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1、电工 Microsoft Word 文档常用仪器仪表的使用要求同学们对本讲义中最基本的原理要清楚，通过实际操作逐步掌握培训内容。在动手过程中，树立创新思想，勤于思考，提出问题和解决问题。一、 钳表1.组成：由电流互感器和一个磁电式仪表组成。2.特点：在不断开导线的情况下，测量流过导线的电流。3.要求：将被测导线放入钳内中间，慢慢合上钳口（合上铁芯），如果发现指针偏转较大，指示超过量程，应将被测导线脱离钳口，调整量程档位后重新测量。4.缺点：精度低（2.5或5）。5.注意：测量小电流时，可在铁芯上绕几匝线圈，并将测量结果代入下式计算。例：巳知一导线流过电流为0.7A，选择钳表电流5A最小档位时，

2、问铁芯上最多能绕多少匝线圈？解：将已知数代入公式 钳表使用时要注意的几个问题1.当不知被测值时，电流档位要从大量程档向小量程档选择；2.不能带电转换档位；3.测量时，钳表口要慢慢合上，当发现指针偏转很小时，说明档位选择较大；如果指针偏转很大，说明档位选择较小。对上述情况，要将导线从钳口退出，重新选择档位。注：如果知道被测参数，调整好量程档位，表钳口可马上合上。二、 万用表万用表是一种多用途仪表，能测电阻、电压、电流、分贝数、电容等，这就是“万用” 的由来。磁电式仪表的工作原理是以永久磁铁间隙中磁场与通有直流电流线圈的相互作用而产生指示。当转动力矩私反作用力矩相等时，仪表指针将有一个稳定偏转角即

3、偏转角 可动线圈面积 可动线圈匝数 -磁通密度 -线圈通过电流 -反作用力矩系数 从公式看出，仪表指示偏转角与可动线圈面积、匝数、磁通密度及线圈中通过电流均成正比，仪表的刻度是均匀的。与产生反作用力矩的游丝系数成反比。磁电式仪表的磁场是由永久磁铁产生的，其方向是不变的，所以可动线圈所受的电磁力作用方向，仅决定于线圈电流中的方向。反之，线圈通过交流电时，由于电流方向不断变化，则转动力矩也随着变化，仪表可动部分具有一定惯性而来不及变化，指针只有在零位左右摆动不会使指针左右偏转。交流分量可使线圈发热，电流大时间过长，很可能仪表烧坏。 1.组成：表头、测量线路、转换开关。2.选表：购置表时，不管表处于

4、什么位置，表指针始终指示在初始的刻度上；3.表板符号：水平放置、垂直放置、6000V电压进行绝缘测试、磁电式、整流磁电式、交直流、20000每伏内阻20K、表基本误差2.5。3.刻度线：第一条刻度线标有“” ， 是指示电阻的刻度线； 第二条刻度线标有“” ，是指示交直流电压电流刻度线；第三条刻度线标有“” “hFE” ，是指示晶体管放大倍 数的刻度线；第四条刻度线是指示电容的刻度线或指示微阻的刻度线；第五条刻度线是指示电平的刻度线。 4.机械零点调整。调节指针归零。5.调零电位器。每转换一次测电阻档位开关都要进行调零（调整电位器）。 6.使用万用表要注意以下几个问题： 正确选择表插孔和转换开关

5、位置； 不能带电转换量程开关； 交流档反映的是正弦量的有效值； 直流档反映的是平均值； 选表时不管表处于什么位置，指针 始终处在原来的刻度上； 量程选择应使指针移到表头量程的12或23以上； 要正面看表读取数据。表板上有反光镜的仪表，读数时，指针与镜中影像重合； 测量交流电时，要注意仪表的工作频率（一般为251000HZ）。 直流电反映的是平均值； 测量高压时，要严格按照操作规程进行，以防触电； 用表或不用表时，要注意如何放置。表不用时，将档位开关置电压最大档位上。三、兆欧表（摇表）兆欧表是一种测量高值电阻和电器绝缘电阻的仪表。要正确反映绝缘电阻，就必须在高压的情况下进行。因此，提供给兆欧表的

6、电源是一台手摇式直流发电机（有些兆欧表也采用交流发电机，并加装整流电路）。在实际测量中，是根据被测电器的额定电压来选择表内的发电机。1.组成：直流发电机、电流比计、测量端（L点接导线，E点接地，G点接屏蔽线）。 2.摇表发电机等级为120V、250V、500V、1000V、2500V、5000V等几种。3.兆欧表指示刻度不均匀，表指针可以停在任意刻度上（没有归零游丝）。4.摇动发电机手柄时，由慢向快摇动。发现指针向零偏转，应马上停止摇动。5.摇动开始阻力大，然后感觉摇动平滑，说明发电机达到120转分转左右。6.摇测时间一分钟，边摇边读取数据。7.仪表使用前，先做短路和开路实验，验证仪表好坏。短

7、路实验是将表测量端短接，摇动手柄半圈，表指针指示为“0” ；开路实验是将表测量端开路，摇动手柄十几圈，表指针应指示在 “”刻度上。符合上述条件，说明表良好，可投入测量。 8.发电机绝缘电阻要求同电动机绝缘电阻一样。但发电机定子绕组用1000V 兆欧表，转子用500V兆欧表测。9.电器绝缘电阻与温度有很大关系，当温度每上升810O C绝缘电阻就下降一半（环境温度40O C以上），反之，每下降10O C绝缘电阻就上升一倍。10.测量电容、电缆、变压器、大电动机、发电机、以及其它电器绝缘电阻，读取数据后，要边摇边拆出测量端。测量完成后，这些电器要对地进行放电，放电时间不应小于2分钟。11.绝缘电阻要

8、求：大修后电机的绝缘电阻要大于1兆欧，最小允许大于0.5兆欧；新电机绝缘电阻要大于1兆欧；提携式电机绝缘电阻按绝缘等级，一级绝缘要求大于2兆欧，二级绝缘要求大于7兆欧。工作在恶劣环境下，电动机（如水泵电动机）的绝缘电阻，可按每伏1000计算。通过绝缘电阻测量和阻值的界定，能较好反映设备内有无绝缘被破坏或损坏的程度，也能反映绝缘老化和受潮情况，这样就知道该设备能否投入运行。12.绝缘材料加上直流电压后，通过电流随时间的增长而减少，最后趋于稳定，这说明绝缘材料存在吸收现象。把60秒和15秒时间所测得的两个绝缘电阻之比，叫做吸收比。即KR60R15 （要在10O C40OC范围内进行）， 时间记录要

9、通过秒表操作。操作方法是先将兆欧表摇到额定转速（120转分），然后将兆欧表接到被试品上，这时开始用秒表计时，分别在15秒和60秒时读取绝缘电阻值，最后将测量值代入公式求出吸收比。13.兆欧表选择:根据被测电器的额定电压来确定；根据电器绝缘电阻来选择兆欧表。14.高压设备进行绝缘电阻测量时，可根据现场的情况和工程要求来选择兆欧表。一般35000V以下电器选用2500V兆欧表；35000V以上的电器选用5000V兆欧表。四、接地电阻测量仪 1.组成：手摇发电机（100110Hz）、表头（电位差计）、拨盘、倍率开关、接线端（P1、 C1、 P2、 C2或E、P、C）组成。2.用途：用于接地电阻测量。

10、3.测量接线图 4.测量前先检查仪表是否完好。将C2、C1、P1、P2或E、P、C短接倍率置零，拨盘旋置零，摇动发电机手柄，以检查仪表的误差。5.测量距离要适当选择，一般电流极与被测量地体距离可取40 m，电压极与被测量地体距离可取20 m。6.测量电极的排列应避免与地下金属管道平行，以保证测量真实性。7.以每分钟120转左右转速不停摇动，同时调节电位器旋钮至仪表指针稳定指在中心位置时，可以从刻度盘读数，将读数乘以倍率即得被测电阻值。8.雨天一般不测量接地电阻。9.测量连接线应分开，减少测量误差。10. 测量接地电阻要求：一般住宅接地电阻4；计算机房接地电阻1；一般独立避雷针、避雷带等接地电阻

11、10；配电变压器容量小于100KVA，接地电阻10，若容量在100KVA或大于100KVA时，其接地电阻均4。五、电度表1.组成：由一个电流线圈、电压线圈和一个可转动的园盘组成。2. 装置要求： 接线要求是：（1）端火线进、（2）端火线出；（3）端零线进、（4）端零线出。 选表要求：220伏照明负荷按每千瓦5A计，三相380伏动力用电以每千瓦按2A计。如下表示： 电度表容量（A）220伏照明用电（千瓦）380伏动力用电（千瓦）30.6以下50.610.61.710122.85152357.520347.51030461015506101525100255020050100 有电流互感器、电压互

12、感器与电度表连接，要注意不要超过额定值。安装时要垂直放置。电流互感器安装时接线端不能开路，电压互感器安装时接线端不能短路。电流互感器接地端必须要牢固连接。例：已知流过电流为750A，要接一只电度表，需要买1000A5A的电流互感器和一只5A电度表。当电度表指示在10度的刻度上，实际读数10（1000A5A）2000度（倍率200）。单相变压器绕制例：绕制一只36伏安的电源变压器，初级为220伏，次级110伏，求铁芯截面积及圈数。解：S1.257.5平方厘来 NO 4.510 5（90007.5）6.7圈伏 （NO4.510 5BS） 注：B一般取9000高斯；好材料B取1000030000高斯

13、(B为磁感应强庹)。 初级220伏圈数N12206.71474圈 次级110伏圈数N21106.71.05774圈（考虑铜损和线阻，故须加5）I1362200.164安 查手册取线径0.3157毫米漆包线I 2361100.327安 查手册取线径0.457毫米漆包线（由电流求线经） 绕制线圈时，N1绕在铁芯上，N2绕在初级线圈N1上。五、CA8022双踪示波器1.组成：X轴放大器、Y轴放大器、主电路。2.使用：打开电源开关，调“辉度”“聚焦”适中；“扫描方式”放置在“自动”上（“TV”用于高频，“常态”用于十几赫芝信号上）； “内触发源”是控制扫描电路的，它与“垂直方式” 配合操作。如“垂直方

14、式”置“Y1” ，“内触发源”也要置“Y1”上； “VDIV” “TDIV” “电平” 三旋钮要配合操作。如测标准信号0.5V 1KHZ的方波，应将VDIV放置0.5VDIV上，TDIV 放置0.5mS上，显示波形如下图： 如果波形达不到要求，可通过调整Y轴微调和X轴微调，然后调 X、Y轴移位，使波形处在正确位置上。X轴和Y轴微调旋钮一但调好后，就不能再动；X1、X5是将波形按1扩展或按5扩展；AC（交流）、DC（直流）选择（注意交直流电的频率范围）；“” 关闭输入；按“极性” 键，将波形倒相（可测串联电路的波形）。 控制电器与控制系统在生产当中要对电动机进行控制，从而控制生产机械各部件按顺序

15、进行。对电动机控制主要包括点动、联动、停止、起动、调速、制动、降压起动等。 控制电路的元器件 一、电源开关HZ10 断路器DZ20 （Q） 作用：是将电源送入电路，起控制电源通断作用。断路器除通断电源，还起短路保护作用。当开关跳开后，要手动复原。种类：闸刀开关、空气开关、组合开关、断路器（如C60 V400 0.03A 0.01S）等。闸刀开关选用的额定电流一般为电动机额定电流的三倍。空气开关选用的额定电流一般为电动机额定电流的两倍。 如果三相电压不平衡，会使电动机电磁转矩减少，出力不够，同时会使电动机定、转子绕组电流增加，引起额外发热。三相电压严重不平衡，电动机不能投入运行。国家标准规定，三

16、相电源中任何一相电压与三相电压平均值之差不超过三相电压平均值5。即 式中任何一相中的相电压 三相平均相电压 二、熔断器（FU）作用：用于控制线路和其它线路短路保护。种类：有插式、螺旋式、管式、保险丝等。 三、交流接触器CJ10（KM） 符号： 作用：用来接通或断开电动机和其它电器设备的器件，每小时可开闭几百次。交流接触器可通断5万次左右。种类：有立式和卧式两种。CJ10糸列交流接触器主触点有5、10、20、40、60、100A等几种。简介：一般交流接触器有五个常开触点和两个常闭触点。动作时遵循先断后闭的原则。带动触点动作是由电磁机构完成。四、按钮开关（SB）符号： 作用：常用来接通和断开控制线

17、路，控制电气设备运行。 种类：一个按钮开关内有一个常闭触点和一个常开触点，有些特殊按钮有多个常闭和常开触点。五、中间继电器（J）符号： 作用：用于中间传递信号和同时控制几个电路，也可用于控制小容量电动机或执行元件，结构动作要求与交流接触器相似。种类：一般一个继电器有五个常闭触点和五个常开触点，可用来多点中间控制。六、 热继电器GR1、JBDG4050（FR）符号： 作用：用于保护电动机长期过载和断相保护。热继电器中的热元件用于主电路，触点在控制电路。继电器设有复位按钮，当电流过大时，热元件动作，顶开常闭触点，同时常开触点闭合。要重新动作，必须按下复位按钮。七、 行程开关LX19KB（SQ）符号

18、： 作用：当运动工件到达一定行程位置时采用行程控制，将触点断开和闭合。 行程开关一般用运动部件的档块来撞动的，用于控制电动机正反转、终端保护、自动循环、制动和变速等。 三相异步电动机控制系统 一、 主电路和控制电路主电路和控制电路组成了控制系统。如下图示 二、控制电路实例1.点动电路2.联动电路 3.点动和联动电路 4.两地能起动、停止电路 5.前进与后退控制电路 6.三相异步电动机Y起动控制线路工作过程： 合下Q电源接通接下SB2起动按钮KM1、KT、KM3线圈得电（由于SB2采用互锁，KM2被断开），它们触点动作。KM1将电源接通，KM3使主电路接成Y形起动，KT延时开始经过T时间后（由操

19、作者确定）KT常闭触点断开，KT线圈有电，KT瞬动触点总是闭合（自锁）KM1、KM3失电，触点复位KM1常闭触点复位，KM2线圈得电，触点动作，主电路接成形KM3常闭触点复位使KM1重新起动，电源接通接下SB1停上接钮KM1、KM2、KT线圈失电，它们的触点复位，控制电路停止工作。 FU起短路保护作用，FR起过载和欠相保护作用，Q起通断电源作用。 注：JS7A时间继电器电工线路施工要求电动机控制电路接线要求：布线方式：板底布线、板面布线、线槽布线。引线要短，走线要合理。 元器件分布要合理。 线要与螺钉相连时，要正弯连接，不要反弯连接。走上线要高进低出，元器件引出线要先低后高（如螺旋式熔断器）。

20、各引出线摆放要行平垂直。线转弯要90 O转弯，要园弧过渡。各元器件之间相邻要求1cm1.5cm，最远要求6cm8cm间隔。用线槽布线，要求线槽离元器件3cm以上。各元器件上标注的文字，要按顺序进行排列，并按线号顺序分别接入接线端（线排）。要求每线端最多只能接两根线。接线点引线露出导线部分不能多于1.5mm。板内引线要硬线，接线端外要软线。两导线交叉连接时，每边至少绕4到5圈以上，使绕线的接触面积是该导线截面积的2倍。导线包扎胶布时，应采用半叠绕包扎，至少要包4层以上照明线路计算熔丝计算先代入公式INPU，然后I熔 （1.21.3）IN，这主要考虑熔丝在安装中，紧固使熔丝挤压和拉长而变小，充分留

21、有余地。目前常用铅锡合金的熔丝和铅锑合金熔丝（其中铅95、锡5或铅98、锑0.31.5）。对于能通过大电流铅锡合金熔丝，线径较大，施工中难连接，工程上也常采用铜线作保险丝，规格及参数参见 铅锡合金熔丝 直径（mm）额定电流（A）熔断电流（A）0.508230.5592.33.50.612.640.713.350.8184.160.9154.871.227101.6311161.8313192.0315222.3418272.6522322.9526373.263044 铜线熔丝直径（mm）额定电流（A）熔断电流（A）0.234.38.60.254.99.80.275.5110.326.813.

22、50.378.6170.4611220.5615300.7121410.7422430.9131621.0237731.2249981.42631251.63781561.83961912.03115229控制电路熔丝计算控制电路熔丝取3A5A 主电路熔丝计算 先通过电动机铭牌上的功率（机械功率）估算出额定电流IN2P（也可以通过铭牌知道额定电流IN），然后代入公式I熔（1.53）IN。其它计算熔丝的方法有：几台电动机合用熔丝熔丝额定电流（最大容量电动机起动电流其它电动机额定电流之和）2.5一台电动机的熔丝熔丝电流电动机起动电流2.5一台电动机如果频繁起动熔丝电流电动机起动电流1.5例1、一台

23、30KW的三相异步电动机，求IN 、I熔 ？解：IN23060A I熔260120A （查手册取1.42mm的铜线做保险）导线截面积计算已知流过导线电流，就可求出导线截面积，有下列公式：铜芯线（BV）额定电流5（mm2） 铝芯线（BLV）额定电流3（mm2）BV规格： 1mm2 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 12mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm2 95mm2 120mm2 150mm2 185mm2 240mm2BLV规格： 1.5mm2 2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 12mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm2

24、95mm2 120mm2 150mm2 185mm2 240mm2例2、上题中已知IN60A，求导线截面积？解：铜芯线截面积60512mm2 取12mm2 铜芯线 （BV） 铝芯线截面积60320mm2 取25mm2 铝芯线 （BVL）例3、已知一台三相异步电动机为32KW，试计算这台电动机要安装多大保险丝？解：方法一 熔丝额定电流（3225）2.5128A （起动电流为IN的5倍） 频繁起动熔丝额定电流（3225）1.5213A 方法二（估算） 熔丝额定电流3222128A （2IN） 频繁起动熔丝额定电流3223192A （3IN）例5、已知一台11KW三相异步电动机要正反转控制，试画出正

25、反转控制线路，并计算导线、熔丝、元器件配置。解：三相异步电动机要正反转控制电路IN11222A 主电路熔丝电流22244A 控制电路熔丝4A主电路导线：BV 2254.4mm2 取6mm2 BLV 2237.3mm2 取10mm2控制电路导线：BV 取1mm2 BLV 取1.5mm2 元器件配置：交流接触器KM（CJ10系列） 线圈电压为380V 触点电流取40A 热继电器FR（JR040系列）取22A 按钮SB（LA19系列） 取2A 空气开关Q（HZ20系列） 取60A （2IN22244A 取60A）三相异步电动机结构及故障处理 一、结构三相异步电动机由定子、转子两大部分组成。定子、转子

26、之间有一个很小气隙（约0.20.3mm）。定子用硅纲片（约0.3mm厚）叠合而成，压装入机座内（定子比机座内径大1mm），定子内开有很多线槽，槽与槽之间形成槽齿。将线圈嵌入槽内，组成定子绕组。转子也是由硅钢片叠成，铁芯内也有线槽。转子线圈是用铝材料组成，线圈是封闭的，形成鼠笼式线组。机座外有散热槽，转子一头接负载，一头接散热片。二、 定子绕组定子绕组是一套三相对称绕组，由高强度漆包线按一定形状绕制而成，并按一定规律嵌入定子铁芯槽内。绕组首末端分别用字母U1U2、V1V2、W1W2表示。 三、 定子绕组的基本知识线圈是用高强度漆包线在绕组模板上按一定规律绕制而成。如图示：线圈有两个直边分别嵌入定

27、子槽内，直接参与电磁过程，称为“有效边” ，连接两个有效边形成完整线圈的称为“端部” 。2.绕组是由几个线圈连接而成。3.极相组是指一个极下（N极或S极）的几个线圈串接成的一组线圈。即每极每相槽数： 式中Z为总槽数 P极对数 m三相电 例：一台4极36槽电动机，每极下对应9槽，而每极下均有三组，故q3槽。4.极距。极距又称为每个线圈的跨距，即每一磁极对应的园周表面的距离。 式中Z为总槽数 P极对数 极距 单位：槽数 5.节距y。是指一个线圈的两个有效边所占的槽数。 如果： Y 满距 Y 长距 Y 短距为了获得较好的电气性能，绕组尽量选Y接近的值。节矩概念引用，主要从几何图形和电气性能考虑，单层

28、绕法不考虑电气性能，双层绕法才考虑电气性能。6.单层和双层绕组。单层是指每个槽内只放入一个有效边；双层是每个槽内放入不同线圈各一有效边；单双层是指有的槽内放一个有效边，有的槽放入不同线圈各一有效边7.电度角、槽间角和相带电度角P360O（机械角） 槽间角电角度总槽数 相带是指一个极相组在电动机园周上占有的电角度，也就是每极下一相所占的宽度。如果每极对应180O，若每极（N或S）下三相均分，则相带宽为60O。采用60O相带的电动机使用很广，这种电动机每对极下的绕组，可分为6个相带。 8.绕组构成原则a) 三相线组在定子槽的分布应相互间隔120O电角度。b) 每相绕组的总槽数相等，三相绕组的参数（

29、匝数、尺寸、线径、并联支路数）均应相同。c) 三相绕组的有效边在一对磁极下均匀分成6个相带。 9.定子绕组的连接方式 单层链式绕法 此法用于10KW以下小容量三相异步电动机。优点下线容易，端部短节省铜线，不需要层间绝缘，线槽面积利用率高。另外，单层绕组圈数少，仅为总槽数一半，嵌放线圈简便、省工。缺点是不好选择合适的节矩来抑制高次谐波，因而产生旋转磁势波形得不到改善，使电动机性能得不到改善。由于绕组交迭排列，对端部整形比较困难。例1：一台36槽6极小容量电动机，采用单层链式绕法，试计算极距、槽间角、每极每相槽数，并画出一相绕组的展开圈，说明有几种连接方式。 画图：a1 （a为支路数）规律： 头 尾尾 头头 尾尾 头头 尾尾 头根据以上规律，要产生6极，有下