電氣基礎(chǔ)知識(shí)2

課程目標(biāo)通過這次培訓(xùn)，達(dá)到電工入門水平。掌握電氣安全基礎(chǔ)知識(shí)。了解一些電氣元器件。掌握電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行注意事項(xiàng)及常見控制回路。了解的特點(diǎn)，看懂簡(jiǎn)單的梯形圖。課程內(nèi)容1、電氣基礎(chǔ)知識(shí)2、常見電氣元器件及應(yīng)用3、常見電動(dòng)機(jī)控制回路4、簡(jiǎn)介第一單元電氣基礎(chǔ)知識(shí)一、驗(yàn)電筆二、安全用電三、照明控制回路一驗(yàn)電筆驗(yàn)電筆電工常叫它測(cè)電筆，簡(jiǎn)稱電筆。電筆是用來檢查測(cè)量低壓導(dǎo)體和電氣設(shè)備的金屬外殼是否帶電的一種常用工具。驗(yàn)電筆常做成鋼筆式結(jié)構(gòu)，有的也做成小型螺絲刀結(jié)構(gòu)，前端是金屬探頭，后部塑料外殼內(nèi)裝配有氖泡、電阻和彈簧，上部有金屬端蓋或鋼筆型掛鼻，使用時(shí)作為手觸及的金屬部分。普通低壓驗(yàn)電筆的電壓測(cè)量范圍在60－500V之間，低于60V時(shí)電筆的氖泡可能不會(huì)發(fā)光顯示，高于500V的電壓則不能用普通驗(yàn)電筆來測(cè)量，以免造成人身觸電，很不安全。所以必須提醒電工初學(xué)者，切勿用普通驗(yàn)電筆測(cè)量超過500V的電壓。當(dāng)用驗(yàn)電筆測(cè)試帶電體時(shí)，帶電體上的電壓經(jīng)筆尖（金屬體），氖泡電阻彈簧，筆尾端的金屬體，再經(jīng)過人體接入大地，形成回路。帶電體與大地之間的電壓超過60V后，氖泡便會(huì)發(fā)光，指示被測(cè)帶電體有電。初學(xué)的電工，在使用電筆時(shí)要注意以下3個(gè)問題：1使用驗(yàn)電筆之前，首先要檢查電筆有無安全電阻在里面，再直觀檢查驗(yàn)電筆是否損壞，有無受潮或進(jìn)水，檢查合格后方可使用。

2在使用驗(yàn)電筆正式測(cè)量電氣設(shè)備是否帶電之前，先要將驗(yàn)電筆在有電源的部位檢查一下氖泡是否能正常發(fā)光，如果驗(yàn)電筆氖泡能正常發(fā)光，則可開始使用。3如果驗(yàn)電筆需在明亮的光線下或陽光下測(cè)試帶電體時(shí)，應(yīng)當(dāng)避光檢測(cè)電氣設(shè)備是否帶電，以防光線太強(qiáng)不易觀察到氖泡是否發(fā)亮，造成誤判。

（1）不要亂拉電線、亂接用電設(shè)備。（2）如發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備起火時(shí)，要立即拉開電源開關(guān)。在未切斷電源以前，不能用水或酸堿泡沫滅火器滅火。（3）不要用濕手去摸燈口、開關(guān)和插座等電氣設(shè)備。（4）如發(fā)現(xiàn)有人觸電，應(yīng)趕快切斷電源或用干木棍等絕緣物將電線挑開，使觸電者及時(shí)脫離電源。二安全用電1安全用電常識(shí)2發(fā)生觸電的原因發(fā)生觸電的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）人們?cè)谀撤N場(chǎng)合沒有遵守安全工作規(guī)程，直接接觸或過分靠近電氣設(shè)備的帶電部分。（2）電氣設(shè)備安裝不合乎規(guī)程的要求，帶電體的對(duì)地距離不夠。（3）人體觸及到因絕緣損壞而帶電的電氣設(shè)備外殼和與之相連接的金屬構(gòu)架，而這些外殼和支架的接地（或接零）又不合格。3安全電壓人體與電接觸時(shí)，對(duì)人體各部組織（如皮膚、心臟、呼吸器官和神經(jīng)系統(tǒng)）不會(huì)造成任何損害的電壓叫做安全電壓。我國(guó)根據(jù)具體環(huán)境條件的不同，安全電壓值規(guī)定為：在無高度觸電危險(xiǎn)的建筑物為65伏；在有高度觸電危險(xiǎn)的建筑物為36伏；在有特別觸電危險(xiǎn)的建筑物為12伏；4靜電產(chǎn)生的原因及其危害靜電是由不同物質(zhì)的接觸、分離或互相摩擦而產(chǎn)生的，例如在生產(chǎn)工藝中的擠壓、切割、攪拌和過濾，以及生活中的行走、起立、脫衣服等，都會(huì)產(chǎn)生靜電。靜電的電位一般是較高的。例如人在穿、脫衣服時(shí)，有時(shí)可產(chǎn)生一萬多伏的電壓（不過其總的能量是較小的）。靜電的危害大體上分為使人體受電擊、影響產(chǎn)品質(zhì)量和引起著火爆炸三個(gè)方面。如A廠中田斜裁機(jī)導(dǎo)開工位在未采取措施消除靜電前，操作工經(jīng)常受電擊。5絕緣擊穿我們所說的絕緣體，只是指其導(dǎo)電能力比導(dǎo)體相對(duì)弱些的物體。例如常用的電線用塑料皮做絕緣，它的耐電壓能力是500伏，通常在200伏電壓情況下使用，有安全保護(hù)作用，但如果電壓超過500伏，絕緣性能變差，甚至失去絕緣能力而導(dǎo)電，這就是日常提到的絕緣擊穿。有些絕緣體遇到高溫或受潮濕，或者長(zhǎng)久使用呈老化，都有可能使絕緣能力下降，如常見的漏電現(xiàn)象，稱之為絕緣損壞。所以要防止電氣設(shè)備受潮，要監(jiān)視電氣設(shè)備的溫度不能過高，電壓不要超過設(shè)備的額定值。圖：用兩只雙連開關(guān)在兩地控制一盞燈線路有時(shí)為了方便，需要在兩地控制一盞燈。例如樓梯上使用的照明燈，要求在樓上、樓下都能控制其亮滅，它需要多用一根連線，其接線方法見圖1，K1、K2為單刀雙擲開關(guān)。三照明控制回路1照明雙控電路下圖所示是三個(gè)開關(guān)控制一盞燈線路。K1、K3為單刀雙擲開關(guān)，而K2用雙刀雙擲開關(guān)。K1、K2、K3三個(gè)開關(guān)中的任何一個(gè)都可以獨(dú)立地控制電路通斷。圖：用三個(gè)開關(guān)控制一盞燈線路2照明三聯(lián)電路第二單元常見電氣元器件及應(yīng)用一變壓器二電機(jī)三開關(guān)等四斷路器等五交流接觸器六控制繼電器一變壓器變壓器—（序）在交流電路中將電壓升高或降低的設(shè)備叫變壓器。變壓器能將任一數(shù)值的電壓轉(zhuǎn)變成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿足電能的輸送、分配和使用要求。如B廠高裁機(jī)電控柜上面的380220V的變壓器。二電機(jī)（圖）1直流電機(jī)（圖）2溫升與電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)溫升是指電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，繞組溫度高于周圍環(huán)境溫度的容許值，也稱為容許溫升。也就是說，繞組允許的最高溫度應(yīng)是溫升加上環(huán)境溫度，而環(huán)境溫度國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)為40℃。例如銘牌標(biāo)出溫升75℃，則表明該電動(dòng)機(jī)繞組容許的最高溫度為75℃+40℃=115℃。也就是說電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，繞組溫度不允許超過115℃，長(zhǎng)時(shí)間超過這一容許溫度，電動(dòng)機(jī)繞組將會(huì)燒毀。通常電動(dòng)機(jī)運(yùn)行6小時(shí)后，溫升便達(dá)到穩(wěn)定值。3電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中注意事項(xiàng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中應(yīng)注意以下監(jiān)視工作：(1)監(jiān)視電源電壓的變化。電壓變化范圍不應(yīng)超過或低于額定電壓的10%，若低于該范圍，應(yīng)適當(dāng)減輕負(fù)載運(yùn)行。同時(shí)，三相電壓不平衡也不能過大。任意兩相電壓的差數(shù)不應(yīng)超過5%，否則都會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱過快。電動(dòng)機(jī)電源最好裝一只電壓表和轉(zhuǎn)換開關(guān)直接監(jiān)視。(2)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流。在正常情況下運(yùn)行應(yīng)不超過銘牌上的額定值，同時(shí)還應(yīng)注意三相電流是否平衡，任意兩相間的電流差值不應(yīng)大于額定電流的10%，否則說明電動(dòng)機(jī)故障。特別要注意是否有缺相運(yùn)行，容量較大的電動(dòng)機(jī)應(yīng)裝設(shè)電流表監(jiān)視運(yùn)行電流。(3)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的溫度。溫升不應(yīng)超過電動(dòng)機(jī)銘牌上允許的限度，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的溫升是監(jiān)視電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況最直接而又可靠的辦法。在線路上裝設(shè)電流表、電壓表及過載保護(hù)裝置，也是監(jiān)視溫升的主要辦法。用手背摸電動(dòng)機(jī)外殼，如果沒有發(fā)燙到要縮手的感覺，說明電動(dòng)機(jī)沒有過熱。如果燙得馬上縮手，難以忍受，則說明電動(dòng)機(jī)的溫度己超過了允許值。用手背而不是用手心摸電動(dòng)機(jī)外殼，是因?yàn)槿f一機(jī)殼帶電時(shí)，手背比手心容易自然地?cái)[脫帶電的機(jī)殼。(4)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的聲音、振動(dòng)和氣味。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，聲音均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無絕緣漆氣味和焦臭味。若發(fā)生異常聲響、劇烈振動(dòng)、絕緣漆臭味等，說明電動(dòng)機(jī)過熱或有其它故障。(5)監(jiān)視傳動(dòng)裝置的工作情況。要隨時(shí)注意皮帶輪或聯(lián)軸器是否有松動(dòng)，傳送皮帶有無打滑現(xiàn)象(打滑是皮帶太松)，皮帶接頭是否完好。

(6)監(jiān)視軸承的工作情況。注意軸承的聲響和發(fā)熱情況。當(dāng)用溫度計(jì)測(cè)量時(shí)，滾動(dòng)軸承發(fā)熱溫度不許超過95℃、滑動(dòng)軸承發(fā)熱溫度不許超過80℃。軸承聲音不正常和發(fā)熱，是軸承潤(rùn)滑不良、磨損嚴(yán)重所致?？傊?，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，監(jiān)視其電流、電壓和溫度是特別重要的工作，因?yàn)楹芏喙收隙寄軓倪@三方面反映出來。三開關(guān)開關(guān)(主令電器)主要用作接通和分?jǐn)嗫刂齐娐?，以發(fā)布命令或用作程序控制。主要品種有：按鈕、腳踏開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、程序開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)等。按鈕的主要品種有：緊急式、鑰匙式、旋轉(zhuǎn)式、帶燈式、點(diǎn)動(dòng)式、自復(fù)位式等。主令電器松動(dòng)時(shí)要注意堅(jiān)固。1開關(guān)主要品種接近開關(guān)，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械式的微動(dòng)開關(guān)與極限開關(guān)，提供了物體接近時(shí)的無接點(diǎn)檢測(cè)。平時(shí)使用時(shí)應(yīng)注意不讓其它物體撞擊，損壞的接近開關(guān)以被撞壞居多。平時(shí)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)注意堅(jiān)固接近開關(guān)的螺絲是否松動(dòng)。1.1接近開關(guān)光電開關(guān)會(huì)從它的發(fā)光元件發(fā)出可見光或紅外光的光束。使用時(shí)應(yīng)注意避免光電開關(guān)被撞擊。安裝時(shí)要注意避開灰塵較多的場(chǎng)所、有強(qiáng)光直射的場(chǎng)所和振動(dòng)厲害的場(chǎng)所。保養(yǎng)時(shí)要注意清潔反射板上的灰塵、堅(jiān)固光電開關(guān)的螺絲是否松動(dòng)。1.2光電開關(guān)四斷路器等1斷路器斷路器主要用作線路過載、短路、漏電或欠壓保護(hù)，也可用作不頻繁接通和分?jǐn)嚯娖?。斷路器跳閘后，排除原因后先分閘后合閘。1斷路器—（序）2刀開關(guān)主要用作電路隔離，有明顯的斷開點(diǎn)3熔斷器主要用作線路和設(shè)備的短路和過載保護(hù)五交流接觸器主要用作遠(yuǎn)距離頻繁地起動(dòng)或控制交直流電動(dòng)機(jī)，以及接通、分?jǐn)嗾９ぷ鞯闹麟娐泛涂刂齐娐?。線圈通電時(shí)產(chǎn)生電磁吸引力將銜鐵吸下，使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。線圈斷電后電磁吸引力消失，依靠彈簧使觸點(diǎn)恢復(fù)到原來的狀態(tài)。交流接觸器—（序）主要用作控制系統(tǒng)中，控制其它電源或作主電路的保護(hù)。主要品種有：電流繼電器、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器、溫度繼電器、熱繼電器、壓力繼電器等。保護(hù)用的繼電器不能隨意調(diào)整設(shè)定值。熱繼電器動(dòng)作后，可自動(dòng)復(fù)位或手動(dòng)復(fù)位。手動(dòng)復(fù)位要在2分鐘后按動(dòng)復(fù)位按鈕，不可在此時(shí)間之前重新起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。控制繼電器1主要品種下層金屬膨脹系數(shù)大，上層的膨脹系數(shù)小。當(dāng)主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時(shí)，雙金屬片的自由端便向上彎曲超出扣板，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點(diǎn)斷開。觸點(diǎn)是接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中的，控制電路斷開便使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動(dòng)機(jī)的主電路。2熱繼電器第三單元常見電動(dòng)機(jī)控制回路一綜述二點(diǎn)動(dòng)控制三直接起動(dòng)控制四多地控制五順序控制一綜述通過開關(guān)、按鈕、繼電器、接觸器等電器觸點(diǎn)的接通或斷開來實(shí)現(xiàn)的各種控制叫做繼電-接觸器控制，這種方式構(gòu)成的自動(dòng)控制系統(tǒng)稱為繼電-接觸器控制系統(tǒng)。典型的控制環(huán)節(jié)有點(diǎn)動(dòng)控制、單向自鎖運(yùn)行控制、正反轉(zhuǎn)控制、行程控制、時(shí)間控制等。

一綜述—（序）電動(dòng)機(jī)在使用過程中由于各種原因可能會(huì)出現(xiàn)一些異常情況，如電源電壓過低、電動(dòng)機(jī)電流過大、電動(dòng)機(jī)定子繞組相間短路或電動(dòng)機(jī)繞組與外殼短路等等，如不及時(shí)切斷電源則可能會(huì)對(duì)設(shè)備或人身帶來危險(xiǎn)，因此必須采取保護(hù)措施。常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)等。按下按鈕，接觸器線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點(diǎn)接通，電動(dòng)機(jī)定子接入三相電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開按鈕，接觸器線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)因斷電而停轉(zhuǎn)。二點(diǎn)動(dòng)控制合上開關(guān)，三相電源被引入控制電路，但電動(dòng)機(jī)還不能起動(dòng)。按下按鈕，接觸器線圈通電，銜鐵吸合，常開主觸點(diǎn)接通，電動(dòng)機(jī)定子接入三相電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。松開按鈕，接觸器線圈斷電，銜鐵松開，常開主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)因斷電而停轉(zhuǎn)。二點(diǎn)動(dòng)控制—（序）起動(dòng)過程：按下起動(dòng)按鈕，接觸器線圈通電，與1并聯(lián)的的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證松開按鈕后線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。三直接起動(dòng)控制三直接起動(dòng)控制—（序1）停止過程：按下停止按鈕2，接觸器線圈斷電，與并聯(lián)的的輔助常開觸點(diǎn)斷開，以保證松開按鈕2后線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。與并聯(lián)的的輔助常開觸點(diǎn)的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、過載保護(hù)和零壓保護(hù)。起短路保護(hù)的是串接在主電路中的熔斷器。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。

三直接起動(dòng)控制—（序2）起過載保護(hù)的是熱繼電器。當(dāng)過載時(shí)，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點(diǎn)斷開，使接觸器線圈斷電，串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的的主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)輔助觸點(diǎn)也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動(dòng)，需按下的復(fù)位按鈕，使的常閉觸點(diǎn)復(fù)位（閉合）即可。起零壓（或欠壓）保護(hù)的是接觸器本身。當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，接觸器線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點(diǎn)自行復(fù)位，切斷電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)解除自鎖。接線原則：所有的起動(dòng)按鈕并聯(lián)，所有的停機(jī)按鈕串聯(lián)。四多地控制因?yàn)?線圈電路中串接有1的常開觸點(diǎn)，所以M1未起動(dòng)時(shí)，即1線圈未通電時(shí)，2線圈不可能通電，M2不可能起動(dòng)；只有當(dāng)按下1，1線圈通電，M1起動(dòng)后，再按2，2線圈通電，M2才起動(dòng)。當(dāng)按下3時(shí)，1、2線圈同時(shí)斷電，M1、M2同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。五順序控制第四單元簡(jiǎn)介一什么是的特點(diǎn)應(yīng)用實(shí)例一（圖）1定義 可編程序控制器（）簡(jiǎn)稱，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。目前已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制裝置。二的特點(diǎn)1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)內(nèi)部開關(guān)是無觸點(diǎn)的，而硬繼電器用的是機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)，可靠程度無法比擬。2、編程軟件，簡(jiǎn)單易學(xué)從清晰直觀的繼電器控制線路演化過來的梯形圖程序易學(xué)易懂，易修改，深受電器工作人員的歡迎。3、適應(yīng)性好，具有柔性生產(chǎn)工藝或設(shè)備改變時(shí)，不必改變硬設(shè)備，只需改變相應(yīng)的軟件就可滿足新的控制要求。產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和模塊化，以適應(yīng)不同的控制要求。4、功能完善，接口多樣除基本單元外，還可選配各種特殊適配器，滿足不同的需要，如數(shù)字量/模擬量輸入輸出，定時(shí)計(jì)數(shù)，A/D與D／A轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)等功能。5、易于操作，維護(hù)方便安裝方便：具有標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝用卡扣。連接方便：具有輸入/輸出端子排，只要用螺絲刀就可以與不同的控制設(shè)備連接。調(diào)試方便：輸入信號(hào)可用開關(guān)來模擬，輸出信號(hào)可觀察面板發(fā)光二極管。維護(hù)方便：完善的自診斷功能和運(yùn)行故障指示裝置。三應(yīng)用的主要應(yīng)用有以下5個(gè)方面：