電工基礎技能訓練PPT課件

1、 實訓七 三相交流電路 實訓八 單相變壓器 實訓九 三相異步電動機實驗 實訓十 一階電路的響應 綜合實訓一 電路故障的排除 綜合實訓二 萬用表的組裝 第1頁/共234頁實訓一 常用電工儀器儀表的使用 一、 實訓目的 (1) 了解常用儀表表盤上主要標注的意義。 (2) 掌握常用儀器設備的使用方法。 二、 原理說明 實訓中常用的電工儀器儀表的工作原理分別如下： 第2頁/共234頁 1. 萬用表 萬用表具有帶標尺的刻度盤、 轉換開關、 零歐姆調節(jié)旋鈕和供測量接線的插孔。 萬用表應水平放置， 測量前首先檢查表頭指針是否在零點， 若不在零點， 則可調節(jié)表頭下方的機械調零旋鈕使指針置于零位。 第3頁/共2

2、34頁 1） 直流電壓的測量 將萬用表轉換開關撥至直流電壓擋， 估計被測電壓的大小， 選擇適當的量程， 兩表筆應跨接在被測電壓的兩端。 紅色表筆插“+”孔， 接至被測電壓的正極； 黑色表筆插“-”孔， 接至被測電壓的負極。 當指針反向偏轉時， 將兩表筆交換后接至電路， 再讀取讀數。 被測電壓的正負由電壓的參考極性和實際極性是否一致來決定。 第4頁/共234頁 3） 交流電壓的測量 將萬用表轉換開關撥至交流電壓擋， 把兩表筆跨接在被測電壓的兩端（不必區(qū)分正負端）， 交流電壓擋的標尺刻度為正弦交流電壓的有效值。 4） 直流電阻的測量 將萬用表轉換開關撥至電阻擋， 估計被測電阻的大小， 選擇電阻擋的

3、量程， 被測電阻的值應盡量接近這一擋的中心電阻值， 這樣才能提高測量電阻的準確性。 第5頁/共234頁 2. 雙路直流穩(wěn)壓電源 直流穩(wěn)壓電源是輸出可調穩(wěn)定直流電壓的電源設備。 它一般可以輸出穩(wěn)定的直流電壓030 V， 輸出最大電流3 A。 使用時先插上儀器的電源插頭， 輸入220 V的交流電壓， 再打開面板上的電源開關， 指示燈即亮。 第6頁/共234頁 3. 低頻信號發(fā)生器 信號發(fā)生器是產生適合一定技術要求的電信號的電子儀器， 工作頻率在低頻范圍內的稱為低頻信號發(fā)生器。 在電路實驗中， 常用的正弦波低頻信號發(fā)生器型號眾多, 我們以功能較全的XD7型為例來說明低頻信號發(fā)生器的一般使用方法。 第

4、7頁/共234頁 XD7型低頻信號發(fā)生器的使用方法如下： （1） 儀器通電前， 先將輸出調節(jié)旋鈕逆時針方向旋到最小位置， 檢查電源電壓是否與儀器所需電源電壓相符， 然后接通電源開關， 電源指示燈亮。 （2） 頻率調節(jié)： 根據所需頻率， 先選擇頻段， 再調節(jié)“頻率調節(jié)”旋鈕， 使指針指在所需頻率位置即可。 （3） 電壓輸出： 由面板上“電壓輸出”插座引出， 可用“輸出調節(jié)”旋鈕調節(jié)輸出電壓的大小。 （4） 功率輸出： 兩種輸出方式， 一種是對稱式輸出， 一種是不對稱式輸出。 第8頁/共234頁 （5） 輸出指示： 本儀器面板上的電壓表所示的電壓值為儀器不對稱輸出時電壓的有效值。 當儀器接成對稱輸

5、出時, 電壓表指示值為實際輸出電壓值的二分之一。 第9頁/共234頁 4. 電子管毫伏表 電子管毫伏表是測量正弦交流電壓有效值的電子儀器。 與一般交流電壓表相比， 它的量程多， 測量電壓的頻率寬， 靈敏度高， 使用范圍更廣， 輸出阻抗高， 輸入電容小， 對被測電路影響小。 第10頁/共234頁 GB-9B型電子管毫伏表的使用方法如下： （1） 通電前， 檢查電源電壓是否與儀器所需的電源電壓相符。 （2） 將儀器的兩輸入端短路后， 打開儀器電源開關， 指示燈亮。 （3） 將量程選擇開關（量限）置于所需量限位置， 重新調節(jié)零點， 然后即可進行測量。 （4） 儀器的輸入端有一端是接地的， 它與被測電

6、路的接地端應可靠連接， 以減少測量時的外來干擾。 第11頁/共234頁 （5） 使用中為了防止因感應電壓使毫伏表指針過偏而受到損壞， 在停止測量的時間內， 可將量限開關置于10 V以上的高量限位置。 在使用毫伏級量限時， 讀數后應將量限開關置于高量限位置后才可斷開毫伏表輸入端。 （6） 本儀表一般不能用于非正弦電壓的測量。 第12頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 MF-47型萬用表 1塊 交流電流表 1塊 雙路直流穩(wěn)壓電源 1臺 功率表 1塊 低頻信號發(fā)生器 1臺 交流電壓表 1塊 毫伏表 1臺 滑動變阻器 1只 直流電流表 1塊第13頁/共234頁 四、 實訓內容 1. 熟悉電流表及功率表

7、表盤標注 觀察交、 直流電流表和功率表的表盤標注與型號， 并將它們記錄在表10-1中。第14頁/共234頁表 10-1 第15頁/共234頁 2. 用萬用表測量直流電流 （1） 按圖10.1接線， 將萬用表轉換開關置于直流電流500 mA擋， 萬用表的紅表筆接至電路的A點， 黑表筆接至B點， 萬用表被串聯接入電路， 直流穩(wěn)壓電源輸出電壓Us=10 V， R=100 ， 可變電阻器Rp調至最大電阻值， Rp最大阻值為200 。 第16頁/共234頁圖10.1 萬用表測量直流電流電路 UsSRABRPmA紅表筆黑表筆第17頁/共234頁 （2） 閉合開關S， 可變電阻器分別取Rp/4、 Rp /2

8、、 3 Rp /4、 Rp, 測量相應的直流電流值， 記入表10-2中。 表 10-2 第18頁/共234頁 3. 用毫伏表測量信號發(fā)生器的輸出電壓 調節(jié)信號發(fā)生器頻率為1 kHz， 輸出衰減為0 dB， 功率接成不對稱輸出形式，輸出電壓為10 V， 然后逐擋改變輸出衰減， 讀取相應的毫伏表指示值， 記入表10-3中。 第19頁/共234頁表 10-3 第20頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 直流穩(wěn)壓源的輸出不允許短路， 恒流源的輸出不允許開路。 (2) 切記不可誤用萬用表的電阻擋和電流擋去測量電壓， 以免燒壞表頭。 第21頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 測量電壓或電流時，

9、若不知具體數值， 萬用表應如何選擇量程？ (2) 由實驗數據說明在測量交流電壓時， 萬用表（或普通交流電壓表）和電子毫伏表各適用于何種場合。第22頁/共234頁實訓二 基爾霍夫定律的驗證 一、 實訓目的 (1) 驗證基爾霍夫定律的正確性， 加深對基爾霍夫定律的理解。 (2) 學會用電流插頭、 插座測量各支路電流的方法。 第23頁/共234頁 二、 原理說明 基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。 它概括了電路中電流和電壓應分別遵循的基本規(guī)律。 基爾霍夫定律內容有二： 一是基爾霍夫電流定律， 即KCL； 二是基爾霍夫電壓定律， 即KVL。 （1） 基爾霍夫電流定律： 電路中任意時刻

10、， 對任一節(jié)點， 所有支路電流的代數和恒等于零， 即I=0。 第24頁/共234頁 （2） 基爾霍夫電壓定律： 電路中任意時刻， 沿電路中任一閉合回路繞行一周， 各段電壓的代數和恒等于零， 即U=0。 第25頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 雙路直流穩(wěn)壓電源 1臺 MF-47型萬用表 1塊 毫安表 1塊 基爾霍夫定律的實驗線路板 1個第26頁/共234頁圖 10.2 驗證基爾霍夫定律試驗線路 6 VFEI1R1510 Us1 R3 510 R4510 I3AD12 VBCI2R21 kUs2R5330 電流插座電流插頭mA第27頁/共234頁 四、 實訓內容 (1) 實驗前， 先任意設定三條

11、支路的電流參考方向， 如圖10.2中所示的I1、 I2、 I3， 并熟悉線路結構， 掌握各開關的操作使用方法。 (2) 取穩(wěn)壓電源Us1=6 V, Us2=12 V。 (3) 熟悉電流插頭的結構， 將電流插頭的兩端接至毫安表的“、 ”兩端。 第28頁/共234頁 (4) 將電流插頭分別插入三條支路的三個電流插座中， 讀出并記錄電流值。 (5) 用萬用表分別測量電路電源及電阻元件上的電壓值， 記入表10-4中。 實訓線路如圖10.2所示。 第29頁/共234頁表 10-4 第30頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 所有需要測量的電壓值均以電壓表測量的讀數為準， 不以電源表盤指示值為準。

12、(2) 不允許電源兩端短路。 (3) 若用指針式電流表進行測量時， 要識別電流插頭所接電流表的“、 ”極性。 倘若不換接極性， 則電流表指針可能反偏（電流為負值時）， 此時必須調換電流表極性， 重新測量， 且指針正偏， 但讀得的電流值必須冠以負號。 第31頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 如何確定電流、 電壓的正負值？ (2) 誤差原因分析。 第32頁/共234頁實訓三 戴維南定理的驗證 一、 實訓目的 (1) 驗證戴維南定理的正確性， 加深對該定理的理解。 (2) 掌握測量有源二端網絡等效參數的一般方法， 并了解各種測量方法的特點。 第33頁/共234頁 二、 原理說明 1. 戴維南定

13、理 戴維南定理指出， 任何一個線形含源一端口電阻網絡， 對外電路來說， 可以用一條含源支路等效替代。 該含源支路的電壓源電壓等于含源一端口網絡的開路電壓， 其電阻等于含源一端口網絡化成無源網絡的入端電阻。 第34頁/共234頁 2. 有源二端網絡等效參數的測量方法 1) 開路電壓、 短路電流法 在有源二端網絡輸出端開路時， 用電壓表直接測其輸出端的開路電壓Uoc， 然后再將其輸出端短路， 用電流表測其短路電流Isc， 則電阻為R0=Uoc/Isc。這種方法簡便， 但對于不允許直接短路的二端網絡是不能使用的。 第35頁/共234頁 2) 伏安法 用電壓表、 電流表測出有源二端網絡的外特性如圖10

14、.3所示。 根據特性曲線求出斜率tan， 則內阻scocIUIURtan0用伏安法， 主要是測量開路電壓及電流為額定值IN時的輸出端電壓值UN， 則內阻為 NNocIUUR0若二端網絡的內阻值很低時， 則不宜測其短路電流。 第36頁/共234頁 3) 半偏法 如圖10.4所示， 調節(jié)RL使負載電壓URL為被測網絡開路電壓的一半， 此時負載電阻（由電阻箱的讀數確定）即為被測有源二端網絡的等效內阻值， 在實際測量中被廣泛采用。 第37頁/共234頁圖10.3 有源二端網絡的外特性 0IBAUIIscUocU第38頁/共234頁圖10.4 半偏法測量入端等效電路 被測網絡RLURL第39頁/共234

15、頁 4) 補償法 當有源二端網絡的入端等效電阻R0較大時， 用電壓表直接測量開路電壓的誤差較大， 這時采用補償法測量開路電壓較為準確。 圖10.5中虛線框內為補償電路， Us為另一個直流電壓源， 可變電阻器RP接成分壓器使用， G為檢流計。 第40頁/共234頁圖 10.5 補償法測量開路電壓 補償電路ABSVRPABsUG第41頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 雙路直流穩(wěn)壓電源 1臺 可調直流恒流源 1臺 MF-47型萬用表 1塊 直流電流表 1塊 電阻箱 2個 滑動變阻器 1個 檢流計 1個 戴維南定理實驗電路板 1塊第42頁/共234頁 四、 實訓內容 被測有源二端網絡如圖10.6所示

16、。第43頁/共234頁圖 10.6 有源二端網絡實驗線路mACBR410 mAIsR1R3R2UsAABURL第44頁/共234頁 (1) 用開路電壓、 短路電流法測定戴維南等效電路Uoc和R0。 按圖10.6線路接入穩(wěn)壓電源Us和恒流源Is及可變電阻箱RL， 測定Uoc和R0， 結果記入表10-5中。 表 10-5 第45頁/共234頁 (2) 負載實驗。 按圖10.6改變RL阻值， 測量有源二端網絡的外特性， 結果記入表10-6中。表 10-6 第46頁/共234頁 (3) 按圖10.7接線， 圖中Uoc和R0為有源二端網絡的開路電壓和等效電阻， Uoc從直流穩(wěn)壓電源取得， R0從電阻箱取

17、得。 在A、 B端鈕接上另一電阻箱作為負載電阻RL。 改變RL的值， 測量相應的端電壓U和電流I， 記入表10.7中。 第47頁/共234頁圖 10.7 戴維南等效電源電路 UocABR0RLU第48頁/共234頁表 10-7 第49頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 用萬用表直接測R0時， 網絡內的獨立源必須先置零， 以免損壞萬用表。 (2) 連接線路時， 要關掉電源。 六、 實訓報告 (1) 根據實訓數據， 繪出有源二端網絡及其戴維南等效電源的外特性U=f（I）。 (2) 說出兩種測量等效電阻R0的方法與步驟。 第50頁/共234頁實訓四 日光燈電路及功率因數的提高 一、 實訓目的

18、 (1) 了解日光燈的結構及工作原理。 (2) 掌握對感性負載提高功率因數的方法。 (3) 通過測量日光燈電路所消耗的功率， 學會使用功率表。 第51頁/共234頁 二、 原理說明 1. 日光燈的結構及工作原理 日光燈電路主要由日光燈管、 鎮(zhèn)流器、 啟輝器等元件組成， 如圖10.8所示。 燈管兩端有燈絲， 其管內充以惰性氣體（氬氣或氪氣）及少量水銀， 其管內壁涂有一層熒光粉， 當管內產生弧光放電時， 水銀蒸氣受激發(fā)輻射大量紫外線， 管壁上的熒光粉在紫外線的激發(fā)下輻射出白色熒光， 這就是日光燈的發(fā)光原理。 第52頁/共234頁圖 10.8 日光燈電路 燈管鎮(zhèn)流器啟輝器LFUSUN220 V第53

19、頁/共234頁 2. 功率因數 由于鎮(zhèn)流器的感抗較大， 日光燈電路的功率因數是比較低的， 通常在0.5左右。 過低的功率因數對供電和用戶來說都是不利的， 一般可以并聯合適的電容器來提高電路的功率因數。 3. 功率表的使用 功率表用于測量電路的有功功率， 應注意正確選用功率表的電壓、 電流和功率量程， 正確接線和讀數。 本次實驗中， 由于電路功率因數較低， 因此宜選用低功率因數的功率表來測量功率。 第54頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 日光燈電路實驗板 1個 交流電流表 3塊 MF-47型萬用表 1塊 單相功率表 1塊 電容器組單元板 1個第55頁/共234頁 四、 實訓內容 (1) 按圖1

20、0.9連接線路， 在沒有接入電容器時， 即C=0的情況下， 用萬用表、 交流電流表、 功率表測量日光燈在額定電壓下的等效參數， 把測量結果記入表10-8中。 (2) 接入電容， 按表10-8中所給數值， 將電容從小到大逐漸增加， 并測量相應的電壓、 電流、 功率， 并記入表10-8中。第56頁/共234頁圖 10.9 日光燈改善功率因數實訓電路圖 CCILIIWFUSUN220 VLR第57頁/共234頁表 10-8第58頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 實訓中認真檢查實訓電路， 鎮(zhèn)流器規(guī)格應與日光燈管規(guī)格相符。 特別注意接線時不要把鎮(zhèn)流器短接， 以免燒壞日光燈管。 功率表的電壓、

21、電流線圈接線應符合要求， 量限選擇應正確。 (2) 日光燈啟動時的電流較正常工作時的電流大， 在做啟動實驗時應注意電流表的量限， 觀察指針偏轉情況， 勿使之過載。 第59頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 日光燈電路并聯電容器的電容值大小對電路的功率因數有何影響？ (2) 提高電路的功率因數有何意義?第60頁/共234頁實訓五 交流電路參數的測定 一、 實訓目的 (1) 學習交流電流表、 交流電壓表和功率表測定交流電路元件等值參數的方法。 (2) 加深對阻抗、 阻抗角等概念的理解。 (3) 掌握功率表的使用方法。 第61頁/共234頁 二、 原理說明 (1) 交流電路元件的等值參數R、 L

22、、 C可以用交流電橋直接測量， 也可以用交流電流表、 交流電壓表及功率表所測得的I、 U、 P的數值來計算， 這種測定方法叫“三表法”。 如果被測元件是一個電感線圈， 則由 UIPIUZcos,第62頁/共234頁 計算出等值參數為 sin,cosZXLZRL同理， 如果被測元件是一個電容器， 則等值參數為 sin11,cosZXCZRC第63頁/共234頁 (2) 如果被測對象不是一個元件， 而是一個無源一端口網絡， 則測量U、 I、 P也可求出Z、 R、 X， 然后判斷是容性還是感性， 再求出等效電容C或等效電感L。 第64頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 單相調壓器 1臺 交流電流表

23、1塊 交流電壓表 1塊 功率表 1塊 鎮(zhèn)流器 1塊 電容箱 1個 滑線變阻器 1只 功率因數表 1塊第65頁/共234頁 四、 實訓內容 (1) 選鎮(zhèn)流器作為待測電感元件， 選電容箱中的4 F電容為待測電容元件。 按圖10.10接線， 分別測量電感線圈和電容器的參數， 數據記錄于表10-9中。 第66頁/共234頁圖 10.10 三表法測參數的電路圖W150 V220 VFU*VALCCRL第67頁/共234頁表 10-9 第68頁/共234頁 (2) 把電感線圈、 電容器和一個電阻（滑線變阻器）串聯， 按圖10.10接好線路， 測量U、 UR、 UL、 UC、 I、 P, 將數據記錄于表10

24、-10中。 第69頁/共234頁 表 10-10 第70頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 使用單相調壓器前， 應先將電壓調節(jié)手輪調在零位。 接通電源后再從零位開始逐漸升壓， 實訓結束后， 仍將調壓器調回零位， 然后斷開電源。 (2) 注意單相功率表的正確接線， 電流接線柱及電壓接線柱的星號端的連接不要接錯， 否則功率表指針反偏損壞。 (3) 在實訓中， 必須嚴格遵守安全操作規(guī)程， 身體不要觸及帶電部位， 以保證安全。 第71頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 在圖10.10中， 哪個表的讀數有方法誤差? (2) 根據表10-10的計算數據作阻抗三角形。 第72頁/共234頁實訓六

25、 串、 并聯諧振 一、 實訓目的 (1) 觀察諧振現象， 加深對串、 并聯諧振電路特點的理解。 (2) 測定串、 并聯諧振電路的諧振曲線。 (3) 利用示波器分別觀測串、 并聯諧振電路中電壓和電流的相互關系。 第73頁/共234頁 二、 原理說明 1. RLC串聯諧振電路 在圖10.11所示的RLC串聯電路上， 外加一正弦電壓， 則電路中電流的有效值為22)(CLXXRUI第74頁/共234頁圖10.11 RLC串聯電路 LRiCU第75頁/共234頁 當外加電源頻率與電路所固有的頻率相等（f=f0）時， 感抗XL與容抗XC相等， 電路中的電抗為零。 此時， 電路發(fā)生串聯諧振, f0 稱為諧振

26、頻率， 諧振頻率的大小由電路中的參數L、 C決定， 即 LCf210第76頁/共234頁 1） 串聯諧振電路的特點 諧振時阻抗最小， 且呈純電阻性， 即Z=R+j(XL-XC)=R。 電路中電流最大， I=U/|Z|=U/R， 且與外加電源電壓同相。 電容電壓與電感電壓大小相等、 相位相反， 是電源電壓的Q倍。 第77頁/共234頁 2） 諧振曲線 RLC串聯， 當端電壓一定時， 電流的有效值隨電源頻率變化的曲線稱為電流諧振曲線， 如圖10.12所示。 為了便于使電流諧振曲線具有普遍、 直觀的特點， 常以I/I0作為縱坐標, f/f0作為橫坐標， 即可畫出串聯諧振電路的通用諧振曲線， 如圖10

27、.13所示。 Q為電路的品質因數， 它是電路的參數確定的， 即 RCRLQ001第78頁/共234頁圖 10.12 電流諧振曲線 0ff / f0II / I0Q1Q2Q2 Q1第79頁/共234頁圖10.13 通用諧振曲線 0I0I0.707I0ff1f0f2第80頁/共234頁 3） 電壓電流的相位關系 當電源頻率低于諧振頻率時， 電路呈容性（XCXL)， i超前于u； 當電源頻率等于諧振頻率時， 電路為電阻性， 此時XL=XC， i和u同相； 當電源頻率高于諧振頻率時， 電路呈感性， 此時XLXC， u超前于i。 第81頁/共234頁 2. RL和C并聯諧振電路 在圖10.14所示的電路

28、中， 外加一正弦電壓， 電路電流為 ， 當電路中電流 與電壓 同相時， BL=BC， 電路中電納為零， 此時的工作狀態(tài)叫做并聯諧振。 )(LCCLBBjGUIIIIL第82頁/共234頁圖10.14 RL和C并聯諧振電路 LCUICILIR第83頁/共234頁 1) 并聯諧振電路的特點 諧振時， 回路阻抗最大， 且呈純電阻性。 電路中總電流最小， 且與外加電源電壓同相。 電感支路電流與電容電流的有效值近似相等， 且為總電流的Q倍。 2） 諧振曲線 在RL和C并聯諧振電路中(如圖10.15所示)， 當輸出電壓一定時， UAB隨信號源的輸出頻率的改變而發(fā)生變化的曲線稱為電壓諧振曲線(如圖10.16

29、所示)。 第84頁/共234頁圖 10.15 RL和C并聯諧振電路UABCLR第85頁/共234頁圖10.16 電壓諧振曲線 f0f0U0UAB第86頁/共234頁 3） 電壓、 電流的相位關系 在RL和C并聯電路中， 當電納BCBL時， 電路呈感性， 滯后于 。 IUUUII第87頁/共234頁圖10.17 串聯諧振實驗線路信號發(fā)生器URULURCCUI第88頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 低頻信號發(fā)生器 1臺 毫伏表 1臺 示波器 1臺 實驗電路單元板 2塊第89頁/共234頁 四、 實訓內容 1. 串聯諧振 1） 確定諧振頻率 按圖10.17連接電路， 調節(jié)信號源輸出電壓U=10 V

30、， 輸出阻抗為600 ， 改變信號源的輸出頻率， 用毫伏表觀測UR的變化， 當UR達到最大值時， 電源的頻率即為該電路諧振狀態(tài)的諧振頻率f0， 將f0記入表10-11中。 2） 驗證諧振電路的特點 保持信號發(fā)生器的輸出電壓不變， 測量在諧振頻率f0下， UR、 UL和UC的值, 并填入表10-11中。 第90頁/共234頁表 10-11 第91頁/共234頁 3） 測定諧振曲線 在諧振頻率的兩側選取45個測量點， 分別測量各頻率點的UR值， 記入表10-12中。 （注意： 每次改變頻率后， 都應保持信號源的輸出電壓不變， 否則會影響實驗的準確性。 毫伏表也應每改變一次量程， 重新校正零點）。

31、改變R或C的參數， 重復該測量。 4） 觀測電流和電壓的相位關系 保持信號源電壓不變， 分別選取f1(f0f1)、 f0 , f2(f2f0)三個實驗點， 用示波器觀察uR和u的波形。 第92頁/共234頁表 10-12 第93頁/共234頁 2. 并聯諧振 1） 確定諧振頻率 按圖10.18連接線路， 取r1 , r2作為并聯支路的電流取樣電阻， 不記線圈內阻， 調節(jié)信號源輸出電壓為5 V, 改變信號源的輸出頻率， 用毫伏表觀測電阻R上的電壓UR， 當UR為最小值時， 將該點頻率記入表10-13中。 第94頁/共234頁圖10.18 并聯諧振電路 信號發(fā)生器URUILIRC1rULr12rU

32、CI第95頁/共234頁 2） 驗證諧振電路的特點 保持信號源的輸出電壓不變， 測量在諧振點f=f0時， UR , 和UAB的值, 并填入表10-13中。 21rrUU 、表 10-13 第96頁/共234頁 3） 測量諧振曲線 在諧振頻率的兩側選取45個測量點， 分別測量各頻率點的UAB值， 并記入表10-14中（注意保持信號源的輸出電壓不變， 毫伏表的零點準確）， 改變C參數， 重復該測量。 4） 觀測電流和電壓的相位關系 保持信號源輸出電壓不變， 分別選取f1(f0f1)、 f0、 f2(f2f0)三個實驗點， 用示波器觀察并描繪uR和u的波形。 第97頁/共234頁表 10-14 第9

33、8頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 諧振曲線的測定要在電源電壓保持不變的條件下進行， 因此， 信號發(fā)生器改變頻率時應對其輸出電壓及時調整。 (2) 為了使諧振曲線的頂點繪制精確， 可以在諧振頻率附近多選幾組測量數據。 (3) 毫伏表測量電壓時要防止超過量限， 變換擋位后要及時校對指針零點。 第99頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 根據實驗數據， 分別繪制串、 并聯諧振電路的諧振曲線。 ( 2 ) 根 據 電 路 參 數 及 表 1 0 - 1 1 中 的 數 值 ， 分 析 是 否 滿 足UL=UC=QU, U=UR， 為什么？ (3) 當發(fā)生并聯諧振時， IC和IL是否完全相

34、等， 為什么？ 第100頁/共234頁實訓七 三相交流電路 一、 實訓目的 (1) 熟悉和掌握三相負載電路的連接方法。 (2) 驗證負載Y連接和連接時， 電路中線電壓和相電壓， 線電流和相電流之間的關系。 (3) 了解三相四線制電路中性線的作用。 第101頁/共234頁圖10.19 三相負載星形接法BZCZBZANCNAiAiNiBiC第102頁/共234頁 二、 原理說明 1. 三相負載星形接法（如圖10.19所示） （1） 三相四線制： 當電源電壓對稱， 無論負載對稱與否， 中性線起均壓作用， 均有 ， 但二者線電流不同， 當負載對稱時， IN=0；負載不對稱時， IN0。 PLUU3第1

35、03頁/共234頁 （2） 三相三線制： 若負載對稱， 則有 , IC=IP； 若負載不對稱， 則有 ， IC=IP， 且出現中性點位移現象， 使負載不能正常工作， 甚至會損壞電氣設備。 PLUU3PLUU3第104頁/共234頁 2. 三相負載三角形接法（如圖10.20所示） （1） 當電源對稱、 負載對稱時， 有UL=UP， 。 （2） 當電源對稱、 負載不對稱時， 有UL=UP, 。 PCII3PCII3第105頁/共234頁圖10.20 三相負載三角形接法 BZBCCAZCAZABiCAiABiBCiAiBiC第106頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 交流電壓表（或萬用表） 1塊 交

36、流電流表 1塊 三相自耦調壓器 1臺 三相負載電路實驗板 1塊第107頁/共234頁 四、 實訓內容 1. 三相負載星形接法 （1） 按圖10.21連接電路， 把開關S1 S2 S3打到Y連接端， 閉合S4 S5， 測量有中性線、 對稱負載時的各電壓及電流值， 并記入表10- 15中。 （2） 斷開S4， 測量不對稱負載時的各電壓及電流值， 并記入表10-15中。 （3） 斷開S5， 測量A相負載斷路故障時的各電壓及電流值， 并記入表10-15中。 第108頁/共234頁圖 10.21 三相交流實訓電路YS3C2C1CN0NYS2B2B1BYS1A2A1AS5S4第109頁/共234頁 2.

37、三相負載三角形連接 （1） 把開關S1 S2 S3打到連接處， 閉合S4 S5, 測量對稱負載時的各電壓及電流值， 并記入表10-16中。 （2） 斷開S4， 測量負載不對稱時的各電壓及電流值， 并記入表10-16中。 （3） 斷開S5， 測量A相負載斷路故障時的各電壓及電流值， 并記入表10-16中。 第110頁/共234頁表 10-15 第111頁/共234頁表 10-16 第112頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 本次實訓中， 電路換接次數較多， 要注意正確接線。 (2) 實訓中應根據電路情況選擇適當的儀表量程。 第113頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 根據實訓數據，

38、畫出負載Y連接時有中性線、 負載不對稱時各電壓的相量圖。 (2) 根據實訓數據， 畫出負載連接負載不對稱時各電流的相量圖。 (3) 不對稱Y接法為什么中性線不可斷? 若斷后可能出現什么后果？第114頁/共234頁實訓八 單 相 變 壓 器 一、 實訓目的 (1) 熟悉變壓器銘牌數據。 (2) 學會測量變壓器繞組的極性。 (3) 測量變壓器的空載電流及輸出特性。 第115頁/共234頁 二、 原理說明 1. 單相變壓器的極性測定 在使用變壓器或其他有磁耦合的互感線圈時， 要注意繞組的正確連接， 否則會引起實訓設備的損壞， 所以必須學會識別繞組的同名端， 下面介紹兩種常用的實訓方法。 1） 直流法

39、 見圖10.22， 在繞組1、 2端外加一個合適的電壓， 突然閉合開關S， 若電壓表指針正向偏轉， 說明繞組3為正極性端， 即1、 3是同名端。 若指針反轉， 則1、 4為同名端。 第116頁/共234頁 2） 交流法 見圖10.23， 在繞組1、 2兩端加一個比較低的便于測量的電壓， 用電壓表分別測量U1和U2。 將兩繞組的2、 4端串聯， 用電壓表測量1、 3端的電壓。 若電壓表讀數為U1+U2， 則1、 4為同名端。 反之， 若電壓表讀數為U1-U2， 則1、 3為同名端。 第117頁/共234頁圖 10.22 直流法判別同名端34V12SUs第118頁/共234頁圖10.23 交流法判

40、別同名端 3412V1U2U第119頁/共234頁 2. 變壓器的空載電流 空載電流是指變壓器原繞組加上額定電壓， 副繞組開路時， 原繞組的電流通常為原繞組額定電流的3%8%。 第120頁/共234頁 3. 變壓器的電壓比和電流比 變壓器的電壓比是U1/U2=N1/N2=n, 電流比是I1/I2=N2/N1=1/n， 變壓器的阻抗變換為 。LLZnZNNZ/)/(222211第121頁/共234頁 4. 變壓器的外特性 原 繞 組 在 額 定 電 壓 時 ， 將 負 載 接 在 變 壓 器 的 副 繞 組 上 （ 見 圖10.24）， 輸出電壓U2與負載電流I2的大小有關， 即U2=f（I2）

41、之間的關系稱為變壓器的外特性。 第122頁/共234頁圖10.24 變壓器電路 1U2UN1N21I2IAVZL第123頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 多繞組單相變壓器 1臺 交流電壓表（或萬用表） 1塊 交流電流表 2塊 電阻箱 1臺 單相自耦調壓器 1臺第124頁/共234頁 四、 實訓內容 1. 測量變壓器的極性 自行選定直流法或交流法測定變壓器的極性（注意， 原、 副繞組不要弄錯， 在接通電源之前， 將調壓器調至最小處）， 并記錄于表10-17中。 第125頁/共234頁表 10-17 第126頁/共234頁圖10.25 變壓器實訓電路 RLSN1N21I2I1U2U220 V第1

42、27頁/共234頁 2. 測量空載電流 按圖10.25連接電路， 將自耦變壓器置于零位， S處于斷開狀態(tài)。 經實訓指導老師檢查無誤后方可接通電源， 調節(jié)自耦電壓器， 逐漸升高電壓U1至額定電壓值， 即可測得原繞組的空載電流I0， 并記錄下來, I0= _A。 第128頁/共234頁 3. 測定電壓比、 電流比 在原繞組上加額定電壓， 測定副繞組的開路電壓U2, 并填入表10-18中。 合上開關S， 改變RL使副繞組輸出電流， 測定并記錄原、 副繞組的電流I1、 I2， 并填入表10-18中。 第129頁/共234頁表 10-18 第130頁/共234頁 4. 測定變壓器的輸出特性 線路同圖10

43、.25， 原繞組保持額定電壓， 改變負載電阻RL， 使副繞組電流由零逐漸增加至額定值， 測得六組以上副繞組電壓U2和電流I2， 記入表10-19中， 并將原繞組電壓U1記錄下來, U1= _V。第131頁/共234頁表 10-19 第132頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 該實訓必須用電壓表監(jiān)視調壓器的輸出電壓， 防止被測變壓器輸出過高電壓而損壞實訓設備， 且要注意安全， 以防高壓觸電。 (2) 由負載實訓轉到空載實訓時要注意及時變更儀器量程。 第133頁/共234頁 六、 實訓報告 (1) 用實訓數據給出變壓器的外特性曲線。 (2) 由實訓數據計算出電壓比， 并判斷是否與銘牌標稱值

44、相符。 (3) 說明交流法測同名端的理論依據是什么。第134頁/共234頁實訓九 三相異步電動機實驗 一、 實訓目的 (1) 了解三相異步電動機的銘牌及其意義。 (2) 掌握三相異步電動機的接線方法。 (3) 學習三相異步電動機的啟動和反轉方法。 第135頁/共234頁 二、 原理說明 1. 三相異步電動機的轉動原理、 啟動方法和反轉方法 1） 轉動原理 如圖10.26所示， 當定子繞組接通三相電源后， 定子繞組通過三相電流， 在定子內產生一旋轉磁場。 第136頁/共234頁圖10.26 異步電動機的轉動原理圖 SFNn1n2F第137頁/共234頁 2） 電動機的直接啟動和Y-降壓啟動 啟動

45、時加在電動機定子每相繞組的電壓和運行時的電壓相同， 叫直接啟動。 在運行時接成 接法的電動機可采用Y- 降壓啟動， 即在啟動時接成Y形，以降低加在定子每相繞組上的電壓， 而在運行的時候接成形。 3） 反轉運行 將電動機的三根電源線中的任意兩根對調， 就改變了旋轉磁場的方向， 即電動機實現了反轉。 第138頁/共234頁 2. 三相異步電動機的銘牌 三相異步電動機的銘牌上有下列數據 （1） 型號： 例如J02-52-4， 其中， J交流異步電動機， 0封閉式， 2設計序號， 5機座號， 2鐵心長度， 4磁極數。 第139頁/共234頁 （2） 額定功率： 指電動機軸上允許長期輸出的機械功率。 （

46、3） 額定頻率： 例如50 Hz。 （4） 額定電壓： 指加在電動機定子繞組上的線電壓。 （5） 額定電流： 指流入電動機定子繞組的線電流。 （6） 接法： 指電動機三相定子繞組的連接方法。 （7） 額定轉速： 指電動機在額定電壓和額定的機械負載下具有的轉速。 （8） 絕緣等級： 指定子繞組絕緣材料的允許溫度。 第140頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 三相異步電動機 1臺 交流電壓表（或萬用表） 1塊 三刀雙擲開關 1個第141頁/共234頁 四、 實訓內容 (1) 記錄三相異步電動機的銘牌數據。 (2) 按圖10.27連接三相異步電動機實訓線路。 接線前首先測定三相電源的線電壓， 根據電

47、源線電壓和電動機銘牌上的接法連接定子繞組。 第142頁/共234頁圖10.27 三相異步電動機實訓原理圖 MSABC第143頁/共234頁圖 10.28 三相鼠籠式電動機Y-降壓啟動原理圖U1V2V1U2W1W2S2運行( )啟動( Y)S1ABC第144頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 實訓中使用Y-轉換時， 經檢查接線無誤， 并請指導教師檢查同意后方可送電進行實驗。 (2) 在電動機做連接時， 觀測啟動電流時時間不能太長， 要迅速讀取數據。 六、 實訓報告 (1) 根據記錄的三相電動機的銘牌數據， 說明各主要數據的意義。 (2) 三相異步電動機的三根電源線A、 B、 C， 首先將

48、A、 B兩相交換， 然后將B、 C兩相交換， 電動機能否反轉？為什么？第145頁/共234頁實訓十 一階電路的響應 一、 實訓目的 (1) 測定一階RC電路的響應和時間常數。 (2) 用示波器觀察一階電路的響應， 并研究元件參數改變時對響應的影響。 第146頁/共234頁 二、 原理說明 1. 零輸入響應 一階電路在沒有信號激勵時， 由電路中儲能元件所儲存的能量引起的電壓或電流稱為電路的零輸入響應。 如圖10.29所示， 當開關S置于1之前， 電容C上已充有電壓U0, 當S置于1時， 電容器立即對電阻R進行放電， 放電開始時電流為U0/R， 放電電流的實際方向與充電時相反， 放電時的電流I與電

49、容電壓UC隨時間均按指數規(guī)律衰減。 衰減的速度取決于時間常數， 值越小衰減越快， 反之越慢。 電壓和電流的表達式為 第147頁/共234頁 式中， U0為電容器的初始電壓， =RC為電路的時間常數， 放電時I和UC的變化曲線如圖10.30所示。 ttCeRUieUU00第148頁/共234頁圖10.29 一階RC電路 Us12SUCiR第149頁/共234頁圖10.30 RC放電時電壓和電流的變化曲線 t0U0uC , iuC ti tRU0第150頁/共234頁 2. 零狀態(tài)響應 一階電路在儲能元件初始儲能為零時， 由于是外加激勵引起的響應， 因此為一階電路零狀態(tài)響應(如圖10.29所示)。

50、 當開關S置于2之前， 電容C上初始電壓為零。 當S合向2瞬間， 由于電容電壓UC不能躍變， 電路中的電流為最大， i=Us/R， 此后， 電容電壓隨時間逐漸升高， 直至UC=Us。 電流隨時間逐漸減小， 直至i=0tstsCeRUieUU),1 (第151頁/共234頁圖10.31 RC充電時電壓和電流的變化曲線 t0uC , iUsuC ti tRUs第152頁/共234頁 3. 測定時間常數 RC電路的時間常數用表示， =RC。 可以根據電路參數值計算， 也可以用實驗的方法從響應的變化規(guī)律中求得。 的大小取決于電路充、 放電的時間的快慢， 其物理意義是電路零輸入響應衰減到初始值的36.8

51、%所需要的時間， 或電路零狀態(tài)響應上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需要的時間。 第153頁/共234頁圖10.32 RC充、 放電電壓波形00UuttuC充電放電TTT / 2第154頁/共234頁 4. RC充、 放電電路中電容電壓的波形圖 將周期性方波電壓加于RC串聯電路， 當方波電壓的幅度上升為U時， 相當于一直流電壓源U對該電路中的C充電； 當方波電壓下降為零時， 相當于C對R放電， 圖10.32所示即為方波電壓與電容電壓的波形圖。 第155頁/共234頁 三、 實訓儀器設備 直流穩(wěn)壓電源 1臺 MF-47型萬用表 1塊 秒表 1塊 動態(tài)單元板 1塊 電阻箱 1臺第156頁/共234頁圖10

52、.33 一階RC實訓線路UsVCS12R1R2第157頁/共234頁 四、 實訓內容 1. 測量RC電路充、 放電過程中電容電壓的變化規(guī)律 （1） 按圖10.33連接電路， 電源電壓 為10 V， 首先用導線將電容C短接， 以保證電容的初始電壓為零， 然后將開關S合向“1”位置， 電容C開始充電， 同時立即用秒表計時， 讀取不同時刻的電容電壓uC， 并記入表10-20中。 第158頁/共234頁 （2） 充電結束后， 將開關S合向“2”位置， 電容C開始放電， 同時立即用秒表重新計時， 讀取不同時刻uC的值， 記入表10-20中， 并記下電壓表的內阻值RV。 (3) 更換電阻R1和R2， 重復

53、上述測量。 將測量結果記入表10-21中。 第159頁/共234頁表 10-20 第160頁/共234頁表 10-21 第161頁/共234頁 2. 時間常數的測量 （1） 電路如圖10.33所示， 測量uC從零上升到63.2%Us所需的時間， 即為充電時間常數1。 （2） 測量uC從U0下降至36.8%U0所需的時間， 即為放電時間常數2， 將1、 2記錄在表10-22中。 第162頁/共234頁表 10-22 第163頁/共234頁 3. 觀測RC電路充、 放電時電容電壓uC的波形變化 線路如圖10.34所示， R由電阻箱取得， 阻值為15 k， C取0.01 F, 電源頻率為1000 H

54、z、 幅度為1 V的方波電壓。 用示波器觀看電壓波形， 電容電壓uC由示波器YA通道輸入， 方波電壓u由YB通道輸入。 調整示波器的旋鈕， 觀察u和uC的波形， 并描下波形圖。 改變電阻箱的阻值， 觀察電壓uC波形的變化， 分析其變化原因。 第164頁/共234頁圖10.34 觀察RC充、 放電電流和電壓波形的線路YBYAuCuCR第165頁/共234頁 五、 實訓注意事項 (1) 秒表計時和電壓表讀數要互相配合， 盡量做到同步。 (2) 電解電容器有正負極性， 使用時切勿接錯， 每次做RC充電實訓前， 都要用導線短接電容器的兩極， 以保證其初始電壓為零。 第166頁/共234頁 六、 實訓報

55、告 (1) 根據實訓數據， 繪制充、 放電電壓uC-t曲線。 (2) 說明電路參數C, R的變化對過渡過程有何影響。 (3) 改變電源電壓Us對充、 放電速度有何影響? 第167頁/共234頁綜合實訓一 電路故障的排除 一、 故障分析 在電路的應用和實訓中， 會出現各種各樣的故障(例如斷線、 短路、 接線錯誤、 元件變質損壞或接觸不良等現象)， 使電路不能正常工作， 甚至造成設備損壞或人身事故。 第168頁/共234頁 對于新設計組裝的電路來說， 常見的故障原因有以下幾個方面： (1) 實訓電路與設計的原理圖不符， 元件使用不當或損壞， 即線路的檢查。 (2) 所設計的電路本身就存在某些嚴重缺

56、點， 不能滿足技術要求， 使連線發(fā)生短路和開路現象。 (3) 焊點虛焊， 接插件、 可變電阻器等接觸不良。 (4) 電源電壓不符合要求， 性能差。 (5) 儀器作用不當。 (6) 接地處理不當。 (7) 相互干擾引起的故障。 第169頁/共234頁 電子電路故障檢查的一般方法有直接觀察法、 靜態(tài)檢查法、 信號尋跡法、 對比法、 部件替換法、 旁路法、 短路法、 斷路法、 加速暴露法等。 下面簡要介紹其中的幾種。 (1) 信號尋跡法： 在輸入端直接輸入一定幅值、 頻率的信號， 用示波器由前級到后級逐級觀察波形及幅值， 如哪一級異常， 則故障就在該級； 對于各種復雜的電路， 也可將各單元電路前后級

57、斷開， 分別在各單元輸入端加入適當的信號， 檢查輸出端的輸出是否滿足設計要求。 第170頁/共234頁 (2) 對比法： 將存在問題的電路參數與工作狀態(tài)和相同的正常電路中的參數（或理論分析和仿真分析的電流、 電壓、 波形等參數）進行對比， 判斷故障點， 找出原因。 (3) 部件替換法： 用同型號的好部件替換可能存在故障的部件。 (4) 加速暴露法： 有時故障不明顯， 或時有時無， 或要較長時間才能出現， 可采用加速暴露法。 如敲擊元件或電路板， 檢查有無接觸不良、 虛焊等； 用加熱的方法檢查是否是熱穩(wěn)定性較差等。 第171頁/共234頁 二、 實訓舉例 在本實訓中， 我們舉兩個具體例子來讓學生

58、們有針對性地了解電路的故障及如何排除故障， 以增強學生的動手能力。 第172頁/共234頁 實例（一） 直流電阻性電路故障的檢查。 直流電阻性電路故障的檢查一般有兩種方法。 (1) 用直流電壓表（或萬用表直流電壓擋）檢查電路故障。 實訓步驟如下： 檢查串聯電路的故障。 第173頁/共234頁圖10.35 檢查串聯電路故障的實訓電路 baUscR1defR2第174頁/共234頁 在圖10.35所示電路中的a、 f處換上一根斷線， 重復上述測量， 并將數據記入表10-23中。 在圖10.35所示電路中， 用一根導線連接e、 f兩點， 重復上述測量， 并將數據記入表10-23中。 第175頁/共2

59、34頁表 10-23 第176頁/共234頁 檢查混聯電路的故障。 按圖10.36接線， 直流穩(wěn)壓電源Us取12 V， 電阻R1、 R2、 R4均取100 ， R3取50 ， 以電路中a點為參考點， 用電壓表測量表10-24中所列各點的電位和各段電壓， 并將數據記入該表中。 在圖10.36所示的電路中， 斷開并聯支路的cf支路， 重復上述測量， 并將數據記入表10-24中。 在圖10.36所示的電路中， 短接并聯支路的cd支路， 重復上述測量， 并將數據記入表10-24中。 第177頁/共234頁UsR1R3cfedR2R4ab圖10.36 檢查混聯電路故障的實訓電路第178頁/共234頁表

60、10-24 第179頁/共234頁 (2) 用萬用表電阻擋檢查電路故障。 首先切斷線路的電源， 用萬用表電阻擋檢查各元件引線及導線連接點是否斷開， 電路有無短路， 如遇復雜電路時， 可以斷開一部分電路后分別進行檢查。 第180頁/共234頁 實例（二） 照明電路中線路故障的排除及日光燈電路的常見故障分析。 1. 線路故障和排除方法 以家庭用電為例。 1） 短路故障的排除方法 因為室內用電設備都是并聯在電源兩端， 所以電路中任何一處發(fā)生短路都會燒斷保險絲。 第181頁/共234頁 2） 斷路故障的排除方法 當發(fā)現是室內斷電， 發(fā)生斷路的地方一般是在配電板或室內總干線上。 第182頁/共234頁