電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能項(xiàng)目五課件

1、任務(wù)一單相交流電的測(cè)量圖5-1常見(jiàn)的交流電壓波形大多數(shù)正弦交流電是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。圖5-2交流發(fā)電機(jī)示意圖1.交流電的產(chǎn)生 2.正弦交流電的三要素 正弦交流電的大小習(xí)慣上我們以t作為橫坐標(biāo),以交流電的大小作為縱坐標(biāo)畫成波形圖,如圖5-3所示。圖5-3正弦交流電的波形圖(2)正弦交流電的變化速度頻率是表示交流電隨時(shí)間變化快慢的物理量。(3)正弦交流電的變化起點(diǎn)前面在講述正弦交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生時(shí),是假設(shè)線圈開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬時(shí),線圈平面與磁力線平面重合。 圖5-4交流電的初相位(4)正弦交流電的有效值在電工技術(shù)中,經(jīng)常要利用交流電的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等。(5)正弦交流電的相位差兩個(gè)同頻率的交流電的相位之

2、差叫相位差,用字母表示,即 圖5-5交流電的相位差3.正弦交流電的三種表示法為了便于研究交流電,常采用解析式、波形圖和相量圖來(lái)描述正弦交流電。(1)解析法表達(dá)交流電隨時(shí)間變化規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為解析式,正弦交流電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的一般解析式為(2)波形圖法用波形圖來(lái)表示正弦交流電的方法稱為波形圖表示法。 圖5-6正弦交流電的波形圖圖5-7相量表示法(3)相量圖法相量圖也稱向量圖。 圖5-8相量的加法解:根據(jù)題意,可以繪出如圖5-8所示的相量圖。i=i1+i2=5sin(314t+66.9)1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 學(xué)會(huì)正確使用示波器測(cè)量各種電壓波形。2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、萬(wàn)

3、用表一塊、YB4325雙蹤示波器一臺(tái)、電工工具一套。由于YB4325雙蹤示波器面板上開(kāi)關(guān)、按鈕較多,實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)按表5-1設(shè)置儀器的開(kāi)關(guān)及控制旋鈕或按鍵。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 表5-1示波器開(kāi)關(guān)及控制旋鈕的初始位置表5-1示波器開(kāi)關(guān)及控制旋鈕的初始位置表5-2示波器自校波形記錄表表5-3交流電壓波形記錄表表5-4直流電壓波形記錄表示波器使用 圖5-9YB4325雙蹤示波器面板(1)熒光屏熒光屏是示波管的顯示部分。(2)示波管和電源系統(tǒng) 電源(Power)。 (3)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù) 垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS/DIV)和微調(diào)。(4)輸入通道和輸入耦合選擇 輸入通道選擇。 (5)觸發(fā)被測(cè)信號(hào)從Y軸

4、輸入后,一部分送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上,驅(qū)動(dòng)光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動(dòng);另一部分分流到X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)掃描發(fā)生器,產(chǎn)生重復(fù)的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉(zhuǎn)板上,使光點(diǎn)沿水平方向移動(dòng),兩者合一,光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測(cè)信號(hào)圖形。 (6)掃描方式(SweepMode)掃描有自動(dòng)(Auto)、常態(tài)(Norm)和單次(Single)三種掃描方式。任務(wù)二單相交流電路的測(cè)量1.純電阻電路由白熾燈、電烙鐵、電阻器等組成的交流電路都可近似看成是純電阻電路。圖5-10純電阻電路(1)電流與電壓的相位關(guān)系設(shè)加在電阻兩端的電壓為(2)電壓與電流的頻率關(guān)系由上面分析可知,電流與電壓頻率相

5、同。(3)電流與電壓的數(shù)量關(guān)系由電阻兩端的電壓公式可知,通過(guò)電阻的最大電流為(4)功率在任一瞬間,電阻中電流瞬時(shí)值與同一瞬間的電阻兩端電壓的瞬時(shí)值的乘積,稱為電阻的瞬時(shí)功率,用pR表示,即2.純電感電路由電阻很小的電感線圈組成的交流電路,可近似地看成是純電感電路,圖5-11a所示為由一個(gè)線圈構(gòu)成的純電感電路。圖5-11純電感電路(1)電流與電壓的相位關(guān)系當(dāng)純電感電路中有交變電流i通過(guò)時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)定律,線圈L上將產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),電流變化在前,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生在后。(2)電壓與電流的頻率關(guān)系由上面分析可知,電流與電壓頻率相同。(3) 電流與電壓的數(shù)量關(guān)系同樣,由上面分析可知(4) 功率電壓瞬時(shí)值

6、和電流瞬時(shí)值的乘積稱為瞬時(shí)功率,即 (2)接到1000Hz的電源上時(shí)因?yàn)閄L=2fL=210000.148803.純電容電路由漏電流很小的電容器組成的交流電路,可近似地看成是純電容電路,圖5-12a所示為由一個(gè)電容構(gòu)成的純電容電路。 圖5-12純電容電路(1)電壓與電流的頻率關(guān)系由上面分析可知,電流與電壓頻率相同。(2)電流與電壓的數(shù)量關(guān)系同樣,由上面分析可知 (3)功率電壓瞬時(shí)值和電流瞬時(shí)值的乘積稱為瞬時(shí)功率,即4. RL串聯(lián)電路在實(shí)際生產(chǎn)、生活中。(1) 電流與電壓的相位關(guān)系RL串聯(lián)電路如圖5-13a所示,圖5-13b是RL串聯(lián)電路電壓、電流的向量圖。圖5-13RL串聯(lián)電路(2)電壓與電流

7、的頻率關(guān)系電流與電壓頻率相同。 (3) 電流與電壓的數(shù)量關(guān)系 由向量圖可以看出、構(gòu)成一個(gè)直角三角形,總電壓有效值并不等于電阻、電感上電壓有效值的代數(shù)和,而是電阻、電感電壓的相量和,即圖5-14RL串聯(lián)電路阻抗三角形圖5-15RL串聯(lián)電路功率三角形實(shí)際的交流電路中,有時(shí)RLC 會(huì)同時(shí)出現(xiàn),在分析問(wèn)題時(shí)是否和直流電路一樣呢?圖5-16RLC串聯(lián)電路5. RLC串聯(lián)電路(1)電壓與電流的關(guān)系如圖5-16所示電路。圖5-17RLC串聯(lián)電路電壓電流相量圖1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 學(xué)會(huì)正確使用示波器測(cè)量相位差。 2.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、萬(wàn)用表一塊、YB4325雙蹤示波器一臺(tái)、電工工具一套

8、,3k電阻、1F電容各一。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容是電阻電容串聯(lián)電路的測(cè)量,電路原理圖如圖5-18所示。圖5-18電阻電容串聯(lián)電路的測(cè)量表5-6電源電壓、電容電壓波形記錄表表5-7電阻電壓波形記錄表表5-8交流電路測(cè)量自評(píng)互評(píng)表表5-8交流電路測(cè)量自評(píng)互評(píng)表圖5-19邁克爾法拉第任務(wù)三三相交流電的測(cè)量 圖5-20三相交流發(fā)電機(jī)示意圖1.三相交流電的產(chǎn)生三相交流電是由三相交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。 2.三相交流電動(dòng)勢(shì)的表示方法(1) 瞬時(shí)值表達(dá)式以A相電壓作參考正弦量,則三相交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為 (2) 波形圖和相量圖對(duì)稱三相電源電動(dòng)勢(shì)的波形圖和相量圖分別如圖5-21所示。圖5-21三相電源電動(dòng)勢(shì)

9、的波形圖和相量圖a)波形圖b)相量圖3.三相電源的特征(1) 三相電源電動(dòng)勢(shì)由圖5-21b的相量圖可見(jiàn),對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)在任一瞬時(shí)的代數(shù)和或相量和為零,即4.對(duì)稱三相交流電源的連接對(duì)稱三相交流電源的連接方式有兩種,即星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié),如圖5-22所示。圖5-22對(duì)稱三相交流電源的星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)(1)三相交流電源的星形聯(lián)結(jié)由三相繞組的始端引出的三根輸出線,稱為相線(俗稱火線)。(2)三相交流電源的三角形聯(lián)結(jié)若將三相繞組中A相繞組的末端與B相繞組的首端,B相繞組的末端與C相的首端,C相繞組的末端與A相的首端依次相連接,則可以變成圖5-22b的形式。 5.三相負(fù)載的連接方法負(fù)載和電源一樣也有

10、單相和三相之分。 (1)三相對(duì)稱負(fù)載的聯(lián)結(jié)如圖5-23a所示,將三相負(fù)載ZA、ZB、ZC的一端連接在一起,并與電源的中性線相連接,而各負(fù)載的另一端分別接在三相電源的端線上,這種接法即稱為聯(lián)結(jié)。圖5-23三相對(duì)稱負(fù)載的聯(lián)結(jié)(2)三相不對(duì)稱負(fù)載的聯(lián)結(jié)。 圖5-24三相不對(duì)稱負(fù)載的聯(lián)結(jié)(1)中性線斷開(kāi)時(shí),A相負(fù)載開(kāi)路,B相和C相負(fù)載電壓的變化。(2)中性線斷開(kāi)時(shí),A相負(fù)載短路,B相和C相負(fù)載電壓的變化。解:1)中性線斷開(kāi),A相負(fù)載斷開(kāi)時(shí),ZB、ZC串聯(lián)后接在UBC上。圖5-25三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)(3)三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)三相負(fù)載也可以連接成三角形接法。1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 會(huì)按照電氣原理圖完成三相照明電路的安裝。 2

11、.實(shí)訓(xùn)器材亞龍YL-135電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置一套、萬(wàn)用表一塊、電工工具一套,白熾燈6個(gè),導(dǎo)線若干。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為對(duì)稱三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)、聯(lián)結(jié)與不對(duì)稱負(fù)載的聯(lián)結(jié)兩個(gè)小步驟。步驟一、對(duì)稱三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)、聯(lián)結(jié)電氣原理圖如圖5-26所示。圖5-26對(duì)稱三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)和聯(lián)結(jié)圖5-27對(duì)稱三相負(fù)載的、實(shí)物聯(lián)結(jié)表5-9三相對(duì)稱負(fù)載電路測(cè)量步驟二、不對(duì)稱三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)電氣原理圖如圖5-28所示。圖5-28不對(duì)稱三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)圖5-29不對(duì)稱三相負(fù)載的實(shí)物聯(lián)結(jié)表5-10三相不對(duì)稱負(fù)載電路測(cè)量圖5-30相序的判定電路任務(wù)四基本照明電路的安裝1.白熾燈 (1)白熾燈的基本性能白熾燈是靠鎢絲(燈絲)通過(guò)電流加熱

12、到白熾狀態(tài)從而引起熱輻射發(fā)光。圖5-31白熾燈(2)白熾燈電路常見(jiàn)故障的排除方法白熾燈電路常見(jiàn)故障的排除方法見(jiàn)表5-12。表5-12白熾燈電路常見(jiàn)故障的排除方法表5-12白熾燈電路常見(jiàn)故障的排除方法2.熒光燈(1)熒光燈的發(fā)光原理熒光燈又稱日光燈,它是利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電,發(fā)出少量的可見(jiàn)光和大量的紫外線,紫外線又激勵(lì)燈管內(nèi)壁涂覆的熒光粉,使之發(fā)光。(2)熒光燈的結(jié)構(gòu)熒光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、輝光啟動(dòng)器、燈架和燈座等部件組成。圖5-32熒光燈燈管結(jié)構(gòu)圖5-33電抗型鎮(zhèn)流器圖5-34電子鎮(zhèn)流器圖5-35輝光啟動(dòng)器a)輝光啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)b)輝光啟動(dòng)器外觀圖5-36熒光燈座a)開(kāi)啟式b)

13、插入式圖5-37開(kāi)啟式燈座的使用(3)熒光燈的工作原理熒光燈的工作原理如圖5-38所示,當(dāng)線路接通電源,合上開(kāi)關(guān)S后,由于燈管尚未放電導(dǎo)通,電源電壓絕大部分都加在輝光啟動(dòng)器上。圖5-38熒光燈的工作原理熒光燈常見(jiàn)故障的排除方法見(jiàn)表5-13。(4)熒光燈常見(jiàn)故障的排除方法 表5-13熒光燈常見(jiàn)故障的排除方法表5-13熒光燈常見(jiàn)故障的排除方法表5-13熒光燈常見(jiàn)故障的排除方法3.常用照明燈具開(kāi)關(guān)(1)開(kāi)關(guān)的種類按使用結(jié)構(gòu)分為單聯(lián)開(kāi)關(guān)和雙聯(lián)開(kāi)關(guān)。 圖5-39開(kāi)關(guān)a)拉線開(kāi)關(guān)b)頂裝式拉線開(kāi)關(guān)c)防水式拉線開(kāi)關(guān)d)平開(kāi)關(guān)e)暗裝開(kāi)關(guān)f)臺(tái)燈開(kāi)關(guān)(2)開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障及排除開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表5-

14、14。 表5-14開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障及排除方法表5-14開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障及排除方法(1)插座的種類插座種類繁多,功能各異,按使用要求,有帶開(kāi)關(guān)和不帶開(kāi)關(guān)的雙眼、三眼、四眼插座,如圖5-40所示。4.插座 圖5-40插座a)單相雙孔插座b)單相三孔插座c)單相五孔插座d)三相四孔插座(2)插座的常見(jiàn)故障及排除方法插座的常見(jiàn)故障及排除方法見(jiàn)表5-15。表5-15插座的常見(jiàn)故障及排除方法表5-15插座的常見(jiàn)故障及排除方法表5-15插座的常見(jiàn)故障及排除方法5.燈座燈座又稱燈頭,品種較多,常用的燈座如圖5-41所示。圖5-41燈座a)插口吊燈座b)插口平燈座c)螺口吊燈座d)螺口平燈座e)防水螺口吊燈座f)防

15、水螺口平燈座1.實(shí)訓(xùn)目標(biāo) 了解常用白熾燈、燈座、開(kāi)關(guān)的種類和電氣符號(hào),了解開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和連接法。2.實(shí)訓(xùn)器材實(shí)訓(xùn)器材見(jiàn)表5-16。 表5-16照明電路安裝實(shí)訓(xùn)器材3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容本實(shí)訓(xùn)分為插座及單聯(lián)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路安裝、雙聯(lián)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路安裝、單聯(lián)開(kāi)關(guān)控制熒光燈電路安裝。(1)一個(gè)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路安裝在照明電路中,用一只開(kāi)關(guān)控制一盞燈或一組燈的控制方式稱為單燈單控照明電路,它是應(yīng)用最廣泛圖5-42一個(gè)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路圖5-43白熾燈及燈座接線a)卡口式b)螺旋式圖5-44插座插孔極性連接法注意:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,相線(火線)是紅色線,零線(中性線)是黑色線,接地線是黃綠雙色

16、線。單相電源插座接線口訣:插座電壓符合要求,用試電筆實(shí)驗(yàn)是否符合“左零右相”的基本原則;用萬(wàn)用表交流電壓擋測(cè)量插座電壓是否正常(將萬(wàn)用表打到交流250V電壓擋)。5)清理現(xiàn)場(chǎng)。(2)雙聯(lián)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路安裝 識(shí)讀電路圖。圖5-45雙聯(lián)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈電路圖5-46雙聯(lián)開(kāi)關(guān)控制一盞白熾燈實(shí)物按動(dòng)開(kāi)關(guān),觀察白熾燈是否發(fā)光正常、有無(wú)異常現(xiàn)象、能否實(shí)現(xiàn)兩處開(kāi)關(guān)的雙聯(lián)控制。5)清理現(xiàn)場(chǎng)。(3)單聯(lián)開(kāi)關(guān)控制熒光燈電路安裝 識(shí)讀電路圖。圖5-47熒光燈的接線圖圖5-48熒光燈電路實(shí)物表5-17熒光燈電路測(cè)量結(jié)果記錄表節(jié)能燈圖5-49節(jié)能燈(1)結(jié)構(gòu)組成節(jié)能燈由燈頭、燈殼、鎮(zhèn)流器、燈管4大部分組成:(

17、2)外形規(guī)格節(jié)能燈因燈管外形不同,主要為U型管、螺旋管、直管型還有蓮花型、梅花型、佛手型等。 (3)工作原理節(jié)能燈是一種緊湊型、自帶鎮(zhèn)流器的熒光燈,節(jié)能燈點(diǎn)燃時(shí)首先經(jīng)過(guò)電子鎮(zhèn)流器給燈管燈絲加熱,燈絲開(kāi)端發(fā)射電子(由于在燈絲上涂了一些電子粉),電子碰撞充裝在燈管內(nèi)的氬原子,氬原子碰撞后取得了能量又撞擊內(nèi)部的汞原子,汞原子在吸收能量后躍遷產(chǎn)生電離,燈管內(nèi)構(gòu)成等離子態(tài)。 (4)利弊分析 節(jié)能燈啟動(dòng)慢。圖5-50LED燈(1)基本結(jié)構(gòu)晶片的一端附在一個(gè)支架上,一端是負(fù)極,另一端連接電源的正極,使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái),起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用。(2)工作原理半導(dǎo)體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體

18、,在它里面空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體,在這邊主要是電子。(3)LED燈與普通燈的區(qū)別 優(yōu)點(diǎn):任務(wù)五家用配電板的安裝1.電度表用來(lái)測(cè)量電路中消耗電能的儀表叫作電度表,也稱為電能表,俗稱火表。圖5-51電度表a)包度表外觀b)電度表內(nèi)部結(jié)構(gòu)表5-19單相電度表額定電流與可用負(fù)載對(duì)照表一般家庭用電量不大,電度表可直接接在線路上,單相電度表接線盒里共有四個(gè)接線樁,從左至右1、2、3、4編號(hào),如圖5-52所示。直接接線方法一般有為:按編號(hào)1、3接進(jìn)線(1接相線,3接零線),2、4接出線(2接相線,4接零線)。由于有些電度表的接線方法特殊,單相電度表接線圖在具體接線時(shí),應(yīng)以電度表接線盒蓋內(nèi)側(cè)的線路圖為準(zhǔn)。單相電度表的選用應(yīng)注意與家庭全部用電器的總電流相適應(yīng)。在220V電壓下,可根據(jù)公式P=UI,計(jì)算出不同規(guī)格的電度表可裝接用電器的最大總功率。目前,隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,一種多功能數(shù)字化智能電度表已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用,它具有電能計(jì)數(shù)、數(shù)字顯示、電路保護(hù)、用電收費(fèi)等功能。圖5-52單相電度表接線2.刀開(kāi)關(guān)在家用配電板上,刀開(kāi)關(guān)主要用于控制用戶電路的通斷。3.熔斷器熔斷器是根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一段時(shí)間后,以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化,從