《電工技術基礎與技能》課件匯 單元7-10 單相正弦交流電-三相異步電動機控制線路

單元七單相正弦交流電目錄頁CONTENTPAGE認識正弦交流電1純電阻、純電感、純電容交流電路2RL、RLC串聯(lián)電路3交流電路的功率4單元七單相正弦交流電學習目標1.掌握正弦交流電的三要素、理解正弦量的表現(xiàn)形式及其對應關系；

2.理解正弦量的旋轉矢量表示法，了解正弦量解析式、波形圖、矢量圖的相互轉換；3.掌握純電阻、純電感、純電容電路中電壓與電流的關系；

4.理解RL、RC、RLC串聯(lián)電路的阻抗概念，掌握電壓三角形、阻抗三角形的應用；

5.理解電路中瞬時功率、有功功率、無功功率和視在功率并會計算，理解電路的功率因數(shù)；

6.了解新型電能計量儀表，了解提高電路功率因數(shù)的意義及方法；7.會使用信號發(fā)生器、毫伏表、示波器，會用示波器觀察信號波形、測量電壓參數(shù)；8.會使用交流電壓表、電流表，會用示波器觀察交流串聯(lián)電路的電壓電流相位。1.通過正弦交流電的學習，培養(yǎng)學生對生活的熱愛，激發(fā)學生對電的興趣。2.培養(yǎng)學生獨立思考和分析的能力，養(yǎng)成嚴謹，認真的學習態(tài)度。育人目標單元七概述單元七單相正弦交流電知識體系單元七概述7.1認識正弦交流電7.1.1交流電的產生實踐導入觀察交流電的產生實驗。當矩形線圈在勻強磁場中以均勻的角速度ω旋轉，由于電磁感應現(xiàn)象在線圈中產生感應電動勢e，同時在閉合回路中有感應電流i產生。7.1認識正弦交流電7.1.1交流電的產生實踐結論（a）正弦波波形

（b）鋸齒波波形

（c）矩形波波形圖7-1-2交流電波形感應電動勢、感應電壓和感應電流都是按正弦規(guī)律變化的。因此，隨時間按正弦規(guī)律變化的交流電，稱為正弦交流電，不按正弦規(guī)律變化的交流電稱為非正弦交流電。7.1認識正弦交流電7.1.2正弦交流電三要素

幅值頻率初相位電壓最大值角頻率

幅值、頻率和初相位稱為正弦交流電的三要素7.1認識正弦交流電7.1.2正弦交流電三要素實踐步驟①按圖7-1-4所示方式連接電路，用示波器觀測交流電輸出的電壓波形，畫出波形圖，觀測最大值。②按圖7-1-5所示方式連接電路，將萬用表設置在“10V”交流電壓檔，測量輸出交流電壓有效值。③根據(jù)測量數(shù)據(jù)得出最大值與有效值之間的關系，將數(shù)據(jù)記錄在表7-1中。圖7-1-4示波器測量交流電圖7-1-5萬用表測量交流電壓

7.1認識正弦交流電7.1.2正弦交流電三要素正弦量變化一次所需的時間為周期T，單位是秒（s）。每秒變化的次數(shù)為頻率f，單位是赫茲（Hz）。角頻率ω：是指交流電在單位時間（1s）內線圈所轉過的角度（電角度），單位是弧度/秒（rad/s）。頻率、周期與角頻率之間的關系為：7.1認識正弦交流電7.1.2正弦交流電三要素

7.1認識正弦交流電7.1.2正弦交流電三要素7.1認識正弦交流電7.1.3交流電的表示法用正弦函數(shù)來表示正弦交流電瞬時值的方法稱為解析式表示法。正弦交流電流

正弦交流電壓正弦交流電動勢

7.1認識正弦交流電7.1.3交流電的表示法用與正弦交流電解析式相對應的正弦曲線來表示該正弦量的方法稱為波形圖表示法，橫坐標用ωt或t來表示，縱坐標用e(i，u)表示。7.1認識正弦交流電7.1.3交流電的表示法

7.1認識正弦交流電7.1.3交流電的表示法經典例題【例題7-1】已知某負載中的電流幅值為14.14A，初相位為?30°，電壓的有效值為220V，初相為45°，周期均為0.02s。（1）寫出他們的瞬時值表達式；（2）畫出他們的波形圖;(3)畫出他們的相量圖（4）分析其相位關系。

【問題解析】

7.1認識正弦交流電7.1.3交流電的表示法經典例題【例題7-1】已知某負載中的電流幅值為14.14A，初相位為?30°，電壓的有效值為220V，初相為45°，周期均為0.02s。（1）寫出他們的瞬時值表達式；（2）畫出他們的波形圖;(3)畫出他們的相量圖（4）分析其相位關系。【解題過程】

圖7-1-9波形圖

圖7-1-10相量圖

實踐步驟為了方便觀測電流i的波形，在每個實驗電路中，將CH1通道測得的電壓波形視為電路中的電流波形與端電壓波形進行比較。①確定信號源輸出電壓及頻率（如：U=2V，f=1kHz），選擇相應的示波器量程。②按圖7-3-1所示連接純電阻交流實驗電路，CH2顯示測試電壓u的波形，CH1顯示測試電流i的波形。觀察兩波形，確定相位關系，在表7-3中畫出其波形示意圖。7.2純電阻、純電感、純電容交流電路實踐步驟為了方便觀測電流i的波形，在每個實驗電路中，將CH1通道測得的電壓波形視為電路中的電流波形與端電壓波形進行比較。①確定信號源輸出電壓及頻率（如：U=2V，f=1kHz），選擇相應的示波器量程。③按圖7-3-2所示連接純電容交流實驗電路，CH2顯示測試電壓u的波形，CH1顯示測試電流i的波形。觀察兩波形，確定相位關系，在表7-3中畫出其波形示意圖。7.2純電阻、純電感、純電容交流電路實踐步驟為了方便觀測電流i的波形，在每個實驗電路中，將CH1通道測得的電壓波形視為電路中的電流波形與端電壓波形進行比較。①確定信號源輸出電壓及頻率（如：U=2V，f=1kHz），選擇相應的示波器量程。④按圖7-3-3所示連接純電感交流實驗電路，CH2顯示測試電壓u的波形，CH1顯示測試電流i的波形。觀察兩波形，確定相位關系，在表7-3中畫出其波形示意圖。7.2純電阻、純電感、純電容交流電路7.2.1純電阻電路純電阻電路中，電流與電壓是同相位。7.2純電阻、純電感、純電容交流電路圖7-3-4純電阻電路波形圖圖7-3-5純電阻電路相量圖在交流純電阻電路中，電阻器的端電壓和電流一直在變化，所以功率也是變化的，稱為瞬時功率，代號p，計算公式為：平均功率（也稱有功功率），用P表示，所謂平均功率，指瞬時功率在一個周期內的平均值，國際單位W，計算公式為：電阻是一種耗能元件7.2.1純電阻電路7.2純電阻、純電感、純電容交流電路經典例題

7.2.2純電感電路純電感電路中，電壓超前電流90°7.2純電阻、純電感、純電容交流電路電感器對交流電產生的阻礙作用，簡稱感抗，用XL表示，國際單位Ω，計算公式為：圖7-3-6純電感電路波形圖圖7-3-7純電感電路相量圖7.2.2純電感電路7.2純電阻、純電感、純電容交流電路瞬時功率無功功率

電感是一種儲能元件7.2.2純電感電路7.2純電阻、純電感、純電容交流電路經典例題【例題7-3】已知在的電感上加有電壓u=100√2sin?(314t+30°)V，求通過電感的電流瞬時值表達式以及電感的無功功率?！締栴}解析】首先根據(jù)電壓瞬時值表達式，可知電壓最大值、角頻率及初相位，結合已知條件電感，可求出感抗及電流最大值；又根據(jù)電感電壓與電流之間的相位關系，寫出電流瞬時值表達式；再根據(jù)電壓最大值、電流最大值求出電壓有效值、電流有效值，進而求出電感無功功率。

7.2.3純電容電路純電感電路中，電流超前電壓90°7.2純電阻、純電感、純電容交流電路電容器對交流電有阻礙作用，簡稱容抗，用XC表示，國際單位Ω，計算公式為：圖7-3-9純電容電路波形圖圖7-3-10純電容電路相量圖7.2.3純電容電路7.2純電阻、純電感、純電容交流電路瞬時功率無功功率

電容是一種儲能元件

7.2.3純電容電路7.2純電阻、純電感、純電容交流電路經典例題

7.3RL、RLC串聯(lián)電路實踐導入照明熒光燈是生活中常見的RL串聯(lián)電路，它是把鎮(zhèn)流器（電感線圈）和燈管（電阻）串聯(lián)起來，再接到交流電源上，熒光燈的原理圖如圖7-4-1所示。圖7-3-1熒光燈原理圖實踐步驟①按圖7-3-2熒光燈電路實物圖所示的方式連接好熒光燈電路。②用萬用表測量鎮(zhèn)流器兩端電壓UL、燈管兩端電壓UR、電源兩端電壓U，并記錄在表7-3中。7.3RL、RLC串聯(lián)電路圖7-3-2熒光燈電路實物圖表7-3熒光燈電壓實驗數(shù)據(jù)實驗結論根據(jù)測量與計算數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，電阻、電感兩端電壓和電路端電壓滿足以下關系：7.3RL、RLC串聯(lián)電路

7.3.1RL串聯(lián)電路

7.3RL、RLC串聯(lián)電路

圖7-3-3RL串聯(lián)電路圖圖7-3-4RL串聯(lián)電路電壓相量圖圖7-3-5RL串聯(lián)電路的電壓三角形

7.3.1RL串聯(lián)電路端電壓有效值U與電流有效值I的比值為交流電路的阻抗，用Z表示，單位Ω。計算公式為：7.3RL、RLC串聯(lián)電路阻抗三角形與電壓三角形是相似三角形

7.3.2RLC串聯(lián)電路電壓關系：電路中通過各R、L、C的電流相同，電感電壓超前電流90°，電阻電壓與電流同相，電容電壓滯后電流90°，因此電壓與電流相量圖如圖7-3-8所示。7.3RL、RLC串聯(lián)電路圖7-3-7RLC串聯(lián)電路圖圖7-3-9RLC串聯(lián)電路的電壓三角形圖7-3-8RLC串聯(lián)電路電壓相量圖

7.3.2RLC串聯(lián)電路7.3RL、RLC串聯(lián)電路

圖7-3-10RLC串聯(lián)電路的阻抗三角形

7.3.2RLC串聯(lián)電路7.3RL、RLC串聯(lián)電路經典例題

7.3.2RLC串聯(lián)電路諧振時的頻率稱為諧振頻率，用f0表示，ω0諧振角頻率。7.3RL、RLC串聯(lián)電路

諧振頻率只與電路參數(shù)L、C有關，與R無關。7.3.2RLC串聯(lián)電路7.3RL、RLC串聯(lián)電路串聯(lián)諧振具有以下特點：①諧振時，總阻抗最小，且為純電阻。②諧振時，電流最大，且與電源電壓同相。③諧振時，電阻上的電壓等于電源電壓，電感和電容上的電壓等于電源電壓的Q倍。Q為諧振電路的特性阻抗與電路中電阻的比值，稱為電路的品質因數(shù)，計算公式為：在電力電路中，不允許發(fā)生諧振，以免在線圈或電容器兩端產生高電壓，引起電氣設備損壞或造成人身傷亡。7.4交流電路的功率實踐導入在直流電路中，當電流通過電阻時，電阻消耗一定的電能轉化為熱能，電流對電阻做功。那么在交流電路中，電流流過電阻、電感、電容時，電流所做的功和能量轉換的情況如何呢？在RLC串聯(lián)電路中，電阻是耗能元件，其功率是以有功功率的形式體現(xiàn)的，電感和電容是儲能元件，其功率是以無功功率的形式體現(xiàn)的，即電路中既有能量的消耗，又有能量的交換。由此可見，電路中存在電源功率利用率的問題，如何表示呢？7.4.1RLC串聯(lián)電路的功率

RLC串聯(lián)電路，經過R、L、C的電流都一樣，故將電壓三角形三條邊同時乘以電流的有效值，可以得到一個與電壓三角形相似的三角形，稱為功率三角形，如圖7-4-1所示。7.4交流電路的功率（a）電感性電路功率三角形

（b）電容性電路功率三角形圖7-4-1RLC串聯(lián)電路的功率三角形7.4.1RLC串聯(lián)電路的功率有功功率7.4交流電路的功率無功功率視在功率端電壓和電流的有效值的乘積稱為視在功率，用符號S表示，單位伏安（VA），計算公式為：7.4.1RLC串聯(lián)電路的功率7.4交流電路的功率經典例題

【問題解析】首先根據(jù)電感、電容容量求出感抗、容抗；結合已知條件電阻阻值，求出總阻抗，列出阻抗三角形，算出電流有效值；由于阻抗三角形與功率三角形為相似三角形，分別對應求出有功功率、無功功率、視在功率。

7.4.2交流電路的功率因數(shù)電源功率的利用率與有功功率在電源容量中所占的比例有關。把有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用字母λ表示。7.4交流電路的功率功率因數(shù)

提高功率因數(shù)的方法（1）正確選用設備的容量（2）在感性負載上并聯(lián)電容器提高功率因數(shù)的意義（1）提高電能利用率。（2）可減少線路的功率損失，提高電網輸電效率。（3）能提高企業(yè)用電設備的利用率，充分發(fā)揮企業(yè)的設備潛力。7.4.2交流電路的功率因數(shù)7.4交流電路的功率經典例題

7.4.2交流電路的功率因數(shù)7.4交流電路的功率經典例題

單元小結正弦交流電三要素及其相關量單元小結正弦交流電的表示法解析式表示法、波形圖表示法、相量表示法

單元小結交流電路單元八三相正弦交流電與變壓器目錄頁CONTENTPAGE三相正弦交流電的產生1三相正弦交流電源的聯(lián)結2三相負載的星形聯(lián)結3三相負載的三角形聯(lián)結4三相負載的功率5變壓器6單元八三相正弦交流電與變壓器學習目標1.了解三相正弦交流電的產生，理解相序的意義；2.了解三相交流電在生產中的實際應用，能列舉其應用案例；3.掌握三相負載星形聯(lián)結方式下線電壓和相電壓的關系，線電流、相電流及中性線電流的關系，

能復述中性線的作用；4.掌握三相負載三角形聯(lián)結方式下線電壓和相電壓的關系，線電流和相電流的關系；5.理解三相電功率的概念；6.了解變壓器的結構，理解其工作原理。1.培養(yǎng)學生注意安全用電，養(yǎng)成規(guī)范操作的良好習慣。2.培養(yǎng)學生大膽實踐、勇于探索的求知精神。育人目標單元七概述單元八三相正弦交流電與變壓器知識體系單元七概述8.1三相正弦交流電源實踐導入把萬用表擋位調到交流電壓500V，測量圖8-1-1所示三相電源插孔L1與L2之間的電壓U12，L2與L3之間的電壓U23，L3與L1之間的電壓U31，以及L1、L2、L3分別與N之間的電壓U1、U2、U3，記錄到表8-1中。圖8-1-1

U12U23U31U1U2U3

表8-1電壓測量記錄表8.1認識正弦交流電實踐導入

根據(jù)測量結果分析U1、U2、U3的電壓值是否相等？U12、U23、U31的電壓值是否相等？這兩個電壓值之間存在怎樣的關系？8.1認識正弦交流電實踐結論

根據(jù)測量結果分析U1、U2、U3的電壓值是否相等？U12、U23、U31的電壓值是否相等？這兩個電壓值之間存在怎樣的關系？U1=U2=U3≈220VU12=U23=U31≈380V=220V8.1三相正弦交流電源8.1.1三相正弦交流電的產生

三相交流電一般由三相交流發(fā)電機產生。在發(fā)電機中有三個相同的繞組（即線圈），在空間上彼此相差120o。它們的始端分別用U1、V1、W1表示，末端分別用U2、V2、W2表示，如圖8-1-2(a）所示。由于發(fā)電機結構的原因，這三相繞組所產生的三相電動勢最大值相等、頻率相同、相位互差120o，稱為三相對稱電動勢。8.1三相正弦交流電源8.1.1三相正弦交流電的產生

假設e1的初相位為0，對稱三相電動勢瞬時值的數(shù)學表達式為

第一相（U相)電動勢：e1=Emsinωt(8-1)

第二相（V相)電動勢：e2=Emsin(ωt-120°)(8-2)

第三相（W相)電動勢：e3=Emsin(ωt-240°)=Emsin(ωt+120°)(8-3)8.1三相正弦交流電源8.1.1三相正弦交流電的產生波形圖與相量圖如圖8-1-2(b)所示。顯然，有e1+e2+e3=0。(8-4)三相交流發(fā)電機示意圖(b)波形圖與相量圖圖8-1-2三相對稱電動勢的產生及其表示8.1三相正弦交流電源8.1.1三相正弦交流電的產生

三相對稱電動勢達到最大值或零值的先后次序稱為相序。按U-V-W的次序循環(huán)的相序稱為正序。按U-W-V的次序循環(huán)的相序稱為反序。相序是由發(fā)電機轉子的旋轉方向決定的，通常都采用正序。為使電力系統(tǒng)能夠安全可靠地運行，統(tǒng)一規(guī)定技術標準，一般在配電盤上用黃色標出U相，用綠色標出V相，用紅色標出W相。

8.1三相正弦交流電源8.1.2三相正弦交流電源的聯(lián)結

一般三相交流電源都采用星形聯(lián)結方式，圖8-1-3就是將發(fā)電機三相繞組的末端U2、V2、W2聯(lián)結成一點N，稱為中性點或零點，從該點引出的一根線叫做中性線或零線。從三相繞組的始端U1、V1、W1引出的三根線稱為端線或相線，俗稱火線。由三根相線和一根中性線所組成的供電方式稱為三相四線制（通常在低壓配電系統(tǒng)中采用）；只由三根相線所組成的供電方式稱為三相三線制（在高壓輸電工程中采用）。圖8-1-3三相繞組的星形接法8.1三相正弦交流電源8.1.2三相正弦交流電源的聯(lián)結圖8-1-3三相繞組的星形接法

每相繞組始端與末端之間的電壓（即相線與中性線之間的電壓)叫做相電壓，它們的瞬時值用u1、u2、u3來表示，顯然這三個相電壓也是對稱的。相電壓大小（有效值)均為

U1=U2=U3=UP

任意兩相繞組始端之間的電壓（即相線與相線之間的電壓)叫做線電壓，它們的瞬時值用u12、u23、u31來表示。在三相交流電路中，電動勢的方向規(guī)定為從繞組的末端指向始端，則相電壓的方向就是從繞組的始端指向末端。

8.1三相正弦交流電源8.1.2三相正弦交流電源的聯(lián)結圖8-1-3三相繞組的星形接法

線電壓的方向按三相電源的相序來確定，如u12就是從U1端指向V1端，u23就是從V1端指向W1端，u31就是從W1端指向U1端。由圖8-1-3所示可得：u12=u1-u2u23=u2-u3u31=u3-u18.1三相正弦交流電源8.1.2三相正弦交流電源的聯(lián)結

畫出線電壓和相電壓的相量圖，如圖8-1-4所示。顯然三個線電壓也是對稱的。線電壓大?。ㄓ行е?均為U12=U23=U31=UL=UP(8-5)

采用星形聯(lián)結的三相對稱電源，其線電壓是相電壓的

倍。通常所說的380V、220V，就是指三相電源聯(lián)結成星形時的線電壓和相電壓的有效值。

線電壓比對應的相電壓超前30°，如線電壓u12比相電壓u1超前30°，線電壓u23比相電壓u2超前30°，線電壓u31比相電壓u3超前30°。圖8-1-4相電壓與線電壓的相量圖

8.1三相正弦交流電源應用實例

機械部件的運動一般都是通過電動機來驅動的，三相異步電動機的應用最為廣泛。有時為了實現(xiàn)特定的功能，需要改變三相異步電動機的轉向，而三相異步電動機的旋轉方向是由三相電源的相序決定的。因此，改變三相電源的相序（任意對調兩根相線)，就可達到改變三相異步電動機轉向的目的。如圖8-1-5所示，可以通過安裝倒順開關或者用交流接觸器按鈕聯(lián)鎖控制，實現(xiàn)三相異步電動機旋轉方向的切換。圖8-1-5倒順開關控制三相異步電動機正反轉8.1.2三相正弦交流電源的聯(lián)結8.2三相負載的聯(lián)結案例導入

三相負載的聯(lián)結方式有兩種：星形（Y)聯(lián)結和三角形（△)聯(lián)結。請觀察圖8-2-1中三相異步電動機接線圖，看兩種接法有何不同？圖8-2-1三相異步電動機接線圖8.2三相負載的聯(lián)結

負載是消耗電能的裝置，按其對電源的要求，可分為單相負載和三相負載。單相負載是指用單相電源供電的設備，如照明燈、電風扇、電暖器等。三相負載是指用三相電源供電的負載，如三相異步電動機、大功率商用空調等。在三相負載中，如果各相負載的電阻值相等、電抗值相等且性質相同，這樣的負載稱為三相對稱負載。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結

三相負載的星形聯(lián)接，就是將三相負載的三個首端與三相電源的三根相線相接，三個末端接成一點。如圖8-2-2、8-2-3所示。圖8-2-2三相四線制電路圖

圖8-2-3三相負載星形聯(lián)結8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結

該接法有三根相線和一根中性線，是三相四線制電路。顯然不管負載是否對稱，當輸電線的阻抗忽略不計時，各相負載的相電壓就等于電源的相電壓，電源的線電壓為相電壓的

倍，則電路中的線電壓UL都等于負載相電壓UYP的

倍，即

UL=UYP(8-6)

式中UYP表示負載星形聯(lián)結時的相電壓。

三相電路中流過每一相負載的電流稱為相電流，星形聯(lián)結時一般用IYP表示。流過每根相線的電流稱為線電流，分別用I1、I2、I3表示其有效值，星形聯(lián)結時一般用IYL表示。

三相負載星形聯(lián)結時，負載的線電流IYL等于相電流IYP，即IYL=IYP(8-7)

8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結

若三相負載對稱，則|Z1|=|Z2|=|Z3|=|ZP|，因各相電壓對稱，所以各負載中的相電流大小相等，即IP1=IP2=IP3=IYP=同時，由于各相電壓與各相電流之間的相位差相等

φ1=φ2=φ3=φ

=arccos

所以，三個相電流的相位差也互為120o。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結

從相量圖上可以得出：三個相電流的相量之和為零，如圖8-2-4所示，即圖8-2-4或

iP1+iP2+iP3=0

由基爾霍夫電流定律可得：iN=iP1+iP2+iP3(8-8)

當三相負載對稱時，各相負載完全相同，相電流和線電流也一定對稱，即各相電流（或各線電流)最大值相等、頻率相同、相位彼此相差120°，并且中性線電流為零。所以中性線可以去掉，即變成三相三線制電路。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結

當三相負載不對稱時，各相電流的大小不一定相等，相位差也不一定是120°，因此，中性線上的電流就不為零，這時中性線不能去掉或斷開。如果此時沒有中性線，負載上的電壓會根據(jù)阻抗的大小進行分配，阻抗小的負載兩端的電壓可能低于其額定電壓，阻抗大的負載兩端的電壓可能高于其額定電壓，導致負載不能正常工作，嚴重的會造成事故。因此，三相四線制電路中性線上不允許安裝熔斷器或開關，有時還要采用鋼芯線來加強其機械強度，以免斷開。同時，在聯(lián)結三相負載時，應盡量保持三相平衡，以減小流過中性線的電流。有中性線存在時，即使負載不對稱，各相負載的相電壓也是對稱的，從而保證各相負載能正常工作。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結經典例題【例題8-1】在負載星形聯(lián)結的對稱三相電路中，已知每相負載的電阻為60Ω，感抗為80Ω，線電壓為380V，試求：各相電流、線電流。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結經典例題【例題8-1】在負載星形聯(lián)結的對稱三相電路中，已知每相負載的電阻為60Ω，感抗為80Ω，線電壓為380V，試求：各相電流、線電流?！締栴}解析】

已知電源線電壓，根據(jù)三相對稱負載星形聯(lián)結時線電壓與相電壓的關系求出相電壓（也就是各相負載兩端的電壓）；已知每相負載的電阻、電抗值，可以求出每相負載的阻抗值，從而求出相電流，再根據(jù)負載星形聯(lián)結時線電流與相電流的關系求出線電流。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結經典例題【解題過程】解：對稱負載星形聯(lián)結時，相電壓每相負載的阻抗值

＝=＝100Ω相電流為線電流為

IYL=IYP＝2.2A

8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結應用實例

保護接地和保護接零，是防止人體意外接觸帶電的電氣設備金屬外殼，引起觸電事故的有效安全措施。當電氣設備絕緣損壞或被擊穿時，帶電的金屬外殼會出現(xiàn)危險的對地電壓。人體一旦觸及，就有可能發(fā)生觸電事故。如果采用了保護接地或保護接零，就會降低外殼對地電壓（即降低人體的接觸電壓和減少流過人體的電流）或產生很大的對地電流或短路電流，將使低壓斷路器（即自動空氣開關）或熔斷器熔體快速動作或熔斷，使電氣設備脫離電源，從而避免事故的發(fā)生。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結應用實例

1.保護接地

所謂保護接地是指為了人身安全的目的，將電氣裝置不帶電的金屬部分與大地做電氣連接，防止因絕緣損壞等故障而使不帶電的金屬部分帶電，以保障人身安全。圖8-2-5保護接地8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結應用實例

2.保護接零

電氣設備在正常情況下，將不帶電的金屬外殼用導線與電網中的零線連接起來，稱為保護接零。其作用原理是：當用電設備某相發(fā)生絕緣損壞，引起碰殼時，由于保護零線有足夠的截面，阻抗甚小，能產生很大的單相短路電流，使配電線路上的熔體迅速熔斷，或使低壓斷路器自動斷開，從而切斷用電設備電源。因此，保護接零與保護接地相比的優(yōu)越性在于能克服保護接地受制于接地電阻的局限性。

圖8-2-6保護接零8.2三相負載的聯(lián)結8.2.1三相負載的星形聯(lián)結應用實例

2.保護接零采用保護接零時的注意事項：（1）中性點未接地的供電系統(tǒng)決不允許采用接零保護。（2）零線不能裝熔絲和開關，以防止零線斷開時造成人身和設備事故。（3）在同一供電系統(tǒng)中，不允許部分設備采用保護接零而另外設備采用保護接地。

圖8-2-6保護接零8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結實踐步驟

將三相負載的首、尾端依次相接連成一個三角形回路，再從三個連接點引出三根線接到電源的三根相線上，這種接法稱為三相負載的三角形聯(lián)結，如圖8-2-7所示。此時，不論負載是否對稱，每相負載承受的是電源的線電壓。因此U△P=UL(8-9)圖8-2-7三相負載三角形聯(lián)結8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結實踐步驟

負載三角形聯(lián)結時，若三相負載是對稱的，每相負載的阻抗角是相等的，因為相電壓是對稱的，則各相電流也是對稱的。其大小為

每相負載的阻抗角為

8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結實踐步驟

按照圖8-2-7中給出的電流參考方向，根據(jù)基爾霍夫電流定律可寫出線電流與相電流的瞬時值關系式為

i1=i12–i31i2=i23–i12i3=i31–i23

8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結實踐步驟

以

I12為參考相量作出線電流與相電流的相量圖，如圖8-2-8所示。由相量圖分析可得：線電流也是對稱的，相位上線電流分別滯后對應的相電流30o，數(shù)值上線電流是相電流的

倍，即

IΔL=IΔP

(8-10)式中I△L中表示負載三角形聯(lián)結時的線電流；

I△P中表示負載三角形聯(lián)結時的相電流；●圖8-2-8負載三角形聯(lián)結時線電流與相電流的關系8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結經典例題【例題8－2】在負載三角形聯(lián)結的對稱三相電路中，已知每相負載的電阻為60，感抗為80，線電壓為380V，試求：各相電流、線電流。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結經典例題【例題8－2】在負載三角形聯(lián)結的對稱三相電路中，已知每相負載的電阻為60，感抗為80，線電壓為380V，試求：各相電流、線電流?！締栴}解析】

已知電源線電壓，根據(jù)三相對稱負載三角形聯(lián)結的定義，相電壓（也就是各相負載兩端的電壓）等于電源的線電壓；已知每相負載的電阻、電抗值，可以求出每相負載的阻抗值，從而求出相電流，再根據(jù)負載三角形聯(lián)結時線電流與相電流的關系求出線電流。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結經典例題【解題過程】8.2三相負載的聯(lián)結8.2.2三相負載的三角形聯(lián)結經典例題

分析例題8-1、8-2中數(shù)據(jù)，相同的負載三角形聯(lián)結的相電流是星形聯(lián)結時相電流的

倍，三角形聯(lián)結時的線電流是星形聯(lián)結時線電流的3倍，即8.2三相負載的聯(lián)結應用實例

對于任何一個電氣設備，都要求每相負載所承受的電壓等于它的額定電壓。所以，當負載的額定電壓為三相電源線電壓的

時，負載應采用星形聯(lián)結；當負載額定電壓等于三相電源線電壓時，負載應采用三角形聯(lián)結。

對于三相負載來講，選用什么方式的接法是非常重要的，絕對不可接錯。如果選用了錯誤的連接方法，將有可能會出現(xiàn)以下故障：

1.本應采用星形接法而錯誤采用三角形聯(lián)結，每相負載的相電壓比額定電壓升高倍，這樣導致線電流和電功率要增大3倍，負載將會被燒壞。

2.本應采用三角形接法而錯誤選用星形聯(lián)結，每相負載的相電壓只有額定電壓的

，電流、電動勢也隨之減少，負載會因功率不足而引發(fā)事故。

8.2三相負載的聯(lián)結應用實例圖8-2-9三相異步電動機的Y接法和△接法8.2三相負載的聯(lián)結8.2.3三相負載的功率實踐步驟

在三相交流電路中，三相負載的有功功率等于各相負載消耗的功率之和。即P=P1+P2+P3

當三相負載對稱時，三相負載的電壓、電流、阻抗角相等，各相負載的有功功率相等，則總的有功功率是單相有功功率的3倍，即

P=3UPIPCOSφ(8-13)

實際工作中，相電壓和相電流不方便測量。因此，三相負載的有功功率通常用測得的線電壓和線電流來計算。

當三相負載星形聯(lián)結時

UL=UYP，IYL=IYP

PY=3UYPIYPCOSφ=

×IYPCOSφ＝

ULIYLCOSφ(8-14)

必須注意，這里φ是每相負載的相電壓與相電流的相位差，而不是線電壓與線電流的相位差。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.3三相負載的功率實踐步驟

當三相負載三角形聯(lián)結時

UP=UL，IΔL=

IΔP

PΔ=3UΔPIΔPCOSφ=3UL×

×COSφ=

ULIΔLCOSφ(8-15)

因此，不論三相對稱負載星形聯(lián)結還是三角形聯(lián)結，總的有功功率的公式也可以寫成

P=ULILCOSφ(8-16)

(8-17)

在同一對稱三相電源作用下，同一對稱三相負載三角形聯(lián)結時的有功功率是星形聯(lián)結時有功功率的3倍。因此，在工程上，大功率的三相異步電動機的繞組常用三角形聯(lián)結。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.3三相負載的功率經典例題【例題8-3】已知對稱三相負載，每相負載的電阻為60Ω，感抗為80Ω，線電壓為380V，試求：三相負載星形聯(lián)結、三角形聯(lián)結時的有功功率分別是多少？8.2三相負載的聯(lián)結8.2.3三相負載的功率經典例題【例題8-3】已知對稱三相負載，每相負載的電阻為60Ω，感抗為80Ω，線電壓為380V，試求：三相負載星形聯(lián)結、三角形聯(lián)結時的有功功率分別是多少？【問題解析】

在前面兩道例題中，我們已經分別計算出負載作星形聯(lián)結和三角形聯(lián)結時的線電流。已知每相負載的電阻、電抗值，可以求出每相負載的阻抗值，根據(jù)公式cosφ=，求出功率因數(shù)，從而計算出三相負載總的有功功率。8.2三相負載的聯(lián)結8.2.3三相負載的功率經典例題*8.3變壓器實踐步驟

在日常生活和生產中，不同的場合需要各種不同等級的交流電壓。工業(yè)生產中常用設備的額定電壓一般是380V或220V；家用電器的額定電壓一般是220V（也有110V）；機床局部照明采用36V以下電壓等等。為了實現(xiàn)電能傳輸、分配和使用的可行性和經濟性，通常使用變壓器將交流電壓進行變換，以滿足不同的需求。*8.3變壓器實踐導入按照圖8-3-1所示連接好電路。檢查電路連接無誤后，插上電源插頭。閉合S，調節(jié)滑動變阻器至最大值和中間值附近，分別測量變壓器的輸入電壓和輸出電壓；讀出兩個電流表的讀數(shù)，并記錄在表8-3中。圖8-3-1變壓器測試電路*8.3變壓器實踐導入表8-3變壓器測試數(shù)據(jù)記錄表電阻值輸入電壓U1輸出電壓U2輸入電流I1輸出電流I2Rmax

0.5Rmax

*8.3變壓器實踐步驟

一、變壓器的用途和分類

變壓器是利用互感原理工作的電磁裝置，它的圖形符號如圖8-3-2所示，T是它的文字符號。

1．變壓器的用途變壓器除了可以變換交流電壓外，還可以變換交流電流（如變流器、大電流發(fā)生器)、變換交流阻抗（如電子設備中的輸入、輸出變壓器)、改變相位（如改變繞組的連接方式來改變變壓器的極性)。8-3-2變壓器的符號*8.3變壓器實踐步驟

2．變壓器的分類

變壓器有多種分類方法，常見的分類方法如下：

按用途可分為：輸配電用的電力變壓器；焊接用的電焊變壓器；耦合信號用的輸入、輸出變壓器；測量用的電壓互感器、電流互感器。

按繞組形式可分為：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器、自耦變壓器。

按相數(shù)可分為：單相變壓器、三相變壓器。*8.3變壓器實踐步驟

二、變壓器的基本構造

變壓器主要由鐵芯和線圈兩部分構成。

鐵芯是變壓器的磁路通道，是用磁導率較高且相互絕緣的硅鋼片疊壓而成，以便減少渦流和磁滯損耗。按其構造形式可分為心式和殼式兩種，如圖8-3-3所示。心式變壓器是繞組包著鐵芯，鐵芯呈口字形；殼式變壓器是鐵芯包著繞組，鐵芯呈日字形。圖8-3-3心式和殼式變壓器

線圈是變壓器的電路部分，是用漆包線、紗包線或絲包線繞成。其中與電源相連的線圈叫原線圈（初級繞組)，與負載相連的線圈叫副線圈（次級繞組)。*8.3變壓器實踐步驟

三、變壓器的工作原理

變壓器是利用互感原理工作的，原線圈接在交流電源上，在鐵芯中產生交變磁通，從而在原、副線圈中產生感應電動勢，如圖8-3-4所示。

1．變換交流電壓原線圈接上交流電壓，鐵芯中產生的交變磁通同時通過原、副線圈，原、副線圈中交變的磁通可視為相同。

設原線圈匝數(shù)為N1，副線圈匝數(shù)為N2，

磁通為Φ，感應電動勢為

由此得

圖8-3-4變壓器空載運行原理圖*8.3變壓器實踐步驟忽略線圈內阻得

(8-18)

上式中K稱為變壓比。由此可見：變壓器原、副線圈的端電壓之比等于匝數(shù)比。

如果N1<N2，K<1，電壓上升，稱為升壓變壓器。

如果N1>N2，K>1，電壓下降，稱為降壓變壓器。

*8.3變壓器實踐步驟2．變換交流電流根據(jù)能量守恒定律，變壓器輸出功率與從電網中獲得功率相等，即P1=P2，由交流電功率的公式可得

U1I1cosφ1=U2I2cosφ2式中cosφ1—原線圈電路的功率因數(shù)；cosφ2—副線圈電路的功率因數(shù)。

φ1，φ2相差很小，可認為相等，因此得到

U1I1=U2I2

即(8-19)

可見，變壓器工作時原、副線圈的電流跟線圈的匝數(shù)成反比。高壓線圈通過的電流小，用較細的導線繞制；低壓線圈通過的電流大，用較粗的導線繞制。這是在外觀上區(qū)別變壓器高、低壓繞組的方法。*8.3變壓器實踐步驟3．變換交流阻抗

設變壓器初級輸入阻抗為|Z1|，次級負載阻抗為|Z2|，則

將

代入，得

因為

所以(8-20)可見，次級接上負載|Z2|時，相當于電源接上阻抗為K2|Z2|的負載。變壓器的這種阻抗變換特性，在電子技術中常用來實現(xiàn)阻抗匹配，使負載上獲得最大功率。

*8.3變壓器經典例題【例題8-5】有一信號源的電動勢為1.2V，內阻R0為600Ω，負載電阻R2為150Ω。欲使負載獲得最大功率，必須在信號源和負載之間接一匹配變壓器，使變壓器的輸入電阻等于信號源的內阻，如圖8-3-5所示。問：變壓器變壓比，初、次級電流各為多少？

圖8-3-5*8.3變壓器經典例題【問題解析】根據(jù)阻抗匹配的要求，變壓器初級的阻抗應等于信號源內阻，則可以求出變壓器的變壓比。在變壓器初級回路，根據(jù)全電路歐姆定律，求出變壓器的初級電流，再根據(jù)初次級電流的關系求出次級電流。*8.3變壓器經典例題【解題過程】

*8.3變壓器實踐步驟四、自耦變壓器自耦變壓器的原、副線圈共用一部分繞組，它們之間不僅有磁耦合，還有電的聯(lián)系，其原理圖如圖8-3-6所示。自耦變壓器與同功率的普通變壓器相比，具有用銅量少、質量輕、體積小、銅損小的特點。但因其初次級線圈具有電的聯(lián)系，因此不能作為安全變壓器使用。原、副線圈電壓之比和電流之比的關系為

圖8-3-6自耦變壓器原理圖*8.3變壓器實踐步驟

自耦變壓器在實驗室中用來連續(xù)改變電源的電壓，如圖8-3-7所示。自耦變壓器在使用時，一定要正確接線，具體注意以下幾點：

一是輸入輸出不能接反；

二是外殼接地；

三是公共端接零；

四是使用前和使用后都應檢查是否處于輸出電壓最低的狀態(tài)；

五是它不是隔離變壓器，要注意安全，這也是最為重要的。圖8-3-7自耦變壓器單元小結

1.最大值相等、頻率相同、相位互差120o的三相交流電源稱作三相對稱交流電源。三相正弦交流電源一般作星形聯(lián)結，其線電壓UL與相電壓UP的大小關系為

UL=

UP其相位關系為線電壓超前對應的相電壓30°。

2.三相對稱電動勢達到最大值或零值的先后次序稱為相序。調換三根相線中的任意兩根，就可以改變相序。

3.在三相負載中，如果各相負載的電阻值相等、電抗值相等且性質相同，這樣的負載稱為三相對稱負載。

4.三相負載的聯(lián)結方式有兩種：星形聯(lián)結和三角形聯(lián)結。采用哪種聯(lián)結方式取決于負載的額定電壓。當負載的額定電壓為三相電源線電壓的1/

時，負載應采用星形聯(lián)結；當負載額定電壓等于三相電源線電壓時，負載應采用三角形聯(lián)結。單元小結

5.三相負載分別接在三相交流電源的相線與中性線之間，承受的是電源的相電壓，這樣的聯(lián)結方式稱作三相負載的星形聯(lián)結。當三相負載對稱時，各相負載的電流和電壓也是對稱的，線電流等于相電流；線電壓是相電壓的倍，相位上線電壓超前對應的相電壓30°，即

UL=

UYPIYL=IYP6.三相對稱負載星形聯(lián)結時，中性線上的電流等于零，中性線可以去掉，變成三相三線制供電。若三相負載不對稱，則中性線上電流不為零，只能采用三相四線制供電，并且中性線上不能安裝熔斷器或開關。單元小結7.三相負載分別接在三相交流電源的相線與相線之間，承受的是電源的線電壓，這樣的聯(lián)結方式稱作三相負載的三角形聯(lián)結。當三相負載對稱時，各相負載的電流和電壓也是對稱的，線電壓等于相電壓；線電流是相電流的倍，相位上線電流滯后對應的相電流30°。即

UP=ULIΔL=IΔP

單元小結

單元小結9.變壓器是根據(jù)互感原理工作的，由鐵芯和繞組兩部分組成。它有變換交流電壓、變換交流電流、交換交流阻抗、改變相位的作用。忽略變壓器的損耗和漏磁通，電壓、電流、阻抗之間的關系滿足以下表達式10.自耦變壓器的原、副線圈共用一部分繞組，它們之間不僅有磁耦合，還有電的聯(lián)系，因此不能作為安全變壓器使用。思政園地三峽工程水力發(fā)電利國利民電能是由發(fā)電廠或發(fā)電站生產的。根據(jù)發(fā)電所用的能源種類不同，發(fā)電廠可分為火力、水力、風力、核能、太陽能等幾種。三峽水電站大壩高程185米，蓄水高程175米，水庫長2335米，總投資954.6億元人民幣，安裝32臺單機容量為70萬千瓦的水電機組。2012年7月4日已成為全世界最大的水力發(fā)電站和清潔能源生產基地。思政園地

三峽工程不但具有防洪、發(fā)電、航運等經濟效益和社會效益，而且有利于加快長江中上游水電資源的開發(fā)和有效利用，有利于三峽庫區(qū)經濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設。

1.三峽工程是解決長江中下游嚴重洪水威脅的關鍵性工程。三峽工程全部建成后，形成庫容為393億立方米的大水庫，可攔蓄洪水、調節(jié)洪峰，使長江荊江河段的防洪標準從十年一遇提高到百年一遇。

2.三峽工程是國家調整能源布局和促進全國電網聯(lián)網的重要措施。三峽工程建成后，水電站裝機容量1820萬千瓦，年發(fā)電量847億千瓦時，可以緩解華中、華東和華南等地區(qū)能源緊張局面。而且，隨著三峽電站、長江上游電站以及輸變電工程的相繼建成，將使我國華北、西北、華中、華東、華南和川渝地區(qū)實現(xiàn)聯(lián)網，進而實現(xiàn)全國聯(lián)網。思政園地3.三峽工程是長江流域水能資源和水資源滾動開發(fā)的基礎。長江上游干流金沙江段可規(guī)劃10個左右梯級電站，總裝機容量可達6000多萬千瓦，是未來“西電東送”重要基地之一。三峽工程建成后產生的巨大經濟效益和資金能力，為梯級開發(fā)上游干流水能資源提供了物質保證。此外，三峽水庫的形成，為南水北調提供了可靠的水源，必將進一步促進全國水資源的合理配置。4.三峽工程可以改善長江中上游通航條件。三峽水庫蓄水后，萬噸級船隊可從上海直達重慶，運輸成本可降低1/3，使長江真正發(fā)揮“低成本、大通量”黃金水道的作用。（參考資料：中國新聞網－三峽工程具有重大意義為永載史冊的世紀豐碑)

不去耕耘，不去播種，再肥的沃土也長不出莊稼，不去奮斗，不去創(chuàng)造，再美的青春也結不出碩果。單元九照明電路目錄頁CONTENTPAGE常用電工工具的使用1照明電路的安裝與維修3常用電工儀表的使用2實訓5：單控燈照明電路的安裝4雙控燈照明電路的安裝5日光燈照明電路的安裝6LED照明燈的組裝7照明電路的檢修8單元九照明電路學習目標1.了解常用電工工具和常用電工儀表的結構、原理和功用；2.能根據(jù)工作任務正確使用電工工具；會使用合適的電工工具對導線進行剝線、連接以及絕緣恢復。3.能根據(jù)測量目的和要求，正確使用電工儀表測量電參量；4.了解常用光源、新型電光源及其構造和應用場合，會合理選用燈具；5.了解常用照明電路的組成，以及各電器元件外部結構、性能和用途，并會安裝各電器元件；6.會安裝照明電路配電板，能檢查電路連接是否正確；7.通電后，會判別電能表、燈具、插座和開關等是否正常工作；能進行照明電路的檢查與故障排除。8.會組裝LED照明燈泡9.能進行線路絕緣測量和接地裝置故障排除。1.培養(yǎng)節(jié)約能源的習慣，關注綠色能源，提升環(huán)保意識。2.選擇更合理的優(yōu)化方案，注重便捷、智能、人性化照明設計。育人目標單元九概述單元九照明電路知識體系單元九概述9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用實踐導入觀察各種常用電工工具的操作方法。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用一、驗電器

驗電器是檢驗導線和電氣設備是否帶電的一種電工常用檢測工具。它分為低壓驗電器和高壓驗電器兩種。1.低壓驗電器的結構：低壓驗電器，又稱為測電筆，有普通低壓驗電筆和數(shù)字式低壓驗電筆兩種，由筆尖、彈簧、氖管、筆尾金屬體、降壓電阻等部分組成，如圖9-1-2所示。（a)普通低壓驗電筆

(b)數(shù)字式低壓驗電筆（c）數(shù)字式低壓驗電筆圖9-1-2

9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用一、驗電器2.低壓驗電筆使用必須按圖9-1-3所示的正確方法把握，手指觸及筆尾的金屬體，使氖管小窗背光朝自己。當用電筆測帶電體時，電流經帶電體、電筆、人體、地形成回路，只要帶電體與大地這間的電位差超過60V，電筆中的氖泡就發(fā)光。低壓驗電筆測試范圍為60-500V。圖9-1-3

低壓驗電器的使用方法9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用二、螺釘旋具

螺釘旋具又稱為旋鑿或起子，它是一種緊固或拆卸螺釘?shù)墓ぞ摺?.螺釘旋具的式樣和規(guī)格

螺釘旋具的式樣和規(guī)格很多，按頭部形狀可分為一字形和十字形兩種，如圖9-1-6所示。(a)一字螺釘旋具

(b)十字螺釘旋具1-絕緣套管

2-握柄

3-頭部圖9-1-6螺釘旋具

9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用二、螺釘旋具2.使用螺釘旋具的安全知識1)不可使用金屬桿直通柄頂?shù)穆葆斝?，否則易造成觸電事故。2)使用螺釘旋具緊固和拆卸帶電的螺釘時，手不得觸及旋具的金屬桿，以免發(fā)生觸電事故。3)為了避免螺釘旋具的金屬桿觸及皮膚或觸及鄰近帶電體，應在金屬桿上穿套絕緣管。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用三、電工刀

電工刀是用來剖削電線線頭、切割木臺缺口、削制木榫的專用工具，其外形如圖9-1-7所示。1.電工刀的使用

使用時，應將刀口朝外剖削。剖削導線絕緣層時，應使刀面與導線呈較小的銳角，以免割傷導線。圖9-1-7電工刀9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用三、電工刀2.使用安全知識1)使用電工刀時應注意避免傷手，不得傳遞未折進刀柄的電工刀。2)電工刀用畢，隨時將刀身折進刀柄。3)電工刀刀柄無絕緣保護，不能用于帶電作業(yè)，以免觸電。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用四、尖嘴鉗

尖嘴鉗的頭部尖細，適用于在狹小的工作空間操作。尖嘴鉗有鐵柄和絕緣柄兩種，絕緣柄的耐壓為500V，其外形如圖9-1-8所示。圖9-1-8尖嘴鉗尖嘴鉗的用途如下：1.帶有刀口的尖嘴鉗能剪斷細小金屬絲。2.尖嘴鉗能夾持較小螺釘、墊圈、導線等元件。3.在裝接控制線路時，尖嘴鉗能將單股導線彎成所需的各種形狀.9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用五、鋼絲鉗

鋼絲鉗也有鐵柄和絕緣柄兩種，絕緣柄為電工用鋼絲鉗，常用的規(guī)格有150mm、175mm和200mm三種。1.電工鋼絲鉗的構造和用途

電工鋼絲鉗由鉗頭和鉗柄兩部分組成。鉗頭由鉗口、齒口、刀口和鍘口四部分組成。其用途很多，鉗口用來彎絞和鉗夾導線線頭；齒口用來緊固或起松螺母；刀口用來剪切或剖削軟導線絕緣層；鍘口用來鍘切電線線芯、鋼絲或鉛絲等較硬金屬絲。其構造及用途如圖9-1-9所示。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用五、鋼絲鉗(a)構造

(b)彎絞導線(c)緊固螺母(d)剪切導線

(e)鍘切鋼絲圖9-1-9鋼絲鉗的構造及用途

9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用五、鋼絲鉗2.使用電工鋼絲鉗的安全知識1）使用前，必須檢查絕緣柄的絕緣是否良好。絕緣如損壞，進行帶電作業(yè)時會發(fā)生觸電事故。2）剪切帶電導線時，不得用刀口剪切相線和零線，或同時剪切兩根相線，以免發(fā)生短路事故。正確斷線如圖9-1-10所示。圖9-1-10鋼絲鉗斷線

9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用六、斜口鉗

斜口鉗又稱斷線鉗，鉗柄有鐵柄、管柄和絕緣柄三種。其中電工用的絕緣柄斜口鉗的外形如圖9-1-11所示，絕緣柄的耐壓為500Ⅴ。斜口鉗是專供剪斷較粗的金屬絲、線材及導線電纜時使用的。圖

9-1-11

斜口鉗9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用七、剝線鉗

剝線鉗是用來剝削小直徑的導線絕緣層的專用工具，其外形如圖9-1-12所示。它的手柄是絕緣的，耐壓為500Ⅴ。剝線鉗使用時，將要剝削的絕緣層長度用標尺定好之后，即可把導線放入相應的刃口中（比導線直徑稍大），用手將鉗柄握緊，導線的絕緣層即被割破，且自動彈出。如圖9-1-13所示。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用七、剝線鉗

圖

9-1-12剝線鉗圖9-1-13剝線鉗使用操作9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用實踐應用1.用0.75mm2BRV導線做剝線、斷線練習；要求先剝線5mm，然后斷線在10mm處，每人完成10個；2.用2.5mm2BV導線、0.75mm2BRV導線分別做線別練習，每人完成各10個；3.用電工刀（美工刀）削線，然后剪斷；要求削10mm，15mm處剪斷，每人完成10個；4.用驗電器測量火線；5.男生用2.5mm2BV導線作T形和一字形連接練習；女生用16mm2BLV七芯導線作T形和一字形連接練習；6.練習時間：1-3項合計30分鐘，第4項測量2分鐘，第5項30分鐘。9.1常用電工工具和儀表9.1.1常用電工工具的使用注意事項

老師首先示范演示，強調操作步驟、工藝規(guī)范和要求。然后學生練習。學生在練習中要巡回檢查，發(fā)現(xiàn)不會及時指導，發(fā)現(xiàn)問題及時糾錯。特別是安全檢查。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用實踐導入

電工實訓室工作臺上放有各種常用電工測量儀表，觀察儀表面板和測量功能，學會測量使用方法和注意事項。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量

電流是電路中最基本的物理量，它有大小和方向。電流表、電流互感器、鉗形電流表就是測量電流的最基本工具，其電流簡單測量電路如圖9-1-14所示。圖9-1-14電流表測量電流9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量（一）認識電流表

電流表是用來測量電路中電流強弱或方向的儀表。

電流表按照測量電流的性質分為：直流電流表、交流電流表和交直兩用電流表；按照測量范圍的單位可分為微安表、毫安表和安培表。1.直流電流表

直流電流表，是用來測量直流電路中的直流電流的儀表。如圖9-1-15所示為直流毫安表表頭。直流電流表按照量程可分為微安表、毫安表。2.交流電流表

交流電流表與直流電流表表頭類似，交流電流表是用來測量交流電路中的交流電流的儀表。如圖9-1-16所示為交流毫安表表頭。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量（一）認識電流表圖

9-1-15直流毫安表表頭圖

9-1-16交流毫安表表頭

1.直流電流表2.交流電流表9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量（一）認識電流表3.安裝式安培表

安裝式安培表分為磁電系和電磁系兩種，適用于安裝在各控制系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的顯示面板和大型開關板上，以顯示相關電流參數(shù)值。如圖9-1-17所示，交流安培表，有5A和30A兩個量程。圖9-1-17安裝式安培表9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量(二)使用電流表測量電流

使用電流表測量電路中電流時，要做好以下幾點：1.零點調整：測量前，應先檢查電流表指針是否指零，當儀表的指針偏離刻度尺上的零位刻度線時，可用旋具輕輕旋轉調零螺絲即可。2.選擇量程：電流表的量程應為被測電流的1.5～2倍。在不知待測電流大小的情況下，需要選用大量程電流表進行測量，再根據(jù)測量值的大小，選用合適的量程，以在滿刻度的1/2～2/3左右為宜。3.電流表的連接：測量時應將電流表串聯(lián)在待測電路中。4.電流表的極性：直流電流表必須讓電流從電流表的“+”極流進，從“－”極流出。否則指針反偏可能損壞電流表；交流電流表不分正負。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量(二)使用電流表測量電流5.電流表的讀數(shù)：電流表讀數(shù)時，要根據(jù)該電流表的最大刻度值，計算出每一小格代表的電流值，如圖9-1-18所示為兩個量程。若選3A量程，指針所指為1.8A。若選0.6A的量程，讀數(shù)又該是多少？圖9-1-18電流表的讀數(shù)9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用一、電流的測量

（三）用鉗形表測量電流

工程上大多用鉗形電流表來測量電流，因為方便還不需斷開電路，但它的缺點就是測量精度低點。1.鉗形電流的結構分類

鉗形電流表分為指針式和數(shù)字式兩類，它是由電流互感器和電流表組合而成。

（1）指針式鉗形電流表的結構如圖9-1-19所示，指針式鉗形電流表的刻度盤

與指針式萬用表的刻度盤基本相似。

（2）數(shù)字式鉗形電流表的結構如圖9-1-20所示，數(shù)字式鉗形電流表與指針式鉗形電流表在外形上的最大差異在于數(shù)字式鉗形電流表顯示部分采用液晶顯示屏。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用(三)用鉗形表測量電流圖

9-1-20數(shù)字式鉗形電流表圖

9-1-19指針鉗形電流表9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用2.鉗形電流表的使用

（1）測量前準備進行儀表的機械調零。檢查儀表的鉗口上是否有雜物或油污，待清理干凈后再測量。

（2）利用鉗形電流表測量電流a.預估被測電流的大小、將轉換開關調到需要的測量檔。若無法估計被測電流大小，先用最高量程檔測量，然后根據(jù)測量情況調到合適的量程。b.握緊鉗柄，使鉗口張開，放置被測導線。為減少誤差，被測導線應置于鉗形口的中央。

c.測量時鉗口要緊密接觸，如有雜音可檢查鉗口是否干凈清潔；或重新開口一次，再閉合。d.測量5A以下的小電流時，為提高測量精度，在條件允許的情況下，可將被測導線多繞幾圈，再放入鉗口進行測量。此時實際電流值應是鉗形表讀數(shù)除以鉗口中的導線圈數(shù)。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用2.鉗形電流表的使用（3）使用鉗形電流表的注意事項a.使用前應檢查外觀是否良好，絕緣處有無破損，手柄是否清潔、干燥；b.測量時應戴絕緣手套或干凈的線手套，并注意保持安全間距；c.測量過程中不得切換檔位；d.鉗形電流表只能用來測量低壓系統(tǒng)的電流，所以被測線路的電壓不能超過鉗形表所規(guī)定的使用電壓；e.每次測量只能鉗入一根導線；除非特別需要，一般不測量裸導線的電流；f.測量完畢后，應將量程開關置于最大檔位，以防下次使用時，疏忽大意，造成儀器的意外損壞。9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用二、電壓的測量(一)認識電壓表

在生活中，一旦電路出現(xiàn)問題，首先需要判斷電源處供電是否正常，這就需要測量電源電壓。電壓表是在電路中測量電壓的一種儀表，如圖9-1-21所示。測量電壓時，電壓表與被測電路并聯(lián)。

電壓表的內阻相當大，可理想地認為是斷路，多數(shù)電壓表都是采用測量機構，再配有測量線路（分壓器）及量程轉換裝置構成。電壓表按其工作原理和讀數(shù)方式的不同，可以分為模擬式電壓表、數(shù)字式電壓表兩大類。圖9-1-21電壓表的應用9.1常用電工工具和儀表9.1.2常用電工儀表的使用二、電壓的測量(二)交流電壓表的使用

電壓表種類很多，直流電壓表在單元二已經介紹，下面著重介紹交流電壓表。

1.測量交流電壓的儀表統(tǒng)稱交流電壓表。交流電壓表主