《电工电子实训》学生学习手册

1、实训项目概况

电工电子技术实训是矿山机电专业的必修课程，是一门应用性很强的课程，通过实操训练，使学生了解安全用电和电气防火的基本知识，认识常用低压电器、电子元器件，掌握电气识图、电路安装等专业技能。同时培养学生实事求是的科学态度和严谨的工作作风，提高学生分析问题和解决问题的能力，为今后从事工程技术工作做准备。

2、实训教学目标

（1）能力培养任务

（1）了解常用电工工具和仪表种类、作用。

（2）理解电工工具和仪表基本原理。

（3）常用低压电器种类、作用和低压电器基本原理。

（4）握电阻元件特性以及电阻值的色标法。

（5）了解电感和电容元件的特性。

（6）具备利用色标法估计电阻值的能力。

（7）会应用所学知识解决实际问题。

（2）知识培养任务

（1）掌握电气工具、仪表的正确使用方法。

（2）具有电气识图和分析的能力。

（3）掌握常用低压电器、电子元器件选择检测的能力。

（4）会正确进行导线连接、控制电路的安装。

（5）具有电子元器件和简单电子电路焊接的能力。

（3）素质培养任务

本课程教学中注重教书与育人相结合，通过思想品德教育的渗透，使学生树立正确的人生价值观，端正学习态度：

1）具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识；

2）具有理论联系实际，严谨认真、实事求是的科学态度；

3）具有辩证思维能力和创新精神，通过情境的学习能举一反三；

4）具有爱岗敬业的思想，实事求是的工作作风；

5）增强职业道德的意识，增强密切联系工程实践的能力。

3、实训主要任务及内容

1.3.1常用电子元器件的认识、选择和使用

通过对各类常用电子元器件和控制面板上各类低压元器件的实物观察，了解其构造和工作原理，并学会使用、测量。其中包括电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、光敏电阻、集成芯片、闸刀开关、空气开关、熔断器、交流接触器、热继电器等各类低压元器件。

重点：掌握交流接触器、可控硅、光敏电阻等工作原理及测量方法。

难点：掌握集成芯片的工作原理。

1.3.2三表法测试线圈参数

（1）了解交流电压表、电流表，自耦变压器和功率表的使用方法。

（2）掌握用直流法测定线圈的直流电阻值，并进行直流电阻与交流电阻的比较。

（3）理解电压三角形和阻抗三角形各量之间的关系。

（4）根据接线图，并按照电工操作规范进行实际接线。

重点：要求掌握电压表、电流表，自耦变压器和功率表的使用方法。

1.3.3晶闸管可控整流电路

（1）了解单结晶体管特性和工作情况。

（2）了解可控整流主回路和移相脉冲发生器的波形。

重点：掌握可控整流输出电压的变化。

1.3.4日光灯电路的连接及功率因素的提高

了解日光灯的内部结构和工作原理，能够对其进行实际的安装接线，掌握日光灯照明线路的安装工艺及过程。

重点：掌握日光灯的工作原理。

1.3.5声光控电子开关的安装及焊接技术

（1）认识声光控开关电路的结构和原理。

（2）掌握放大电路的分析。

（3）熟练掌握焊接元器件的方法。

重点：学会电烙铁及烙铁架的正确使用方法。

4、实训主要过程

（1）任务布置

（2）教师演示

（3）学生操作、边练边讲

（4）教师指导学生完成项目过程

（5）给学生评定成绩

（6）组织学生做好项目总结工作

5、实训要求

（1）实训教师指导工作要求

1） 指导教师每次实训课前都要做好充分的课前准备（实训教案、授课计划、实训设备

情况、材料、工、夹、量、刃具等）。

2） 自觉遵守并督促学生遵守实训场地各项管理制度，维持实训课堂正常秩序，负责教

学过程中的人身和设备安全。

3） 积极巡回，耐心指导，及时解答学生提出的问题。若无特殊原因，不得中途离开实

训场地。

4） 实习过程中应时刻督促学生的工、量具的摆放位置，并正确引导学员共同爱护好公

共财产。并作好安全监护工作，发现异常情况及时处理。

5）突发异常、紧急情况，应妥善处理并及时向有上级部门报告。

（2）学生实训操作规范和要求

1）实训前必须认真预习有关理论知识和实训、实验指导书的有关内容，做到心中有数。

2）严格服从指导老师的安排、不得在实训室内大声喧哗、四处走动。

3）必须在清楚用法，特别是注意事项后，征得指导老师同意后方可使用有关电工工具。

4）认真和独立完成实训，用科学的态度记录和处理数据，及时上交实训报告，否则对

实训成绩作降级处理。

5）实训中所用的工具、仪表及元件器材必须全部整理好，如数归还后方能离开，如有

损坏，应及时报告，并按标准进行赔偿。

6）保持室内清洁，不得乱丢杂物。不得随地吐痰，不得随便挪动桌椅。

7）实训报告的书写要求：思路清晰（目的、内容、步骤、注意点、常见及相关问题、

体会）；语言简单明了（从实习中获取到的信息最大限度的体现出来）；体现个人风格。

6、学生成绩评定

（1）过程考核

实训每一阶段根据每位学生参与、完成任务的实际表现情况和完成的作品和记录，综合考核每一阶段学生参与工作的热情、工作的态度、与人沟通、独立思考、勇于发言，综合分析问题和解决问题的能力以及学生安全意识、卫生状态、出勤率等给予每一阶段过程考核成绩。

（2）结果考核

根据学生提交的实训报告、操作是否正确、答辩思路是否清晰、语言表达是否准确等给出结果考核成绩。 （3）成绩评定

过程考核占50%，结果考核占50%。旷课一天以上、违纪三次以上且无改正、发生重大责任事故、严重违反校纪校规，成绩直接判为不及格。 7、实训项目进度安排

实训时间分配表

作完成。学生完成后让老师检查，老师检查后给出成绩。

8、实训项目教师指导细则

任务一 电子元器件、电子仪表的认识和使用

1.1实训目的

（1）了解常用电工工具和仪表种类、作用。 （2）理解电工工具和仪表基本原理。

（3）常用低压电器种类、作用和低压电器基本原理。 （4）握电阻元件特性以及电阻值的色标法。 （5）了解电感和电容元件的特性。 （6）具备利用色标法估计电阻值的能力。 （7）会应用所学知识解决实际问题。 1.2实验仪器、设备

试电笔、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、电烙铁、万用表、固定电阻（碳膜电阻、金属膜电阻、色环电阻）电感器、电容和部分低压电子元器件。

1.3原理与应用

1.3.1电工工具的使用

电工工具包括试电笔、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳和剥线钳等，必须按要求正确使用，以防发生触电事故和损坏电气设备。

1.3.2电烙铁

焊接前，一般要把焊头的氧化层除去，并用焊剂进行上锡处理，使得焊头的前端经常保持一层薄锡，以防止氧化、减少能耗、导热良好。电烙铁的握法没有统一的要求，以不易疲劳、操作方便为原则。用电烙铁焊接导线时，必须使用焊料和焊剂。焊料一般为丝状焊锡或纯锡，常见的焊剂有松香、焊膏等。

对焊接的基本要求是：焊点必须牢固，锡液必须充分渗透，焊点表面光滑有泽，应防止出现“虚焊”、“夹生焊”。

1.3.3万用表

万用表分为模拟式和数字式万用表。它可用于测量直流电阻、电压和电流。测量过程中要按要求正确使用；测量完毕，应关上电源；若长期不用，应将电池取出；使用时应轻拿轻放。

1.3.4刀开关和熔断器

刀开关文字符号（QK），起通断隔离电路的作用；熔断器文字符号（FU），起短路保护作用。

刀开关用于低压交流500V以下，直流电压440V以下的电路中，一般不带灭弧栅罩的刀开关，不用来切断负荷电流，只作为隔离用；带灭弧栅罩的刀开关虽可以切断额定负荷电流，但一般也只作为隔离用。刀开关使用时应与带过电流保护装置的电器串联使用，如熔断器.自动空气开关。低压熔断器：作为电路中的过电流保护装置，具有使用方便、结构简单、体积小等优点，广泛应用于低压交流电源保护和用电设备保护。

1.3.5自动开关

自动空气开的文字符号（ARD），起短路保护作用；自动空气开关又称低压断路器，它具有较好的操作特性，分、合闸操作速度快；具有过载、短路、过流、失压等保护特性；灭弧室能快速灭弧。由于它兼有断路器和保护装置的良好功能，使用起来十分方便，所以在低压配电系统中作为控制及保护设备应用。

1.3.6交流接触器

接触器的文字符号（KM），起通断电路作用。作为频繁接通或分断带负荷电路的控制电器，交流接触器为电动操作，适合于远距离操作及自动控制系统。交流接触器不具有过流保护功能，因此在线路中使用需要与带有过电流保护功能的电器配合使用。

1.3.7热继电器和时间继电器

温度继电器文字符号（KH），起过载保护作用。热继电器用双金属发热来控制电源通断。

时间继电器以时间为限值来控制电源的通断。

1.3.8按钮和行程开关

控制按钮是一种结构简单，应用极为广泛的主令电器。主要用于远距离操作具有电磁线圈的电器，如接触器、继电器等，也用在控制电路中发布指令和执行电气联锁。

行程开关是用来反映工作机械的行程位置，并发出指令以控制其运动方向和行程大小的主令电器。

1.3.9电阻、电感、电容

电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻元件的电阻值一般与温度，材料，长度及横截面积有关。

电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁芯、铁芯上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母"L"表示。

电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量。电容器的基本作用就是充电与放电。

1.4实训步骤

通过看实物了解各种工具和电子元器件及低压电器的结构、作用和工作原理、使用和注意事项。

1.5注意事项

（1）遵守实验室规章制度，未经许可，不得移动和拆卸设备。

（2）注意人身安全和教具完好。

（3）严禁未经许可，擅自板动教具。

（4）严格按照相关要求进行操作。

任务二 日光灯电路的连接及功率因数的提高

2.1实训目的

（1）了解日光灯电路的工作原理及其连接情况。

（2）掌握单相交流电路提高功率因数的常用方法及电容量的选择。

（3）熟悉单相功率表的接线及单相调压器的使用方法。

2.2实训主要设备

单相调压器、日光灯电路组件、万用表、交直流电流表、电容箱、单相功率表、电流插箱。

2.3电路原理图（图2-31）

～

电容箱

用电设备大多是感性负载，其等效电路可用R、L串联电路来表示。电路消耗的有功功率P?UIcos?。提高感性负载功率因数常用的方法是在电路的输入端并联电容器。这是利用电容中超前电压的无功电流去补偿RL支路中滞后电压的无功电流，从而减小总电流的无功分量，提高功率因数，实现减小电路总的无功功率。而对于RL支路的电流、功率因数、有功功率并不发生变化。

2.4实训步骤

（1）按照电路原理图连接实训线路。注意调压器手柄打在零位及电容箱和电流插箱的连接方法。

（2）电容箱的电容全部断开，即只有日光灯管与镇流器相串联的感性负载支路与电源接通。此时调节调压器，使日光灯支路端电压从0增大至220V。日光灯点亮后，用毫安表测量日光灯支路的电流I和功率表的有功功率P，作相应的记录。

（3）电源电压保持220V不变。依次并联电容量2μF、3μF、4μF和5μF，观察和记录每一个电容值下的日光灯支路电流、电容支路的电流以及总电流，观察功率表是否发生变化，数值要全部记录（注意日光灯支路的电流和电路总电流的变化情况）。

（4）对所测数据进行技术分析。分别计算出各电容值下的功率因数cosφ，并进行对比，判断电路在cosφ下的性质（感性或容性？）。

任务三 三表法测试线圈参数

3.1实训目的

（1）学会交流电压表、电流表，自耦变压器和功率表的连接和使用。

（2）学会用电压表、电流表、功率表测定交流电路中未知阻抗元件（线圈参数）的方法。

（3）掌握用直流法测定线圈的直流电阻值，并进行直流电阻与交流电阻差别的比较。

（4）通过实训进一步理解电压三角形和阻抗三角形各量之间的关系。

3.2实训仪器与设备

自耦调压器、直流稳压电源、交流电压表、交流电流表、单相功率表、线圈、滑线变阻器。

3.3实训电路原理图（图2-32）

3.4实训步骤

（1）观察功率表的面板，看懂各端钮表面符号所代表的意义，图2-33所示。

（2）按实训原理图接好电路，请指导教师检查之后，接通电源。

（3）注意正确使用调压器（图2-34）。接通电源前调压器手轮应放在“零”位，电压接通后，徐徐调节手轮，注意观察电压表，使输出电压调节至160V（第二次调节至180V，第三次调节至200V）。

～

电感线圈 图2-32 用电压表、电流表、功率表测线圈参数

图2-33 功率表

（4）同时观察功率表和电流表在三个电压下的不同数值。

（5）将每次测得的数据U、I、P进行记录。

（6）按测得的数据计算出每次实验的|Z|、r、XL、L、cos?之值。 图2-34 调压器

（7）将三次电源电压下所测得的数值的平均值算出，确定为空芯线圈参数r、L。

（8）直流法测线圈发热电阻值。

（9）在线圈中插入铁心，重新测量其交流、直流电阻值。

用直流电源测线圈发热电阻时，选择直流稳压电源的电压值为15V（或30V），将电感线圈连接在电源两端上，由于直流下电感线圈的感抗等于零，所以直流电压与直流电流的比值即为线圈的发热电阻值。将此值与交流测试时算出来的发热电阻值相比较。

任务四 晶闸管可控整流电路

4.1实训目的

（1）通过对可控整流电路的测试，加深对可控硅、单结晶体管特性和工作情况的了解。

（2）了解可控整流主回路和移相脉冲发生器的波形。

（3）掌握可控整流输出电压的变化，以及和控制角、导通角的关系。

4.2实训仪器与设备

双踪示波器、低压交流电源、直流电压表、晶闸管（2P4M）、单结晶体管（BT33）、小灯泡、CBB电容（0.22μF）、稳压二极管（1N4735）、二极管（1N4007）、电阻、电位器（100k）。

4.3实训电路（图2-35）

4.4实训内容与步骤

（1）测试单结晶体管

用万用电表R×10Ω档分别测量EB1、EB2间正、反向电阻，并作记录。

（2）测试晶闸管

用万用电表 R×1K档分别测量A-K、A-G间正、反向电阻；

用R×10Ω 档测量G-K间正、反向电阻，并作记录。

（3）晶闸管导通和关断条件测试

断开直流电源，按图2-36连接电路。 图2－36 晶闸管导通、关断条件测试

① 晶闸管阳极加12V正向电压，门极（a)开路，（b)加5V正向电压，观察管子是否导通（导通时灯炮亮，关断时灯炮熄灭），管子导通后，（c)去掉＋5V门极电压、（d)反接门极电压（接-5V），观察管子是否继续导通。

② 晶闸管导通后，（a)去掉＋12V阳极电压、（b)反接阳极电压（接－12V ），观察管子是否关断。并记录。

（4）晶闸管可控整流电路

按图2-35连接实训电路。取实训台上14V低压交流电源作为整流电路输入电压U2，电位器RW置中间位置。 图2-35 可控整流电路

① 单结晶体管触发电路

断开主电路（把灯炮取下），接通实训台上14V低压交流电源，测量U2值。用示波器依次观察并记录交流电压U2、整流输出电压U1(I－O)、削波电压UW(W－O)、锯齿波电压UE(E－O)、触发输出电压UB1(B1－O)。记录波形时，注意各波形间对应关系，并标出电压幅度及时间。

② 可控整流电路

断开实训台上14V低压交流电源，接入负载灯泡RL，再接通电源，调节电位器RW，使电灯由暗到中等亮，再到最亮，用示波器观察指示灯两端电压波形与指示灯的亮暗有什么关系。

将可控硅的控制信号与指示灯的电压同时加到双踪示波器上，观察控制信号与输出电压之间的关系。

任务五 声光控电子开关的安装与焊接

5.1实训目的

（1）认识声光控开关电路的结构和原理。

（2）会分析放大电路。

（3）熟练地安装焊接元器件，掌握可控开关的制作方法。

（4）熟练的使用仪器仪表对电路进行调试。

5.2实训仪器设备

三极管、场效应晶体管、各类电阻、电容、电感、（稳压）二极管和可控硅、电烙铁等。

5.3电路原理图

声光控电子开关电路包含7个组成部分:整流稳压电路,可控硅开关MCR,话筒放大电路,光敏控制电路,音频放大电路,检波电路,延迟电路,如图3-37所示。

图3-37 声光控电子开关电路原理图

5．4实训步骤

5.4.1读图

根据电路原理图和装配图的对应关系找出各个元器件所在位置。

5.4.2元器件检测

用万用表仔细检测元器件，将不合格的元器件筛选出来。

5.4.3装配

对照原理图和印制电路板，找出各元器件在印制板上的位置。

5.4.4焊接

认真检查焊点有无虚焊和假焊、焊点之间有否连接，以防引起短路，烧坏集成电路。焊接完成后剪去多余引脚,留头在焊面以上0.5~1mm，且不能损坏焊接面。

5.4.5测试

（1）检查各元器件安装是否正确，并用万用表测量电源正负极之间的阻值，防止短路。

（2）调整静态工作点,调节RP，使中点电压为3V，测出静态电流，三极管各脚电压并作相应记录。

（3）幅频特性的测量，调节低频信号发生器保持输出信号电压5mv不变，并送给低频功率放大器的输入端；改变输入信号的频率，测出相应的输出电压，计算出放大倍数，并进行记录。

5.5注意事项

（1）首先检查印刷电路是否设计正确，元器件位置是否安装正确。特别是话筒、二极管、三极管、电容等极性不要装错。

（2）焊接质量尤其重要。焊点处理是否合理，有没有焊接点短路、虚焊、多余管脚是否剪去。

（3）制作过程中必须听从实训老师的安排，遵守纪律，注意用电安全，按照正常规程进行操作。

9、学生实训过程作业文件与记录

（1）学生实训过程及评价表（附录）

（2）实训报告

封面:

学期：

实训名称：

指导教师：

班级 姓名 学号

实训报告内容：

一、实训名称：

二、实训目的

三、实训地点：

四、实训要求：

五、实训内容：

六、实训心得：

实训报告必须学生本人亲自撰写，不允许抄袭，不能有大篇幅雷同的内容，实训报告是实训成绩的重要考核依据。

10、教师实施教学的作业文件与记录（附录）

11、项目验收标准

12、作业文件验收标准

（1）按规定要求填写作业文件与记录、内容完备、符合要求。

（2）作业文件齐全、上交及时。

13．参考文献：

《电工电子技术》 清华大学出版社 作者：周永洪 《电工学》 机械工业出版社 作者：吉培荣 《电工学实验》 机械工业出版社 作者：陈建华

《电工实训》 机械工业出版社 作者：石玉才 《维修电工》 中国劳动社会保障出版社 《维修电工技术》 作者：职业技能鉴定教材 职业技能鉴定指导编审委员会 机械工业出版社

作者：机械工业职业技能鉴定指导中心

学生项目过程及评价表

姓名： 专业班级： 学号： 项目项目：

教师项目指导记录表

教师姓名： 所在系部： 项目班级： 项目项目： 项目人数：