电工技能实训报告

专    业：  自动化

设计题目： 电工技能实训

班    级：  自动化0941       

学生姓名：  沈波       

学    号：  36        

指导教师：  田  佳    

分院院长：  许建平  

教研室主任：方  健      

电气工程学院

中级电工实训任务书            

                                 

1.实训题目与内容：

1）基本工具的使用

2）导线的连接和绝缘恢复

3）实验台电源的测量

4）线槽的安装工艺

5）单向电度表连接

6）白帜灯，日光灯，单向插座的安装

7）三相电度表三项负载的连接

8）三项插座的安装测试

9）异地控制同一照明电路的安装

2.设计要求

1) 按时参加实训活动，注意人身安全

2) 严格按照工艺要求布线，接线

3) 接线，安装经调试能达到实训要求

4）写出实训报告（3000字左右）

3.参考资料

1.电工电子实验与计算机仿真  邹其洪主编 电子工业出版社

2.南寿松主编.电工实验与电工实践  中国标准出版社

3.赵便华主编.电工电子实习参考资料.机械工业出版社

4.李银华主编.电子线路设计指导.北京航空航天大学出版社

5.贺哲荣主编.电子线路识图技巧机械工业出版社

4.设计时间地点

十七、十八周新实验楼325

5.答疑时间及地点

周一～周五   上午8：30～11：30 新实验楼自动化教研室

评语及成绩

实训成绩：

指导教师：田  佳

电工技能实训报告

专    业：  自动化

设计题目： 电工技能实训

班    级：  自动化0941       

学生姓名：  沈波       

学    号：  36        

指导教师：  田  佳    

分院院长：  许建平  

教研室主任：方  健      

电气工程学院

目录

第一章           课程设计内容与要求分析... 1

1.1 课程设计的目的与意义... 1

1.2 课程设计的内容与要求... 1

1.2.1 实训题目与内容：... 1

1.2.2 设计要求... 2

1.3 系统单元电路组成... 2

第二章 电路设计... 4

2.1 元器件简介... 4

2.1.1 电度表... 4

2.1.1.1 单相电度表... 4

2.1.1.2 三相四线制电度表... 5

2.1.2 控制开关... 6

2.1.2.1 触摸开关... 6

2.1.2.2 声控开关... 7

2.1.2.3 调光开关... 8

2.1.2.4 闸刀开关... 8

2.1.2.5 日光灯... 9

2.1.2.6 漏电保护器... 10

2.1.2.7 单相变压器... 11

2.2 几种常用工具的使用... 12

2.2.1 电工刀... 12

2.2.2 螺丝刀... 12

2.2.3 钢丝钳... 12

2.2.4 尖嘴钳... 13

2.2.5 斜口钳... 13

2.2.6 剥线钳... 13

课程设计总结... 14

参考文献... 15

第一章课程设计内容与要求分析

1.1 课程设计的目的与意义

电力电子技术在生活中应用广泛，在教学中实验室提高和加深原理理解的重要环节。每一个元器件的安装都需要通过实验来熟悉和巩固。如果不通过实验来巩固知识，势必出现理论与实践脱节，学习与应用脱节的局面。再完美的理论也只是空中楼阁，无法付诸实践，离学生越来越远。学生及有可能因此而对它失去兴趣，这会使教学效果大打折扣。

电力电子技术课程设计以理论知识为基础，通过安装常用电器元件使学生加深理解，提高学生的实践能力，能正确安装常用电器，如白炽灯、日光灯、闸刀开关、触摸开关、声控开关、调光开关、单相变压器、漏电保护器、电度表等，为以后实践打下良好基础。

1.2 课程设计的内容与要求

1.2.1 实训题目与内容：

（1）基本工具的使用

（2）导线的连接和绝缘恢复

（3）实验台电源的测量

（4）线槽的安装工艺

（5）单向电度表连接

（6）白帜灯，日光灯，单向插座的安装

（7）三相电度表三项负载的连接

（8）三项插座的安装测试

（9）异地控制同一照明电路的安装

1.2.2 设计要求

（1) 按时参加实训活动，注意人身安全

（2) 严格按照工艺要求布线，接线

（3) 接线，安装经调试能达到实训要求

（4）写出实训报告（3000字左右）

1.3 系统单元电路组成

图1-1 日光灯漏电保护器电路

图1-2 单相电度表两地控制一盏灯

图1-3 三相电度表变压器线排的安装

各电路均由常用电器组成，安装时应按要求规范操作，消除安全隐患，防止安全故障的发生。

第二章 电路设计

2.1 元器件简介

2.1.1 电度表

电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。

2.1.1.1 单相电度表

单相电度表一般是民用接220V的设备。

图2-1 单相电度表

使用方法：

1.合理选择电度表：

一是根据任务选择单相或三相电度表。对于三相电度表，应根据被测线路是三相三线制还是三相四线制来选择。

二是额定电压、电流的选择，必须使负载电压、电流等于或小于其额定值。

2.安装电度表：

电度表通常与配电装置安装在一起，而电度表应该安装在配电装置的下方，其中心距地面1.5~1.8米处；并列安装多只电度表时，两表间距不得小于200毫米；不同电价的用电线路应该分别装表；同一电价的用电线路应该合并装表；安装电度表时，必须使表身与地面垂直，否则会影响其准确度。

3、正确接线：

要根据说明书的要求和接线图把进线和出线依次对号接在电度表的出线头上；接线时注意电源的相序关系，特别是无功电度表更要注意相序；接线完毕后，要反复查对无误后才能合闸使用。

当负载在额定电压下是空栽时，电度表铝盘应该静止不动。

当发现有功电度表反转时，可能是接线错误造成的，但不能认为凡是反转都是接线错误。

下列情况下反转属正常现象：

（a）装在联络盘上的电度表，当由一段母线向另一段母线输出电能时，电度表盘会反转。

(b)当用两只电度表测定三相三线制负载的有功电能时，在电流与电压的相位差角大于60°，即cosΦ<0.5时，其中一个电度表会反转。

正确的读数：当电度表不经互感器而直接接入电路时，可以从电度表上直接读出实际电度数；如果电度表利用电流互感器或电压互感器扩大量程时，实际消耗电能应为电度表的读数乘以电流变比或电压变比。

2.1.1.2 三相四线制电度表

三相电度表用于测量三相交流电路中电源输出（或负载消耗）的电能。它的工作原理与单相电度表完全相同，只是在结构上采用多组驱动部件和固定在转轴上的多个铝盘的方式，以实现对三相电能的测量。

图2-2 三相电度表

三相四线制有功电度表与单相电度表不同之处，只是它由三个驱动元件和装在同一转轴上的三个铝盘所组成，它的读数直接反映了三相所消耗的电能。也有些三相四线制有功电度表采用三组驱动部件作用于同一铝盘的结构，这种结构具有体积小，重量轻，减小了摩擦力矩等优点，有利于提高灵敏度和延长使用寿命等。但由于50组电磁元件作用于同一个圆盘，其磁通和涡流的相互干扰不可避免地加大了，为此，必须采取补偿措施，尽可能加大每组电磁元件之间的距离，因此，转盘的直径相应的要大一些。

2.1.2 控制开关

2.1.2.1 触摸开关

当人体接触开关时，由于人体是导体，并且有相当的电容，所以，触摸开关上的电荷会转移一部分到人体上，形成电流。触摸开关的设计可以查觉到这个电流引起的电路中电压的下降，因此就触发双稳态电路驱动的晶闸管的开通或关闭，从而控制电路的通断。

图2-3 触摸开关

2.1.2.2 声控开关

220V交流电压经整流后经220k电阻降压，电容滤波，5V稳压管稳压给4069提供工作电压。在白天2CU受光照呈低阻。第13脚为低电平，不受白天楼梯内声音的控制，第⑧脚也为低电平，可控硅没有触发电压，灯泡不亮，晚上2CU无光照呈高阻状态。第13脚仍为低电平，但只要楼梯走道内有脚步声，说话声或其它声响，压电陶瓷片拾取的微弱声音经第①、②脚向反相器作线性放大，其第④脚输出反相的矩形波由电容耦合至第13脚，致使第⑩脚输出高电平，经1N4148二极管给1μF电容充电，第⑥脚为0，第⑧脚为1，可控硅有触发电压导通，灯泡点亮。4069靠100μF上的电荷维持供电，声音消失后，第⑩脚恢复为0，1N4148反偏，1μF通过22MΩ电阻放电，约15秒左右后第⑤脚为0，⑧脚为0，可控硅无导通电压而截止关断，照明灯自动熄灭。

图2-4 声控开关原理图

图2-5 声控开关

2.1.2.3 调光开关

调光和调速的最基本的原理是改变加在负载上的电压，由单或双向可控硅来完成，经手动调节电位器改变加在控制级的相位角来控制可控硅的导通程度，即完成了改变电压的目的。电容调速是改变加在副绕组的电压相角关系间接改变主副绕组的电压，主绕组是恒压，副绕组是变量。当主副之间的相位关系小时之间形成的旋转磁场很弱，转矩很小，所以很难启动。这时流经副绕组和电容的电流很大，当电容的容量小时就很容易使电容损坏。

图2-6 调光开关

2.1.2.4 闸刀开关

闸刀开关又称刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器，它由瓷座、刀片、刀座及胶木盖等组成。通常用作隔离电源的开关，以便能安全地对电气设备进行检修或更换保险丝。也可用作直接起动电动机的电源开关。选用时，闸刀开关的额定电流约大于电动机额定电流三倍。

刀开关在电路中的作用是：隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。刀开关是带有动触头——闸刀，并通过它与底座上的静触头——刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电路的一种开关。其中以熔断体作为动触头的，称为熔断器式刀开关，简称刀熔开关。

（a）三相闸刀开关       （b）单相闸刀开关

图2-7  闸刀开关

2.1.2.5 日光灯

当接通电源后，起辉器内静动触片之间的氖气发生辉光放电，双金属片的动触片受热曲伸使触点接通，将日光灯灯丝预热使它发射电子，起辉器接通后，辉光放电停止，双金属片冷却，把触点断开，此时镇流器感应出瞬时高电压，加在灯管两端使日光灯内水银蒸气击穿导通放电，产生大量紫外光，打在灯管壁上的荧光粉后转换为可见光，日光灯开始发光。

图2-8 日光灯原理图

2.1.2.6 漏电保护器

在正常工作时，线路没有发生人体触电，漏电、接地等故障时，火线和零线流过的电流大小相等、方向相反，合成电流矢量为零，零序电流互感器铁心的磁通为零，其二次线圈无感应电压输出，漏电保护器的开关保持在闭合状态，线路供电正常。当发生人体触电等接地故障时，电流的一部分经人体直接流入大地而不经零线返回，在零序电流互感器中形成一个不为零的交变磁通，在其二次线圈产生的电流流经脱扣器线圈，但电流达到某一规定值时，脱扣器动作，推动主开关跳闸，切断电源，由于漏电保护器动作迅速，起到触电保护的作用。

图2-9 漏电保护器

2.1.2.7 单相变压器

当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。

如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁芯中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。

说得简单一点就是把电能转换为磁能，再将磁能转换为电能输出电压为相对电压，只是两线之间有电压，对地没有电压，也称为安全电压。

图2-10 单相变压器

2.2 几种常用工具的使用

2.2.1 电工刀

在使用电工刀时：不得用于带电作业，以免触电。应将刀口朝外剖削，并注意避免伤及手指。剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成较小的锐角，以免割伤导线。使用完毕，随即将刀身折进刀柄。

2.2.2 螺丝刀

螺丝刀较大时，除大拇指、食指和中指要夹住握柄外，手掌还要顶住柄的末端以防施转时滑脱。

螺丝刀较小时，用大拇指和中指夹着握柄，同时用食指顶住柄的末端用力旋动。

螺丝刀较长时，用右手压紧手柄并转动，同时左手握住起子的中间部分（不可放在螺钉周围，以免将手划伤），以防止起子滑脱。

注意事项：

带电作业时，手不可触及螺丝刀的金属杆，以免发生触电事故。作为电工，不应使用金属杆直通握柄顶部的螺丝刀。为防止金属杆触到人体或邻近带电体，金属杆应套上绝缘管。

2.2.3 钢丝钳

钢丝钳在电工作业时，用途广泛。钳口可用来弯绞或钳夹导线线头；齿口可用来紧固或起松螺母；刀口可用来剪切导线或钳削导线绝缘层；侧口可用来铡切导线线芯、钢丝等较硬线材。钢丝钳各用途的使用方法见上图所示。

注意事项：

使用前，使检查钢丝钳绝缘是否良好，以免带电作业时造成触电事故。在带电剪切导线时，不得用刀口同时剪切不同电位的两根线（如相线与零线、相线与相线等），以免发生短路事故

2.2.4 尖嘴钳

尖嘴钳可用来剪断较细小的导线；可用来夹持较小的螺钉、螺帽、垫圈、导线等；也可用来对单股导线整形（如平直、弯曲等）。若使用尖嘴钳带电作业，应检查其绝缘是否良好，并在作业时金属部分不要触及人体或邻近的带电体。

2.2.5 斜口钳

专用于剪断各种电线电缆，对粗细不同、硬度不同的材料，应选用大小合适的斜口钳。

2.2.6 剥线钳

剥线钳是专用于剥削较细小导线绝缘层的工具，其外形如图所示。

使用剥线钳剥削导线绝缘层时，先将要剥削的绝缘长度用标尺定好，然后将导线放入相应的刃口中（比导线直径稍大），再用手将钳柄一握，导线的绝缘层即被剥离。

课程设计总结

通过本次电工技能实训，让我体会到了“将理论付诸实践，既锻炼学生的动手能力，有能巩固和延伸理论知识。”

通过本次实训，我有以下几点体会：

1、规范操作、安装前运用理论知识规划元件的安装，铜线不能露出太多，避免因抖动短路而引发安全故障。接线时，螺丝要拧紧，防止接触不良。接线完成后，检查确认无误后，再上电。

2、养成良好的习惯，接线时按要求规范操作，有秩序连接。选择接线柱时，应仔细分析，避免误接。多股导线的连接时，应采用线排，不能只为便利而直接缠绕在一起。导线连接出应用绝缘胶带恢复绝缘层。电灯的安装应将火线接在不容易触碰的部分，可减少安全事故的发生。

3、学到了基本的电工技能，对常见家用电器元件的安装有深入的理解和认识。

4、由于本次实训采用的是市电，接线时对安全要求较高，认真做好每一小步是成功的关键。不能只为追求速度而草草了事，当出现短路等现象时，学会了如何用万用表检测电路故障。

总而言之，通过本次实训，让我学会了如何正确安装常用电器元件，对电工知识也有了进一步的理解和认识。

                                      沈波

                                           2011/6/30

参考文献

1.电工电子实验与计算机仿真  邹其洪主编 电子工业出版社

2.南寿松主编.电工实验与电工实践  中国标准出版社

3.赵便华主编.电工电子实习参考资料.机械工业出版社

4.李银华主编.电子线路设计指导.北京航空航天大学出版社

5.贺哲荣