中级维修电工实训指导书.docx
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中级维修电工实训指导书
前言
随着我国科学技术的不断进步和产生结构的不断调整，在新技术的掌握程度以及操作技能的广度和深度方面对电工提出了更高、更全面的要求。
为帮助电工从业人员、技工学校学生、职业技术学院学生顺利通过电工技能鉴定和提高高学历人员的电工实践技能水平，根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，并参考了深圳市电工技能职业标准，结合目前电工的文化素质、技术状况和企业生产对电工技能的实际需要，我们编写这套《电工实训指导》丛书。
本套丛书的编写思想主要有以下五个方面：
一是力求理论服务实践，以实践技能操作为主线，理论叙述围绕技能操作展开；二是力求所有实训项目能满足企业生产的实际需要；三是力求所有实训项目能反映本职业工种新技术的应用；四是力求所有实训项目能体现电工的实际工作经验和技能水平，且具有一定的广度和深度；五是力求所有实训项目具有很强的可操作性，都能在实训（或实验）室里完成，便于进行培训与考核。
本套丛书在内容上，我们努力做到理论与实践紧密结合，侧重实践操作。
理论知识以够用为度；技能实践方面以培养掌握复杂操作和新技术操作的技能和增强分析、判断、排除各种实际故障的能力为重点。
文字叙述尽量作到深入浅出，通俗易懂，图文并茂，可以帮助广大青年读者自学，如果再加以面授培训，可全面掌握电工的实践技能，为电工技能考核打下坚实的基础。
本套丛书共有三个分册，第一分册为《初级电工实训指导》，第二分册为《中级电工实训指导》，第三分册为《高级电工实训指导》。
书中所有实训设备均为SX—608系列电工实训考核设备，该设备已经过国家劳动部的鉴定，是国家劳动部推荐的电工实训考核设备。
在编写过程中，得到了深圳市劳动局培训处、深圳职业技术学院、深圳高级技工学校和
深圳市技能训练中心的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢！
由于编写时间仓促，加之编者水平有限，书中的错误和不当之处在所难免，恳请读者提出宝贵意见。
内容提要
本书根据中华人民共和国职业技能鉴定规范，并参考了深圳市电工技能职业标准编写。
全书以实际操作为主线，理论阐述围绕实际操作展开。
全书共分三册，本分册分五章叙述，第一章为“电子技术实训”；第二章为“电力拖动技术实训”；第三章为“可编程控制技术实训”；第四章为“电气测量技术实训”；第五章为“变配电技术实训”。
该分册可供技工学校、高职院校电气类专业使用，也可作为中级电工培训、考核的技能训练指导，还可为电气爱好者自学参考。
参考文献
1．邱晓华主编．《电工与电子基础》．中国劳动社会保障出版社．2002.1
2．徐文宪主编．《维修电工工艺学》．中国劳动社会保障出版社．2002.1
3．罗勇主编．《内外线电工工艺学》．中国劳动社会保障出版社．2002.1
4．吴新开，于立言等主编．《电工电子实践教程》．人民邮电出版社．2002.4
5．侯大年主编．《电工技术》．电子工业出版社．2002.1
6．秦曾煌主编．《电工学》．高等教育出版社．1998.5
7.《职业技能鉴定指导》．中国劳动出版社出版．1996.11
8.《职业技能鉴定教材》．中国劳动出版社出版．1996.11
9．《电工实操考核汇编》．深圳市劳动局技能鉴定中心编．2002.9
10．三菱机电．《FX0SFX0NFX1NFX2NFX2NC编程手册．2001．4
11．钟肇新等编．《可编程控制器原理及应用》．华南理工大学出版社．2002.1
12．李义山主编．《变配电实用技术》．机械工业出版社．2001.3
13．白公主编.《电工安全技术365问》．机械工业出版社．2001.9
第一章电子技术
电子技术是现代电工技术的基础，内容极丰富，应用很广泛，更新速度又快，是电工技能的重要基础课程之一。
所以，我们选择了具有代表性的三类电路来进行实训，其目的有两个：
一是通过对模拟电子电路的反复训练，掌握模拟电子电路的焊接、测试的方法，达到能解决工作中的实际问题。
二是通过对运算放大电路和数字电子电路的学习，为掌握新知识、新技能奠定基础。
本书从模拟电子技术、数字电子技术和运算放大器三大技术中选取了具代表性的六个电路来进行实训，其中模拟电子技术中选取了电压串联负反馈放大电路、电流负反馈放大电路、单相可控整流电路、差分放大可调稳压电路共四个项目，数字电子技术和运算放大器在现代电子技术中应用非常广泛，作为中级电工，在这方面也应该有所认识，所以，在这里也安排了宿舍灯控制电路及反相、同相放大电路。
通过电子技术实训，要求熟练掌握常见电子元件的识别、电子仪器的使用及电子线路的焊接；熟练掌握三极管放大电路中静态工作点的调试；熟悉掌握可控整流电路的原理及差动放大稳压电路的工作原理；了解组合逻辑电路及运算放大器的功能及测试方法。
实训一电子仪器的使用
（一）实训目的
（1）掌握SX—608B电工实训考核设备相关部分的功能和使用
（2）掌握双踪示波器、直流稳压电源、信号发生器等电子仪器的使用。
（二）实训器材
（1）SX—608B电工实训考核设备一台（或能满足实训要求的其它设备）。
（2）双踪示波器一台。
（3）直流稳压电源一台。
（4）信号发生器一台。
（三）SX—608B电工实训考核设备
有关SX—608B电工实训考核设备的介绍请参考附录A的相关部分。
（四）示波器
1．功能这里以日立V-552型示波器为例进行介绍，其它型号大同小异，请参照使
用。
日立V-552型示波器的面板如图1-1-1所示。
①POWER
图1-1-1日立V-552型示波器的面板
电源开关。
按入（）状态电源接通，弹出（）状态电源切断。
②电源指示灯
电源接通时，此指示灯发光。
③FOCUS
聚焦调整旋钮。
调整INTEN旋钮使方格线的亮度合适后，用此旋钮进行聚焦调整。
④ILLUM（V-522/V-552/V-223/V-222）
显示屏亮度旋钮。
顺时针方向旋转，亮度增大。
用于环境亮度较小和波形摄影等情况。
⑤TRACERQTATION
方格线旋转旋钮。
受地磁场的影响，水平方格线可能与水平线形成角度，用此旋钮可使
方格线旋转，进行校准。
⑥INTENSITY
方格线亮度旋钮。
顺时针旋转，方格线亮度增大。
接通电源之前，请将此旋钮反时针方向旋转到底。
⑦保险丝盒/电源电压切换器（后面板）
保险丝盒兼做电源电压选择切换器。
⑨CH1INPUT通道1（CHI）信号输入插座。
⑩CH2INPUT
通道2（CH2）信号输入插座。
11、12AC-GND-DC输入耦合方式切换开关。
AC：
经电容器耦合输入信号的直流分量被抑制，只显示其交流分量。
GND：
垂直放大器的输入端被接地。
DC：
直接耦合，输入信号的直流分量和交流分量同时显示。
13、14VOLTS/DIV
垂直轴电压幅值标度开关（即每一格多少伏）。
需要根据输入信号的幅度进行适当的设
定。
使用10：
1探头时，请将测量结果进行X10的换算。
15、16VAR、PULLx5GAIN
垂直轴电压微调旋钮/增益x5开关。
可连续调整垂直灵敏度，反时针方向旋转，可以使显示波形的幅度连续的减小，直至原来幅度的1/2.5以下。
通常情况下，应将此旋钮顺时针方向旋转到底，置于校准位置。
拉出此旋钮，垂直增益将放大5倍，实际值，请将测量结果进行除5的换算。
17、18UNCAL指示灯（V-212/V-252除外）
非校准状态指示灯。
垂直轴电压微调旋转处于非校准位置时，此红色指示发光。
19POSITION，PULLDCOFFSET（V-212/V-252除外）
CH1的垂直位置调整旋钮/直流偏移开关。
顺时针旋转CH1线上升，反时针旋转CH1线下降。
观测大振幅的信号时，拉出此旋钮可对被放大的波形进行观测。
通常情况下，应将此旋钮按下。
20POSITION，PULLINVERT
CH2的垂直位置调整旋钮/反相开关。
顺时针方向旋转CH2线上升，反时针方向旋转CH2线下降。
拉出此旋钮时，CH2的信号将被反相。
便于比较两个极性相反的信号和利用ADD（叠加）功能观测CH1与CH2两路信号的差[CH1]-[CH2]。
通常情况下，应将此旋钮按入。
21MODE切换开关垂直轴工作方式选择开关。
CH1：
仅显示CH1的信号。
CH2：
仅显示CH2的信号。
ALT：
交替显示方式。
两路信号交替地显示于屏面，用较高的扫描速度观测CH1和CH2
两路信号时，使用这种显示方式。
CHOP：
切换显示方式。
以约250kHz的频率对两路信号进行切换，同时显示于屏面。
用较
低的扫描速度观测CH1和CH2两路信号时，使用这种显示方式。
ADD：
叠加显式方式。
此时显示的波形为CH1与CH2两路信号的代数和。
注：
有的示波器这PUAL，主是双踪显示，即同时显示CH1和CH2两路信号。
23DCOFFSETVOLTBOUT
直流偏移电压输出端子。
24、25DCBAL
衰减器平衡调整旋钮。
26TIME/DIV
周期（时间）标度，即每格多少秒（或微秒），可以分19段从0.2us/DIV到0.2s/DIV进
行切换。
27SWPVAR
时间轴微调旋钮，按箭头方向旋转到头，为TIME/DIV开关的设定值，逆时针旋转，可
以降低设定值，通常情况下，请将此旋钮置于CAL校准位置。
28UNCAL
SWPVAR处于非校准状态时，此红色指示灯发光。
29POSITIONPULLx10MAG
水平位置调整旋钮/周期放大开关。
30CH1ALTMAGCH1扫描交替开关。
31SOURCE
触发信号源选择开关。
INT以CH1或CH2的输入信号作为触发信号源。
LINE以交流电源信号作为触发信号源。
用于观测与交流电源信号具有固定相位关系的
信号。
EXT以TEIGINPUT的输入信号作为触发信号源。
可以用与被测信号有同步关系的特殊
信号作为触发信号源进行观测。
32INTTRIG
内部触发信号源选择开关。
当SOURCE开关置于INT时，用此开关具体选择触发信号源。
CH1：
以CH1的输入信号作为触发信号源。
CH2：
以CH2的输入信号作为触发信号源。
VERTMODE：
交替地分别以CH1和CH2两路信号作为触发信号源。
观测两个通道的波形
时，进行交替扫描的同时，触发信号源也交替地切换到相应的通道上。
34TRIGLEVEL
触发电平调整旋钮/触发极性选取择开关。
调整触发电平可以改变波形上扫描开始的位置。
这个旋钮同时作为SLOPE（触发极性）切换开关。
推入的位置（正常位置）触发极性为正；拉出位置触发极性为负。
35MODE
触发方式选择开关。
AUTO：
自动方式，任何情况下都有扫描线。
有触发信号时，正常进行同步扫描，波形静止；无信号输入或触发失步时，也自动进行扫描。
通常使用这种方式比较方便。
NORM：
正常方式，仅在有触发信号时进行扫描。
无信号输入或触发失步时，无扫描线出
现，观测超低频信号（低于25Hz）调整触发电平时，请使用这种触发方式。
37CAL端子
探头校正信号的输出端子，输出0.5V/1kHz的方波信号。
38GND
接地端子
2．示波器的使用
（1）熟悉示波器各旋钮、开关的功能和作用。
（2）显示水平线（CH1通道）
1）调节11使之处于GND。
2）调节32使之处于CH1。
3）调节21使之处于CH1。
4）调节35使之处于AUTO。
5）调节31使之处于INT。
6）调节③、⑥、19、29
（3）用标准信号校准
调节13、15、26、27、34使之显示稳定的幅值为0.5V，f=1KHz的方波。
（4）测量被测信号
调节13、26、34使之显示稳定的波形。
（5）读出信号周期和电压值
信号周期=方格数X周期标度/周期放大倍数
信号电压=方格数X幅值标度X指针衰减数/垂直增益倍数
3．注意事项
（1）示波器使用前一定要校准，否则测量不准。
（2）注意电压峰值与峰-峰值之间的区别。
（3）电压（频率）值不能以信号发生器或电子实训台上的显示为准，而应以示波器测
量的读数为准。
（五）直流稳压电源
直流稳压电源一般采用双路稳压电源（主电源+辅助电源），其电源面板如图1-1-2所示。
1．面板控制功能说明
①电源开关（POWER）：
整机电源控制。
②、③电压表（V）：
数显式分别指示Ⅰ、Ⅱ路输出电压值；指针式分别指示Ⅰ、Ⅱ路
输出电压值。
④、⑤电流表（A）：
数显式分别指示Ⅰ、Ⅱ路稳流（限流）电流值；指针式分别指示
Ⅰ、Ⅱ路稳流（限流）电流值。
⑥、⑦电压控制旋钮（VOLTAGE）：
分Ⅰ、Ⅱ路各一只，分别调节各自输出电压值。
⑧、⑨电流控制旋钮（CURRENT）：
分Ⅰ、Ⅱ路各一只，分别调节各自稳流（限流）
电流值。
⑩、11稳压指示（C．V）：
分别指示Ⅰ、Ⅱ路，处于稳压状态时，此灯亮。
12、13稳流指示（C．C）：
分别指示Ⅰ、Ⅱ路，处于稳流状态时，此灯亮。
14过载指示
15、16输出工作方式开关（独立、跟踪、串联、并联）
17、18“+”输出端
19、20“地”端
21、22“—”输出端
23“—”输出端（5V）
24“+”输出端（5V）
2．输出工作方式
（1）独立工作方式
图1-1-2双路稳压电源面板图
“跟踪/独立”按钮，置“独立”，得到两组完全独立的电源。
用直流稳压电源或电子实训台调出±12V电压，并分别用万用表和示波器测量。
（2）跟踪工作方式
跟踪/独立按钮，置“跟踪”，将主电路输出“一”端与从路输出“+”端短接即可得到一组输出电压数值完全相同，极性相反的电源。
（3）并联工作方式（扩大电流使用）
跟踪/独立按钮，置“独立”，两路输出电压都调至使用值，将二路的“+”连在一起，二
路的“一”连在一起。
（4）串联工作方式
跟踪/独立按钮，置“独立”，两路输出预置电流应大于使用电流，将Ⅰ路的“一”与Ⅱ
路的“+”连在一起，然后将负载接在Ⅰ路的“+”与Ⅱ路的“一”上。
（六）信号发生器
各培训点的信号发生器的结构各不相同，但其使用步骤基本相同，一般有如下几步：
（1）接通电源。
（2）选择波形。
（3）选择频率量程。
（4）频率调整。
（5）幅值调整。
（七）操作练习
（1）用直流稳压电源或电子实训台调出直流12V电压，并分别用万用表和示波器测量。
（2）用直流稳压电源或电子实训台调出±12V电压，并分别用万用表和示波器测量。
（3）用信号发生器或电子实训台调出电压峰值为40mV，频率为1KHz的正弦波，用示波
器观察并画出其波形。
（4）用信号发生器或电子实训台调出电压峰-峰值为50mV，频率为2KHz的正弦波，用
示波器观察并画出其波形。
实训二电压串联负反馈放大电路
（一）实训目的
（1）掌握电子线路的焊接及工艺要求。
（2）掌握放大电路静态工作点的调试及计算。
（3）掌握放大电路的电压放大倍数的测量。
（4）熟练掌握常用电子仪器（示波器、信号发生器、稳压电源等）的使用方法。
（二）实训原理
实训原理图见图1-2-1所示。
图1-2-1射极偏置放大电路
1．实训器材
（1）SX—608B电工实训考核设备一台（或能提供12V直流稳压电源一台和信号发生器
一台的其它设备）。
（2）ZD－模拟电子实训挂箱一个。
（3）双踪示波器一台。
（4）其它器材：
烙铁一个、万用表一个、直流毫安表（10mA）一个、直流微安表（50uA）一个、100K可调电阻一个、30K电阻一个、10K电阻一个、2.4K电阻一个、510Ω电阻一个、
100uF电解电容一个、47uF电解电容一个、２２uF电解电容一个、3DG6（或9013）三极管一
个、万能板一块、焊锡、导线若干。
2．元件介绍
图1-2-1中所用到的电子元件的选择及判别都在《初级电工技能考核指导》中作过详细
介绍，请参见有关部分，这里只介绍它们在电路中的作用。
（1）mA为直流毫安表，用来测量集电极电流Ic。
（2）uA为直流微安表，用来测量基极电流Ib。
（3）ＶＴ为晶体三极管，是放大电路的核心，只有保证发射结上加正向电压（正向偏置）、集电结上加反向电压（反向偏置）晶体三极管才能起放大作用。
（4）Vcc为工作电源，它是放大器的能源，保证了放大器能将弱信号变为强信号（晶体
管本身不产生能量，只起能量控制和转换的作用）。
（5）Rc为集电极电阻，集电极的电流信号经过Rc时，产生压降，从而使晶体管的电流放大作用转化为电压放大作用。
（6）Rb1、Rb2与Rp为分压电路，保证晶体管发射结处于正向偏置，调节器Rp就可以改变
晶体管的静态基极电流，从而相应地改变集电极静态电流和管压降Uce，使放大器建立起合适
的静态工作点，使晶体管工作于线性区，减少非线性失真。
（7）Re为射极偏置电阻，利用输出回路Ic的变化反馈到输入回路（这叫电流负反馈），
消除环境温度、电源电压的影响，从而达到稳定工作点的目的。
（8）Ｃ１、Ｃ２为耦合电容器，又叫隔直电容器，使交流信号能顺利通过，而直流信号不能通过，一般电容量较大。
Ｃe用来傍通输出电流中的交流成分，使之不通过Re，避免了交流成分也产生负反馈，就不会使放大量下降。
3．原理分析
在电子线路中，由于半导体的导电特性与温度有关，温度的变化对晶体管特性有很大关系。
当温度升高时，就会使静态工作点偏离，使Ic和Uce发生异常变化，偏离预定的数值，为了改善静态工作点，一般采用射极偏置电路（图1-2-1）和集基偏置电路（图1-3-1）。
图
1-2-1采用射极偏置（或电压负反馈）的方法，利用输出回路电流IC的变化反馈到输入回路来抑制IC的变化，改善静态工作点，具体过程如下：
温度↑→Ic↑→Ie↑→Ue↑→Ube↓→Ib↓→
IC↓←
（三）实训步骤
（1）按照原理图选择合适的元器件，判别元件好坏，极性或管脚，并进行元件参数的
确认。
（2）按照原理图焊接线路。
焊接时，应先用烙铁加热万能板和元件稍许后，再加焊锡，要避免元件因过热而损坏以及虚焊和焊不牢的现象，并且要求各焊点光亮整洁，工艺美观。
（3）调节直流稳压电源，使输出电压为12V，并接入电路。
（4）静态工作点的调试（直流状态）。
改变Rp，应能使Uce可调节，用万用表实测Uce≈
6v左右，记录IC、Ib及Rp测的值。
（5）静态工作点的估算。
因为Ub=Vcc×Rb2/（Rb2+Rb1+Rp测）
而Ie=（Ub-Ube）/Re
又因为Ic≈Ie
所以Uce=Vcc-Ic（Rc+Re）所以Ib=Ic/β
（6）取交流信号。
调节信号发生器，使其输出为ViP-P=40mv，f=1kHz的正弦交流电
压信号（通过示波器读取），并加入电路输入端。
（7）观察输出信号。
调节RP，使电路工作于非失真（放大）和截止失真状态，并记录波形；然后调节信号发生器，使电路工作于饱和失真状态，并记录波形。
（8）计算电压放大倍数及频率。
调节RP或增大输入信号，使电路工作于最大不失真状
态，通过示波器读取ViP-P、VOP-P和周期T的值，计算电压放大倍数AV及频率f。
（四）注意事项
（1）注意三极管管脚及电容极性以及直流电源的正负极性。
（2）静态调试时，调节RP的值，Uce和IC应能连续变化。
（3）取交流正弦信号时，应以示波器观察到的信号为准。
（五）故障分析
（1）静态调试时，调节Rp，Uce为１２Ｖ或０Ｖ。
这种情况必须先检查三极管的管脚和
好坏，然后检查是否有接触不良和电路其它元件损坏。
（2）动态调试时，无论怎样调节Rp，输出均为饱和失真。
这时肯定是输入信号太强，
必须检查示波器是否有衰减或未校准．
（3）静态调试正常，但动态调试时，无信号输出。
这时必须检查C1、C2是否开路或极
性接反以及输入信号、集电极直流工作电压是否正常。
（六）分析思考
（1）观察输出信号时，为什么放大器的输入和输出波形正好倒相？
（2）为什么用万用表测出的信号电压值与示波器的不一样？
（七）相关知识一、晶体三极管
晶体三极管有称双极型晶体管，内含两个PN结，三个导电区域。
从三个导电区引出三根电极，分别为集电极（c）、基极（b）和发射极（e），它的基本结构示意图及电路符号如图
1-2-2所示，在电路中，常所有VT来表示。
三极管的用途非常广泛，主要用于各类放大、开
关、限幅、恒流、有源滤波等电路中。
e发射极
发射结
集电结
P
N
P
b基极
c集电极b
c
e发射极
e
发射结集电结
NPN
b基极
c
c集电极b
a）PNP型b）NPN型
图1-2-2三极管的基本结构及电路符号
1．三极管的参数
三极管的参数是用来表征管子性能优劣和适应范围的，也是选用的依据，三极管的参数
较多，最常用到的有以下几个参数：
（1）电流放大系数β三极管在共发射极接法时的电流放大系数，有直流和交流电流放大系数之分，β值的离散性很大，一般在20～200范围之内。
β值大，电路增益大，容易产生自激，所以必须根据电路参数恰当选择β值。
（2）极间反向电流ICBO、ICEO集电极—基极反向饱和电流ICBO表示发射极开路，c、b间加上一定反向电压时的反向电流；集电极—发射极反向饱和电流ICEO表示基极开路，c、e间加上一定反向电压时的集电极电流，又称穿透电流。
这两个电流要求越小越好。
（3）集电极最大允许电流ICM电路工作时，集电极的最大工作电流不能大于ICM，否
则三极管的性能将显著下降，甚至烧坏管子。
（4）集电极最大允许功耗PCM表示集电结上允许损耗功率的最大值，若超过就会使管
子性能变坏，甚至烧坏。
（5）反向击穿电压VEBO、VCBO、VCEO三极管反向击穿电压有集电极开路时发射极—基极间的反向击穿电压VEBO、发射极开路时集电极—基极间的反向击穿电压VCBO、基极开路时集电极—发射极间的反向击穿电压VCEO。
实际使用时，电路中各极之间的反向工作电压都必须小于上述的反向击穿电压值，否则将使三极管造成永久损坏。
2．三极管的类型和管脚判别三极管的型号和管脚排列可从有关手册或管子的标志来确定，但有时管子上的标志失去了，就需要用万用表来判别三极管的类型和三个管脚，方法如下：
将万用表置于
升级会员 