初级电工教材 - 图文

第一部分 初级维修电工知识要求

第一章 相关知识

第一节 钳工基础知识

一、钳工常用工具

钳工常用量具有钢直尺、钢卷尺、卡钳、游标卡尺、千分尺、塞尺、万能角度尺、水平仪等。 二、划线与冲眼

1、划线 根据图样或实物的尺寸，在工件上划出加工尺寸界线的操作叫划线。常用划线工具有：划针、划线盘、划线平台、圆规、90°角尺等。划线要求尺寸标准，线条清晰。

2、冲眼 冲眼工具有样冲和锤子。冲眼时位置要准确，在粗糙表面上冲眼要深些，在光滑表面上或薄工件表面上冲眼要浅些，在圆弧上冲眼要密些，精加工表面上严禁冲眼。

三、钻孔和扩孔

1、钻孔 用钻头在工件上钻削孔眼的加工方法叫钻孔。使用的设备和工具有立钻、台钻、手电钻、手摇钻等。常用的钻头是麻花钻，φ13 mm 以上的钻头是锥柄，用钻头套夹持，用于立钻或更大的钻床；φ13mm 以下的钻头是直柄，用钻头夹持，用于台钻或更小的钻具。工件的夹持方法很多，钻削 φ8mm 以下的孔适合用手握的工件，可用手握法；不适合手握的小工件、薄板件可用手虎钳夹持；钻削较大直径或精度要求较高的孔用平口钳夹持；在较长的工件上钻较大直径的孔可用螺旋定位法；在圆柱形工件上钻孔可用压板夹持法。钻小孔时，转速可快些，进给量要小些；钻大孔时，转速要慢些，进给量可大些；钻削硬材料时，转速要慢些，进给量要小些；钻削软材料时，转速可快些，进给量可大些。通孔将穿时要减小进给量，工件必须夹持牢靠。操作时操作者要扎紧袖口，不准戴手套，女工必须戴安全帽。应用毛刷或棒钩清除切屑。严禁用手捏刹钻头，严禁在开车状态下装拆工件及清洁钻床。钻削脆性材料时应戴防护眼镜。必须在取下钻夹头钥匙或钻头套斜铁后才能开动钻床。钻孔时要适当添加切削液，以降低切削温度。

2、扩孔 用扩孔钻或麻花钻对工件上已有的孔进行扩大加工的操作叫扩孔。 四、攻螺纹和套螺纹

1、攻螺纹 用丝锥在圆孔内切削出阴螺纹的操作叫攻螺纹。使用的工具是丝锥和丝锥绞杠。底孔直径应比螺纹大径小 1～1.05 倍螺距，孔口应倒角。攻螺纹时，丝锥应与工件垂直，开始时可稍微施加压力，随后均匀转动绞杠，并经常倒转以利排屑。应按头锥、二锥、三锥顺序攻至标准尺寸。应随时添加切削液，攻钢件时用机油，攻铸铁时用煤油。

2、套螺纹 用板牙在圆杆或圆管上切削出阳螺纹的操作叫套螺纹。使用的工具是板牙和板牙绞杠。圆杆或圆管外径应比大径小 0.13 倍螺距，外端应先倒30°角。套螺纹前，先将工件夹牢夹正，使板牙面与圆柱或圆管轴线垂直。旋转板牙绞杠时用力要平衡，并要经常倒转，随时加切削液。

五、矫正、弯曲和铆接

1、矫正 清除金属板材或型材的不平、不直或翘曲等缺陷的操作叫矫正。条料的矫正使用台虎钳、活络扳手、铁砧和锤子；棒料的矫正用铁砧和锤子，直径较大时使用压力机矫正；板料的矫正；角钢、厚板用平台、锤子矫正，薄板用延展法矫正，如木板推压、抽条拍打等；线材用拉伸法矫正；角钢、槽钢用平台、锤子矫正，也可在压力机上矫正。

2、弯曲 将板材或型材弯成所需的形状和角度的操作叫弯曲。弯直角可在台虎钳上用锤子敲击

进行。弯圆弧可先用锤子窄头锤击使工件初步成型后，再在圆模上最后成型。弯管常用弯管器操作。当管子直径较大时，不论采用冷弯或热弯，均应向弯内灌满、灌实沙子后再进行弯曲加工。

3、铆接 用铆钉连接两个或两个以上工件的操作叫铆接。铆接设备和工具有铆钉枪、铆接机、锤子、顶模、罩模等。若被铆件总厚度为∑t，则铆钉直径d≈(50∑t)－4mm。铆钉杆的长度 L≈1.1∑t＋αd mm,式中系数α对于半圆头铆钉取1.4，对于半沉头铆钉取1.1，对于沉头铆钉取0.8；通孔直径在冷铆时近似为d，热铆时稍大于d。

六、机械零部件的拆装知识

要熟悉被拆、装机械零、部件的装配图，了解其结构，明确其相互间的连接关系，选择正确、合理的拆、装方法。对于较复杂的设备或零、部件，拆卸前应做好标记，做好必要的连接关系和数据记录，以保证装配时能顺利复原。拆卸的顺序一般是由外向内，从上到下，而装配顺序则正好相反。根据不同的连接方式及连接件的尺寸，选择适当种类和规格的拆、装工具，严禁用套筒延长工具手柄长度或用重物敲击手柄，以免损坏工具及机件。需要敲打时，必须垫上木块、铜棒、铜套等软质物品，轻轻敲打，并注意受力部位及尽量保持受力平衡。因锈蚀等原因而造成拆卸困难时，可注入煤油，待几小时后再拆，或事先加入适量机油，或采用温差法等特殊工艺进行拆卸。

第二节 烙铁焊接

一、电烙铁及钎焊材料

1、电烙铁 电烙铁是烙铁钎焊的热源。焊接弱电元件使用25W、45W两种电烙铁；焊接强电元件使用45W以上的电烙铁。

2、钎焊材料 钎焊材料包括焊料和焊剂。

⑴ 焊料 常用的焊料有焊锡、纯锡。焊接电机线头时，绝缘等级为A、E、B级别的用焊锡，绝缘等级为F、H级的用纯锡。

⑵ 焊剂 常用的焊剂有松香、松香酒精溶液、焊膏和盐酸等。松香适用于所有电子元件和小线径线头的焊接；松香酒精溶液适用于小线径线头和强电领域小容量元件的焊接；焊膏适用于大线径先头焊接和大截面导体表面或连接处的加固搪锡；盐酸适用于钢制件电连接处表面搪锡或钢制件的连接焊接。

二、烙铁钎焊的操作方法

1、首先用电工刀或纱布清除连接线端的氧化层，并在焊接处涂上适量焊剂。

2、将含有焊锡的烙铁焊头先沾一些焊剂，对准焊接点下焊，焊头停留时间要根据焊件的大小决定。

3、焊接点必须焊牢焊透，锡液必须充分渗透，表面要光滑并有光泽，不允许出现虚焊和夹生焊点。

4、焊接绕组线头时，在接头处与绕组间要用纸板隔开，以防焊锡流入绕组缝隙。应将线头连接处置于水平状态下再下焊。焊接完毕必须清除残留焊剂，并认真恢复绝缘。

5、焊接桩头接头时，多股芯线清除氧化层后要拧紧；清除接线耳内的赃物和氧化层并涂焊剂；将线头搪锡后塞进接线耳套管内再下焊；在焊锡未充分凝固时不要摇动接线耳、线头或清除残留焊剂。

6、16mm及其以上的铜导线接头应用浇焊法。先将焊锡放在化锡锅内，用喷灯或电炉熔化，然后将导线接头放在锡锅上，用勺盛出熔化的锡，从接头上面浇下。

三、电子元器件的焊接

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主要采用手工焊接中的插焊。电烙铁用25W、45W两种规格。焊剂用松香或松香酒精溶液。焊点必须焊牢，有一定的机械强度，锡液必须充分渗透，接触电阻要小，表面光滑并有光泽，焊点大小应均匀。焊接方法是：清除元件焊脚处氧化层并搪锡；电路板未镀银的或镀银后已发黑的，要清除氧化层并涂上松香酒精溶液，确认元件焊脚位置并插入孔内，剪去多余部分后下焊，每次下焊时间不得超过2s；焊接分立电子元件时选用25W 电烙铁，焊头要稍尖，含锡量以满足1个焊点的需要为度，焊好后应快速提起焊头。焊接集成块时，工作要台应覆盖可靠接地的金属薄板，集成块不可于台面经常摩擦，集成块焊接需要弯曲时不可用力过猛，焊接时要防止落锡过多。

第二章 电工基础知识

第一节 电气图

一、电气图的分类与制图规则

电气图的分类：按国家标准GB 6988—86《电气制图》规定,电气技术领域中电气图有：系统图或框图、功能图、逻辑图、功能表图、电路图、等效电路图、端子功能图、程序图、接线图、单元接线图、互连接线图及位置简图等。

二、机械设备电气图、接线图的构成及作用

1、机械设备电气图的构成 机械设备电气图由电气控制原理图、电气装置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。

2、接线图的组成 接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。

3、作用 主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在实际应用中,常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。

三、电气图的绘制及识读方法

在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则：

⑴ 原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。

电源电路画成水平线，三相交流电源相序Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３由上而下依次排列画出，中线Ｎ和保护地线ＰＥ画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。电源开关要水平画出。

主电路是指受电的动力装置及保护电路，它通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。

控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间，依次画在主电路的右侧，且电路中的耗能元件要画在电路的下方，而电器的触头要画在耗能元件的上方。

⑵ 原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。

⑶ 原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。 ⑷ 原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。图中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别。

⑸ 原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑点表示；无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。

第二节 直流电路

一、电路及基本物理量

1、电流 电荷有规则的移动就形成电流。按照规定：导体中正电荷运动的方向为电流的方向。并定义：在单位时间内通过导体任一截面的电量为电流强度（简称电流）。电流又可以分成直流电流和交流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流都可以称为直流电流。大小、方向都不随时间变化

的电流叫稳恒直流，简称直流电。凡大小、方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流或交流电流。当电流通过导体时，导体要发热，称为电流的热效应。在电流的周围存在着磁场，称为电流的磁效应。当电流流过某些导体（如电解液）时，要产生化学变化（如电解、电镀），称为电流的化学效应。电流用符号“Ｉ”表示，电流的基本单位为Ａ（安）。

2、电阻 导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用符号“Ｒ”表示，电阻的基本单位为Ω（欧）。在一定温度下，一段均匀导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，还与组成导体材料的性质有关。用公式表示为

Ｒ＝ρ L/S

一般的金属导体，温度升高，导体的电阻值增大。不同的金属导体，电阻值随温度升高而增大的程度不同。为了计算温度变化后的电阻值，引入了电阻温度系数这个概念。

3、电位及电位差 带电体周围存在着一种叫做电场的特殊物质，它具有电场力和电位能这两个基本性质。电荷在电场中要受到电场力的作用而发生运动，故可以认为电荷在电场中具有电位能。单位正电荷在电场中某点所具有的电位能叫做这一点的电位，单位是V（伏）。电场中任意两点电位之差叫电位差，又叫电压，单位为V。

4、电路 电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连接导线组成。电源是把其他形式的能量转换为电能的设备。在电源内部存在着一种非静电力，它能够把正电荷从负极移送到正极，使电源两极之间形成一个电位差。衡量电源力移动电荷做功本领大小的物理量叫电源的电动势，用符号E表示，单位为V。电动势的方向规定为由负极指向正极，由低电位指向高电位，且仅存在于电源内部。

电路分为外电路和内电路。从电源一端经负载回到另一端的电路称为外电路。电源内部的通路称为内电路。

二、欧姆定律

1、部分电路欧姆定律 不含电源的电路称为无源电路。在电阻R两端加上电压U时，电阻中就有电流I流过，三者之间关系为：

I＝U／R

欧姆定律公式成立的条件是电压和电流的标定方向一致，否则公式中就应出现负号。 2、全电路欧姆定律 含有电源的闭和电路称为全电路，电源除了具有电动势E外，一般都是有电阻的，这个电阻称为内电阻，用r0表示。当开关S闭合时，负载R中有电流I流过。电动势E、内电阻r0、负载电阻R和电流I 之间的联系用公式表示即为：

I＝E／（R＋r0） 全电路欧姆定律还可以写为：

E＝IR＋Ir0＝U＋U0 式中U＝IR称为电源的端电压；

U0＝Ir0称为电源的内压降。

三、电功与电功率

电流所做的功叫电功,用符号A表示。电功的数学式为： A＝IUt＝IRt＝（U／R）×t

单位时间内电流所做的功叫电功率，用符号P表示，即P＝A／t 若电功单位为J，时间为S，则电功率的单位为J／S，又称W（瓦）。 四、电阻的串联、并联及混联

1、电阻的串联 将电阻依次首尾连接，组成无分支的电路，叫做电阻的串联。串联电路具有以

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下几个特点：

⑴ 流过每一个电阻的电流都相等。

⑵ 电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和，即：U＝U1＋U2＋U3。 ⑶ 电路的等效电阻等于各串联电阻之和，即：R＝R1＋R2＋R3。 ⑷ 各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。 ⑸ 各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。

2、电阻的并联 将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。并联电路具有以下几个特点： ⑴ 并联电路中各电阻两端的电压相等。

⑵ 电路总电流对于各支路电流之和。即：I＝I1＋I2＋I3。 ⑶ 并联电路等效电阻的倒数之和等于各并联支路电阻的倒数之和，

即：1／R＝1／R1＋1／R2＋1／R3。对于两只电阻的并联电路，等效电阻即为：R=R1∥R2=R1R2/（R1+R2）

⑷ 各并联电阻中的电流及电阻所消耗的功率均与各电阻的电阻值成反比。

3、电阻的混联 既有电阻串联又有电阻并联的电路称为混联电路。混联电路的计算方法是：先按串、并联等效简化的原则，将混联电路逐步化简，最终得到一个无分支电路。

五、电路中电位、电压的计算

1、零电位 要确定电路中各点的电位高低，就必须在电路中确定一个电位参考点。这个参考点的电位为零，即是零电位。通常选用大地作为参考点，大地的电位就是零电位。

2、电位的计算 要计算电路中各点的电位，必须首先确定零电位点，再选择路径，即要计算某点的电位，可以从这点出发，经过一定的路径（路径可以任意选择）绕到零电位点。该点的电位就等于此路径上各分段电压的代数和。绕行路径上电阻两端电压的正负以电流流入端为正；电动势的正负为计算电位时的正负。

3、电压的计算 电路中任意两点的电压的计算方法有两种：第一种方法是由电位求电压，即UAB＝UA－UB。第二种计算方法是分段计算法，即把两点间的电压分成若干小段进行计算，各小段电压的代数之和即为所求电压值。

六、基尔霍夫定律及简单应用

基尔霍夫定律包括第一定律和第二定律。它们是分析计算复杂电路不可缺少的基本定律。 1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）对任一节点来说，流入（或流出）该节点电流的代数和等于零。其表达式为：∑I＝0 或 ∑I入 ＝∑I出

2、基尔霍夫第二定律（回路电压定律）在电路的任何闭合回路中，沿一定方向绕行一周，各段电压的代数和等于零，即：∑U＝0 或 ∑E＝∑IR

第三节 电容器

一、电容器及电容量

1、电容器 电容器是储存电荷的容器。两个导体中间用绝缘材料隔开，就形成一个电容器。组成电容器的两个导体叫极板，中间的绝缘材料叫介质。

2、电容量 当电容器两端加上直流电压后，每个极板上都会有电荷储存。 二、电容器的分类及主要指标

电容器的分类 按其结构可以分为固定电容器、可变电容器和微调电容器。 三、电容器的串联、并联及混联

1、电容器的串联 将几个电容器依次连接，形成中间无分支的连接方式，叫做电容的串联。

⑴ 电路等效电容量的倒数等于各串联电容量倒数之和，即：1/C＝1/C1＋1/C2 ⑵ 电路的总电压等于各个电容器上电压的代数和。即：U＝U1+U2

2、电容器的并联 把两个或两个以上的电容器都接在相同的两点之间的连接方式叫做电容器的并联。电容器并联电路有如下特点：

⑴ 并联电容器的等效电容量等于各个电容器容量之和，即：C=C1+C2。 ⑵ 每个电容器两端电压相同。

⑶ 并联电路的总电量等于各个电容器电量之和，即：Q=Q1+Q2。

3、电容器的混联 既有电容器串联又有电容器并联的电路叫电容器的混联电路。在计算电路的等效容量时，应根据电路的实际情况，分别利用串联和并联等效方法逐步化简，最终得到所需的结果。

四、电容器的充、放电

1、电容器的充电 电容器在外加电压作用下储存电荷（相当于电压建立）的过程叫做充电。，当开关S与A点接通瞬间，电容器极板上的电荷等于零，在电源电场力的作用下，电荷向电容器移动，电容器两极板上开始逐渐积累数量相等的异性电荷，电容器两端电压逐渐升高。电路中形成充电电流由起始的最大值逐渐减小。当电容与电源之间的电位差为零时，充电电流变为零，充电过程结束，此时UC≈E。整个充电过程中，电容器两端电压uc的升高以及电路中充电电流ic的减小，都是指数按规律变化的。

2、电容器的放电 电容器向外释放电荷的过程叫做放电。当电容器充电结束后，将开关与B点接通，此时电容器可看成一个等效电源，通过电阻R进行放电，在电容支路中将出现与充电电流方向相反的放电电流i’c。放电电流的值由刚开始放电时的最大值逐渐减小，电容器两端的电压也随之降低。当容电器两端电压Uc降为零时，电路中 的放电电流i’c也为零，放电结束。

3、时间常数 在充、放电过程中，电容器端电压和电路中充、放电电流的变化快慢是与电容器的容量和电路中电阻的大小有关的。电阻R与电容C的乘积叫RC电路的时间常数，用τ表示，τ越大，充放电所需的时间越长；τ越小，充放电所需时间就越短。

第四节 磁与电磁的基本知识

凡是具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。具有磁性物质的物体叫磁体。磁体两端磁性最强的区域叫磁极。每个磁体都有两个磁极，即南极（S）、北极（N）。两个磁极之间具有同性相排斥，异性相吸引的特性。磁极间的这种相互作用力也叫磁力。磁体周围存在的磁力作用的空间称为磁场。一般都用磁力线来直观、形象地表示磁场的强弱和磁力的方向。在磁体外部，磁力线由N极指向S极；在磁体内部，磁力线由S极指向N极。

一、电流的磁场

通电导体周围存在磁场。导体中通过电流时产生的磁场方向可用安培定则（又称右手螺旋定则）来判断。当通电导体为直导体时，右手握直导体，拇指的方向为电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。当导体为螺旋管时，右手握螺旋管。弯曲四指表示电流方向，拇指所指方向即为磁场方向。

二、磁通与磁感应强度

1、磁通 通过与磁场方向垂直的某一面积上磁力线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通。用字母φ表示，其单位是Wb（韦伯）。面积一定时，通过的磁通越多，磁场就越强。

2、磁感应强度 垂直通过单位面积的磁力线数目，叫该点的磁感应强度。用字母B表示。单位是T（特），在均匀磁场中，磁感应强度B=φ/S。

磁感应强度不仅表示了磁场中某点的强弱，还表示出该点磁场的方向。它是一个矢量。某点磁力线的切线方向，就是该点磁感应强度的方向。

三、磁场对电流的作用

1、磁场对通电直导体的作用 处在磁场中的直导体流过电流时，导体会发生运动，表明通电导体受到一个电磁力的作用。这个电磁力F的大小与通过导体电流I的大小成正比，与导体在磁场中的有效长度L以及导体所处位置的磁感应强度B成正比。

2、通电导体之间的相互作用 两根平行且靠近的通电导体，相互之间都要受到对方电磁力的作用。

第五节 电磁感应

一、电磁感应现象

如图2－1左所示，均匀磁场中放置一根导体AB，两端连接一个检流计PA，当导体垂直于磁力线作切割运动时，检流计的指针发生偏转，说明此时回路中有电流存在；当导体平行于磁力线方向运动时，检流计指针不发生偏转，此时回路中无电流存在。

如图2－1右所示，在线圈两端接上检流计PA构成回路，当磁铁插入线圈时，检流计指针发生偏转；磁铁在线圈中不动时，检流计指针不偏转；将磁铁迅速由线圈中拔出时，检流计指针又向另一方向偏转。

上述现象说明：当导体切割磁力线或线圈中磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感应电

图2－1 电磁感应现象

动势。其本质都是由于磁通发生变化而引起的。因此，电磁感应的条件是穿越线圈回路中的磁通必须发生变化。

第六节 交流电基本知识

一、交流电的基本概念

大小与方向均随时间作周期性变化的电流（电压、电动势）叫交流电。交流电的变化规律随时间按正弦函数变化的称为正弦交流电。工程上用的一般都是交流电。工作在交流电下的电路称为交流电路。

二、正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

1、瞬时值 交流电在某一瞬间的数值称为交流电的瞬时值，用小写字母e、u、i等表示。 2、最大值 交流电的最大瞬时值称为交流电的最大值（也称振幅值或峰值），用字母Em、Um、Im等表示。

3、有效值 若一个交流电和直流电通过相同的电阻，经过相同的时间产生的热量相等,则这个直流电的量值就称为该交流电的有效值。用大写字母E、U、I等表示。

4、平均值 正弦交流电在正半周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平均值。 三、正弦交流电的周期、频率及角频率

1、周期和频率 交流电完成一次循环所需的时间叫周期，用字母T表示，单位是s。在每一秒钟内交流电重复变化的次数叫频率，用字母f表示，单位是HZ。频率和周期互为倒数，即：T=1/f 或 f=1/T。

我国工业上使用的正弦交流电频率为50HZ，习惯上称为工频。 2、角频率

四、正弦交流电的相位、初相交及相位差

在交流电表达式中，符号sin后面ψτ为角度，不同正弦量在τ=0时的初始值是不一样的。把τ=0时正弦交流电的相位角称为初相角或初相位。确定一个交流电变化情况的三个重要数值是：最大值、频率和初相角。通常称之为交流电的三要素。

五、三相交流电源

1、基本知识 三相交流电是由三相交流发电机产生，经三相输电线输送到各地的对称电源。三相电源对外输出的为eu、ev、ew三个电动势,三者之间的关系为:大小相等、频率相同、相位上互差120°。

三相电动势达到最大值的先后次序叫相序.正序为U-V-W-U;反之为逆序.常用黄.绿.红三色分别表示U、V、W三相. 2.三相电源的联结

⑴三相电源绕组的星形联结 将三相电动势的末端U2、V2、W2联成一个公共点的联结方式,称为星形(Y)联结,如图2-2所示.该公共点称为电源中点,用N表示。由三个电动势始端U1、V1、W1分别引出的三根导线称相线或端线。从电源中点N引出的导线叫做中性线或零线。

有中性线的叫三相四线制；无中性线的叫做三相三线制。每相绕组两端的电压成为相电压，用Uu、Uv、Uw表示，各相电压的参考方向是从始端指向末端。当泛指相电压时，用U表示。两根相线之间电压称为线电压，用Uuv、Uuw、Uwu表示，泛指时用Uｌ表示。 三相四相制电源可提供的电压有线电压和相电压两种，

图 2-2 三相四线制 图2-3 电源绕组三角形连接

且线电压超前相电压30°。

(2)三相电源绕组的三角形联结 将三相电动势中每一相的末端和另一相的始端依次相接的联结方式，称为三角形联结，如图2-3所示，在三角形联结中，UL△=U￠△。

第三章 电工专业知识

第 一 节 常用电工指示仪表

一、电流表与电压表

1、电流表 用来测量电路中电流大小的仪表叫电流表，具体由分为测量直流电流的直流电流表和测量交流电流的交流电流表。使用时，必须让电流表与被测电路相串联，并且要求电流表的内阻尽可能小。使用直流电流表时，还应注意极性的选择，避免指针反偏而损伤仪表。

2、电压表 用来测量电路中两点间电压的仪表叫电压表。电压表也分为直流电压表和交流电压表。使用时必须让电压表与被测电压两端相并联，并且要求电压表的内阻尽可能大。用直流电压表时必须注意极性的选择，避免出现指针反偏。

二、万用表

万用表是一种多用途、多量限的仪表。一般的万用表能测量直流电流、直流电压、交流电压以及电阻、音频电平等。有的万用表还能测量电容、电感、晶体三极管的“hFE”值等。

三、 兆欧表

兆欧表是一种专门用来测量电气设备绝缘电阻的便携式仪表。

第二节 常用电工工具

一、验电器、旋具和电工刀

1、验电器 验电器是用来检验导线、电器和电气设备是否带电的常用电工工具，分高压和低压验电器两种。

2、旋具 电工常用旋具有螺钉旋具和螺母旋具两类。

⑴ 螺钉旋具 是一种紧固和拆卸螺钉的工具，按其头部形状又分成一字形和十字形两种。 ⑵ 螺母旋具 电工常用的螺母旋具是活络扳手，这是一种紧固和拆卸螺母的工具，其扳口大小可以调整。

⑶ 电工刀 是用来剖削导线绝缘层的工具。使用时应让刀口朝外剖削。 二、电工用钳

1、钢丝钳 是一种钳夹和剪切工具，由钳头和钳柄组成。钳头上钳口用来弯绞或钳夹导线线头；齿口用来旋动螺母；刀口用来剪切导线或剖切软导线绝缘层；铡口用来铡切较硬的线材。

2、剥线钳 是用来剥除小直径导线绝缘层的专用工具。

3、尖嘴钳 其头部尖细，适用于在狭小的空间夹持较小的螺钉、垫圈、导线及将导线弯成一定形状供安装使用。

第三节 晶体管及简单应用

一、半导体与PN结

1、半导体 导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称半导体。纯净的半导体称本征半导体。在纯净的半导体中加入某些五价元素，就形成主要由只有电子导电的电子型半导体（N型半导体；而加入某些三价元素，就形成主要由空穴导电的空穴型半导体（P型半导体）。

2、PN结 利用扩散法或合金法把P型半导体和N型半导体结合在一起，在交接面处会因多数载流子浓度不同而进行扩散，形成一个“PN”结。PN结有一个内电场，由N区指向P区。当PN结处于正向偏置（P区电位高于N区电位）时，内电场被削弱，在PN结内形成较大的扩散电流（PN结正向导通）；而当PN结处于反向偏置时，内电场被加强，漂移越过PN结的电流很小，此电流称为反向漏电流（PN结反向截止）。PN结加正向电压导通，加反向电压截止的现象，称为PN结的单向导电性。

二、晶体二极管

把PN结加上相应的封装和电极引出线，就称为晶体二极管。 1、晶体二极管的主要参数

⑴ 最大正向电流 在规定的散热条件，及二极管长期运行时允许通过的最大正向电流平均值。 ⑵ 反向击穿电压 指二极管所能承受的最高反向电压。 ⑶ 最高反向工作电压 一般为反向击穿电压的1/2～2/3。 2、晶体二极管的简易判别

⑴ 好坏的判断 用万用表R×100Ω或R×1kΩ挡测量二极管的正反向电阻，如果正向电阻为几十至几百欧，反向电阻在200kΩ以上，可以认为二极管是好的。（万用表黑表笔接二极管正极、红表笔接负极时测得的为正向电阻，反之则为反向电阻）。

⑵ 极性的判断 用万用表测出二极管的正向电阻（阻值较小）时，黑表笔所接的为二极管正极。 ⑶ 半导体材料的判断 当测得二极管正向电阻时，指针指示在标度尺3/4左右,为锗二极管,指示在2/3左右,为硅二极管。

三、晶体三极管

晶体三极管一般称为晶体管。它是一种具有两个PN结（发射结、集电结）,三个电极（集电极c、基极b、发射极e）的半导体器件。根据PN结的组合方式不同,有PNP和NPN两种类型。

四、单相整流及滤波电路

把交流电变换成直流电的过程叫整流。用于整流的设备叫做整流器。一个整流器主要由整流变压器、整流电路和滤波电路三个部分组成。

1、单相整流电路 其形式有单相半波、单相全波、单相桥式和倍压整流等。 ⑴ 单相半波整流电路 UL＝0.45U2

IF＝IL＝0.45U2/RL

⑵ 单相全波整流电路 UL＝0.9U2

IF＝IL /2＝0.45U2/RL

URM=2

2U2

图3-1单相半波整流电路 图3－2单相全波整流电路

a)电路图 b)波形图 a)电路图 b)波形图

⑶ 单相桥式整流电路 UL＝0.9U2

IF＝IL /2＝0.45U2/RL URM=

⑷单相倍压整流电路 在某些需要高电压，但电流小的直流设备中，可采用倍压整流来提高输出电压，图3－11为三倍压整流电路。该电路中有：

2U2

2U2

URM=22U2

UL=

图 3－3 单相桥式整流电路

图3－4 三倍压整流电路

2、滤波电路 把脉动的直流电变为平滑的直流电，保留脉动电压的直流部分，尽量滤除它的交流成分，称之为滤波。

⑴ 电容滤波电路 把一个大容量的电解电容器并接到整流输出端，利用电容器充、放电特性，可使输出电压平均值uL得到提高，并且脉动系数减小。此电路只适用负载电流较小并保持不变的场合。

⑵ 电感滤波电路 把一个电感元件L串接在整流负载RL前，利用电感元件对交变电流的“阻碍”作用，使流过电感元件电流的变化变慢，达到减小脉动电流的脉动系数。电感滤波电路适用于负载电流较大且经常变化的场合。

⑶ 复式滤波电路 把电容滤波电路和电感电路结合在一起，就组成性能较好的复式滤波电路。 ⑷ 电子滤波电路 利用晶体三极管集电极电流主要由基极电流控制，几乎不受集—射电压影响这一原理，可以组成一个电子滤波器。

图3－5 电容滤波电路及波形

五、单管晶体管放大电路的性能及用途

根据输出信号与输入信号公共端的不同，单管晶体管放大电路有三种接线方式：共发射极放大电路、共基极放大电路和共集电极放大电路。

第四节 变压器

一、变压器的分类和用途

1、电力变压器 供输配电系统中升压或降压用，是变压器的主要品种。

2、特殊用途变压器 如电炉变压器、电焊变压器、整流变压器、矿用变压器、船用变压器等。 3、仪用互感器 如电压互感器、电流互感器。

4、试验变压器 如供电气设备做耐压试验的高压变压器。 5、控制变压器 用于自动控制系统中的小功率变压器。

变压器的主要用途是：改变交变电压电。改变交变电流，变换阻抗及改变相位等。 二、电焊变压器

电焊变压器又称交流弧焊机。根据弧焊工艺的要求，电焊变压器空载时要有足够的引弧电压（65～75V）；负载时应具有陡降的外特性。 三、互感器

1、电压互感器 电压互感器将高电压变为低电压以便于进行测量。其特点是：

⑴ 一次绕组匝数多，线径小，使用时并联在被测电路上；二次绕组匝数少，二次电压规定为100V。

⑵ 使用时二次侧绝对不允许短路，否则将烧坏互感器。

2、电流互感器 电流互感器将大电流变为小电流以便于测量。其特点是：

⑴ 一次绕组匝数少、线径大，使用时串联在被测电路中。二次绕组匝数多、线径小，二次电流规定为5A。

⑵ 使用时二次侧绝对不允许开路，否则将造成铁心过热、二次侧产生高压，危及人身及设备安全。

第五节 电动机

一、直流电动机

1、基本构造 直流电动机由定子和电枢两大部分组成。定子包括主磁极、换向磁极、机座、电刷装置等；电枢包括电枢铁心、电枢绕组、换相器及转轴、风扇等。

2、基本工作原理 直流电动机的基本工作原理是通电导体受磁场的作用力而使电枢旋转。 3、分类及用途 按照励磁绕组与电枢绕组的连接关系，直流电动机可分为他励、并励、串励、复励等四种类型。

4、铭牌及额定值

⑴ 型号 表示直流电动机系列、设计序号、规格代号等。 ⑵ 额定功率 指额定运行时转轴上允许输出的机械功率。 ⑶ 额定电压 指额定运行时施加的电源电压。 ⑷ 额定电流 指额定运行时取用的电流。 ⑸ 额定转速 指额定运行时的转速。

(6)定额 指电动机的运行方式，分为连续、短时、断续三种。 ⑺ 温升 指电动机发热部分允许超出周围环境温度的数值。 二、三相异步电动机

1、基本结构 三相异步电动机由定子和转子两大部分组成。

2、基本工作原理 对称三相定子绕组中通入对称三相正弦交流电，便产生旋转磁场。旋转磁场切割转子导体，便产生感应电动势和感应电流。感应电流一旦产生，便受到旋转磁场的作用，形成电磁转距，转子便沿着旋转磁场的转向转动起来。

3、用途 三相异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用和维护方便等优点。在各种机床、起重机械、水泵、风机、各种生产机械、电力排灌、农副产品加工设备中广泛应用。

三、单相异步电动机

1、基本结构 单相异步电动机也是由定子和转子两大部分组成。定子有隐极式分布绕组和凸极式集中绕组两种，转子一般为笼型。

2、基本工作原理 由于单相绕组通入正弦交流电只能产生脉动磁场，因此没有启动转矩、不能自行启动。

第六节 电力拖动自动控制

电力拖动是指用电动机作为原动机来拖动生产机械。常用电动机的基本控制电路有以下几种：点动控制、正反转控制、位置控制、顺序控制、多地控制、降压启动控制、调速控制和自动控制等。

一、三相笼型异步电动机的基本控制线路 1、异步电动机的全压启动控制 ⑴ 手动正转控制线路 ⑵ 点动正转控制线路

图3－5点动正转控制线路原理图

⑶ 具有自锁的正转控制线路

图3－6 接触器自锁正转控制线路 ⑷ 接触器联锁的正反转控制线路

⑸ 按钮联锁正反转控制线路

图3－6 接触器联锁的正反转控制线路

图3－7 按钮联锁的正反转控制线路

⑹ 按钮接触器双重联锁控制线路

图3－8 双重联锁正反转控制线路

⑺ 位置及行程控制

图3－9 工作台自动往返行程控制线路

⑻ 顺序控制

图3－10 主电路实现顺序控制线路

图3－11 控制电路实现顺序控制线路

⑼ 多地控制线路

图3－12 两地控制线路

⑽ 定子回路串电阻降压启动控制线路

图3－13 定子回路串电阻降压启动控制电路

二、常用机床控制电路

图3-14是C620-1车床的外型图.主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板与刀架等几部分组成。

图3－14 C620－1型机床

1一主轴箱2一纵溜板3一横溜板4一转盘5一方刀架6一小溜板7一尾座8一床身9一右床座 10一光杠11一丝杠12一溜板箱13一左床座14一进给箱15一挂轮架16一操纵手柄

为了加工各种旋转表面，车床必须有切削运动与辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动，而切削以外的其他必须的运动为辅助运动。

C620-1型普通车床的主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘及顶尖去带动工件旋转，它承受车削加工时的主要切削功率。

进给运动是刀架的纵向或横向直线运动。其运动方式有手动或机动两种。加工螺纹时工件的旋转速度与刀具的进给速度有严格的比例关系，所以车床主轴箱输出轴经挂轮箱传给进给箱，再经光杠传入溜板，以获得纵、横两个方向的进给运动。

辅助运动是尾架的纵向移动、工件的夹紧与放松。

图3-15为C620-1型普通车床电气控制原理图。图中M1为主轴电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构实现车床的进给运动。M2为冷却泵电动机，拖动冷却泵供出冷却液。现将该电路分主电路、控制电路及照明电路三部分进行分析。

M1、M2容量都小于10KW。采用全压直接启动，皆为单方向旋转。M1由接触器KM实现启动、停止控制，主轴的正反转则由摩擦离合器改变传动链来实现。M2由转换开关Q1控制，且在主轴电动机启动后方可开动，具有顺序联锁关系。他们分别由热继电器FR1、FR2实现电动机长期过载保护；由熔断器FU1～FU3实现冷却泵电动机、控制电路及照明电路的短路保护；接触器KM具有欠压和零压保护作用。

照明电路由照明变压器T供给36V安全电压，经照明开关Q2和灯座Q3控制照明灯EL。

1、CA6140车床控制线路 CA6410型普通车床是我国自行设计制造的新型号车床。与C620-1型车床相比较，它具有性能优越，结构先进，操作方便和外型美观等优点。

CA6140型普通车床的结构及运动形式与C620-1型车床相同。

图3－15 CA6140型普通车床外形图

CA6140型车床除了有主轴电动机和冷却泵电动机外，为提高生产效率，减少辅助时间，还设置了刀架快速电动机。电气控制线路可分为主电路、控制电路及照明电路三部分。

1、主电路分析 主电路有三台电机，M1为主轴电机，M2为冷却泵电机，M3为刀架快速移动电机。由于这三台电机的容量都小于10KW，全部采用全压直接启动、停止控制，主轴的正反转也是由摩擦离合器实现的。M2、M3两台电机的容量小于5.5KW，所以采用中间继电器控制电路的通断。M1、M2为长期运转的电机，分别采用热继电器实现过载保护。M3为短期工作电机，故未设过载保护。

2、控制电路分析 控制电路的电源由控制变压器TC二次侧输出110V电压提供。

主轴电机的控制采用了具有过载保护全压启动控制的典型环节。冷却泵电机的控制采用的是两台电机联锁（顺序控制）的典型控制环节。它满足生产要求使主轴电机启动后，冷却泵电机才能启

动。当M1停止运行时，M2也自动停止。刀架的快速移动电机采用的是点动控制环节，其刀架运动的方向由操作手柄控制。控制电路的短路保护由FU3完成。

⑶照明、信号灯电路分析 控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V电压，作为机床照明灯的电源。EL为机床的低压照明灯，由开关SA控制；HL为电源的信号灯。他们分别采用FU4和FU3作短路保护。

第七节 照明及动力线路基本知识

一、常用光源

1、白炽灯 由钨制成的灯丝成螺旋状置于抽成真空后充以少量惰性气体的灯泡内，通电后，灯丝发热至白炽化而发光。发光效率低、寿命不长。灯丝出线端的构造有插口式和螺口式两种。对于螺口式灯座在接线时必须把接于螺纹圈的接线柱接在电源中线上。

2、日光灯 俗称荧光灯，是一种气体放电灯，光色近似日光。由灯管、启辉器、镇流器、灯架和灯座组成。其灯管由玻璃管、灯丝和灯丝引出脚构成。在玻璃管内壁涂有荧光材料，管内抽成真空后充入少量汞和氩气。

开关S闭合后，220V电压加在启辉器中氖炮的动、静触头上，使其间的气体击穿而产生辉光放电，所产生的热量使双金属片膨胀，导致触头闭合。此时有电流流过日光管灯丝，使灯丝发热，待温度到850～900℃时，便可发射电子。启辉器中氖泡内触头闭合、辉光放电停止，双金属片温度下降而复位。动、静触头打开瞬间，镇流器两端产生相当高的自感电动势与电源电压一起加在灯丝两端，使灯丝发射出的电子击穿灯丝间的间隙。电子在灯管内运行途中撞击管内游离状的汞分子而引起汞蒸汽弧光放电，弧光放电发射出的紫外线射到灯管内壁上的荧光粉而发出可见光。 安装时，镇流器必须和电源电压、灯管功率相配合，启辉器的规格也应符合，镇流器应在电源相线上。为提高规功率因数，日光灯还应加装相应规格的电容器。

3、汞灯 高压汞灯也是一种气体放电光源。在一个硬质玻璃壳外（内壁涂有荧光粉）内有一种由透明石英玻璃制成的发光管。发光管内充有一定的汞和氩气。发光管两端装有电极和辅助电极。

接通电源后，辅助电极与相邻主电极之间的气体首先产生辉光放电，随之转移到两主电极之间产生电弧放电，同时发光管两端的电极被引燃点亮。随着管内温度的升高，汞逐渐气化，使管内压力升高。几分钟后形成高压汞气放电。当汞全部蒸发后，进入工作阶段。汞气导电时辐射出大量紫外线、荧光粉受到紫外线的激发，发出可见光。

高压汞灯安装时，镇流器的功率要配合汞灯的需要。另外，高压汞灯功率在125W以下，应配E27型瓷质灯座；功率在175W及以上，应配E40型瓷质灯座。

4、碘钨灯 是一种卤素灯，属热发射类电光源。灯管用耐高温的石英玻璃制成，两端灯脚为电源触点，灯丝用钨丝绕成螺旋状，中间用钨丝圈支撑。管内充有微量碘蒸气。

电源接通后，灯丝中有电流流过，温度升高。灯丝蒸发出来的钨与碘化合生成碘化钨。碘化钨再扩散到灯丝附近高温处，又分解为碘和钨，钨附着到灯丝上，碘由回到温度较低处。如此不断循环，使灯丝不易变细。

安装碘钨灯时，要求灯管装在配套的灯架上，灯架距可燃物的净距不得小于1m，离地垂直高度不宜少于6 m，并且必须使灯管保持水平位置，其水平线偏离应小于4°。

5、高压钠灯 其外型尺寸与同功率的高压汞灯几乎相同。放电管用透光性好的氧化铝陶瓷制成，在内部除有钠和汞外，还有供启动用的气体氙。

高压钠灯的启动类似日光灯启动，其启辉器被组合在灯泡内部。

高压钠灯的光效是高压汞灯的两倍，光色呈桔黄色。安装注意事项同高压汞灯。 二、车间照明线路

1、车间照明的分类 按电源电压分有220V和36V照明等；按电关源可分为白炽灯、日光灯、高压汞灯、高压钠灯等；按使用方式可分为一般照明、局部照明、移动照明和事故照明等。

2、照明线路的要求 各种灯具、开关、插座、挂线盒及附件的性能参数、规格必须适应配用的需要，并适应不同的环境（潮湿、腐蚀、易燃易爆等）的要求；移动式照明灯具必须采用安全电压的灯具。安装必须做到牢固可靠；高度和间距应满足要求；导线的连接点要尽量少；布线上要方便检修等。

三、车间动力线路

车间动力线路的配线多采用管线线路和绝缘子线路两种。

1、管线线路 对于容易损伤导线、发生火灾或有爆炸危险的场所应采用钢管布线；有腐蚀性但没有爆炸和机械损伤的场所，则应采用塑料管布线。

2、管线线路明布要横平竖直、整齐美观；暗布要求管路短、弯曲少。同一回路的各相导线应穿入一根管内，不同回路不同电压的导线不允许穿在同一根管内；一根相线不准单独穿入钢管；交流和直流线路的导线不得穿在同一管内。钢管及附件应做防腐处理。钢管内壁应圆滑，其接头应紧密，整个钢管应连成一电气整体并作接地或接零处理；导线在管内不得有接头和扭拧现象，并且要便于检修换线。对塑料管线路，除考虑机械强度外，特别需要注意的是：在塑料管敷设的线路上严禁使用铁制附件。

第四章 电工工具、电工仪表的使用与维护保养

第一节 电工工具的使用与维护

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（电笔）使用时，正确的握笔方法，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。当被测带电体与大地之间的电位差60V时，用电笔测试带电体，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。 2、验电器的使用要求

⑴ 验电器使用前应在确有电源处测试检查，确认验电器良好后方可使用。

⑵ 验电时应将电笔逐渐靠近被测体，直至氖管发光。只有在氖管不发光时，并在采取防护措施后，才能与被测物体直接接触。

⑶ 使用高压验电器验电时，应一人测试，一人监护；测试人必须戴好符合耐压等级的绝缘手套；测试时要防止发生相间或对地短路事故；人体与带电体应保持足够的安全距离。

⑷ 在雪、雨、雾及恶劣天气情况下不宜使用高压验电器，以避免发生危险。

3、低压验电器的用途 区别相线与零线；区别电压高低；区别直流电与交流电；区别直流电的正负极性；识别相线碰壳等。

二、电烙铁的使用

选用电烙铁时，依据是焊头的工作温度。对于一般焊点，选20W或25W为好，它体积小，便于操作且温度合适。如在印刷板上焊接晶体管、电阻和电容等。

焊接较大元件时，如控制变压器、扼流圈等，因焊点较大，可选用60～100W的电烙铁。在金属框架上焊接，选用300W的电烙铁较合适。

使用新电烙铁时，应首先清除电烙铁头斜面表层的氧化物，接通电源，沾上松香和焊锡，让熔状的焊锡薄层始终贴附在电烙铁头斜面上，以保护电烙铁头和方便焊接。

较长时间不使用电烙铁时，应断开电源。不能让电烙铁在不使用的情况下长期通电。暂时不用时，应将电烙铁头放置在金属架上散热，并避免电烙铁的高温烧坏工作台及其他物品。

在使用电烙铁时，不准甩动电烙铁，以免熔化后的焊锡飞溅烫伤他人。 三、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。

第二节 常用电工仪表的使用

一、万用表的使用

万用表是一种可以测量多种电量的多量程便携式仪表。可用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻值等。是维修电工必备的测量仪表之一。现以500型万用表为例，介绍其使用方法及使用时的注意事项。

1、万用表表棒的插接 测量时将红表棒短杆插入“＋”插孔，黑表棒短杆插入“—”插孔。测

量高压时，应将红表棒短杆插入2500V插孔，黑表棒短杆仍旧插入“—”插孔。

2、交流电压的测量 测量交流电压时，将万用表右边的转换开关置于交流电压挡位置，左边的转换开关选择到交流电压所需的某一量限位置上。表棒不分正负，用手握住两表棒绝缘部位，将两表棒金属头分别接触被测电压的两端，观察指针偏转，读数，然后从被测电压端断开表棒。如果不清楚被测电压的高低，则应选择表的最大量程，交流500V试测，若指针偏转小，就逐级调低量限时，直到合适的量限时，进行读数。交流电压量限有10V，50V、250V、和500V四档。

读数：量限选择在50V及50V以上各档时，读标度尺，即标度盘至上而下的第二行标度尺读取测量值。选择交流10V量限时，应读交流10V专用标度尺，即标度盘至上而下的第三行标度尺读取测量值。各量限表示为满刻度值。

例如：量限选择为250V，表针指示为200V，则测量读数为200V。

3、测量直流电压的方法：测量直流电压时将万用表右边的转换开关置于直流电压挡位置，左边的转换开关（量程选择）选择到直流电压所需的某一量限位置上。用红表棒金属头接触被测电压的正极，黑表棒金属头接触被测电压负极。测量直流电压时，表棒不能接反，否则易损坏万用表，若不清楚电压的正负极，可用表棒轻快碰触一下被测电压的两极，观察指针偏转方向，确定出正负极后再进行测量。如被测电压的高低不清楚，量限的选择方法与交流电压的量程相同。 直流电压的读数与交流电压读同一条标度尺。

4、测量直流电流的方法 测量直流电流时，将左边的转换开关置于A位置，右边的转换开关选择在直流所需的某一量限。再将两表棒串接在被测电路中，串接时注意按电流从正到负的方向。若被测电流方向或大小不清楚时，可采用前面讲的方法进行处理。 直流电流的读数与交流电流读同一条标度尺。

5、测量电阻的方法 测量电阻时，将左边的转换开关置于Ω位置，右边的转换位置置于所需的某一Ω挡位。再将两表棒金属头短接，使指针向右偏转，调节调零电位器，使指针指示在欧姆标度尺“0Ω”位置上。欧姆调零后，用两表棒分别接触 测电阻两端，读取测量值。测量电阻时，每转换一次量限档位需要进行一次欧姆调零，以保证测量的准确性。

读数：读Ω标度尺，即标度盘上第一条标度尺。将读取的数再乘以倍率数就是被测电阻的电阻值。

6、使用万用表时应注意的事项

（1） 使用万用表时，应仔细检查转换开关位置选择是否正确，若误用电流挡或电阻挡测量电压，会造成万用表损坏。

（2）万用表在测试时，不能旋转转换开关。需要旋转转换开关时，应让表棒离开被测电路。以保证转换开关接触良好。

（3）电阻测量必须在断电状态下进行。

（4）为提高测试精度，倍率选择应使指针所指示被测电阻之值尽可能指示在标度尺中间段。电压、电流的量限选择，应使仪表指针得到最大的偏转。

（5）为确保安全，测量交流2500V量限时，应将测试棒一端固定在电路地电位上，另一测试表棒去接触被测交压电源。测试过程中应严格执行高压操作规程，双手必须戴高压绝缘手套，地板上应铺置高压绝缘胶版。

（6）仪表在携带时或每次用毕后，最好将转换开关旋置“.”位置上，使表内部电路呈开路状态。 二、兆欧表的使用 1、兆欧表的选用

选用兆欧表时，其额定电压一定要与被测电器设备或线路的工作电压相适应，测量范围

也应与被测绝缘电阻的范围相吻合。

2、兆欧表的接线和使用方法 兆欧表有三个接线柱，上面分别标有线路（L）、接地（E） 和屏蔽或保护环（G）。

（1）照明及动力线路对地绝缘电阻的测量 将兆欧表接线柱E可靠接地，接线柱L与被测线路连接。按顺时针方向由慢到快摇动兆欧表的发电机手柄，大约1min时间，待兆欧表指针稳定后读数。这时兆欧表指示的数值就是被测线路的对地绝缘电阻值。单位是MΩ。

（2）电动机绝缘电阻的测量 拆开电动机绕组的Y或△形联结的连线。用兆欧表的两接线柱E和L分别接电动机的两相绕组。摇动兆欧表的发电机手柄读数。此接法测出的是电动机绕组的相间绝缘电阻。电动机绕组对地绝缘电阻的测量接线是接线柱E接电动机机壳（应清除机壳上接触处的漆或锈等），接线柱L接电动机绕组上。摇动兆欧表的发电机手柄读数，测量出电动机对地绝缘电阻。

（3）电缆绝缘电阻的测量 测量时的接线方法是将兆欧表接线柱E接电缆外壳，接线柱G接电缆线芯与外壳之间绝缘层上，接线柱L接电缆线芯，摇动兆欧表的发电机手柄读数。测量结果是电缆线芯与电缆外壳的绝缘电阻值。

3、使用注意事项

（1）测量设备的绝缘电阻时，必须先切断设备的电源。对含有较大电容的设备（如电容器、变压器、电机及电缆线路），必须先进行放电。

（2）兆欧表应水平放置，未接线之前，应先摇动兆欧表，观察指针是否在“∞”处，再将L和E两接线柱短路，慢慢摇动兆欧表，指针应指在零处。经开、短路试验，证实兆欧表完好方可进行测量。

（3）兆欧表的引线应用多股软线，且两根引线切忌绞在一起，以免造成测量数据不准确。 （4）兆欧表测量完毕，应立即使被测物放电，在兆欧表的摇把未停止转动和被测物未放电前，不可用手去触及被测物的测量部位或进行拆线，以防止触电。

（5）被测物表面应擦试干净，不得有污物（如漆等）以免造成测量数据不准确。 三、钳形电流表的使用

钳形电流表是一种不需断开电路即可测量电流的电工用仪表。

1、钳形电流表的使用方法 使用时，首先将其量程转换开关转到合适的挡位，手持胶木手柄，用食指等四指勾住铁心开关，用力一握，打开铁心开关，将被测导线从铁心开口处引入铁心中央，松开铁心开关使铁心闭合，钳形电流表指针偏转，读取测量值。再打开铁心开关，取出被测导线，即完成测量工作。

2、钳形电流表使用时的注意事项

（1）被测线路电压不得超过钳形电流表所规定的使用电压。以防止绝缘击穿，导致触电事故的发生。

（2）若不清楚被测电流大小，应由大到小逐级选择合适挡位进行测量。不能用小量程挡测量大电流。

（3）测量过程中，不得转动量程开关。需要转换量程时，应先脱离被测线路，再转换量程。 （4）为提高测量值的准确度，被测导线应置于钳口中央。 四、转速表的使用

转速表是用来测量电动机转速和线速度的仪表。使用时应使转速表的测试轴与被测轴中心在同一水平线上，表头与转轴顶住。测量时手要平稳，用力合适，要避免滑动丢转，发生误差。

转速表在使用时，若对欲测转速心中无数，量程选择应由高到低，逐挡减小，直到合适为止。不允许用低速挡测量高速，以避免损坏表头。

测量线速度时，应使用转轮测试头，测量的数值按下面公式计算： ω=Cn(m/min)

式中ω—线速度； C—滚轮的周长； n—每分钟转速。 五、仪表的维护保养

（1）在搬动和使用仪表时，不得撞击和振动，应轻拿轻放，以保证仪表测量的准确性。 （2）应保持仪表的清洁，使用后应用细软洁净布擦拭干净。不使用时，应放置在干燥的箱柜里保存。避免因潮湿、曝晒以及腐蚀性气体对仪表内部线圈和零件造成霉断和接触不良等损坏。

（3）仪表应设专人保管，其附件和专用线应保持完整无缺。 （4）常用电工仪表应定期校验，以保持其测量数据的精确。

第五章 基本操作技能

第一节 车间电力线路的检修

一、车间电力线路的检修

车间电力线路是车间动力的心脏，由车间电力变压器、低压配电柜（盘）及其配电线路组成。要保证车间电气设备安全、可靠地运行，必须对变压器、配电系统等关键部位作定期检修。检修的主要内容如下：

（1）检查变压器的油温、液位和油的颜色是否正常，有无滴漏现象。定期检查变压器油的理化性能。

（2）定期清扫电气设备上的灰尘，保持绝缘子的清洁干净并检查有无裂纹和放电痕迹，以保持线路的绝缘良好。

（3）检查电气线路上的电接点是否齐全、紧固，有无松动或发热变色现象，保持电气线路的接触良好。

（4）检查各操作机构是否灵活，及时修理或更换损坏的电器元件，保持电气线路的完整、可靠。 （5）检查信号、保护及电工指示仪表等装置是否可靠、正确。各接地线是否完好无缺。 （6）定期检查测量线路的绝缘性能。 二、车间接地系统的检测 1、接地电阻的测量方法

（1）万用表测量 首先在距接地体A处约3m处打入两根测试棒B和C，打入深度为0.5m左右。再将万用表置于R×1挡，测量并记录AB、BC和AC间的电阻值，通过计算可求出接地体的接地电阻。计算方法是：RA=（RAB＋RAC－RBC）÷2

如果测量的数据为：RAB=7Ω， RAC=11Ω， RBC=12Ω，则接地体A的接地电阻 RA=（7+11-12）÷2=3（Ω）

（2）接地电阻摇表测量 测量前，先拆开接地干线与接地体的连接点。将两根探测针分别插入地中0.4m深，并使接地极E，电位探针P和电流探针C成一直线，各相距20m，P插于E和C之间。然后用专用导线分别将E、P、C接到接地电阻摇表的相应接线柱上。

测量时，将接地电阻摇表水平放置。检查检流计的指针是否指在中心线上，否则可调节零位调整器把指针调整到中心线上。然后，将仪表的“倍率标度”置于适当倍数，慢慢转动发电机手柄，同时旋转“测量标度盘”，使检流计平衡。当指针接近中心线时，加快发电机手柄的转速，再调整“测量标度盘”，使指针指于中心线上。用“测量标度盘”的读数乘以“倍率标度”的倍数，即为所测接地的接地电阻值。

2、接地系统的定期检查

（1）工作接地的接地电阻每隔半年或一年检查一次；保护接地的接地电阻每年或隔年检查一次。接地电阻增大时，应及时修复。

（2）接地装置的连接点每半年或一年检查一次。螺栓压接松动的应拧紧，电焊连接处不牢的要补焊。

（3）接地线的每个支持点应定期检查、紧固。定期检查接地体之间的干线有无严重锈蚀，发现后应及时修复，不得继续使用。

第二节 电磁系统的故障的判断及修复

电磁系统常见故障有：噪声过大、线圈过热、衔铁不吸或不释放等。原因及故障处理如下： 1、噪声过大 有可能是交流电器的短路环断裂或动、静铁心端面不平，歪斜、有污垢等引起的。 处理方法：拆下线圈锉平或磨平铁心极面或用汽油清洗干净油污。若是短路环断裂，可用铜材按原尺寸制作更换。铁心歪斜则应加以校正或紧固。

2、线圈过热 动、静铁心端面变形，衔铁运动受阻或有污垢等均造成铁心吸合不严或不吸和，导致线圈电流过大、过热，严重时会烧毁线圈。另外，电源电压过高或过低、操作频繁、线圈匝间短路等也会引起线圈过热或烧毁。

处理办法：修理铁心变形端面，清除端面污垢，使铁心吸合正常。若线圈匝间短路，应更换线圈。如属操作频繁，则应降低操作频率。

3、衔铁不吸或衔铁吸合后不释放 线圈通电后衔铁不吸，可能是电源电压过低、线圈内部或引出部分断线；也可能是衔铁机构可动部分卡死等造成的。衔铁吸合后不释放的原因有：剩磁作用或者是铁心端面的污垢使动、静铁心粘附在一起。直流电器的非磁性垫片损坏，使衔铁闭合后最小气隙变小，也会导致衔铁不能顺利释放。

处理办法：如果是衔铁可动部分受卡，可排除受卡故障。铁心端面有污垢，要用汽油清洗干净。若是引出线折段，则要焊接断线处。线圈内部断线则应更换线圈。直流电器的非磁性垫片损坏，应予更换。

4、线圈严重过热或冒烟烧毁 原因是线圈匝间短路或绝缘老化，应更换线圈。如果是线圈工作电压与电源电压不符，应更换线圈工作电压与电源电压相符的线圈。

第三节 三项异步电动机电子绕组的首尾的判别

因各种原因造成电动机6个引出线头分不清首尾端时，必须先分清三相绕组的首尾，才能进行电动机的星形和角形联结。

三相异步电动机的绕组首尾端判别方法如下：

1、用万用表毫安挡判别 首先用摇表或万用表“Ω”挡找出三相绕组每相绕组的两个引出线头。作三相绕组的假设编号U1、U2、V1、V2、W1、W2。再将三相绕组假设的三首三尾分别连接在一起，接上万用表，用毫安挡或微安挡测量，如图5-1所示。用手转动电动机转子，若万用表指针不动，则假设的首尾端均正确。若万用表指针摆动，说明假设编号的首尾有错，应逐相对调重测，直到万用表指针不动为止，此时联在一起的三首三尾正确。

另一种方法是：做好假设编号后，将任意一相绕组接万用表毫安（或微安）挡，另选一相绕组，用该相绕组的两个引出线头分别碰触干电池的正、负极，若万用表指针正偏转，则接干电池的负极引出线头与万用表的红表棒为首（或尾）端，如图5-2所示。照此方法找出第三相绕组的首（或尾）端。

图5－1 万用表判别电动机定子绕组首尾端方法一

图5－2 万用表判别电动机定子绕组首尾端方法二

图5－3 用36V交流电和灯泡判别电动机定子绕组首尾端

2、36V交流电和灯泡判别法 接线如图5-3所示。灯泡亮为两相首尾相联，灯泡不亮为首首或尾尾相联。为避免因接触不良造成误判别，当灯泡不亮时，最好对调引出线头的接线，再重新测试一次，以灯泡亮为准来判别绕组的首尾端。

第四节 三相异步电动机常见故障的判断、检修及检修后的一般试验

一、三相异步电动机的常见故障的判断及检修

三相异步电动机常见故障分机械故障和电气故障两大类。电气故障包括：定子和转子绕组的短路、断路、电刷及启动设备等故障。机械故障包括：振动过大、轴承过热、定子与转子相互磨擦及不正常噪声等。其判断故障与处理方法见表5-1。

表5-1三相异步电动机故障判断及检修

故障现象 电动机通电后不启动或转速低 分析原因 1．电源电压过低 2．熔丝熔断，电源缺相 3．定子绕组或外部有一相断路、绕线式转子内部或外部断路，接触不良 4．电机联接方式错，角形接成星形 5．电机负载过大或机械卡住 6．笼式转子断条或脱焊 处理方法 1.检查电源 2.检查原因，排除故障，更换熔丝 3.用摇表或万用表检查有无断路或接触不良 4.改正接线方式 5.调整负载，处理机械部件 6.更换或补焊铜条，或更换铸铝转子 1.降低负载或更换大容量电动机 2.检查，调整电源电压 境温度，改善通风条件 4.检查绕组支流电阻、绝缘电阻、处理短路点 5.分别检查电源和电机绕组，查出故障点，在加以修复 6.若过热不严重、绝缘尚好，应彻底烘干 7.测量气隙、检查轴承磨损情况，查出原因修复 8.改为正确接法 9.按规定频率启动

电动机过热或内部冒烟、起火 1． 电动机负载 2． 电源电压过高 4． 定子绕组短路或接地 5． 缺相运行 6． 电机受潮或修后烘干不彻底 7． 定转子相摩擦 8． 电动机接法错误 9． 启动过于频繁 3． 环境温度过高，通风散热障碍 3.更换B或F级绝缘电机。降低环电刷火花过大、滑环过热 1． 电刷火花太大 2． 内部过热 3． 滑环表面有污垢、杂物 4． 滑环不平、电刷与滑环接触不严 5． 电刷牌号不符、尺寸不对 6． 电刷压力过大或过小 1.调整、修理电刷和滑环 2.消除过热原因 3.清楚污垢、杂物、使其表面与电刷接触良好 4.修理滑环、研磨电刷 5.更换合适的电刷 6.调整电刷压力到规定值 1.重新判断首尾端，后在接线运行 2.检查电源 3.查出短路绕组，检修或更换 4.检查熔丝，控制装置各接触点，排故 5.查出断路绕组，检修或更换 1.重新安装、调处机座 2.清洗加油、校直或更换轴承 3.查出短路点，修复 5.检查，校正动、静部分间隙 三相电流过大或不平衡电流超过允许值 1． 定子绕组某一相首尾端错 2． 三相电源电压不平衡 3． 定子绕组有部分短路 4． 单相运行 5． 定子绕组有断路现象 震动过大 1． 电机机座不平 2． 轴承缺油、弯曲或损坏 3． 定子或转子绕组局部短路 5． 定子、转子相摩擦 4． 转动部分不平衡，连接出松动 4.校正平衡、查出松动处拧紧螺栓

二、电动机修后的一般性试验 修理后的电动机为保证其检修质量，应做以下的检查和试验。 1、修后装配质量检查 轴承盖及端盖螺栓是否拧紧，转子转动是否灵活，轴伸部分是否有明显的偏摆。绕线转子电动机还应检查电刷装配情况是否符合要求。在确认电动机一般情况良好后，才能进行试验。

2、绝缘电阻的测定 修复后的电动机绝缘电阻的测定一般在室温下进行。额定工作电压在500V以下的电动机，用500V摇表测定其相间绝缘和绕组对地绝缘。小修后的绝缘电阻应不小于0.5MΩ，大修更换绕组后的绝缘电阻一般不低于5MΩ。

3、空载电流的测定 试验时，应在电动机定子绕组上加三相平衡的额定电压，且电动机不带负荷，测得的电动机任意一相空载电流与三相电流平均值的偏差不得大于10%，试验时间为1h。试验时可检查定子铁心是否过热或温升不均匀，轴承温度是否正常，倾听电动机启动和运行有无异常响声。

4、耐压试验 电动机大修后，应进行绕组对机壳及绕组相间的绝缘强度（即耐压）试验。对额定功率为1kw的电动机，且额定电压为380V，其试验电压为交流50Hz，有效值为1760V。对额定功率小于1KW的电动机，额定电压为380V，其试验电压有效值为1260V。

第五节 电刷的更换及调整

电刷是电机固定部分与转动部分导电的过渡部件。电刷工作时，不仅有负荷电流通过，而且还要保持与滑环表面良好的接触和滑动。因此，要求电刷应具有足够的载流能力和耐磨的力学性能。为保持电刷良好的电气性能和力学性能，在检查、更换和调整电刷时，应注意以下几点。

一、注意检查电刷磨损情况，在正常压力下工作的电刷，随着电刷的磨损，弹簧压力会逐渐减弱，应调整压力弹簧予以补偿。而电刷磨损超过新电刷长度的60％时，要及时更换。

更换电刷时，应尽量选用原电刷牌号及尺寸。电刷停止运行时，应仔细检查滑环表面，若表面不平不清洁，应及时修理清洁滑环，以保证滑环与电刷的良好接触。

二、更换电刷时，应将电刷与滑环表面用0号砂布研磨光滑，使接触面积达到电刷截面积的75％以上。刷握与滑环的距离应为2～4mm。

三、更换后的电刷在刷握那应能上下自由移动，当不能太松而摇晃。6～12mm的电刷在旋转方向上游隙为0.1～0.2mm；12mm以上的电刷游隙为0.15～0.4mm。

四、测量电刷压力。用弹簧秤测量各个压力时，一般电刷压力为15～25kPa，同一刷架上的电刷压力差值不应超过10％目测检查调整时，把电刷压力调整到不冒火花，电刷不在刷握里跳动，摩擦声很低即可。

五、更换电刷时，应检查电刷的软铜线是否牢固完整，若软铜线折断股数超过总股数的1/3，应更换新电刷线。

第五节 小型变压器的线圈绕制、常见故障、判断修复及一般试验

一、小型变压器修复后的一般试验

1、绝缘电阻值的设定 修复或重绕的变压器线圈，用500V兆欧表检查各绕组间及对地绝缘电阻应大于1MΩ。

2、各绕组电压值的测量 将被测量变压器一次绕组接入可调电源，并调至额定电压值，再测量

二次绕组电压值，应符合原变压器电压值。

3、耐压试验 用工频试验对被测变压器各绕组间，绕组与铁心之间耐压试验，500V以下的变压器，耐压标准为2KV,绝缘不被击穿。

4、满载电流试验 将一次绕组接额定电压，二次绕组接满负荷，输出额定电流，然后检测变压器各部温升情况，60℃以下为正常。如果温升超过60℃，则有可能是变压器线圈内部有短路现象，或线圈匝数不够，使磁通密度过大所致。

表5-2 小型变压器常见故障的判断及修复

故障现象 接通电源后无电压输出 故障分析 1．一次绕组或二次线路开路或引出线脱焊 2．电源插头接触不良或外接电源开路 1.铁心叠厚不够 2.硅钢片质量太差. 处理办法 1．拆换处开路点或重绕线圈，焊牢引出线头 2．检查、修理或更换插头电源线 1.有可能,增加铁心厚度.或重做骨架绕线包. 2.更换高质量的硅钢片. 3.增加一次绕组匝数. 4.拆开绕组,排除短路现象 1.插紧夹紧铁心,纠正错位硅钢片 2.检查处理电源电压 3.减轻负载,排除短路故障 1.减轻负载,排除短路故障 2.加足厚度或更换高质量的硅钢片 3.重新处理硅钢片绝缘 4.浸漆.烘干增强绝缘或重绕线包 5.检查.处理短路点或更换新线包 1.检查.处理电源电压 2.重新饶制线包 1.绝缘处理或更换重绕绕组 2.排除碰触点,作好绝缘处理

空载电流偏大 3.一次绕组匝数不足 4.一.二次局部匝间短路 1.铁心未插紧 运行中响声大 2.电源电压过高 3.负荷过重或有短路现象 1.负载过重,输出端有短路现象 2.铁心叠厚不够,硅钢片质量太差. 温升过高或冒烟 3.硅钢片间涡流过大. 4.层间绝缘老化 5.线圈有局部短路现象 电压过高或过低 1.电源电压过高或过低 2.一次或二次匝数绕错 1.一次或二次对地绝缘损坏或绝缘老化 2.引出线碰触铁心或底版 铁心或地板带电 第六节 三相异步电动机基本控制线路的安装

一 、 电器元件及导线的选用

1、电器元件的选用 根据所需级数、额定电流和额定电压进行选择。电动机控制的电源开关的选用应保证额定电流大于或等于电动机额定电流的１.５倍～２.５倍，额定电压应大于或等于电动机额定电压的极数为三极的转换开关。常用的有ＨＺ１０系列。

２、熔断器、熔体的选用

⑴ 熔断器的选用 熔断器的额定电流应等于或大于熔体的额定电流，其额定电压应等于或大于线路额定电压。

⑵ 熔体额定电流的确定 对单台电动机，其熔体的额定电流应等于电动机额定电流的２.５倍左右。对多台电动机，线路上的总熔体额定电流应等于该线路上功率最大的一台电动机额定电流的1.５倍～２.５倍与其余电动机额定电流之和。

⑶ 熔断器类型的选用 对于容量较小的电动机或照明电路的简易保护，可选用ＲＣ１Ａ系列熔断器。机床控制线路中及有振动的场所，常采用ＲＬ１系列螺旋熔断器。还可以根据环境和负载性质的不同，选择适当类型的熔断器。

３、接触器的选用

⑴ 接触器类型的选择 根据接触器所控制负载电流类型选择相应的接触器，即交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器。

⑵ 触头额定电压的选择 接触器触头额定电压应等于或大于负载回路的额定电压。

⑶ 触头额定电流的选择 接触器控制电动机时，主触头的额定电流应等于或稍大于电动机的额定电流。ＣＪ０和ＣＪ１０系列可根据经验公式计算选用 ＩＣ＝ＰＮ×10/KUN（A） 式中 Ｋ――为经验公式系数，取1～1.4 ＰＮ――被控电动机额定功率，ＫＷ ＵＮ――电动机额定电压，Ｖ ＩＣ――接触器主触头额定电流，Ａ 也可根据被控电动机的最大功率查表选择。

⑷接触器吸引线圈电压的选择 在选择时，一般是按交流负载选用交流吸引线圈，直流负载选用直流吸引线圈。若从人身和设备安全角度考虑，接触器吸引线圈电压选择低一些为好，为简化设备一般常用220Ｖ和380Ｖ。

⑸接触器触头极数的选择 在选择时，只要触头极数能满足控制线路功能即可。 ４、热继电器的选用

⑴整定电流的确定 一般按电动机额定电流选择热继电器热元件型号规格，热元件额定电流常取电动机额定电流的1.05倍。根据热继电器保护特性选择留有一定上下调整范围的整定电流。当电动机长期过载20％时应可靠动作，且 继电器的动作时间必须大于电动机长期允许过载及启动时间。整定电流一般取额定电流的1.2倍。

⑵返回时间的确定 根据电动机的启动时间，按3s、5s、及8s返回时间，选取6倍额定电流下具有相应返回时间的热继电器。

⑶极数的确定 一般情况下可选择两极结构的热继电器。在电网电压均衡性差，工作环境恶劣；很少有人看管电动机；与大容量电动机并联使用的秒度 容量电动机可选用三极结构的热继电器。

⑷下列情况可不使用热继电器 操作次数过多、过频繁；工作时间短、间歇时间长；启动时间过长、过载可能性小如排风扇。

５、按扭开关的选择 按扭开关可根据安装形式和操作方式来进行选择。在选择时，应注意不同颜色是用来区分功能及作用的，便于操作人员识别避免误操作。如红色表示停车或紧急停车；绿色和黑色表示启动、点动或工作等；黄色则表示返回的启动、移动出界、正常。

６、导线的选用 电力负载为长期工作制的用电设备，其导线截面积按用电设备的额定电流来选择；当所选择的电线、电缆面积大于95mm时，宜改为用两根小的截面积代替；电线、电缆截面选择后应满足允许温升及机械强度要求；移动设备的像套电缆铜芯截面积不应小于2.5mm明敷时，铜线不应小于1mm，铝线不应小于2.5mm，穿管敷设与明敷设相同；动力线路铜芯截面积不应小于1.5mm；铜芯导线可与大一级截面积的铝芯线相同使用。

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下面是集中常用截面的铝芯导线在穿管及高温场所用于电动机运行的经验选择 截面积为2.5mm的铝芯导线，可供4.5ＫＷ以下电动机运行使用。 截面积为4mm的铝芯导线，可供7ＫＷ以下电动机运行使用。 截面积为6mm的铝芯导线，可供11ＫＷ以下电动机运行使用。 截面积为10mm的铝芯导线，可供15ＫＷ以下电动机运行使用。 一.电气接线圈的绘制

电气原理图根据生产机械运动形式对电气设备的要求绘制而成，是用来协助理解电气设备的各种功能，而不考虑其实际位置的一种简图。

电气接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况进行绘制的，以表示电气设备各个单元之间的接线关系。主要用于安装线路和线路检查维修。在实际应用中，电气接线图通常与原理图一起使用。绘制电气接线图时，应注意以下几点：

1、电气接线图中各个电器元件的图形符号及文字符号必须与原理图完全一致，并应符合国家标准。每一个电器元件的所有部件应画在一起，并用虚线框起来。

2、导线编号表示。首先应在电器原理图上编写线号，再编写电气接线图线号。电气接线图的线号和实际安装的线号应与电气原理图编写的线号一致。线号的编写方法如下：

（1）主回路线号的编写。三相电源自上而下编号为Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３，经电源开关后出线上依次编号Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１，每经过一个电器元件的接线桩编号要递增，如Ｕ１、Ｖ１和Ｗ１递增为Ｕ２、Ｖ２和Ｗ２??如果是多台电动机的编号，为了不引起混淆，可在字母的前面冠以数字来区分，如１Ｕ、１Ｖ和１Ｗ；２Ｕ、２Ｖ和３Ｗ。

（2）控制回路线号的编写。应从上而下。从左至右每经过一个电器元件的接线桩，编号要依次递增。编号的起始数字，除控制回路必须从阿拉伯数字“１”开始外，其它辅助电路依次递增为101、201??作起始数字，如照明电路编号从101开始；信号电路从201开始。

（3）各个电器元件上凡是需要接线的部件及接线桩都应绘出，且一定要标注端子线号。各个端子编号必须与电气原理图上相应的编号一致。

（4）安装板内、外的电器元件之间的连线，都应通过接线端子板进行连接。 （5）接线图中的导线可用连续线和中断线来表示，也可用束线表示。

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图５－４是按照规定绘制的点动与连续运行控制地球暖气原力图。

二.基本控制线路的安装步骤及要求 1、安装步骤

⑴ 在电气原理图上编写线号。

⑵ 按电气原理图及负载电动机功率的大小配齐电器元件，检查电器元件。检查电器元件时，应注意以下几点：

1）外观检查，外壳有无裂纹，各接线桩螺栓有无生绣，零部件是否齐全。

2） 电器元件的电磁机构动作是否灵活，有无衔铁卡阻等不正常现象。用万用表检查电磁线圈的通断情况。

3） 检查电器元件触头有无熔焊、变形、严重氧化锈蚀现象，触点开距、超程是否符合要求。核对各电器元件的电压等级、电流容量、触头数目及开闭状况等。

⑶ 按图部线安装。 2、安装要求

⑴ 电气元件固定应牢固、排列整齐，防止电器元件的外壳压裂损坏。

⑵ 按电器接线图确定的走线方向进行布线。可先布主回路线，也可先布控制线路。对于明敷设的导线。走线应合理，尽量避免交叉，作到横平竖直。敷设线路时不得损伤导线的绝缘线芯。所有从一个接线桩到另一个接线桩的导线必须是连续的，中间不能有接头。接线时，可根据接线桩的情况，将导线直接压接或将导线顺时针方向煨成稍大于螺栓直径的圆环，加上金属垫圈压接。

⑶ 主回路和控制回路的线号套管必须齐全，每一根导线的两端必须套上编码套管。套管上的线号可用环乙酮与龙胆紫调和，不易褪色。在遇到6和9或16和91这类倒顺 能读数的号码时，必须做记号加以区别，以免造成线号混淆。

３、通电前的检查及通电试运转 安装完毕的控制线路，必须经过认真检查后，才能通电试车，以防止错接、漏接造成不能实现控制功能或短路事故。检查内容有：

⑴ 按电气原理图或电气接线图从电源端开始，逐段核对接线及接线端子处线号。重点检查主回路有无漏接、错接及控制回路中容易接错之处。检查导线压接是否牢固，接触良好。以免带负载运转时产生打弧现象。

⑵ 用万用表检查线路的通断情况。可先断控制回路，用Ω档检查主回路有无短路现象。然后断开主回路再检查控制回路有无开路或短路现象，自锁、联锁装置的动作及可靠性。

⑶ 用500Ｖ兆欧表检查线路的绝缘电阻，不应小于1ＭΩ。

4、通电试运转时：为保证人身安全，在通电试运转时，应认真执行安全操作规程的有关规定，一人监护，一人操作。试运转前应检查与通电试运转有关的电气设备是否有不安全的因素存在，查出后应立即调整，方能试运转，通电试运转的顺序如下：

⑴ 空载试运转 接通三相电源，合上电源开关，用试电笔检查熔断器出线端，氖管亮电源接通。按动操作按扭，观察接触器动作情况是否正常，并符合线路功能要求；观察大气元件动作是否灵活，有无卡阻及躁声过大等现象，有无异味。检查负载接线端子三相电源是否正常。经反复几次操作，均正常后方可进行带负载试运转。

⑵带负载试运转 带负载试运转时，应先接上检查完好的电动机连线后，再接三相电源线，检查接线无误后，再合闸送电。按控制原理启动电动机。当电动机平稳运行时，用钳行电流表测量三相电流是否平衡。通电试运行完毕，停转、断开电源。先拆除三相电源线，再拆除电动机线，完成通电试运转。

第七节 简单电气设备控制线路故障判断及修理

一、5吨起重机电气控制线路的故障判断与排除方法

5吨起重机有单梁和桥式两大类。起重机属高空设备，其安全性能要求高，出现故障应及时排除。起重机常见故障分操作过程中故障、交流制动电磁铁故障、控制器故障和接触器故障几大类。下面是故障的判断和排除方法。

1、操作电路故障及排除方法

(1) 合上操作电源开关，操作电源熔断器熔丝熔断。 故障原因：有接地或短路现象。

排除方法：检查操作回路，找出接地点或短路点，排除短路或接地点。 (2) 主接触器不吸合。

故障原因：紧急开关未合上；舱门安全位置开关未闭合；控制器未回零位；接触器线圈开路或无操作电源。

排除方法：检查合上紧急开关或舱门安全位置开关；检查控制器使之置于零位；更换接触器线圈；若无操作电源则应恢复操作电源。

(3) 主接触器吸合以后，过流继电器动作，接触器释放。 故障原因：控制器电路有接地现象。

排除方法：将保护盘至控制器的连线断开，再逐步接上，每接一根导线就合依次接触器，根据过流继电器动作情况检查出接地导线后，排除接地故障。

(4) 控制器合上后，过流继电器动作，接触器释放。

故障原因：过流继电器整定值整定过小；定子线路接地；机械堵卡过载。

排除方法：重新调整过六继电器整定值；用兆欧表检查并排除接地故障；维修机械部件，恢复正常负荷。

(5) 操作控制器，电机不转。

故障原因：电源断相电机发出嗡嗡声；转子线路断线；控制器动、静触头未闭合。

排除方法：查找原因恢复三相电源；检查接通转子线路；调整控制器动、静触头使之接触良好。 (6) 操作控制器电机只能单方向运转。

故障原因：控制器中定子线路上升或下降的动静触头未闭合；终端限位开关故障。 排除方法：检查调整控制器触头，使之接触良好；处理或更换限位开关。

(7) 电动机负载能力降低，速度减慢。

故障原因：制动器未完全松开；转子电路中的启动电阻未完全切除；有机械卡堵现象。 排除方法：调整制动器使之正常工作；检查调整控制器触头；检查机械部件，解除卡堵。 (8) 限位装置故障失灵。

故障原因：限位开关短路或线路接错。

排除方法：修复或更换限位开关；检查恢复正确线路。 2、交流制动器故障及排除方法 （1）线圈过热或冒烟。

故障原因：线圈工作电压与电源电压不符；电磁铁间隙调整不合适；衔铁被卡或衔铁接触面太脏等。

排除方法 ：更换线圈使之与电源电压相符；重新调整电磁铁间隙；拆卸衔铁清除尘埃及油污以保证电磁铁正常工作。 （2）噪声过大。

故障原因：衔铁错位、变形、接触面脏或电磁铁过载。 排除方法 ：调整电磁铁或清洗衔铁吸合面。 3、控制器故障及排除方法 （1）控制器动、静触头冒火或烧坏。

故障原因：控制器触头容量过小；动、静触头接触不良；动作频繁等。 排除方法：更换大容量控制器；调整触头压力或定期更换触头。 （2）控制器手把转不动或转不到位

故障原因：定位机构故障；动、静触头熔焊或受卡。

排除方法：检查处理定位机构故障；更换熔焊触头；调整受卡触头。 4、交流接触器故障及排除方法（见第五章第三节）。 二、立式车床电气线路故障判断及修理

以C512A型单柱普通车床为例，对主电机不能启动及横梁不能升降故障，作以下分析处理。 1、工作台主电机不能启动

（1）电源部分故障 首先检查三相电源电压是否正常。若是缺相，则应检查容丝是否烧断，压接螺栓是否松动。查出故障后，清除烧端的容丝残留物，更换容丝。检查并压紧各接线螺栓，接通机床电源。

（2）控制回路故障 启动主电机，接触器不吸合。断开电源开关，检查有无接线松动和断线现象，用万用表检查停止按钮常闭触点是否复位；热继电器常闭触点是否闭合；启动按钮工作是否正常；接触器线圈是否完好；接触器有无卡住现象。若是触点闭合不好，根据情况进行修理，不能修复应更换。

（3）热继电器动作原因有：机床动作频繁；机械 传动部分受卡或进给量过大；电动机缺相运行也会导致热继电器动作。若是机床动作过频繁，应减少启动次数；如果是机械部分被卡或进给量过大，应排除机械故障，进给量过大则应改进操作；电机缺相运行容易损坏电动机，应检出故障恢复三相电源。

2、横梁不能升降 首先应观察KM2和KM3接触器是否吸喝合，若接触器吸合，则应检查三相电源是否正常，主回路熔断器是否烧断，接触器触头是否良好或是电动机出现故障。检查出故障后进行处理。

若是KM2、KM3接触器不吸合，则故障在操作回路。用万用表交流档测量操作电源，若无电应检

查操作电源熔断丝是否烧断，变压器线圈是否断路。根据检查结果，更换熔丝或 变压器。若电压正常，否则应检查行程开关和大气互锁触点，看接触是否良好，接触器线圈是否断路。查出故障后进行处理。

3、刀架不能快速移动 若刀架不能快速移动，可先启动SB4使横梁下降，观察KM3是否吸和。若正常，横梁能下降，那么主要是限位开关在操作时其常开触点不能可靠压合而造成故障。处理、调整位置或更换限位开关。可恢复刀架快速速动功能。

第八节 简单电子线路的安装、测试及故障排除

一、常用电阻器和电容器简易识别

1、电阻器的识别 标称阻值、误差和额定功率是电阻器的主要参数。参数的标示方法有直标法和色环标示法。直标法可直接读出电阻器的电阻值。下面就色环标示法作简要介绍。 色环标示法，通常是用四道（或以上）色环表示不同阻值和误差值。

2、电容器的识别 电容器的参数有额定电压、标称容量和误差。参数的表示方法有直标法、数码和字母标示法几种。下面是几种标示法的读数。

表5-3 色环颜色对应数值表 单位欧姆 颜 色 第一位有效数 第二位有效数 乘 数 误 差 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 金 银 无色 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 — — — 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 — — — ×10=1 120×10=10 ×10=10034×10=10005×10=100006×10=1000007×10=10000008×10=100000009×10=100000000×10=0.1-2-1×10=1000000000×10=0.01— — +1% +2% — — +0.5% +0.2% +0.1% — +50%～－20% +5% +10% +20% 二、串联型稳压电路的安装、调试及故障处理 串联型稳压电路如图

1、安装 串联型稳压电路的安装步骤基本与单向桥式整流、滤波电路安装步骤相同。

2、调试及故障处理

(1) 认真检查线路板,确认无误后通电。

(2) 用万用表交流电压挡测量变压器二次测应约为10V,用直流电压挡测量电容器C1两端电压应约为12V,测量输出电压U0约等于6V。

(3) 若测量出C1两端电压为9V左右,可能是C1开路或整流桥有二极管开路。切断电源,逐一检查排除。

(4) 测量C1电压正常,若调整管V5的集电极与发射极之间电压接近零或接近C1两端电压。有可能是V5已损坏。

(5)测量稳压管V6两端电压为零。可能是稳压管接反或稳压管被击穿。

图5－5 串联型稳压电路图

第六章 安全文明生产

第一节 电气设备的防火措施及灭火规定

一、电气设备的防火措施

电气火灾通常是因为电气设备的绝缘老化、接头松动、过载或短路等因素导致过热而引起的。尤其是在易燃易爆场所，上述电器线路隐患危害更大。为防止电气火灾事故的发生，必须采用防火措施。

1、经常检查电气设备的运行情况。检查接头是否松动，有无点火花发生，电气设备的过载、短路保护装置性能是否可靠，设备绝缘是否良好。

2、合理选用电气设备。有易燃易暴物品的场所，安装使用电气设备时，应选用防暴电器，绝缘导线必须密封钢管内。应按爆炸危险场所等级选用、安装电器设备。

3、 保持安全的安装位置。保持必要的安全间距是电气防火的重要措施之一。为防止电气火花和危险高温引起火灾，凡能产生火花和危险高温的电气设备周围不应堆放易燃易暴品。

4、接地。在易燃易暴危险场所的接地比一般场所要求高。不论其电压高低，正常不带电装置均应按有关规定可靠接地。

二、电气设备的灭火规则

1、电气设备发生火灾时，着火的电器、线路可能带电，为防止火情蔓延和灭火时发生触电事故，发生电气火灾时应立即切断电源。

2、 因生产不能停顿，或因其他需要不允许断电，必须带电灭火时，必须选择不导电的灭火剂，如二氧化碳灭火器、1211灭火器等进行灭火。灭火时救人员必须穿绝缘鞋和戴绝缘手套。当变压器、油开关等电器着火后，有喷油和爆炸的可能，最好在切断电源后灭火。

3、 灭火时的最短距离。用不导电灭火剂灭火时，10kV电压，喷嘴至带电体的最段距离不应小于0.4m；35kV电压，喷嘴至带电体的最段距离不应小于0.6m。若用水灭火，电压在110kv及以上，喷嘴与带电体之间必须保持3m以上；220kV及以上者，应不小于5m。

第二节 安全操作规程

一、装设临时线路的安全措施

由于生产急需架设临时线路时，必须特别注意安全，一般应采取以下安全措施：

1、要有严格的管理制度。装设临时线路须经有关部门负责人批准签注允许使用期限，并有专人负责，定期巡回检查，欺满后立即拆除。

2、临时线路要使用合格的设备与器材。导线应尽量使用橡套或塑料护套线和电缆。线路装设规范。

3、临时线路不可随意拖拉，马虎架设。可沿建筑物构架等架空敷设，并注意保持与周围物体的安全距离。沿地面敷设时应采取穿管保护措施。

二、电气设备使用安全规程

1、对于出现故障的电器设备，装置和线路，必须及时进行检修，以保证人身和电气设备的安全。 2、所有电器设备的金属外壳都必须有可靠的保护接地。

（1）凡有可能被雷击的电气设备，都要安装防雷装置 三、车间电气安全技术规程

1、生产车间的一切电器设备除按照安全要求正确选用外，还必须在安装和使用、运行和维护等诸方面从技术上满足安全要求。

2、为保证车间用电设备的安全运行，除正确选用、安装和使用外，还应对电气设备采取完善的保护措施，并保持经常的检查维护，及时排除故障，作好日常巡回检查和定期检修的工作。

3、对地面裸露和人身容易触及的带电设备要采取可靠的防护措施。设备的带电部位对地和其他带电部分相互要保持一定的安全距离。

试题名称 命题人姓名 命题人 职务或岗位 题号 电工基础知识 张连志 班长 题目 电气图包括：电路图、功能表图和（ ）等 1 3 4 电路图是根据（ ）来详细表达其内容的 2 3 4 接线图应与（ ）配合 2 3 3 4 4 若将一段电阻为R1 功能图 接线图 ２Ｒ 0 1 ０ 逻辑图 0 1 功能表图 系统图或框图 电路图 0 1 0 2 位置图 0 1 元件图 装配图 逻辑图 0 0 0 2 部件图 0 适用对象 命题人部门 命题时间 选项号 1 初级电工 冷轧仪电 2006年9月1日 备选项 系统图和框图 答案 1

的导线均匀拉长至原来的两倍，则其阻值为（ ） 2 3 4 Ｒ／２ ４Ｒ Ｒ／４ 与各截面的面积成正比 与各截面的面积成反比 与各截面的面积无关 随截面的面积变化而变化 电位就是电压 电位是绝对值 电位是相对值 参考点的电位不一定等于零 64Ω 16Ω 4Ω 8Ω 节点 复杂电路的节点 闭合曲面 节点和闭合曲面 电压才有 电动势才有 电流才有 电压、电动势、电流都有 ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 一直流电通过一段粗细不均匀的导体时，导体的横截面5 上的电流强度（ ） 1 2 3 4 关于电位的概念，（ ）的说法是正确的 6 1 2 3 4 4只16Ω的电阻并联后等效电阻为 7 ∑I=0只适用于（ ）。 1 2 3 4 1 2 8 3 4 在交流电路中（ ）平均值 2 9 3 4 1

电工钳、电工刀、螺丝刀属于9 ） 1 2 电工基本安全用具 电工辅助安全用具 电工基本工具 一般防护安全用具 高电位端 低电位端 中间电位端 零电位端 在正半周不变化，负半周变化 在正半周变化，负半周不变化 不随交流电的变化而变化 不能确定 断开 并联 串联 混联 准确度高 灵敏度高 功率损耗小 不必切断电路即可以测量电流 调节阻抗 调节相位 调节输出电压 调节油位 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 10 3 4 使用直流电压表时，除了使电压表与被测电路并联11 外，还应使电压表的“+”极与被测电路的（ ）相连 正弦交流电的有效值（ ） 12 3 4 1 2 3 4 电流表要与被测电路（ ） 2 13 3 4 钳型电流表的主要优点是（ ） 2 14 3 4 变压器的分接开关是用来（ ）的 2 15 3 4 1 1 1 2 1

测量交流电路的大电流常用（ ）与电流表配合使用 16 1 2 3 4 电流互感器 电压互感器 万用表 电压表 有独立电源 与电枢绕组串接 与电枢绕组并接 与换向绕组串接 热继电器 过电流继电器 熔断器 自动空气开关 绿 黄 白 红 立即导通 超过0、3V导通 超过死区电压导通 超过1V导通 是 否 是 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 他励式直流电动机的励磁绕组应该（ ） 17 1 2 3 4 三相绕线式异步电动机，应选低压电器（ ）作为过载18 保护 1 2 3 4 按扭开关作为主令电器，当作为停止按扭时，其前面颜19 色应选（ ）色 1 2 3 4 硅稳压管加正向电压时，（ ） 1 2 20 3 4 各种电气图的命名21 主要是根据其所表达信息的类型和表达方式而确定的 22 电压互感器可用旧1 2 1

符号LH表示 电容器具有隔直23 流、通交流的作用 2 1 2 否 是 否 是 0 1 0 0 两只标有“220V 40W”的灯泡串联后24 接在220V 的电源上，每只灯泡的实际功率是20W 使用兆欧表前不必25 切断被测设备的电源 电流表要与被测电26 路并联 1 2 否 1 1 2 1 2 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 变压器可以直接改27 变直流电压 1 2 变压器运行时铁耗28 是不变的 1 2 电焊变压器是一种29 特殊的降压变压器 1 2 直流电动机可以无30 级调速 1 2 反接制动是指依靠电动机定子绕组的31 电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法。 钠灯是气体放电光32 源 1 2 否 0 1 2 是 否 1 0

禁止在保护接地线33 上安装熔断器 1 2 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 是 否 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 有雷电时，禁止进34 行倒闸操作和更换保险丝 晶体二极管具有单35 向导电性 1 2 1 2 在实际工作中，NPN36 型三极管和PNP型三极管可直接替换 硅稳压管只要工作37 在击穿区就立即损坏 电容滤波器会产生38 浪涌 1 2 1 2 1 2 正弦交流电的最大39 值也是瞬时值 1 2 并联电路中的总电40 阻，等于各并联电阻和的倒数 1 2 简答：变压器并联的优越性和并联的条件 41 并联的优越性：变压器并联运行有利于逐步增加用电负荷、合理地分配负荷，从而降低损耗、提高运行效率，延长使用寿命，可改善电压调整率，提高电能的质量；有利于变压器的检修，提高了供电的可靠性。 42

直流电动机的励磁方式有哪几种？ 直流电动机的励磁方式可分为他励、并励、串励、复励等四种类型。

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