电工电气实训报告

（20##）

学    院             

姓    名             

班    级             

学    号             

成    绩             

教师签名             

批改日期             

电子科技大学机械电子工程学院工程训练中心

20##年6月

一. 电工基础实训

一.填空题

1.电工仪表的测量方法误差主要是由仪表的   内阻   引起的。

2.三相电路的供电形式主要包括  三相三线  制供电和   三相四线   制供电。

3.功率表是用来测量   交流功率   的电工仪表，其主要结构包括两个线圈：  电流 线圈和  电压  线圈。

4.三相四线制供电的三相对称电路一般可以用  一表  法测量其三相有功功率。

5.三相三线制供电的三相电路一般可以用  两表  法测量其三相有功功率。

6.交流电网三相电源的相序一般为   A  相——    B  相——   C   相。

7.负序检测电路是用来判断   已知的三相电源的相序为正序还是负序   。

8.确定两线圈的同名端可以采用   直流   法和   交流   法。

9.变压器的基本原理是    电磁感应    原理。

10.三相鼠笼式异步电动机又称为  三相感应  电动机。

11.三相鼠笼式异步电动机的名牌数据为：380V/220V，Y/△。则当电源电压为380V时，三相定子绕组应该采用    Y   型连接。

12.三相鼠笼式异步电动机的起动电流较大，约为额定电流的   4~7  倍。

二.单项选择题

1.常见的电工仪表不包括：(  C  )

A.数字万用表

B.交流电流表

C.剥线钳

D.瓦特计

2.万用表的功能不包括：(  C  )

A.测量直流电压

B.测量电阻

C.发出正弦波信号

D.测量交流电流

3.测量电气设备的绝缘电阻时可以使用：(  C  )

A.万用表

B.电流表

C.兆欧表

D.电压表

4.进行毫安表量程扩展时，可以将外接电阻与基本表如何连接？(  B  )

A.串联

B并联

C既可以串联，也可以并联

D.无法实现

5.相序检测电路用以测量三相交流电源的：(  A  )

A.相序

B.相位

C.频率

D.幅值

6.两个线圈的相对位置变远，其互感系数变：(  B  )

A.大

B.小

C.不变

D.无法确定。

7.两个线圈中插入铁棒铁心时，其互感系数变：(  A  )

A.大

B.小

C.不变

D.无法确定。

8.变压器的基本功能不包括：(  C  )

A.改变交流电压

B.改变交流电流

C.改变直流电压

D.改变等效阻抗

9.多绕组输出的变压器中，输出电压不相同的两个绕组：(  B  )

A.不允许串联

B.不允许并联

C.既不允许串联，也不允许并联

D.既可以串联，也可以并联

10.两表法是否可以用于三相四线制对称供电线路：(  B  )

A.允许

B.不允许

C.有时允许，有时不允许

D.无法确定

三.判断题

1.一般要求电压表的内阻越小越好。(  √  )

2.万用表使用后，最好将转换开关置于最高交流电压档。(  √  )

3.正弦交流电的最大值等于有效值的2倍。(  ×  )

4.三相异步电动机是由定子和转子构成的。(   √  )

5.功率表不仅可以测量负载的有功功率，也可以测量无功功率。(  √  )

6.三相电源绕组的尾端接在一起的连接方式叫三角形连接。(  ×  )

7.三相电压或电流最大值出现的先后次序叫相序。(  √  )

8.用交流电压表测得的交流电压的数值是最大值。(  ×  )

二. 维修电工实训

一.填空题

1.在电气控制布线的过程中需要使用  剪线钳  、  剥线钳  、改刀  等电工工具。

2.如何根据试电笔的状态判断相线和零线：  试电笔灯泡亮为相线，不亮时为零线   。

3.布线操作结束后，应该先检查   有无漏接，多接，错接，电源是否短路     。

4.日光灯回路主要包括  镇流器  、   日光灯管   和   启辉器   。

5.三相负载的连接主要有  三角形  连接和   星形    连接。

6.Y形接法的负载，线电压为380V，则其相电压为    220    V。

7.单相电度表含有两个线圈：   电压  线圈和    电流   线圈。

8.单相电度表的作用是     计量单相交流电路电能       。

9.电气装置中急停按钮的作用是  遇有紧急情况时切断电源   。

二.单项选择题

1.常见的电气元件不包括：(  B  )

A.自动空气开关

B.荧光灯

C.按钮

D.热继电器

2.常见的电工工具不包括：(  D  )

A.断线钳

B.螺丝刀

C.试电笔

D.接触器

3.试电笔的基本功能是：(  A  )

A.检验导线和电气设备是否带电

B.紧固和拆卸带电的螺钉

C.剪断较粗的电线

D.剥削电线线头

4.电流表的内阻应该：(  A  )

A.越大越好

B.越小越好

C.适中为好

D.不能太小

5.关于变压器的叙述错误的是：(  D  )

A.变压器可以进行电压变换

B.有的变压器可变换阻抗

C.有的变压器可变换电源相位

D.变压器可进行能量形式的转化

6.相电压是(  B  )间的电压

A.相线与相线

B.相线与中性线

C.中性线与地

D.相线与地

7.三相四线制供电系统中，线电压指的是：(  A  )

A.两相线间的电压

B.零线对地电压

C.相线与零线电压

D.相线对地电压

8.C6140普通车床中主轴电动机M1的主令控制电器是：(  A  )

A.按钮

B.接触器线圈

C.接触器常开触点

D.接触器常闭触点

9.三相电源绕组Y联结时，对外可输出(  B  )电压。

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种

10.一般设备在正常工作时，效率为：(  A  )

A.小于100%

B.大于100%

C.等于100%

D.不确定

三.判断题

1.螺丝刀按照头部形状可以分为一字形和十字形。(  √  )

2.验电前应先在有电设备上试验，确保验电器良好。(  √  )

3.剥线钳用于剪断较粗的电线或电缆。(  ×  )

4.电工刀刀柄无绝缘保护，不能用于带电作业，以免触电。(  √  )

5.C6140普通车床中快速移动电动机M3采用的是点动控制。(  √  )

6.三相对称电路中，相电压超前相应的线电压30度。(  ×  )

7.三相负载作星形联结时，无论负载对称与否，线电流必等于相电流。(  √  )

8.三相电源绕组Δ联结时只能输出线电压。(  ×  )

9.一般设备正常工作时，效率均达到100％。(  ×  )

三. 传感器与测量基础实训

一.填空题

1.传感器是能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或

装置。

2.非电测系统主要由传感器、测量电路、信息处理及显示装置组成。

2.非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量。

3.虚拟仪器的基本思想就是在测试系统或仪器设计中尽可能地用软件代替硬件。

4.金属热电阻传感器是利用金属导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温。

5.热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高和电阻与温度之间最好有线性关系。

6.常用的力传感器有电阻应变片传感器和转矩传感器。

7.霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的传感器。

8.气敏传感器主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器。

9.变送器是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。

10.常见的液位变送器有浮球式液位变送器、浮筒式液位变送器、静压式液位变送器。

二.单项选择题

1.传感器一般由敏感元件、转换元件和(  D   )3部分组成

A.继电器

B.热敏元件

C.探头

D.基本转换电路

2.传感器的作用是：(  A   )

A.将被测的非电物理量转换成与其有一定关系的电信号

B.将被测的电信号转换成与其有一定关系的非电物理量

C.将被测的电信号转换成与其有一定关系的电信号

D.将被测的非电物理量转换成与其有一定关系的非电物理量

3.常见的转速传感器不包括：(  D   )

A.交直流测速发电机

B.电容式转速传感器

C.光电式转速传感器

D.电磁式转速传感器

4.霍尔效应线位移传感器有接触器式、差动式、非接触式和(   D   )等类型

A.光栅式

B.磁电式

C.小位移式

D.大位移式

5电阻应变片传感器的基本原理是 (   D   ) ？

A.光电效应

B热效应

C电磁效应

D.电阻应变效应

6.制造热电阻的最好材料是：(  A   )

A.铂

B.铜

C.铝

D.银

7.下列有关虚拟仪器的说法错误的是：(  C   )

A.其基本思想是在测试系统中尽可能用软件代替硬件

B.一种在通用计算机中运行的软件仪器

C.无法进行真正的物理量测量

D.可以由用户自行定义设计

8.下列有关光电式转速传感器的说法错误的是：(  A   )

A.将转速变化转变为输出电压大小的变化

B.将转速变化转变为输出电脉冲频率的变化

C.需要直流电源供电

D.是一种数字式的转速传感器

三.判断题

1.传感器获得的信号正确与否，直接关系到整个测量系统的精度。(  √  )

2.非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量。(  √  )

3.虚拟仪器必需在实际的测量仪器中才能运行。(  √  )

4.热电偶的测温原理是利用热电偶电阻随温度变化的特性。(  √  )

5.光电式传感器有直射式和反射式两种。(  √  )

6.当酒精气体浓度增加时，氧化锡半导体气敏传感器电阻变化大。(  ×  )

三.问答题

1.什么是传感器？

答：传感器是能感受（或响应）规定的被测量，并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。其作用是将被测的非电物理量转换成与其有一定关系的电信号，它获得的信号正确与否，直接关系到整个测量系统的精度，传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路3部分组成。

2.什么是非电量的电测法？

答：非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量，非电测系统主要由传感器、测量电路、信息处理及显示装置组成。

3.什么是虚拟仪器？

答：虚拟仪器，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面

板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。其基本思想就是在测试系统或仪器设

计中尽可能地用软件代替硬件，即“软件就是仪器”。

4.简述热电阻测温度的原理。

答：利用热电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号，即可得到被测温度。

5.简述光电式传感器测速的原理。

答：光电式传感器有直射式和反射式两种，直射式输入轴与待测轴相连，光通过开孔圆盘和缝隙板照射在光敏元件上。开孔盘旋转一周，光敏元件接受光的次数等于盘上的开孔数。反射式工作原理类似直射式光电转速传感器，差别仅是光敏元件的受光形式不同。光电式转速传感器有反射型和透射型二种。

6.简述实训中气敏传感器测气体浓度的原理。

答：本实训所采用的SnO₂（氧化锡）半导体气敏传感器属电阻型气敏元件；它是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化：若气浓度发生，则阻值发生变化，根据这一特性，可以从阻值的变化得知，吸附气体的种类和浓度。

四. 机电一体化基础实训

一.填空题

1.机械手实训模型机械部分主要由  滚珠丝杆  、  滑杆  、  气缸  、  气夹  等组成。

1.机械手实训模型电气部分主要由  步进电机  、  步进电机驱动器  、  直流电机  、  传感器  、  开关电源  、  电磁阀  等组成。

2.光机电一体化控制实训系统皮带输送机构里的电容传感器用来  检测金属材料  ，电感传感器用来  检测铁质材料  ，色标传感器用来  检测颜色物料  。

3.可编程控制器简称__PLC___，主要由  中央处理单元  、  存储器  、   输入输出单元  、   编程器  等组成。

4.可编程控制器的程序语言一般采用的是____梯形图________。

5.机械手实训模型的24V直流电机选用的是气夹电机和____基座____电机。

6.步进电机是一种将_____电脉冲____转化为   角位移   的执行机构。

7.电机的两个重要输出量，也是实际系统中经常需要控制的两个量是  电机转速和电机位置  。

二.判断题

1.实训时可以在通电情况下随意改动模型。(  ×  )

2.机械手实训模型里可回旋360°的转盘机构是由步进电机带动的。(  ×  )

3.当行程开关压下时，常闭触点断开，给PLC一个控制信号。(  ×  )

4.机械手模型底座上有一个旋转编码盘，在底座旋转时，在此产生一个V_p-p为24V的方波信号，可以提供给PLC的高速计数器，用于机械手的定位控制。(  √  )

5.直流电机需要有脉冲信号才能工作。(  ×  )

6.步进电机PUL端子是方向信号：用于改变电机的转向。(  ×  )

7.光机电一体化控制实训系统里皮带输送线：由三相交流异步电动机拖动，将物料送到相应的位置。(  √  )

8.光机电一体化控制实训系统里分类仓储机构步进电机及驱动器：控制运料小车运行。(  √  )

三.选择题

1.当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，可以通过控制(  A  )来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

A.脉冲频率

B.脉冲个数

1.可编程控制器里联系外部现场和CPU模块的桥梁是(  B  )

A.编程器

B.I/O模块

C.CPU

D.存储器

2.当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，这个固顶角度称为“步距角”，若步进电机的步距角为1.8°，则步进电机旋转一周需要的脉冲个数是(  B  )

A.100

B.200

C.300

D.400

3.步进电机运行时，可以通过控制(   A  )来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的；可以通过控制(  B  )来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。

A.脉冲频率

B.脉冲个数

C.步距角

D.电源

4.光机电一体化控制实训系统上料机构里的光电传感器的作用是(   D  )

A.用于检测金属物料

B.用于检测铁质物料

C.用于检测颜色物料

D.有物料时为PLC提供一个输入信号

四.简述题

1.可编程控制器编程语言常用图形符号里：

：表示PLC编程元件的(  AC  )，接触器/继电器在线圈没有得电时，该触电处于断开状态，在受到外力的情况下，该触电闭合。

：表示PLC编程元件的(  BD  )，接触器/继电器在线圈没有得电时，该触电处于闭合状态，在受到外力的情况下，该触电断开。

A.动合触点

B.动断触点

C.常开触点

D.常闭触点

2.PLC采用循环扫描工作方式，一般包括(  ABCD  )这几个阶段。

A.内部处理及与编程器等的通信处理

B.输入扫描

C.执行用户程序

D.输出处理

3.直流电机广泛用于轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井提升机以及起重设备等，但直流电机突出的缺点是(  CD  )

A.调速性能较差

B.启动转矩较小

C.结构复杂

D.换向器维护较为麻烦

四.简述题

1.简述可编程控制器的工作原理。

答：PLC有两种基本的工作状态：运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。PLC采用循环扫描工作方式，一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、执行用户程序、输出处理。当PLC方式开关置于运行状态时，执行所有阶段；当PLC方式开关置于停止状态时，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。

2.机械手实训装置里，在模型底座上有一个旋转编码盘，它的作用是什么？

答：在机械手实训装置模型底座上有一个旋转编码盘，在底座旋转时，在此产生一个V_P-P为24V的方波信号，可以提供给PLC的高速计数器，用于机械手的定位控制。

3.步进电机的工作原理是什么？如何进行定位和调速？

答：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。给定一个电脉冲信号，步进电机转子就转过相应的角度，这个角度就称作该步进电机的步距角。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(即“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

4.光机电一体化控制实训系统的材料分拣系统有什么优点？可用于生产生活中哪些方面？试举例说明。

答：材料分拣控制系统可以实现不同材料的自动分拣和归类功能，材料分拣系统能连续、大批量地分拣货物，不受气候、时间、人的体力等的限制，可以连续运行，同时由于自动分拣系统单位时间分拣件数多，因此自动分拣系统可以弥补人力分拣在重复分拣方面的低效率工作，而且分拣误差率极低，为生产各环节的同步提供了良好的技术条件，并在汽车、电子、食品、医药、烟草生产等多个行业得到广泛应用。

    生产生活中很多企业都用到了材料分拣控制系统。比如，邮件分拣系统。可以采用分拣系统来分拣邮件，可根据邮件的重量、邮件的加急与否、邮件需要寄往的地区等来进行分拣，这样的自动化系统节时、高效、误差小，具有人工分拣难以比拟的优势。

五. 数控机床电气故障诊断实训

一.填空题

1.数控是数字程序控制的简称。用数字化信息对机床的运动及其加工过程进行控制的机床称为数控机床。

2.数控机床一般由输入/输出装置、数控装置、伺服驱动系统、机床电器逻辑控制装置、检测反馈装置和机床主体及辅助装置组成。

3.数控机床数控系统由数控加工程序、输入/输出接口、CNC装置、可编程控制器、伺服驱动装置和检测反馈装置组成。

4.数控机床进给伺服系统主要由伺服驱动控制系统与数控机床进给机械传动机构两大部分组成。

5.主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种。

6.机床进给机械传动机构通常由滚珠丝杠、机床导轨和工作台拖板等组成。

7.伺服驱动控制系统，按照有无检测反馈元件，可分为开环、闭环两种控制方式，而检测元件位置不同，闭环伺服系统又分为半闭环、全闭环。

8.数控机床常见的电气故障主要有数控系统故障、伺服系统故障、位置检测装置故障等。

二.单项选择题

1.数控机床的核心部件是：(  A   )

A.数控装置

B.伺服驱动系统

C.输入/输出装置

D.PLC

2.直接测量机床工作台位移量并反馈给数控装置的伺服系统是：(  B   )

A.开环伺服系统

B.全闭环伺服系统

C.半闭环伺服系统

3.数控系统不包括：(  B   )

A.CNC装置

B.机床主体

C.I/O接口

D.伺服和检测反馈装置

4.数控系统的主轴功能不包括：(   D  )

A.主轴转速功能

B.同步运行功能

C.恒线速度切削功能

D.插补功能

5.数控机床调试工作不包括：(  D   )

A.数控系统外观检查

B.机床总电源接通检查

C.CNC电器箱通电检查

D.数控机床外电源安装

6.下列元件中既能用作速度检测反馈又能用作位置检测反馈的元件有（  D  ）

A.光栅

B.磁栅

C.旋转变压器

D.光电编码器

7. (   D   )不属于数控机床电气故障常用的诊断方法

A.敲击法

B.CNC系统自诊断功能

C.报警指示灯显示故障

D.润滑油磨粒检测

三.判断题

1.机床调试与维修的原理分析法是通过观察故障发生时的各种光、声、味等异常现象确定故障点。(  ×  )

2.数控加工程序信息有两类，其中连续控制量送往机床逻辑控制装置。(  ×  )

3.变频器把电压、频率固定的交流电变换成电压、频率可调的交流电。(  √  )

4.交流异步电机的转速与电源频率f成反比关系。(  ×  )

三.简答题

1.数控机床的工作原理？

答：数控机床就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。

2.数控机床数控系统由哪几部分组成？

答：数控机床采用计算机数控系统（CNC系统），由数控加工程序、输入/输出接口、CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置和检测反馈装置组成。

3.数控机床数控系统的工作原理是怎样的？

答：数控系统是严格按照数控加工程序对工件进行自动加工的，数控装置将数控加工程序信息按两类控制量分别输出：一类是连续控制量，送往伺服驱动装置；另一类是离散的开关控制量，送往机床逻辑控制装置，共同控制机床各组成部分实现各种数控功能。

4.调试与故障维修的一般方法？

答：(1)直接法

维修人员通过故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，认真察看系统的各个部分将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。

(2)利用机床参数维修

无论哪个公司的CNC系统都有大量的参数，这些参数设置正确与否直接影响到数控机床的正常使用和性能的发挥。在机床使用一段时间后，有些参数需要适当的调整或重新设置，否则会影响机床的使用性能。

(3)参数检查法

数控系统发现故障时应及时核对系统参数，系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作，出现故障，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电池电压不足，会使系统参数丢失或发生变化而引起混乱现象，通过核对，修正参数，就能排除故障。

(4)交换法

交换法就是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。

(5)原理分析法

根据CNC组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法的运用，要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深入的了解，才可能对故障部位进行定位。

5.简述交流变频器的原理。

答：变频器是把电压、频率固定的交流电变换成电压、频率分别可调的交流电的变换器。根据公式：n=60f/p可知交流异步电机的转速与电源频率f成正比与电机的极对数成反比，因此，改变电机的频率可调节电机的转速。变频器由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成。