电工证培训课本
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简介本教材依据劳动部职业平安与锅炉压力容器监察局组织编写的特种作业人员培训考核统编教材?电工?、全国中等职业学校电工类专业通用教材?电工仪表与测量?〔第三版〕、全国中等职业技术学校机械类专业通用教材?电工学?〔第三版〕编写,内容包括:电路的全然概念和全然定律,磁路的全然概念和全然定律,三相交流电的相关知识,常用电工仪表,发电机相关知识,变压器的相关知识,电动机的相关知识,预防触电。
本教材作为我分公司特种作业人员电工的培训教材。
名目第一章电路的全然概念和全然定律一、全然感念1.电流流经的路径喊电路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的,它的作用是A:实现电能的传输和转换;B:传递和处理信号〔如扩音机、收音机、电视机〕。
一般电路由电源、负载和连接导线〔中间环节〕组成。
〔1〕电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置,如:发电机、电池和各种信号源。
〔2〕负载是将电能或电信号转换成其它形势的能量或信号的用电装置。
如电灯、电动机、电炉等根基上负载,是取用电能的设备,它们分不将电能转换为光能、机械能、热能。
〔3〕变压器和输电线是中间环节,是连接电源和负载的局部,它起传输和分配电能的作用。
2.电路分为外电路和内电路。
从电源一端通过负载再回到电源另一端的电路,称为外电路;电源内部的通路称为内电路。
3.电路有三种状态:通路、开路和短路。
〔1〕通路是连接负载的正常状态;〔2〕开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线,电路中的电流I=0,电源的开路电压等于电源电动势,电源不输出电能。
例如生产现场的电流互感器二次侧开路,开路电压特别高,将对工作人员和设备造成特别大威胁;〔3〕短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接,短路时,外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通,不再流过负载。
因为在电流的回路中仅有特别小的电源内阻,因此这时的电流特别大,此电流称为短路电流。
短路也可发生在负载端或线路的任何处。
低压电工培训教材(第一版)前言电工是一种特殊工种,不仅作业技能的专业性强,而且对作业的安全保护有特殊要求。
因此,对从事电工作业的人员,在上岗前,都必须进行作业技能和安全保护的专业培训,经过考核合格后,才允许上岗作业。
从各个国家的情况来看,均由从事电力供应的电力部门来承担这任务。
不仅电力系统内的电工须经培训,各企业的电工同样需经过培训,合格后才准从事电工行业。
低压电工教材的主要内容有:电工测量;电动机与电动机拖动;变压器;低压电器及成套装置;电气设备的安装和故障排除;电气照明;安全用电、防雷、防火;电气实际操作等内容。
这套教材以低压电气的主要元件为主线条,以检修技术为基调编写的。
在编写时,充分注意了知识的覆盖面,以适应对低压电工培训的需要;并且注重了教材的实用性,尽可能多介绍些实际操作方面的技能;增添了一实际操作的范例,使教材更具有实用性。
相信经过培训后大部分人员将达到初级以上或中级维修电工的水平。
由于编者水平有限,并且时间较紧,本书中肯定有很多谬误之处,请大家批评指正。
目录第一章:电工测量 (6)一、电工常用携带式仪表的应用 (6)(一)万用表的应用 (6)(二)钳形电流表的应用 (7)(三)兆欧表的使用 (9)二、直流电阻的测量 (11)(一)电压、电流表法 (11)(二)万用表法和欧姆表法 (11)(三)直流单臂电桥(惠斯顿电桥)测量法 (11)(四)直流双臂电桥(凯尔文电桥)测量法 (14)三、接地电阻的测量 (18)四、电能的测量 (20)第二章:电动机与电动机拖动 (23)一、三相异步电动机 (23)(一)三相异步电动机的结构 (23)(二)三相异步电动机的维护与检修 (25)(三)三相异步电动机的常见故障及修理方法 (28)二、三相交流异步电动机的启动、调速及制动 (29)(一)三相交流异步电动机的启动 (29)(二)三相交流异步电动机的调速 (32)(三)三相交流异步电动机的制动 (34)三、电动机的使用和维护 (36)(一)电动机的日常运行和维护 (36)(二)异步电动机的常见故障及处理 (39)四、直流电动机 (44)(一)直流电动机的分类 (44)(二)直流电动机的接线 (44)(三)直流电动机的结构 (46)(四)直流电动机的维护 (47)(五)直流电动机的检修 (48)(六)直流电动机的常见故障及处理方法 (49)五、电焊机的维护与检修 (50)(一)交流电焊机 (50)(二)直流电焊机 (52)第三章:变压器 (54)一、电力变压器的基本结构 (54)二、变压器基础知识 (54)(一)概述 (54)(二)变压器的工作原理 (55)(三)变压器的技术数据 (56)三、电力变压器的检查维护及故障处理 (57)(一)电力变压器的检查维护项目 (57)(二)电力变压器故障分析及处理 (58)四、电力变压器的修理 (59)(一)变压器修理的一般规定 (59)(二)电力变压器的一般修理 (60)(三)电力变压器器身解体修理 (60)五、变压器运行中的检查和维护 (64)(一)变压器的巡视检查 (64)(二)变压器异常运行和常见故障分析 (65)(三)变压器的检修和试验 (67)六、附电力变压器的试验规程 (69)(一)常规预防性试验项目 (69)(二)交接验收及大修试验项目(常规预防性试验项目+以下试验项目) (69)(三)电力变压器的试验周期和要求 (70)第四章:低压电器及成套装置 (74)一、常用低压电器的分类 (74)二、开关电器 (74)三、保护电器 (78)四、控制电器 (80)第五章:电气设备的安装和故障排除....................................................................... 错误!未定义书签。
中级电工培训课程第一部分:电工基础理论一、电路基础知识1. 电路的基本概念:电路是由电源、负载和导线组成的闭合回路,通过导线将电源与负载连接起来,使电能得以传输和转换。
2. 电路元件:电路元件包括电源、电阻、电容、电感等,它们在电路中起着不同的作用。
3. 电路的基本定律:欧姆定律、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律等,是分析电路的基本工具。
二、直流电路分析1. 串联电路:电路元件依次连接,电流在各个元件中相等,电压分配与元件电阻成正比。
2. 并联电路:电路元件并列连接,电压在各个元件中相等,电流分配与元件电阻成反比。
3. 混联电路:串联电路与并联电路的组合,分析时需分别考虑。
三、交流电路分析1. 正弦交流电:交流电的电压和电流随时间呈正弦波形变化。
2. 交流电路元件:电阻、电感、电容在交流电路中的作用与直流电路有所不同。
3. 交流电路的分析方法:相量法、复数法等,用于分析交流电路的电压、电流和功率。
四、电工测量仪表1. 电压表、电流表、欧姆表等基本测量仪表的使用方法。
2. 电能表、功率表等专用测量仪表的使用方法。
3. 测量误差及消除方法。
五、安全用电知识1. 电工安全操作规程:电气设备的安装、调试、检修等操作过程中应遵守的安全规定。
2. 触电急救:触电事故的处理方法,包括现场急救和送医治疗。
3. 防雷、防静电、防电火灾等安全措施。
六、电工材料与工具1. 常用电工材料:导线、绝缘材料、电气设备等。
2. 常用电工工具:螺丝刀、扳手、电笔、万用表等。
3. 电工工具的使用与维护。
七、电气设备与线路1. 电气设备的分类及特点:变压器、电动机、开关设备等。
2. 电气线路的组成及敷设:配电线路、照明线路、动力线路等。
3. 电气设备的安装与调试。
八、电气故障分析与处理1. 常见电气故障现象:短路、断路、过载、接触不良等。
2. 电气故障的分析方法:故障原因、故障部位、故障类型等。
3. 电气故障的处理方法:排除故障、修复设备、预防措施等。
电工企业内部取证学习资料热电三分公司培训科编制2012年9月第一章电工基础第一节直流电路一、直流电路的基本概念(一)电路电路是电流的通路,它是为了某种需要由某些电气设备或元件按一定方式组合起来的。
它的作用是实现电能的传输和转换,其中包括电源、负载和中间环节三个组成部分。
1、电源它在电路中的作用是将其它形式的能量转换为电能。
例如发电机和干电池都是电源,它们分别将机械能和化学能转换成电能。
2、负载它在电路中的作用是将电能转换成其它形式的能量,例如灯泡和电动机等。
灯泡将电能转换成光能和热能,电动机将电能转换为机械能。
3、导线(中间环节)导线是用来连接电源和负载,起着传输和分配电能的作用。
(二)电流电流是指电荷在电场力的作用下定向移动的现象。
习惯上,规定正电荷移动的方向为电流的正方向。
电流的大小用单位时间内在导线横截面上通过的电荷量的多少来衡量,称为电流强度,简称电流,用字母I表示,电流的单位是安,用字母A表示。
(三)电压与电位1、电压在电场力的作用下使电荷移动,电场力就会对电荷做功,电压就是用来衡量电场力移动电荷做功图 1.2 电压与电位的能力,如在电场力的作用下将单位正电荷从电场的某一点(a 点)移到电场的另一点(b 点),电场力所做的功ab A ,就称为该两点之间的电压,电压的单位是伏,用字母V 表示。
电压的正方向,习惯规定电场力移动正电荷的方向,即高电位到低电位的方向,也就是顺电压的方向电位在降低,所以电压又叫电压降。
2、电位在电场力的作用下将单位正电荷从电场的某点(a 点)移到参考点(0点)所做的功,称为该点的电位,由此可见电位实际上也是电压,是电路中某点与参考点之间的电压。
某点的电位比参考点的电位高的,该点电位为正,比参考点电位低的,该点电位为负。
电位的单位与电压的单位相同,也用V 表示。
3、电压与电位的关系在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点之间的电压,如图1.2所示(四)电动势为了维持电路中的电流,就必须维持电路两端的电压。
电路中的电源就是起维持电路两端电压的作用,因为在电源内部这种推动电荷移动的作用力称为电源力,电动势就是用来衡量这种电源力做功的能力。
在电源力的作用下,将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功,称为电源电动势,用字母E 表示,电动势的单位与电压相同,也用V 表示。
电动势的正向是从负极指向正极,也就是从电源的低电位指向高电位。
顺着电势的方向是电位升高的方向,所以电动势又称为电压升。
(五)电阻当电流流过导体时,导体对电流有阻碍作用,这种阻碍作用就是电阻,用字母R 或r 表示。
电阻的单位为欧,用字母Ω表示。
金属导体的电阻大小由实验可知,导体电阻值的大小与导体长度l 成正比,与导体截面S 成反比,还与导体的材料有关,用数学公式表示为)(Ω=Sl R ρ图1.3 电阻电路式中 l ——导体长度(m ) S ——导体截面(2mm )ρ——电阻率,它表示长1m ,截面为12mm 导体的电阻值(m mm /·2Ω)。
另外,导体的电阻值还与温度有关。
(六)电功与电功率电流可以使电灯发光、电熨斗发热、电动机带动机器旋转,实现了电能和光、热、机械能之间的转换,这说明电流做了功。
电流所做的功称为电功,用字母A 表示。
如图1.3所示电功常用的单位是千瓦·时,用字母kW ·h 表示。
单位时间内电流所做的功称为电功率,用字母P 表示,即UI P =电功率常用的单位是瓦,用字母W 表示。
电功表示在时间t 内电场力移动电荷所做的功,而电功率表示在1s 时间内电场力移动电荷所做的功,前者反映做功的多少,后者反映做功的速度。
二、电流的热效应我们所使用的电炉、电烙铁、电熨斗等用电器都是根据电流的热效应来制成的。
但电流的热效应也有不利的一面,如发电厂的发电机、电动机、变压器等设备的绕组都是用导线绕制的,导线有电阻,当电流流过绕组时,就会发热。
这样,不但消耗了能量(因为热量是由电能转换的),而且会使上述设备的温度升高,加速了绝缘材料(绕组的导线外面都包有绝缘)的老化变质,影响设备的使用寿命。
所以制造厂都规定了电气设备的额定值(如额定功率、额定电流等),使用时务必注意。
三、电阻的连接(一)电阻的串联电阻的串联,就是把电路中的几个电阻一个连着一个成串地连接起来。
如图1.4所示就是两个电阻21R R 和串联的电路。
在这个电路的两端加上电压U ,流过电路的电流为I 。
电阻串联电路有下列特点:(1)流过每个电阻的电流都相等。
如图1.4(a )中,流过21R R 和的电流是同一个电流,即都是I 。
(a) (b)图1.4 两电阻串联电路图(a )两电阻串联; (b) 等值电阻(2)电路两端的总电压等于各个电阻上电压之和。
在图1.4(a)中,总电压为U ,电阻1R 上的电压为1U ,电阻2R 上的电压为2U ,(3)电路的等值电阻(总电阻)等于各串联电阻之和,(4)串联电路中,每个电阻上的电压与电阻成正比,流过每个电阻的电流相等,电阻值大的,两端电压一定高;反之,则电压低。
(5)串联电路中,电阻大的消耗的功率大,电阻小的消耗的功率小。
(二)电阻的并联电阻的并联,就是将几个电阻的一端联在一起,另一端也联在一起。
如图1.5所示就是两个电阻1R 与2R 并联的电路。
在这个电路两端加上电压U ,电路中总电流为I 。
电阻并联电路,有下列特点:(1)各并联电阻两端电压相等。
如图1.5(a)中两个并联电阻1R 与2R 上的电压都等于外加电压U 。
(2)并联电路的总电流等于流过各个并联电阻的电流之和。
如图1.5(a)所示,电流关系如下(3)并联电路等值电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,(4)并联电路中,流过每个电阻的电流与各自的电阻成反比,加在每个电阻两端的电压相等,电阻值大的,流过电阻的电流一定小;反之,则电流大。
(5)并联电路消耗的总功率,等于各并联电阻消耗的功率之和, 并联电路中,电阻大的消耗功率小,电阻小的消耗功率大。
(三)电阻的混联有串联又有并联所构成的电路称作电阻混联电路。
这时,可以根据串联和并联电路的计算方法,逐步把电路简化,便可求出这个电路的等值电路。
第二节 磁和电路一、电流与磁场(一)电流周围的磁场磁场可以用磁力线来表示,磁力线的方向是从N 极出发回到S 极,在磁极内 (a) (b) 图1.5 两电阻并联的电路图 (a)两电阻并联;(b )等值电部由S极到N极,形成闭合回路,磁力线的密和疏表示磁场的强和弱。
也可以用磁通或磁通密度来表示磁场。
通过某一截面的磁力线总根数叫做磁通,用字母 表示。
通过单位面积的磁力线根数叫做磁通密度,简称磁密或磁感应强度,用字母B表示。
通过有电流的导线周围和条形磁铁的周围都有磁场。
导线周围的磁场是由导线中通过的电流产生的,即电流可以产生磁场。
(二)磁场对载流导体的作用把自由悬挂的一根直导线ab放在蹄形磁铁的磁场中,并使导线与磁力线方向垂直。
未通电时,导线ab静止不动;当接通电源,电流方向是由ba到时,就会看到导线向里面移动,这说明导线受到一个向里面的力。
这个力是磁铁的磁场对通电导线的作用力,称它为电磁力。
如果改变导线中的电流方向,就会看到导线向外面移动。
如果不改变导线中的电流方向,而改变磁场方向(将磁铁的N,S极位置倒换),也会看到导线运动方向也随之改变。
由此可知,电磁力的方向与电流的方向和磁场的方向有关,这个关系可用左手定则确定:将左手伸直展平,使拇指和其余四指垂直,手心对着磁力线方向,四指指向是电流方向,这时拇指所指的方向就是电磁力的方向。
二、电磁感应(一)直导线中的感应电动势感应电动势的方向与磁场的方向、导线切割磁力线的方向有关,这个关系可由右手定则确定:右手伸直展平,拇指和其余四指垂直,手心对着磁力线方向,拇指指向导线运动的方向,四指的指向就是感应电动势的方向。
通过实验还证明,直导线中的感应电动势的大小与磁感应强度B、导线长度l以及导线运动速度v有关。
发电机就是根据这个原理制成的。
(二)线圈中的感应电动势线圈中感应电动势的大小与穿过线圈磁通的变化量及线圈匝数成正比。
当磁通增加时,拇指指向与磁铁方向相反(拇指向上指),四指的回绕方向就是感应电动势的方向。
当磁通减少时,拇指指向与磁铁方向相同(拇指向下指),四指的回绕方向就是感应电动势的方向。
结论是线圈中感应电动势的方向总是企图使它所产生的电流反抗原来磁通的变化(磁铁的插入或拔出)。
(三)自感电动势当变化的电流流过线圈时,便产生变化的磁通,变化的磁通穿过线圈,在线圈中便产生感应电动势,这种现象称作自感应,由此而产生的感应电动势称作自感电动势。
自感现象是电磁感应现象的一种,所以自感电动势的计算和感应电动势的计算相同,自感电动势是由于线圈本身的电流变化引起的,所以应找出自感电动势与电流变化之间的关系。
自感电动势的大小与通过线圈电流的变化率成正比,其比例系数叫自感系数,简称电感,用字母L 表示。
电感L 的单位为亨,用字母H 表示,第三节 单相交流电路一、单相交流电的基本概念(一)交流电的特点在直流电路中,电动势、电压、电流的大小和方向都不随时间变化。
目前,正弦交流电得到了广泛的应用。
在正弦交流电路中,电动势、电压、电流的大小和方向都随时间按正弦规律变化。
正弦交流电是随时间不断变化的,用来表示交流电每一瞬间的数值,称为交流电的瞬时值。
瞬时值都用小写字母表示,如i u e ,,分别表示电动势、电压和电流的瞬时值。
瞬时值中最大的数值叫最大值,用字母m m m I U E 、、分别表示电动势的最大值、电压的最大值、电流的最大值。
交流电是随时间不断地由正到负、由大到小反复进行变化,这种变化速度一般用周期或频率来表示。
交流电重复变化一次所需要的时间,成为周期,用字母T 表示。
周期的单位为秒(s )。
交流电1s 变化的周期数称为频率,用字母f 表示。
所以,频率与周期互为倒数。
(二)交流电的有效值交流电有效值的定义是:在阻值相同的两个电阻元件中,分别通入直流电流I 和交流电流i ,如果在相同的时间内产生的热量相等,则交流电流i 的有效值就等于这个直流电流I 的大小,或者说直流电流I 就是交流电流i 的有效值。
电势和电压的有效值的定义与电流有效值的定义相同。
用字母I U E 、、分别表示电势、电压、电流的有效值。
平时讲的交流电动势、电压、电流的数值,如无特别说明都是指有效值。
二、纯电阻电路由白炽灯、电炉、电烙铁、电阻器等接入正弦交流电源,所组成的电路可以看成是纯电阻电路。
在任一瞬间,电阻R 取用的电功率P 等于这一瞬间的电压u 和电流i 的乘积,即P=U ·I有功功率的公式与直流电路的功率公式相同,但上式中的U 和I 都是交流电的有效值。
功率的单位也是瓦(W )或千瓦(kW )。