電氣工程實踐

1、電氣工程實踐電工技術(shù)部分福州大學至誠學院實驗實訓中心內(nèi)容提要安全用電知識繼電接觸器控制線路學習要求認真聽講注意安全節(jié)省材料文明作業(yè)認真畫圖重視工藝實訓報告成績評定每個電路一一驗收通過 電路圖 按圖接線 工藝 美觀實訓報告文明、安全出勤0.三相交流電0.1三相電路的基本連接方式 三角形接法（接法） 星形接法（Y接法） 0.2 三相制供電系統(tǒng) 0.5.1 中性點直接接地的供電系統(tǒng)三相四線制供電系統(tǒng)，能提供相電壓、線電壓兩種不同的電壓。線電壓=3 相電壓。220/380V低壓配電系統(tǒng)的中性點一般是直接接地的。低壓三相負載使用L1、L2、L3三根相線，電壓380V，單相負載使用一根相線和一根零線，電壓

2、220V。相線中（零）線中性點（零點）接地相電壓（共3個）線電壓（共3個）0.5.2 中性點不接地的供電系統(tǒng)三相三線制供電系統(tǒng)10kV高壓配電系統(tǒng)多為中性點不接地的供電系統(tǒng)0.3 接地角鋼接地極（鍍鋅）鋼筋混凝土基礎中的鋼筋地下金屬管道跳到 2電動機1 . 安全用電1.1電流對人體的傷害 1.1.1電擊與電傷 電擊是電流通過人的身體內(nèi)部，影響呼吸、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部器官和組織的破壞，乃致死亡。電傷主要是電對人體外表的傷害，包括電弧燒傷、熔化的金屬滲入皮膚等傷害。 1.1.2 影響觸電傷害程度的因素電流大小 時間長短電路路徑電源頻率健康狀態(tài)1.1.3 觸電的形式單線觸電兩線觸電跨步電壓

3、觸電1.2 預防觸電的技術(shù)措施2.2.1 接地保護2.2.2 接零保護2.2.3 漏電保護2.2.4 特低電壓（安全電壓）接地保護就是為了預防正常情況不帶電的電氣設備的金屬外殼意外帶電造成觸電而把電氣設備的金屬外殼以及與它連接的金屬部分與接地裝置作良好的金屬連接。接地保護適用于中性點不接地的配電網(wǎng)，常見于10kV高壓配電電網(wǎng)。1.2.1 接地保護1.2.2 保護接零接零保護就是為了預防正常情況不帶電的電氣設備的金屬外殼意外帶電造成觸電而把電氣設備的金屬外殼以及與它連接的金屬構(gòu)架等與零線作良好的金屬連接。接零保護用于中性點直接接地的220/380V低壓配電網(wǎng)。 1.2.3 漏電保護以220V單相

4、供電線路為例，正常的負載電流是從電源經(jīng)相線流到負載，然后從零線流回電源。此時相線和零線的電流總是大小相等，方向相反的。有人觸電時，觸電電流從電源經(jīng)相線來，流經(jīng)人體后，由腳入地，再經(jīng)大地流回電源。這時相線的電流就比零線的大。利用這一點就能探測出是否有人觸電（或線路存在漏電）。 人身觸電電流的檢測零序電流互感器漏電保護器的工作原理漏電保護器使用知識試驗與復位。作人體直接觸電保護時動作電流應小于30mA，動作時間應小于0.1s。安裝好后應試驗方可投入使用，以后應定期作漏電保護試驗（每月一次）。按規(guī)定應該裝漏電保護器的地方不能隨便將漏電保護器拆除不用。1.2.4 特低電壓（安全電壓）人體的電阻大約幾百

5、至幾千 ，加在人體上的電壓越低，通過人體的電流就越小。當供電電壓足夠低，發(fā)生觸電時，通過人體的電流就可以小于安全電流。但是，供電電壓越低，供電的經(jīng)濟性越不好。特低電壓供電適用于觸電環(huán)境特別不好的局部小范圍，如機床的照明、“行燈”等。安全電壓等級為42V、36V、24V、12V、6V。安全電壓并不是絕對“安全”的。1. 3 觸電急救 觸電急救的要點是動作迅速、救護得法。1.3.1使觸電者脫離電源1） 救護人不可直接用手或使用金屬及潮濕的物件作為救護工具，必須使用適當?shù)慕^緣工具。救護人最好用一只手操作，以防自己觸電。2） 防止觸電者脫離電源后可能的摔傷。 1.3.2 根據(jù)觸電者受傷情況進行適當?shù)木?/p>

6、護如果觸電者未失去知覺，僅在觸電過程中曾一度昏過，則應保持安靜，繼續(xù)觀察，并請醫(yī)生前來診治或送往醫(yī)院。 如果觸電者已失去知覺，但心臟跳動和呼吸還存在，應使觸電者舒適、安靜地平臥。周圍不圍人，讓空氣流通，以利呼吸。同時，速請醫(yī)生診治。 如果觸電者呼吸、脈搏、心臟跳動均已停止，這可能只是“假死”狀態(tài)，必須立即實施人工氧合（心肺復蘇），進行緊急救護 。人工呼吸法將觸電者身上妨礙呼吸的衣領、上衣、褲帶等解開，將觸電者口腔的食物、假牙等取出，使呼吸道暢通。使觸電者仰臥，頭部盡量后仰，鼻孔朝天，頸部下方可以墊起，但不可在頭部下墊枕頭或其他物品。捏緊觸電者鼻孔，救護人深吸一口氣后緊靠觸電者的口向內(nèi)吹氣(下左

7、圖)，為時約2秒鐘。 吹氣完畢，立即離開觸電者的口，并松開觸電者的鼻孔，讓他自行呼氣(下右圖)，為時約3秒鐘。如果觸電者的牙關(guān)緊閉，無法張開其嘴巴，可改為捂緊其嘴巴，對其鼻子吹氣。胸外心臟擠壓法使觸電者仰臥在比較堅實的地面上，姿式同人工呼吸。救護人跪在觸電者腰部一側(cè)，或者跨跪在他的身體兩側(cè)，兩手相疊，手掌根部放在心窩稍高一點的地方。掌根用力向下擠壓，成人壓陷34厘米。每秒鐘擠壓一次，每分鐘擠壓60次 。擠壓后迅速放松，讓觸電者胸廓復原、血液充滿心臟。 觸電者如系兒童，用力要輕些，每分鐘宜擠壓100次左右。人工呼吸 上述各種緊急救護方法，不管采用哪種，都必須爭奪每一秒鐘的時間，不得稍有耽誤。要注

8、意保持空氣流通。天冷時要注意保溫。進行人工氧合施救，貴在堅持不斷，切不可輕率中止。即使在運送醫(yī)院的途中，也必須繼續(xù)。 人工氧合過程中，如果發(fā)現(xiàn)觸電者皮膚由紫變紅，瞳孔由大變小，則說明人工氧合收到了效果；如果發(fā)現(xiàn)觸電者嘴唇稍有開合，或眼皮活動，或喉嗓間有咽東西的動作，則應注意其是否有自動心臟跳動和自動呼吸。觸電者自己開始呼吸時，即可停止人工氧合。如果人工氧合停止后，觸電者仍不能自己呼吸，則應立即再作人工氧合。 急救過程中，只有經(jīng)醫(yī)生作出無法救活的診斷后方可停止人工氧合。 電動機是一種將電能轉(zhuǎn)換成機械能，并輸出機械轉(zhuǎn)矩的動力設備。2 交流異步電動機 2.1三相異步電動機的接線具體某一臺電動機的接法

9、應按銘牌規(guī)定2.2 改變電動機轉(zhuǎn)向的方法=+對調(diào)任意2根電源線2.3 三相交流異步電動機的運行常識通電后應立即啟動并迅速加速。若不動，或緩慢轉(zhuǎn)動，并伴有異常震動與聲響，應立即斷電檢查。三相電源線若斷了一相，只通兩相，叫“兩相運轉(zhuǎn)”（或叫“單相運轉(zhuǎn)”），靜止的電動機將不能起動（伴有嗡嗡響），或者極慢轉(zhuǎn)動；已經(jīng)轉(zhuǎn)動的電動機發(fā)生電源線斷一根時，電動機會繼續(xù)轉(zhuǎn)動。這2種情況電動機的電流都會增大，容易過載燒毀，應立即停機。3. 繼電接觸器控制系統(tǒng)大部分機械設備是由電動機拖動的。電動機的起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速、停止、制動是由電動機的控制系統(tǒng)來控制的，它必須滿足機械設備的運轉(zhuǎn)的種種要求(控制、保護及自動化)。繼電

10、接觸器控制系統(tǒng)是一種應用廣泛的電動機的控制系統(tǒng)。它是由開關(guān)、繼電器、接觸器、按鈕等有觸點的開關(guān)電器組成的。 自動空氣斷路器（空氣開關(guān)）除了能操控電路的通斷外，還能具有過載、短路、失電壓等保護功能。多用于低壓配電電路，也可用于不頻繁起動電動機。電磁脫扣器作短路保護熱脫扣器作過載保護失壓脫扣器作失壓保護外形自動空氣斷路器結(jié)構(gòu)示意圖常用控制電器之一空氣開關(guān)常用控制電器之二熔斷器 熔斷器簡稱保險絲，是最簡單有效的短路保護裝置。 熔斷器中的熔絲和熔片是用易熔合金制成的，當流過熔體的電流大于它的額定值時，熔體因過熱而熔斷，自動切斷電源，起到保護作用。符號FU常用控制電器之三按鈕結(jié)構(gòu)及符號按下復合按鈕，常閉

11、觸點先斷開、常開觸點稍后閉合；松開按鈕，在彈簧作用下觸點恢復原態(tài)（常開觸點先斷開、常閉觸點稍后閉合）。常用控制電器之四交流接觸器交流接觸器是電磁鐵操作的開關(guān)。觸頭系統(tǒng)電磁系統(tǒng)鐵芯、銜鐵線圈三對主觸頭：控制主電路的通、斷。若干輔助常開、常閉觸頭：用于實現(xiàn)各種控制功能。外 形結(jié)構(gòu)示意常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點電路符號交流接觸器一般具有3個常開的主觸點和若干個常開、常閉輔助觸點（不同型號數(shù)量不一）。主觸點的額定電流依規(guī)格而大小不同，輔助觸點的額定電流均為5A。主觸點的額定電流應按所控制的負載電流大小選擇。線圈電壓有380V、220V、127V、110V、36V等多種，應與控制電源電壓一致。接觸

12、器吸合時常閉觸點先斷開，常開觸點稍后才閉合；接觸器斷電釋放時常開觸點先斷開，常閉觸點稍后才閉合。在電路原理圖中，同一個交流接觸器的線圈、主觸點、輔助觸點常常是畫在不同的地方，但是它們的文字符號相同。多個交流接觸器時用KM1、KM2來區(qū)分。CJX2-09交流接觸器主觸點2(L2)主觸點1(T1)主觸點2(T2)主觸點3(L3)主觸點3(T3)輔助觸點輔助觸點線圈A1線圈A2線圈A2主觸點1(L1)3.1 點動控制如果電動機需要長時間工作，就要一直按著按鈕。 有更好的方法嗎？動作過程按下按鈕SB KM線圈通電 KM主觸頭閉合 電機轉(zhuǎn)動； 松開按鈕SB KM線圈斷電 KM主觸頭斷開 電機停轉(zhuǎn)。 3.

13、2 連續(xù)運轉(zhuǎn)控制控制過程按下按鈕SB2 KM線圈通電 KM主觸頭閉合電動機轉(zhuǎn)動； KM 輔助常開觸點閉合 KM自鎖。按下停止按鈕SB1KM線圈斷電 KM 主觸頭斷開 電動機停轉(zhuǎn)； KM 輔助觸頭斷開解除KM自鎖。自鎖（自保持）失壓保護連續(xù)運轉(zhuǎn)的電動機經(jīng)常因為過載而燒毀。 有什么方法避免這種情況發(fā)生嗎？起動用綠色按鈕停止用紅色按鈕工作原理： 發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱而彎曲，推動觸點動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合。將常閉觸頭串在交流接觸器的線圈電路中，就可以在電動機過載時自動斷電，保護電動機免于因過載而燒毀。常開觸點可用于接通信號裝置。常用控制電器之五熱繼電器使用要點

14、： 發(fā)熱元件的額定電流要根據(jù)被保護電動機的額定電流選擇并調(diào)整。例：3kW電動機額定電流6.4A,選熱繼電器7.2A,其電流調(diào)整范圍4.57.2A.3.2 連續(xù)運轉(zhuǎn)控制控制功能單向轉(zhuǎn)動連續(xù)運轉(zhuǎn)保護功能短路保護過載保護失壓保護主電路短路保護控制電路短路保護失壓保護電動機過載保護3.3 時間控制電路 用途 產(chǎn)生延遲信號，從得到輸入信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延遲時間后才輸出信號（觸點的閉合或斷開）。 時間繼電器分為通電延時型和斷電延時型兩種。 通電延時型線圈通電時常開觸點延時閉合，常閉觸點延時斷開；斷電時常開觸點立即斷開，常閉觸點立即閉合。 斷電延時型線圈通電時常開觸點立即閉合，常閉觸點

15、立即斷開；斷電時常開觸點延時斷開，常閉觸點延時閉合。常用控制電器之六時間繼電器通電延時8腳管座連接延時范圍：01s、10s、60S、6min四檔電源電壓：AC220V、DC12V/24VST3P時間繼電器延時時間到燈亮線圈加電燈亮跳過例2控制功能單向轉(zhuǎn)動連續(xù)運轉(zhuǎn)手動/定時自動停機保護功能短路保護過載保護失壓保護想一想用按鈕操控一個燈泡，手按按鈕啟動點亮6秒后自動熄滅（樓道燈）。怎么做？用按鈕操控一個燈泡，按起動按鈕后燈泡點亮。按停止按鈕后繼續(xù)亮6秒后熄滅。怎么做？用按鈕操控一個燈泡，按啟動按鈕后燈泡以60次/min的速率閃光。按停止按鈕后燈泡停止閃光，熄滅。怎么做？導線應走行線槽。導線在線槽內(nèi)

16、不要拉得太緊，應自由松懈，導線應在離所接的接線端最近處垂直引出線槽，線槽外的導線要平直、整齊、美觀。安裝板內(nèi)用單股硬線，主電路用黑色，控制電路用紅色，零線用淺藍色。導線插入瓦型墊片下不必彎成圓圈，每個瓦型墊片最多壓2根導線。從端子排至按鈕的連線用多股軟線，顏色不限，調(diào)試完成后包纏繞管。控制電路套號碼管。剝導線絕緣層不能傷到銅芯。導線進接線端要插到底，露出的銅線不超過2mm。不要將塑料皮壓到接線端里邊。接線工藝&注意事項 電工實訓安全守則不得在實驗室里開玩笑打鬧。在熟悉實驗臺所有開關(guān)的作用和操作方法之前不得通電作實驗。通電之前，應將線路仔細檢查一遍，應將所有接線端子板保護蓋板安上。通電之前，應將

17、通電后要進行的事項以及預期的響應復誦一遍。通電以后，只許單手食指操作按鈕。通電以后，電路的響應與預期的不一樣時，應該立即斷電，再去思考分析原因，嚴禁帶電檢查電路。不得用手接觸電機軸的方法試探電機的轉(zhuǎn)向。試驗結(jié)束應立即斷開電源。實訓臺電源開關(guān)總電源開關(guān)（帶漏電保護）電源 電壓表電壓表 轉(zhuǎn)換開關(guān)電流表保險絲電源輸出考慮：電動機的正反轉(zhuǎn)怎么控制？ 要使電動機反轉(zhuǎn)，只要將三根供電線中的任意2根對調(diào)。 這個工作由主電路完成。KM1吸合時電動機正轉(zhuǎn)；KM2吸合時電動機反轉(zhuǎn)。上述正、反轉(zhuǎn)控制電路暗藏著問題？如何改進控制電路，從而避免上述情況發(fā)生？ 很容易在電動機正轉(zhuǎn)時按下反轉(zhuǎn)按鈕或在電動機反轉(zhuǎn)時按下正轉(zhuǎn)按鈕

18、，當兩個接觸器同時吸合時就造成兩相短路！互鎖：將KM1的常閉觸點串聯(lián)在KM2線圈的電路中，實現(xiàn)KM1吸合時KM2不可能吸合的自動控制；將KM2的常閉觸點串聯(lián)在KM1線圈的電路中，實現(xiàn)KM2吸合時KM1不可能吸合的自動控制。這樣就可以完全避免KM1、KM2同時吸合造成電源短路。3.4 接觸器連鎖的正反轉(zhuǎn)控制這個正、反轉(zhuǎn)控制電路有何不足？如何改進控制電路，實現(xiàn)一步操作，能立即反轉(zhuǎn)？正轉(zhuǎn)時要想反轉(zhuǎn)必須先按停止按鈕，再按反向起動按鈕，反之亦然。有時候這會帶來不方便。按鈕互鎖：將SB2的常閉按鈕串聯(lián)在KM2的線圈電路中，按下SB2時就會先停止KM2，稍后接通KM1，實現(xiàn)停KM2和開KM1的一次操作；將S

19、B3的常閉按鈕串聯(lián)在KM1的線圈電路中，就能實現(xiàn)停KM1和開KM2的一次操作。這樣就實現(xiàn)了正、反轉(zhuǎn)立即轉(zhuǎn)換。3.5 雙重連鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路控制功能正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)連續(xù)運轉(zhuǎn)保護功能短路保護過載保護失壓保護3.6兩地控制功能：a處、b處各有2個按鈕，都可以對某臺電動機進行“起動”“停止”控制。原理：連接規(guī)律： 起動常開、并聯(lián) 停止常閉、串聯(lián)想一想三地的起動、停止控制怎么做？四地的起動、停止控制怎么做？接觸器連鎖的正反轉(zhuǎn)控制能不能兩地控制？雙重連鎖的正反轉(zhuǎn)控制能不能兩地控制？3.7 限位與自動往返控制電路常用控制電器之七行程開關(guān)位置開關(guān)又叫限位開關(guān)或行程開關(guān)。其結(jié)構(gòu)與工作原理與按鈕相像，但觸點的動作不是

20、靠手按，而是由運動機構(gòu)移動到一定位置對它撞壓。3.7.1 行程（限位) 控制電路3.7.2 自動往返 控制電路3.8 連鎖聯(lián)鎖用于一個接觸器的吸合受另一個接觸器的吸合與否的制約。連鎖是應用很靈活的一種控制環(huán)節(jié)，能實現(xiàn)2個繼電器之間多種花樣的制約條件?；ユi就是連鎖的一種，是兩條接觸器不允許同時吸合的制約。 請設計制作出符合下列要求的控制電路。 設計原理圖 簡述原理 列材料表 連接電路 試車驗收電氣工程實踐報告4 電氣控制原理圖原理圖分主電路和控制電路兩部分:主電路是從電源到電動機的供電電路,是大電流通過的部分，（用粗線條）畫在原理圖的左邊?？刂齐娐分煌ㄟ^小電流,一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器

21、的輔助觸點、繼電器的觸點等組成的控制電路、信號電路等，（用細線條）畫在右邊。各電氣元器件，一律采用國家標準規(guī)定的圖形符號和文字符號。同一電器元件的各部件可以不畫在一起，但文字符號要相同。多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字序號的下標來區(qū)別，如KM1, KM2等。所有按鈕、觸點均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出。 直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖樣上方(直流電源的正極)和下方(直流電源的負極)。多相電源電路，集中水平畫在圖樣上方，相序自上而下排列。中性線(N)和保護接地線(PE)放在相線之下。主電路與電源電路垂直畫出。耗電元件(如電器的線圈，電磁鐵，信號燈等)直接與下方水平線連接，控制觸點連接在上方水平線與耗電元件之間。 電路中各元器件觸點圖形符號，當圖形垂直放置時以“左開右閉”繪制，即垂線左側(cè)的觸點為動合觸點，垂線右側(cè)的觸點為動斷觸點。當圖形為水平放置時以“上閉下開”繪制，即在水平線上方的觸點為動斷觸點，在下方的觸點為動合觸點。4.1 繪制原則4.2 圖區(qū)4.3 觸電位置的索引4.4 節(jié)點的標號對接觸器，其各欄的含義如下：左欄中欄右欄主觸點所在的圖區(qū)號動合輔助觸點所在的圖區(qū)號動斷輔助觸點所在的圖區(qū)號對繼電器，其各欄的含義