《电工材料认识》PPT课件.ppt

项目四电工材料的识别 知识目标 识别常用导线和电工绝缘材料 掌握常用导线之间的连接方法 导线与设备的连接方法 掌握导线绝缘的恢复方法 技能目标 了解常用电工绝缘材料的用途 导线绝缘的测量 兆欧表的构造与使用 任务一常用电工线材的识别 基本技能 一 导线的分类 导线有单股与多股 一般6mm2及以下为单股线 截面面积10mm以上为多股线 是由几股或几十股线芯绞合在一起形成一根 有7股 19股 37股等 1 按股数分 2 按材料分有单金属丝 如铜丝 铝丝 双金属丝 如镀银铜线 和合金线 3 按有无绝缘层分有裸电线和绝缘电线 4 按粗细分导线的粗细标准称为线规 有线号和线径两者表示方法 按导线的粗细排列成一定号码的叫线号制 线号越大 其线径就越小 线径制则是按导线直径大小的毫米数表示 英美等国采用线号制 我国采用线径制 二 常用导线的应用 1 B系列橡胶塑料电线B系列的电线结构简单 电气和机械性能好 广泛用作动力 照明及大中型电气设备的安装线 交流工作电压为500V以下 2 R系列橡皮塑料软线R系列软线的线芯由多根细铜丝绞合而成 除具有B系列电线的特点外 还比较柔软 广泛用于家用电器 小型电气设备 仪器仪表及照明灯线等 3 Y系列通用橡套电缆Y系列电缆常用于移动工具如电气设备 电动工具等的电源线 层压材料可制成具有优良电气 机械性能和耐热 耐油 耐霉 耐电弧 防电晕等特性的制品 任务二常用电工绝缘材料的识别通常 在电工技术上将电阻系数大于1 109欧 厘米的物质所构成的材料称为绝缘材料 绝缘材料的分类及特性 如图 适用于工作温度130 的大 中型高压电机及其它各种电机 电器绝缘 模塑料制品 适用于模具H级干变高低压绝缘子 绝缘垫片 接线板以及各种电气开关外壳 支座 灭弧片 灭弧筒 接线柱 端子排等引拔制品 目前广泛应用于H级干式变压器作撑条 撑板 平层 燕尾 垫块 端圈等绝缘制品 还有一些常用的绝缘材料如图 号码管塑料套管 任务三导线连接和绝缘恢复练习 导线连接的基本要求是 电接触良好 机械强度足够 接头美观 且绝缘恢复正常 常用导线连接的方法 导线连接的工序是先剥线再连接 一 导线线头绝缘层的剥线与剖削 1 用钢嵌钳剖削塑料硬线绝缘层 2 电工刀剖削 3 剥线钳的剥线 二 导线之间的连接1 铜芯导线的连接单股铜芯线的连接方法 一字形连接 T形连接 2 多股导线的连接 一字型连接 T形连接 3 导线绝缘的恢复 绝缘带的包缠 三 导线与电气设备的连接 1 线头与针孔式接线桩的连接 2 线头与螺钉平压式接线桩的连接 知识点一 常用电工绝缘材料的用途 基本知识 作35KV的电力电缆 控制电缆 通信电缆及其他电器绝缘纸 电缆纸QB131 61 电容器纸QB603 72其他见课本P55表4 9 在电子设备中做变压器的层间绝缘 知识点二导线绝缘的测量 加直流电压于导线绝缘层两面 经过一定时间后 流过绝缘层的泄漏电流对应的电阻就称绝缘电阻 一 绝缘电阻测定仪的作用与结构绝缘电阻测定仪又叫兆欧表或摇表 迈格表 高阻计 其作用是检测电器设备 供电线路绝缘电阻的一种可携式仪表 上面标尺刻度以 M 为单位 可较准确地测出绝缘电阻值 兆欧表主要由三个部分组成 手摇直流发电机 磁电式流比计及接线桩 L E G 其外形和结构图如图所示 a 外形 b 结构原理 二 兆欧表的选择 选择兆欧表时 其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应 测量范围也要与被测量绝缘电阻的范围相吻合 即不同规格的兆欧表检测不同电气设备 三 使用前的准备1 测量前须先校表 将兆欧表平稳放置 先使L E两端开路 摇动手柄使发电机达到额定转速 这时表头指针在 刻度处 然后将L E两端短路 缓慢摇动手柄 指针应指在 0 刻度上 若指示不对 说明该兆欧表不能使用 应进行检修 2 用兆欧表测量线路或设备的绝缘电阻 必须在不带电的情况下进行 决不允许带电测量 所以测量前应先断开被测线路或设备的电源 并对被测设备进行充分放电 清除残存静电荷 以免危及人身安全或损坏仪表 四 接线方式 a 测线路绝缘电阻 b 测电机绝缘电阻 c 测电缆绝缘电阻 五 使用注意事项1 兆欧表测量用的接线要选用绝缘良好的单股导线 测量时两条线不能绞在一起 以免导线间的绝缘电阻影响测量结果 2 测量完毕后 在兆欧表没有停止转动或被测设备没有放电之前 不可用手触及被测部位 也不可去拆除连接导线 以免引起触电 项目学习评价一 思考练习题1 什么叫绝缘材料 主要分为几类 其主要性能指标和作用有哪些 2 试绘草图说明 单股铜芯线 七股铜芯线进行直线连接和T型连接的工艺过程 项目五万用表的组装 知识目标 学习电工知识的基本概念 基本理论和基本定律 掌握电工基本理论和基本定律的应用 技能目标 学习常用电子元器件的识别和测量 学会安装 调试 使用万用表 排除一些万用表的常见故障 任务一识别检测电路元件 基本技能 一 电阻的识别 固定电阻器 电阻器的电阻值是固定不变的 大小就是它的标称阻值 常见的有碳膜电阻 金属膜电阻 合成膜电阻 线绕电阻等 1 常见电阻器的种类 可调电阻器 电阻器的阻值可以在小于标称值的范围内变化 电位器 滑动电阻器 万用表欧姆档调零电位器RP就是这种元件 2 电阻的主要参数电阻的主要参数有标称阻值 阻值误差 额定功率 最高工作电压 最高工作温度 静噪声电动势 温度特性 高频特性等 一般情况仅考虑前三项 后几项参数只在特殊需要时才考虑 3 标称阻值的识别直标法 在电阻的表面直接用数字和单位符号标出产品的标称阻值 其允许误差直接用百分数表示 色标法 用各种颜色表示的数值 4 电阻额定功率 电阻接入电路后 通过电流时便会发热 当温度过高将会烧毁电阻 所以不但要选择合适的电阻值 还要正确选择电阻的额定功率 在电路图中 通常不加功率标注的电阻均为1 8W的 MF47型万用表的电阻多为1 4W 如果电路对电阻的功率值有特殊要求 就按图5 1所示的符号标注 或用文字说明 实际应用中不同功率的电阻体积是不同的 一般情况功率越大电阻的体积就越大 见图5 2所示 图5 1电阻功率标注 图5 2不同功率的电阻体积实物对比 5 电位器 电位器是一种可以连续调节阻值的电子元件 通过调节可以得到不同的阻值或按一定规律变化的输出电压 其实物图如图所示 二 电容的识别 1 电容器的符号 在电路中 常见不同种类的电容 电容的特点是 频率高的信号容易通过 而频率低的信号不易通过 主要应用是 滤波 隔直耦合 旁路 2 电容的主要参数 1 标称容量标在电容外表上的数值称电容的标称容量 它表示电容两端加上电压后能储存电荷的能力大小 同样电压下储存电荷越多 电容量越大 反之 电容量越小 电容量的单位有 法拉 F 毫法 mF 微法 F 毫微法 nF 皮法 pF 它们之间的换算关系是 1F 103mF 106 F 109nF 1012pF 2 额定耐压值电容器的耐压是表示电容接入电路后 能连续可靠地工作 不被击穿时所能承受的最大直流电压 3 容量标注方法 1 直接标注法 在电容表面直接标注容量值 电解电容由于体积较大 通常采用直接标注法 将其容量 耐压直接表示出来 而对于其他材料 体积较小的电容 通常将容量的整数部分写在容量单位的前面 容量的小数部分写在容量单位的后面 例如 p33表示0 33pF3 3表示3 3 F 2 数码表示法 一般用三位数表示电容容量大小 前面两位数字为容量有效值 第三位表示有效数字后面零的个数 单位是皮法 pF 在这种表示方法中有一个特殊情况 就是当第三位数字用 9 表示时 表示有效值乘上例如 10 1331表示330pF 223表示22000pF 229表示22 l0 1 2 2pF 3 色标法 和电阻的表示方法相同 单位一般为pF 4 电解电容极性的判断注意观察在电解电容侧面有 的一侧管脚是负极 如果电解电容上没有标明正负极 也可以根据它引脚的长短来判断 长脚为正极 短脚为负极 见图 如果 已经把引脚剪短 并且电容上没有标明正负极 那么还可以用万用表来判断 具体方法是正接时漏电流小 阻值大 反接时漏电流大 三 电感的识别 凡能产生电磁感应作用的器件统称电感器 电感元件通常是由漆包线或纱包线等带有绝缘表层的导线绕制而成 少数电感元件因圈数少或性能方面的特殊要求 采用裸铜线或镀银铜线绕制 电感的单位是亨利 其表示方法一般是直接表示法 电感的特点是 频率较低的信号容易通过而频率较高的信号不易通过 四 二极管的识别判断二极管极性时可用实习室提供的万用表 将红表棒插在 黑表棒插在 将二极管搭接在表棒两端 见图5 6 观察万用表指针的偏转情况 如果指针偏向右边 显示阻值很小 表示二极管与黑表棒连接的为正极 与红表棒连接的为负极 与实物相对照 黑色的一头为正极 白色的一头为负极 反之 如果显示阻值很大 那么与红表棒搭接的时二极管的正极 任务二万用表识图练习 1 测电压和电流时 外部有电流通入表头 因此不须内接电池 1 档位开关旋钮SA打到交流电压档时 通过二极管VD整流 电阻R3限流 由表头显示出来 2 打到直流电压档时 不须二极管整流 仅须电阻R2限流 表头即可显示 3 打到直流电流档时 既不须二极管整流 也不须电阻R2限流 表头即可显示 3 测电阻时将转换开关SA拨到 档 这时外部没有电流通入 因此必须使用内部电池作为电源 开关SA拨到 档设外接的被测电阻为Rx 表内的总电阻为R 形成的电流为I 由Rx 电池E 可调电位器RP 固定电阻R1和表头部分组成闭合电路 形成的电流I使表头的指针偏转 红表棒与电池的负极相连 通过电池的正极与电位器RP及固定电阻R1相连 经过表头接到黑表棒与被测电阻 二 M47万用表原理图 它的显示表头是一个直流 A表 电位器用于调节表头回路中的电流大小 两个二极管反向并联并与电容并联 用于保护限制表头两端的电压起保护表头的作用 使表头不至电压 电流过大而烧坏 电阻档分为 1 10 100 1k 10k 几个量程 当转换开关打到某一个量程时 与某一个电阻形成回路 使表头偏转 测出阻值的大小 三 元件布置图和安装示意图 任务三装配万用表一 清点材料1 参考材料配套清单 并注意 按材料清单一一对应 记清每个元件的名称与外形 2 打开时请小心 不要将塑料袋撕破 以免材料丢失 3 清点材料时请将表箱后盖当容器 将所有的东西都放在里面 4 清点完后请将材料放回塑料袋备用 5 暂时不用的请放在塑料袋里 6 弹簧和钢珠一定不要丢失 材料详单见课本P68表5 7 2 焊接前的准备工作清除元器件表面的氧化层 元件引脚的弯制成形 元器件的插放 元器件参数的检测每个元器件在焊接前都要用万用表检测其参数是否在规定的范围内 二极管 电解电容要检查它们的极性 电阻要测量阻值 3 元器件的焊接需注意焊接完后的元器件 要求排列整齐 高度一致 为了保证焊接的整齐美观 焊接时应将线路板板架在焊接木架上焊接 两边架空的高度要一致 元件插好后 要调整位置 使它与桌面相接触 保证每个元件焊接高度一致 应先焊水平放置的元器件 后焊垂直放置的或体积较大的元器件 如分流器 可调电阻等 还应该注意 电位器的焊接 分流器的安装 输入插管的安装 晶体管插座的安装 电池极板的焊接等见课本P71表5 9 4 机械部分的安装与调整 提把的安装电刷旋钮的安装档位开关旋钮的安装电刷的安装线路板的安装 万用表安装实习的总体要求 1 遵守劳动纪律 注意培养一丝不苟的敬业精神 2 注意安全用电 短时不用请把烙铁拔下 以延长烙铁头的使用寿命 3 烙铁不能碰到书包 桌面等易燃物保管好材料零件 4 独立完成 基本知识点 知识点一直流电路定律一 电路的构成和基本物理量1 电路的组成电流流通的闭合路径叫电路 由电源 用电器 负载 联接导线和控制和保护装置四部分组成 最简单的电路如图所示 2 电路的状态电路的状态有通路状态 开路状态 短路状态 3 电路中的基本物理量电路中的基本物理量有电阻 电流 电压 电位 电能 电功率 电动势 二 电阻的串联和并联1 电阻的串联几个电阻依次相连 中间无分支的连接方式 叫做电阻的串联 2 串联电路的特点电流 电路中各处的电流强度相等I I1 I2 I3 电压 电路的总电压等于各部分电压之和U U1 U2 U3 当两个电阻串联时的分压公式U1 R1U R1 R2 U2 R2U R1 R2 电阻 总电阻等于分电阻之和R R1 R2 R3如果有n个相同的电阻R0串联R nR0功率 电路的总功率等于消耗在串联电阻上的功率之和P P1 P2 P3功率分配与电阻成正比P1 P2 R1 R2 3 电阻串联的应用 1 串联电阻用于限流 2 串联电阻用于分压 如 串联电阻用于多量程的电压表扩大量程 电压表主要是由一个表头和一个电阻串联组成的 4 电阻的并联两个或两个以上的电阻 接在电路中相同的两点之间的连接方式 叫电阻的并联 5 并联电路的特点电流 电路中的总电流等于通过各支路的电流之和I I1 I2 I3 当两个电阻并联时的分流公式I1 R2U R1 R2 I2 R1U R1 R2 电压 电路中各电阻两端的电压都相等U U1 U2 U3 电阻 总电阻倒数等于分电阻倒数之和1 R 1 R1 1 R2 1 R3 如果有n个相同的电阻R0并联R R0 n功率 电路的总功率等于消耗在串联电阻上的功率之和P P1 P2 P3 功率分配与电阻成反比P1 P2 R2 R1 6 并联电阻的应用 1 照明电路以及其他电力负载 都处在同一电源电压的作用 所以都是并联供电的 这一点也是一般用电负载所要求的 2 并联电阻也用于多量程的电流表中 以扩大量程的目的 知识点二 直流电路基本定律 一 欧姆定律及其应用欧姆定律 欧姆定律分部分电路欧姆定律和闭合 全 电路欧姆定律 部分电路欧姆定律 在一段不包括电源的电路中 电路中的电流I与加在这段电路两端的电压U成正比 与这段电路的电阻R成反比I U R 闭合电路欧姆定律 闭合电路中的电流与电源的电动势成正比 与电路的总电阻 内电阻与外电阻值和 成反比 I E R r 二 基尔霍夫定律 在实际电路中 有些电路不能用串 并联分析方法化简成 无分支的单回路的电路 称为复杂电路 1 基尔霍夫第一定律 节点电流定律基尔霍夫第一定律研究的是任一节点处各电流之间的关系 它的内容是 对于电路中的任一节点 流入节点的电流之和必等于流出节点之和 即 I 0即在任一瞬间通过电路中任一节点的电流代数和恒等于零 基尔霍夫第一定律不仅适用于电路中的一个实际节点 而且可以推广到电路中所取得一个任意封闭面 2 基尔霍夫第二定律是研究回路各个部分电压之间的关系的 它的内容是 任一瞬间沿回路中任一闭合回路 沿绕线方向各部分压得代数和为零 即 U 03 列回路电压方程时要特别注意以下几个问题 任意选择未知电流的参考方向 任意选择回路的绕行方向 确定电阻压降的符号 当选定的绕行方向与电流的参考方向相同时 电阻压降取正值 反之取负值 确定电源电动势符号 但选定的绕行方向与电动势的方向相反 丛 极性到 极性 电动势取正值 反之取负值 基尔霍夫第二定律可推广用于不闭合的遐想回路 将不闭合两端点间电压列入回路方程 4 基尔霍夫定理的应用 支路电流法支路电流法 对于一个复杂电路 在已知电路中各电阻和电动势的前提下 以各条支路电流为未知量 再根据基尔霍夫定理列出方程联立求解的分析方法叫支路电流法 思考练习题为什么电阻用色环表示阻值 黑 棕 红 绿分别代表的阻值的数字是几 二极管 电解电容的极性如何判断 二极管 电解电容的焊接要注意什么 档位开关旋钮 电刷旋钮如何安装 元件焊接前要做什么准备工作 焊接的要求是什么 电刷的作用是什么 欧姆定律的内容是什么 基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律的内容是什么 请分别用支路电流法计算图中流过电阻R3的电流 项目六照明线路安装 知识目标 单相交流电的基础知识 常用低压元器件的基本知识 技能目标 配电板和日光灯的安装 配电箱装配 任务一照明配电板和日光灯的安装 基本技能 一 照明配电板的安装 照明配电板是保护和控制照明电路的电器元件安装板 上面主要装配了熔断器 电能表 控制开关 短路保护器 过载保护器等器件 如图6 1所示 图6 1照明配电盘 1 认识照明配电板 2 配电板的安装要求 3 配电板及室内的接线要求 4 配电板的安装 配电板的电路图如图6 2所示 图6 2配电盘的电路图 1 单相电度表 一般家庭用电量不大 电度表可直接接在线路上 单相电度表接线盒里共有四个接线桩 从左至右按1 2 3 4编号 直接接线方法一般有两种 按编号1 3接进线 1接火线 3接零线 2 4接出线 2接火线 4接零线 如图6 3所示 图6 3单相电度表的外形和接线示意图 按编号1 2接进线 1接火线 接零线 3 4接出线 3接火线 4接零线 由于有些电度表的接线方法特殊 在具体接线时 应以电度表接线盒盖内侧的线路图为准 2 闸刀开关 在家用配电板上 闸刀开关主要用于控制用户电路的通断 通常用5A或10A的二极胶盖闸刀 如图6 4所示 3 熔断器 熔断器的功能是在电路短路和过载时起保护作用 如图6 5所示 图6 4闸刀开关图6 5瓷插式熔断器 二 日光灯的安装 1 日光灯的组成日光灯主要由灯管 镇流器 启辉器 灯座和支架等部分组成 灯管是一根15 40 5mm直径的玻璃管 如图6 6所示 图6 6日光灯灯管示意图 镇流器是具有铁心的电感线圈 如图6 7所示 它有两个作用 在启动时与启辉器配合 产生瞬时高压点燃灯管 在工作时利用串联于电路中的高电抗限制灯管电流 延长灯管使用寿命 a 镇流器 b 镇流器电感线圈图6 7日光灯镇流器 启辉器由氖泡 纸介电容 引线脚和铝质或塑料外壳组成 如图6 8所示 氖泡内有一个固定的静止触片和一个双金属片制成的倒U形触片 图6 8日光灯启辉器 2 日光灯的安装日光灯电路原理图如图6 9所示 a 单管电路 b 双管电路图6 9日光灯电路原理图 安装日光灯 首先是对照电路图连接线路 组装灯具 然后在建筑物上固定 并与室内的主线接通 安装前应检查灯管 镇流器 启辉器等有无损坏 是否互相配套 然后按下列步骤安装 1 准备灯架 2 组装灯架 3 固定灯架 图6 10日光灯的安装 最后把启辉器旋入底座 把日光灯装入灯座 开关 熔断器等按白炽灯的安装方法进行接线 检查无误后 即可进行通电试用 任务二配电箱的装配 基本技能 一 低压电器的拆装 二 配电箱的装配 1 线管配线 2 配电箱的配线 3 电器元件布局 4 配电箱的安装 配电箱的安装如图6 13所示 图6 13配电箱 基本知识 知识点一单相交流电 一 单相交流电基础在人类生产和生活中 应用更为广泛的是交流电 交流电的大小和方向以各种不同的形式随时间作周期性变化 其中 按正弦规律变化的称为正弦交流电 1 正弦交流电的基本概念 1 表示正弦交流电变化快慢的物理量 周期 频率 角频率 三者之间的关系为 2 表示正弦交流电变化大小的物理量 瞬时值 最大值 有效值 正弦量的有效值是最大值的0 707倍 即 3 表示正弦交流电变化起点的物理量 相位 初相位 相位差 图6 14初相位示意图图6 15相位差示意图 图6 14初相位示意图图6 15相位差示意图 二 照明装置安装工艺 1 进户线的安装工艺要求 2 配电板的安装工艺要求 3 照明灯具和开关的安装工艺要求 4 室内配线的一般工艺要求 知识点二常用低压电器控制器件 常用低压电器元件 根据我国电工专业范围的划分与分工 低压电器标准规定 低压电器通常是指交流1200V以下与直流1500V以下电路中起通断 控制 保护和调节作用的电气设备 目前常用的低压电器控制元件还较多的采用继电器 接触器及按钮等来实现自动控制 常用低压电器元件从基本结构上看 大部分由触头系统 推动机构 电磁铁 和灭弧装置组成 如图6 16所示 图6 16低压电器结构图 1 熔断器 熔断器是根据电流的热效应原理工作的 使用时串接在被保护线路中 当线路发生过载或短路时 熔体产生的热量使自身熔化而切断电路 1 熔断器的型号和符号 2 熔断器的选择与维护 2 转换开关 转换开关可作为电源引入开关 或作为5 5kw以下电动机的直接起动 停止 反转和调速等之用 其优点是体积小 寿命长 结构简单 操作方便 灭弧性能较好 多用于机床控制电路 其额定电压为380V 额定电流有6A 10A 15A 25A 60A 100A等多种 转换开关型号和图形符号 3 交流接触器 交流接触器是通过电磁机构动作 频繁地接通和分断主电路的远距离操纵电器 1 交流接触器型号和符号 2 交流接触器的工作原理 3 接触器的使用注意事项 4 继电器 继电器是一种小信号控制电器 它利用电流 电压 时间 速度 温度等信号来接通和分断小电流电路 广泛应用于电动机或线路的保护及各种生产机械的自动控制 时间继电器的型号和符号 1 线圈一般符号2 断电延时型线圈3 通电延时型线圈4 瞬时动合触点5 瞬时动断触点6 延时闭合动合触点7 延时断开动断触点8 延时断开动合触点9 延时闭合动断触点 热继电器的型号和符号 7 按钮开关 按钮又叫控制按钮或按钮开关 是一种手动控制电器 它只能短时接通或分断5A以下的小电流电路 向其他电器发出指令性的电信号 控制其他电器动作 由于按钮载流量小 不能直接用它控制主电路的通断 按钮的型号和符号 8 行程开关 又叫限位开关或位置开关 其作用与按钮相同 不同的是按钮靠手动操作 行程开关则是靠生产机械的某些运动部件与它的传动部位发生碰撞 令其内部触点动作 分断或切换电路 可分为限位断电 限位通电和自动往复循环等控制 行程开关的型号和符号 行程开关的工作原理 二 电气控制原理图 安装接线的识图 在图样上用规定的图形符号表示各电气元件 并用文字符号说明各电气元件 这样的图样叫做电气原理图 电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用 相互之间关系的一种表示方式 电气原理图一般由主电路 控制电路 保护电路 配电电路等几部分组成 1 电气原理图的常用符号 图形符号和文字符号 2 主电路接点标记认识 3 电气原理图图面区域的划分 4 电气原理图符号位置的索引 电动机正反转控制电气原理如图6 20所示 图6 20电动机正反转电气原理图 5 电气安装图 电气安装图是用来指示电气控制系统中各电器元件的实际安装位置和接线情况的 它包括电器位置图和安装接线图两个部分 1 电器位置图 2 安装接线图 三 接地接零及防护知识 1 保护接地 保护接地就是电气设备在正常情况下不带电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 保护接地的意义在于降低人体触及漏电设备金属外壳时的接触电压 减小通过人体的电流 从而减小触电对人体的伤害 2 接零保护 将电气设备平常不带电的金属外壳与供电系统中的零线进行可靠的连接 叫接零 采用接零保护时 要注意以下两个问题 1 供电系统必须有可靠的短路保护或过流保护装置 2 供电系统应有防止零线断线的可靠措施