和使用时的安全要求

1．验电器的使用方法

低压验电器（试电笔）使用时，正确的握笔方法如图1—1所示。

手指触及其尾部金属体，氖管背光朝向使用者，以便验电时观察氖管辉光情况。

当被测带电体

图1—1低压验电器握法图1—2高压验电器握法

a）笔式握法b）螺钉旋具式握法

与大地之间的电位差超过60v时，用试电笔测试带电体，试电笔中的氖管就会发光。

低压验电器电压测试范围是60～500v。

高压验电器使用时，应特别注意的是，手握部位不得超过护环，还应戴好绝缘手套。

（二）钢丝钳

2．使用钢丝钳时的注意事项：

（1）电工在使用钢丝钳之前，必须保证绝缘手柄的绝缘性能良好，以保证带电作业时的人身安全。

（2）用钢丝钳剪切带电导线时，严禁用刀口同时剪切相线和零线；

或同时剪切两根相线，以免发生短路事故。

（三）尖嘴钳

（五）电工刀的使用及安全常识

使用电工刀时，刀口应朝外部切削，切忌面向人体切削。

剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成较小的锐角，以避免割伤线芯。

电工刀刀柄无绝缘保护，不能接触或剖削带电导线及器件。

新电工刀刀口较钝，应先开启刀口然后再使用。

电工刀使用后应随即将刀身折进刀柄，注意避免伤手。

电工刀如图1—7所示。

（6）剥线钳

2、电工仪表

1》．万用表的结构（500型）

万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。

（1）表头：

它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。

表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值，这个值越小，表头的灵敏度愈高。

测电压时的内阻越大，其性能就越好。

表头上有四条刻度线，它们的功能如下：

第一条（从上到下）标有R或Ω，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。

第二条标有∽和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，量程在除交流10V以外的其它位置时，即读此条刻度线。

第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线。

第四条标有dB，指示的是音频电平。

（2）测量线路

测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路，它由电阻、半导体元件及电池组成它能将各种不同的被测量（如电流、电压、电阻等）、不同的量程，经过一系列的处理（如整流、分流、分压等）统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。

（3）转换开关

其作用是用来选择各种不同的测量线路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。

转换开关一般有两个，分别标有不同的档位和量程。

2．符号含义

（1）∽表示交直流

（2）V－2.5KV4000Ω/V表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡，其灵敏度为4000Ω/V

（3）A－V－Ω表示可测量电流、电压及电阻

（4）45－65－1000Hz表示使用频率范围为1000Hz以下，标准工频范围为45－65Hz

（5）2000Ω/VDC表示直流挡的灵敏度为2000Ω/V

3．万用表的使用

（1）熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。

（2）进行机械调零。

（3）根据被测量的种类及大小，选择转换开关的挡位及量程，找出对应的刻度线。

（4）选择表笔插孔的位置。

（5）测量电压：

测量电压（或电流）时要选择好量程，如果用小量程去测量大电压，则会有烧表的危险；

如果用大量程去测量小电压，那么指针偏转太小，无法读数。

量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。

如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程挡，然后逐渐减小到合适的量程。

a交流电压的测量：

将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于交流电压的合适量程上，万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。

b直流电压的测量：

将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡，另一个转换开关置于直流电压的合适量程上，且“”表笔（红表笔）接到高电位处，“-”表笔（黑表笔）接到低电位处，即让电流从“”表笔流入，从“-”表笔流出。

若表笔接反，表头指针会反方向偏转，容易撞弯指针。

（6）测电流：

测量直流电流时，将万用表的一个转换开关置于直流电流挡，另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上，电流的量程选择和读数方法与电压一样。

测量时必须先断开电路，然后按照电流从“”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。

如果误将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧毁仪表。

其读数方法如下：

实际值＝指示值×

量程/满偏

（7）测电阻：

用万用表测量电阻时，应按下列方法*作：

a选择合适的倍率挡。

万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，且指针越接近刻度尺的中间，读数越准确。

一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3间。

b欧姆调零。

测量电阻之前，应将2个表笔短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。

如果指针不能调到零位，说明电池电压不足或仪表内部有问题。

并且每换一次倍率挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量准确。

c读数：

表头的读数乘以倍率，就是所测电阻的电阻值。

（8）注意事项

a在测电流、电压时，不能带电换量程

b选择量程时，要先选大的，后选小的，尽量使被测值接近于量程

c测电阻时，不能带电测量。

因为测量电阻时，万用表由内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电源，可能损坏表头。

d用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。

3、常用低压电器

低压电器通常是指工作在交流1000V及以下与直流1200V及以下电路中的电器。

按照电器动作性质不同，低压电器可分为手控电器和自控电器两大类；

按照是否有触点，低压电器还可分为有触点电器和无触点电器两大类。

1　低压开关

常见的低压开关有刀开关、转换开关、自动空气开关及主令控制器等。

它们的作用主要是实现对电路进行接通或断开的控制。

多数作为机床电路的电源开关，有时也用来直接控制小容量电动机的通断工作。

2、主令电器

主令电器是一种非自动切换的小电流开关电器,它在控制电路中的作用是发布命令去控制接触器、继电器或其它电器执行元件的电磁线圈,使电路接通或分断,从而达到控制电力拖动系统的启动与停止以及改变系统的工作状态,如正转与反转等,实现生产机械的自动控制。

由于它专门发送命令或信号,故称为“主令电器”,也称“主令开关”。

主令电器的种类很多，常用的有：

按钮、转换开关、行程开关、主令开关、主令控制器、脚踏开关等。

3、接触器

接触器是一种依靠电磁力使触点产生动作的一种电器，在自动控制系统中，常用它接通或断开负载电路。

根据接触器线圈所需电源电压的不同，接触器常分为交流接触器和直流接触器，但也有交直流两用的接触器。

3.1、交流接触器

交流接触器主要由触点、电磁系统和灭弧装置三大部分组成，交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。

它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。

主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性

工作原理

当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。

当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源

4、继电器

继电器是一种根据电气量（如电压、电流等）或非电气量（如热、时间、压力、转速等）的变化接通或断开控制电路,以实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。

继电器一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。

继电器的种类很多,按用途可分为控制继电器和保护继电器;

按输入信号的性质可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器和温度继电器等;

按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器和电子式继电器等;

按动作时间可分为瞬时继电器和延时继电器等

4.2、热继电器

热继电器是一种利用电流的热效应使触点动作的保护电器，常用作电动机的过载保护。

当电动机过载或短路时，热继电器的常闭触点打开，断开相应的控制回路，使电机得到保护。

5、熔断器

熔电器是一种短路或过载保护元件。

当线路发生短路或过载时它能可靠地切断电源，以保护电网及电器设备免受短路或过载电流的影响。

三、电气识图

电工用图的分类

1.电气原理图2．安装接线图

3、技术数据的表示方法4、电工用图区域的划分

1．电气原理图的绘制原则如下：

（1）主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。

主电路是设备的驱动电路，是从电源到电动机大电流通过的路径；

控制电路是由接触器和继电器线圈、各种电器的触点组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；

辅助电路包括信号、照明、保护电路。

（2）动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路应垂直与电源电路。

（3）主电路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图的右侧，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。

（4）图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线条和避免线条交叉。

（5）图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处）要用黑圆点表

2、电器元件布置图的绘制原则：

（1）绘制电器元件布置图时，机床的轮廓线用细实线或点划线表示，电器元件均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。

（2）绘制电器元件布置图时，电动机要和被拖动的机械装置画在一起；

行程开关应画在获取信息的地方；

操作手柄应画在便于操作的地方。

（3）绘制电器元件布置图时，各电器元件之间，上、下、左、右应保持一定的间距，并且应考虑器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修。

3、电气安装接线图的绘制原则：

（1）绘制电气安装接线图时，各电器元件均按其在安装底板中的实际位置绘出。

元件所占图面按实际尺寸以统一比例会址。

（2）绘制电气安装接线图时，一个元件的所有部件绘在一起，并用点划线框起来，有时将多个电器元件用点划线框起来，表示它们是安装在同一安装底板上的。

（3）绘制电气安装接线图时，安装底板内外的电器元件之间的连线通过接线端子板进行连接，安装底板上有几条接至外电路的引线，端子板上就应绘出几个线的接点。

（4）绘制电气安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。

三相异步电动机绕组引出线端的连接位置

（a）星形接法

星形接法

三角形接法

四、常用电动机控制线路

1、点动控制线路

电路的特点：

点动控制线路已经有主、辅电路之分。

辅助电路接在主电路熔断器之后，可减少电动机走单相的机会。

电路的缺点是，电动机不能实现长期运行

2、连续运转控制线路

自锁－利用接触器自身常开辅助触头闭合的这把“锁”，锁住线圈本身的电源。

自锁功能－启动按钮按下又立即松开之后，电动机仍然可长期运转。

自锁触头选择、安装位置－接触器的常开辅助触头，并接在启动按钮两侧。

3、正反转控制线路

电动机从一种旋转方向改变为另一种旋转方向的时候，必须首先按停止按钮SB3，否则就会因联锁作用无法达到目的。

该电路的特点：

操作简单方便，而且能安全可靠地实现正反转运行，是机床电气控制中经常采用的线路。

在许多生产机械中，常需要控制某些机械运动的行程，即某些生产机械的运动位置，像这种控制生产机械运动行程和位置的方法叫行程控制，也叫位置控制。

6、Y-△降压启动控制线路

凡是正常运行过程中定子绕组接成三角形的三相异步电动机均可采用Y-△减压启动方式来达到限制启动电流的目的，

其原理是：

启动时，定子绕组首先接成Y形，待转速达到一定值后，再将定子绕组换接成△形，电动机便进入全压正常运行。

绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的主要区别是绕线式异步电动机的转子采用三相对称绕组，启动时通常采用转子串电阻启动，或者是采用频敏变阻器启动。

实训内容一：

三相异步电动机的点动、自锁控制

1、实训设备

设备

数量

交流接触器（JTXI-10）

1

接线端子排

2

热继电器（JR16-20/3）

软导线

若干

热熔断器（RL6-25）

万用表

三按钮开关（LA25-3）

接线板（45×

60）cm

2、控制原理

单向旋转控制电路如图3所示，其工作原理如下。

合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电，常开主触点闭合，电动机接通电源全压启动。

同时，与启动按钮并联的接触器常开触点也闭合，当松开SB2时，KM线圈通过本身常开辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁或自保电路，辅助常开触点成为自锁触点或自保触点。

需电动机停止时，按下SB1，切断km线圈电路，使KM线圈失电，KM常开触点均断开，切断主电路和控制电路，电动机停转。

电路的保护环节如下。

短路保护有熔断器FU1，FU2分别实现主电路和控制电路的短路保护。

过载保护由热继电器FR的双金属片实现电动机过载保护，当电动机出现过载时（经一定的时间），串联在主电路中的FR的双金属片因过热变形，致使FR的常闭触点打开，气短KM线圈贿赂，电动机停转，实现过载保护。

欠压和失压保护当电源电压由于某种原因降压或突变为零时，接触器电磁吸力急剧下降或消失衔铁四方，KM的敞开触点断开，电动机停转。

而当电源电压回复正常时，电动机不会自行启动，避免事故发生。

因此，具有自锁的控制电路具有欠压和失压保护

3.电路图

图3三相异步电动机的点动、自锁控制线路

4、安装接线

（1）实训线路

三相异步电动机的电动、自锁控制线路图如图3所示。

（2）实训步骤

a.将实训设备交流接触器、热

继电器、热熔断器、三按钮开关以及接线端子排等固定在方木板上。

按图3所示三相异步电动机的点动、自锁控制线路图正确连接好，自我检查一遍。

b.经老师检查确认接线正确后，按下三按钮开关启功按钮SB2，接通电源，按下三按钮开关启功按钮SB1观察KM吸合情况。

5、通电试验

首先用万用表检测电路是否正常。

如果正常连接电源，按下启动按钮，KM吸合，电机旋转，按下停止按钮，KM断开，电机停止工作，断开电源。

通电试验完毕。

6、故障分析与处理等

按下启动按钮，KM一直不能正常吸合。

交流接触器不正常，应更换交流接触器。

若按下停止按钮，电路没有断开，可能是停止按钮的接线短路，应断开电源检查。

实训内容二：

三相异步电动机的正反转控制

可逆旋转控制电路如图4所示，其工作原理如下：

图4为两个按钮分别控制两个接触器来改变电动机的相序，实现电动机的正反转控制的电路原理图。

按下正传启动按钮SB2时，正向控制接触器KM1线圈得电并自锁，电动机正转，若此时按下正转启动按钮SB3，则KM1先失电，然后反向控制接触器KM2线圈得电，电动机有正转立即进入反转；

按下停止按钮SB1，则电动机停车。

这种电路具有电气，机械双重互锁，它既可实现正转-停止-反转-停止的控制，又可实现正转-反转-停止的控制。

图4接触器联锁的正反转控制线路图

接触器联锁的正反转控制线路图如图4所示。

a.将实训设备交流接触器、热继电器、热熔断器、三按钮开关以及接线端子排等固定在方木板上。

按图4所示接触器联锁的正反转控制线路图正确连接好，自我检查一遍。

b.经老师检查确认接线正确后，接通电源，按下三按钮开关按钮SB1，按下三按钮开关按钮SB2,按下三按钮开关按钮SB3,观察KM2,KM1吸合情况,以及电机转动情况。

如果正常连接电源，按下SB1按钮，KM1吸合，电机正向旋转，按下SB2按钮，KM2吸合KM1断开，电机反转，按下SB3,KM1、KM2弹起，电机不工作。

断开电源。

依次按下按钮SB1和SB2后发现电机一直是同一方向旋转。

可能是主线路的相位接错，应检查主线路。

若按下SB2后，KM1不弹起，应及时断开电路，检查控制电路是否部分短路。

实训内容三：

三相异步电动机星-三角自动降压起动控制

3

时间继电器（JS7-2A）

正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机，可采用Y-△降压启动方式达到限制启动电流的母的。

在电动机启动时，弟子绕组结成星形至启动即将完成时再结成三角形运行。

图5是Y-△降压启动控制电路。

途中主电路由三组接触器主触点分别将电动机定子绕组接成星形和三角形。

当KM1，KM3线圈得电时，定子绕组接成星形，当KM1，KM2需安全得电时，定子绕组接成三角形，由星形壮伟三角形是靠时间继电器KT来实现的。

电路工作原理如下：

合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，使KM1线圈得电并自锁，随即KM3线圈得电，电动机接成星形，接入三相电源进行降压启动，在KM3得电的同事没时间继电器KT线圈得电，经一段时间延时后KT的常闭触点断开KM3线圈失电，同时KT的常开触点闭合，KM2线圈得点兵自锁，电动机转为三角形联接全压运行。

当KM2得点后，KM2常闭触点断开，使kt断电，避免时间继电器长期工作，KM2，KM3常闭触点也为互锁触点，以防止同时联接成星形和三角形造成电源短路。

图5电动机Y/△自动降压控制线路图

布置图3电动机Y/△自动降压控制

布置图3接触器联锁的正反转控制线

电动机Y/△自动降压控制线路图如图5所示。

a.将实训设备交流接触器、热继电器、热熔断器、时间继电器三按钮开关以及接线端子排等固定在方木板上。

按图5所示电动机Y/△自动降压控制线路图正确连接好，自我检查一遍。

b.经老师检查确认接线正确后，接通电源，按下三按钮开关按钮SB1，按下三按钮开关按