电气工程实践

电气工程实践电工技术部分福州大学至诚学院实验实训中心内容提要安全用电知识继电接触器控制线路学习要求认真听讲注意安全节省材料文明作业认真画图重视工艺实训报告成绩评定每个电路一一验收通过电路图·按图接线·工艺·美观实训报告文明、安全出勤0.三相交流电0.1三相电路的基本连接方式三角形接法（Δ接法）星形接法（Y接法）0.2三相制供电系统0.5.1中性点直接接地的供电系统三相四线制供电系统，能提供相电压、线电压两种不同的电压。线电压=√3相电压。220/380V低压配电系统的中性点一般是直接接地的。低压三相负载使用L1、L2、L3三根相线，电压380V，单相负载使用一根相线和一根零线，电压220V。相线中（零）线中性点（零点）接地﹜相电压（共3个）线电压（共3个）﹜0.5.2中性点不接地的供电系统三相三线制供电系统10kV高压配电系统多为中性点不接地的供电系统0.3接地角钢接地极（镀锌）钢筋混凝土基础中的钢筋地下金属管道跳到2电动机1.安全用电1.1电流对人体的伤害1.1.1电击与电伤电击是电流通过人的身体内部，影响呼吸、心脏和神经系统，造成人体内部器官和组织的破坏，乃致死亡。电伤主要是电对人体外表的伤害，包括电弧烧伤、熔化的金属渗入皮肤等伤害。1.1.2影响触电伤害程度的因素电流大小时间长短电路路径电源频率健康状态1.1.3触电的形式单线触电两线触电跨步电压触电1.2预防触电的技术措施2.2.1接地保护2.2.2接零保护2.2.3漏电保护2.2.4特低电压（安全电压）接地保护就是为了预防正常情况不带电的电气设备的金属外壳意外带电造成触电而把电气设备的金属外壳以及与它连接的金属部分与接地装置作良好的金属连接。接地保护适用于中性点不接地的配电网，常见于10kV高压配电电网。1.2.1接地保护1.2.2保护接零接零保护就是为了预防正常情况不带电的电气设备的金属外壳意外带电造成触电而把电气设备的金属外壳以及与它连接的金属构架等与零线作良好的金属连接。接零保护用于中性点直接接地的220/380V低压配电网。1.2.3漏电保护以220V单相供电线路为例，正常的负载电流是从电源经相线流到负载，然后从零线流回电源。此时相线和零线的电流总是大小相等，方向相反的。有人触电时，触电电流从电源经相线来，流经人体后，由脚入地，再经大地流回电源。这时相线的电流就比零线的大。利用这一点就能探测出是否有人触电（或线路存在漏电）。人身触电电流的检测零序电流互感器(漏电信号)(负载)(电源)LN漏电保护器的工作原理漏电保护器使用知识试验与复位。作人体直接触电保护时动作电流应小于30mA，动作时间应小于0.1s。安装好后应试验方可投入使用，以后应定期作漏电保护试验（每月一次）。按规定应该装漏电保护器的地方不能随便将漏电保护器拆除不用。1.2.4特低电压（安全电压）人体的电阻大约几百Ω至几千Ω，加在人体上的电压越低，通过人体的电流就越小。当供电电压足够低，发生触电时，通过人体的电流就可以小于安全电流。但是，供电电压越低，供电的经济性越不好。特低电压供电适用于触电环境特别不好的局部小范围，如机床的照明、“行灯”等。安全电压等级为42V、36V、24V、12V、6V。安全电压并不是绝对“安全”的。1.3触电急救触电急救的要点是动作迅速、救护得法。1.3.1使触电者脱离电源1）救护人不可直接用手或使用金属及潮湿的物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘工具。救护人最好用一只手操作，以防自己触电。2）防止触电者脱离电源后可能的摔伤。1.3.2根据触电者受伤情况进行适当的救护如果触电者未失去知觉，仅在触电过程中曾一度昏过，则应保持安静，继续观察，并请医生前来诊治或送往医院。如果触电者已失去知觉，但心脏跳动和呼吸还存在，应使触电者舒适、安静地平卧。周围不围人，让空气流通，以利呼吸。同时，速请医生诊治。如果触电者呼吸、脉搏、心脏跳动均已停止，这可能只是“假死”状态，必须立即实施人工氧合（心肺复苏），进行紧急救护。人工呼吸法将触电者身上妨碍呼吸的衣领、上衣、裤带等解开，将触电者口腔的食物、假牙等取出，使呼吸道畅通。使触电者仰卧，头部尽量后仰，鼻孔朝天，颈部下方可以垫起，但不可在头部下垫枕头或其他物品。捏紧触电者鼻孔，救护人深吸一口气后紧靠触电者的口向内吹气(下左图)，为时约2秒钟。吹气完毕，立即离开触电者的口，并松开触电者的鼻孔，让他自行呼气(下右图)，为时约3秒钟。如果触电者的牙关紧闭，无法张开其嘴巴，可改为捂紧其嘴巴，对其鼻子吹气。胸外心脏挤压法使触电者仰卧在比较坚实的地面上，姿式同人工呼吸。救护人跪在触电者腰部一侧，或者跨跪在他的身体两侧，两手相叠，手掌根部放在心窝稍高一点的地方。掌根用力向下挤压，成人压陷3~4厘米。每秒钟挤压一次，每分钟挤压60次。挤压后迅速放松，让触电者胸廓复原、血液充满心脏。触电者如系儿童，用力要轻些，每分钟宜挤压100次左右。人工呼吸上述各种紧急救护方法，不管采用哪种，都必须争夺每一秒钟的时间，不得稍有耽误。要注意保持空气流通。天冷时要注意保温。进行人工氧合施救，贵在坚持不断，切不可轻率中止。即使在运送医院的途中，也必须继续。人工氧合过程中，如果发现触电者皮肤由紫变红，瞳孔由大变小，则说明人工氧合收到了效果；如果发现触电者嘴唇稍有开合，或眼皮活动，或喉嗓间有咽东西的动作，则应注意其是否有自动心脏跳动和自动呼吸。触电者自己开始呼吸时，即可停止人工氧合。如果人工氧合停止后，触电者仍不能自己呼吸，则应立即再作人工氧合。急救过程中，只有经医生作出无法救活的诊断后方可停止人工氧合。电动机是一种将电能转换成机械能，并输出机械转矩的动力设备。2交流异步电动机2.1三相异步电动机的接线U2U1V2V1W1W2U1V1W1V2U2W2U1V1W1V2U2W2U1V1W1V2U2W2U1V1W1V2U2W2具体某一台电动机的接法应按铭牌规定2.2改变电动机转向的方法=+——对调任意2根电源线2.3三相交流异步电动机的运行常识通电后应立即启动并迅速加速。若不动，或缓慢转动，并伴有异常震动与声响，应立即断电检查。三相电源线若断了一相，只通两相，叫“两相运转”（或叫“单相运转”），静止的电动机将不能起动（伴有嗡嗡响），或者极慢转动；已经转动的电动机发生电源线断一根时，电动机会继续转动。这2种情况电动机的电流都会增大，容易过载烧毁，应立即停机。3.继电接触器控制系统大部分机械设备是由电动机拖动的。电动机的起动、反转、调速、停止、制动是由电动机的控制系统来控制的，它必须满足机械设备的运转的种种要求(控制、保护及自动化)。继电接触器控制系统是一种应用广泛的电动机的控制系统。它是由开关、继电器、接触器、按钮等有触点的开关电器组成的。自动空气断路器（空气开关）除了能操控电路的通断外，还能具有过载、短路、失电压等保护功能。多用于低压配电电路，也可用于不频繁起动电动机。电磁脱扣器作短路保护热脱扣器作过载保护失压脱扣器作失压保护外形自动空气断路器结构示意图常用控制电器之一——空气开关常用控制电器之二——熔断器熔断器简称保险丝，是最简单有效的短路保护装置。熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的，当流过熔体的电流大于它的额定值时，熔体因过热而熔断，自动切断电源，起到保护作用。符号FU常用控制电器之三——按钮结构及符号按下复合按钮，常闭触点先断开、常开触点稍后闭合；松开按钮，在弹簧作用下触点恢复原态（常开触点先断开、常闭触点稍后闭合）。常用控制电器之四——交流接触器交流接触器是电磁铁操作的开关。触头系统电磁系统铁芯、衔铁线圈三对主触头：控制主电路的通、断。若干辅助常开、常闭触头：用于实现各种控制功能。外形结构示意常开触点常开触点常闭触点常闭触点电路符号交流接触器一般具有3个常开的主触点和若干个常开、常闭辅助触点（不同型号数量不一）。主触点的额定电流依规格而大小不同，辅助触点的额定电流均为5A。主触点的额定电流应按所控制的负载电流大小选择。线圈电压有380V、220V、127V、110V、36V等多种，应与控制电源电压一致。接触器吸合时常闭触点先断开，常开触点稍后才闭合；接触器断电释放时常开触点先断开，常闭触点稍后才闭合。在电路原理图中，同一个交流接触器的线圈、主触点、辅助触点常常是画在不同的地方，但是它们的文字符号相同。多个交流接触器时用KM1、KM2……来区分。CJX2-09交流接触器主触点2(L2)主触点1(T1)主触点2(T2)主触点3(L3)主触点3(T3)辅助触点辅助触点线圈A1线圈A2线圈A2主触点1(L1)3.1点动控制如果电动机需要长时间工作，就要一直按着按钮。有更好的方法吗？动作过程按下按钮SB→KM线圈通电→KM主触头闭合→电机转动；松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触头断开→电机停转。3.2连续运转控制控制过程按下按钮SB2→KM线圈通电→KM主触头闭合→电动机转动；→KM辅助常开触点闭合→KM自锁。按下停止按钮SB1→KM线圈断电→KM主触头断开→电动机停转；→KM辅助触头断开→解除KM自锁。自锁（自保持）失压保护连续运转的电动机经常因为过载而烧毁。有什么方法避免这种情况发生吗？起动用绿色按钮停止用红色按钮工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热而弯曲，推动触点动作，常闭触点断开，常开触点闭合。将常闭触头串在交流接触器的线圈电路中，就可以在电动机过载时自动断电，保护电动机免于因过载而烧毁。常开触点可用于接通信号装置。常用控制电器之五——热继电器使用要点：发热元件的额定电流要根据被保护电动机的额定电流选择并调整。例：3kW电动机额定电流6.4A,选热继电器7.2A,其电流调整范围4.5~7.2A.3.2连续运转控制控制功能单向转动连续运转保护功能短路保护过载保护失压保护主电路短路保护控制电路短路保护失压保护电动机过载保护3.3时间控制电路用途产生延迟信号，从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延迟时间后才输出信号（触点的闭合或断开）。时间继电器分为通电延时型和断电延时型两种。通电延时型线圈通电时常开触点延时闭合，常闭触点延时断开；断电时常开触点立即断开，常闭触点立即闭合。断电延时型线圈通电时常开触点立即闭合，常闭触点立即断开；断电时常开触点延时断开，常闭触点延时闭合。常用控制电器之六——时间继电器通电延时8脚管座连接延时范围：0~1s、10s、60S、6min四档电源电压：AC220V、DC12V/24VST3P时间继电器12345678电源（INPUT）128734560246810SEC.AC220V14UPON延时时间到灯亮线圈加电灯亮5时间继电器应用例子1（手动开机后定时自动停机）KTKT3~ML1L2L3KMFRNSB2KMFRKM34120SB1跳过例2控制功能单向转动连续运转手动/定时自动停机保护功能短路保护过载保护失压保护想一想用按钮操控一个灯泡，手按按钮启动点亮6秒后自动熄灭（楼道灯）。怎么做？用按钮操控一个灯泡，按起动按钮后灯泡点亮。按停止按钮后继续亮6秒后熄灭。怎么做？用按钮操控一个灯泡，按启动按钮后灯泡以60次/min的速率闪光。按停止按钮后灯泡停止闪光，熄灭。怎么做？HL4HL3HL2HL1HL0KM494KM393KM292KM19165432114KT4KT3KM413KT4KM412KT3KT2KM311KT3KM3FR4FR3FR2FR1SB12KM2KT29KM2KT1KT2108KT1SB12KM17KT1FUKM10NFR1KM1L3L2L13~M13~M2KM2FR23~M3KM3FR33~M4KM4FR4QF出液原液A泵原液B泵搅拌机去控制电路时间继电器应用例2用定时控制实现程序自动控制(动作顺序：起动-加A液-加B液-搅拌-出液-停)导线应走行线槽。导线在线槽内不要拉得太紧，应自由松懈，导线应在离所接的接线