电气基础知识

KM
SB2
FR
M 3～
SB1 KM KM
起动过程：按下起动按钮
SBl ， 接 触 器 KM 线 圈 通 电 ， 与 SB1 并 联 的 KM 的 辅 助 常开触点闭合，以保证松
开 按 钮 SBl 后 KM 线 圈 持 续 通电，串联在电动机回路
中的KM的主触点持续闭合
，电动机连续运转，从而
实现连续运转控制。
第一单元 电气基础知识
• 一、验电笔 • 二、安全用电 • 三、 照明控制回路
一 验电笔
验电笔电工常叫它测电笔，简称电笔。电笔是用 来检查测量低压导体和电气设备的金属外壳是否带电 的一种常用工具。
验电笔常做成钢笔式结构，有的也做成小型螺丝 刀结构，前端是金属探头，后部塑料外壳内装配有氖 泡、电阻和弹簧，上部有金属端盖或钢笔型挂鼻，使 用时作为手触及的金属部分。
初学的电工，在使用电笔时要注意以下3个问题：
1 使用验电笔之前，首先要检查电笔有无安 全电阻在里面，再直观检查验电笔是否损坏，有无 受潮或进水，检查合格后方可使用。
2 在使用验电笔正式测量电气设备是否带电 之前，先要将验电笔在有电源的部位检查一下氖 泡是否能正常发光，如果验电笔氖泡能正常发光 ，则可开始使用。
三 直接起动控制—（序1）
QS FU
KM
SB2
FR
M 3～
FR
SB1 KM KM
停止过程：按下停止 按 钮 SB2 ， 接 触 器 KM 线 圈 断 电 ， 与 SBl 并 联 的 KM 的 辅 助常开触点断开， 以保证松开按钮SB2 后KM线圈持续失电
，串联在电动机回 路中的KM的主触点
QS
SB
FU
M 3～
（a）接线示意图
QS FU
KM KM
SB KM
M 3～
（b）电气原理图
按下按钮SB，接 触器KM线圈通电， 衔铁吸合，常开 主触点接通，电 动机定子接入三 相电源起动运转。 松开按钮SB，接 触器KM线圈断电， 衔铁松开，常开 主触点断开，电 动机因断电而停 转。
二 点动控制—（序）
如A厂中田斜裁机导开工位在未采取措施消除 静电前，操作工经常受电击。
5 绝缘击穿
我们所说的绝缘体，只是指其导电能力比导体 相对弱些的物体。例如常用的电线用塑料皮做绝 缘，它的耐电压能力是500伏，通常在200伏电压 情况下使用，有安全保护作用，但如果电压超过 500伏，绝缘性能变差，甚至失去绝缘能力而导 电，这就是日常提到的绝缘击穿。有些绝缘体遇 到高温或受潮湿，或者长久使用呈老化，都有可 能使绝缘能力下降，如常见的漏电现象，称之为 绝缘损坏。所以要防止电气设备受潮，要监视电 气设备的温度不能过高，电压不要超过设备的额 定值。
总之，电动机在运行过程中，监视其电流、电压 和温度是特别重要的工作，因为很多故障都能从这 三方面反映出来。
三 开关
1 开关主要品种
开关(主令电器)主要用作接通和分断控制 电路，以发布命令或用作程序控制。
主要品种有：按钮、脚踏开关、转换开关 、接近开关、光电开关、程序开关、微动开关 、限位开关等。
三 照明控制回路
1 照明双控电路
有时为了方便，需要在两地控制一盏灯。例如 楼梯上使用的照明灯，要求在楼上、楼下都能控制 其亮灭，它需要多用一根连线，其接线方法见图1， K1、K2为单刀双掷开关。
图：用两只双连开关在两地控制一盏灯线路
2 照明三联电路
下图所示是三个开关控制一盏灯线路。K1、K3为单 刀双掷开关，而K2用双刀双掷开关。K1、K2、K3三个开 关中的任何一个都可以独立地控制电路通断。
(2)监视电动机的运行电流。 在正常情况下运 行应不超过铭牌上的额定值，同时还应注意三相 电流是否平衡，任意两相间的电流差值不应大于 额定电流的10%，否则说明电动机故障。特别要 注意是否有缺相运行，容量较大的电动机应装设 电流表监视运行电流。
(3)监视电动机的温度。温升不应超过电动机铭 牌上允许的限度，电动机运行中的温升是监视电 动机运行状况最直接而又可靠的办法。在线路上 装设电流表、电压表及过载保护装置，也是监视 温升的主要办法。
通常电动机运行6小时后，温升便达到稳定值。
3 电动机运行中注意事项
电动机在运行中应注意以下监视工作：
(1)监视电源电压的变化。 电压变化范围不 应超过或低于额定电压的10%，若低于该范围，应 适当减轻负载运行。同时，三相电压不平衡也不 能过大。任意两相电压的差数不应超过5%，否 则都会使电动机发热过快。电动机电源最好装一 只电压表和转换开关直接监视。
3 如果验电笔需在明亮的光线下或阳光下 测试带电体时，应当避光检测电气设备是否带 电，以防光线太强不易观察到氖泡是否发亮，造 成误判。
二 安全用电
1 安全用电常识
（1）不要乱拉电线、乱接用电设备。 （2）如发现电气设备起火时，要立即拉开电源开 关。在未切断电源以前，不能用水或酸碱泡沫灭火器 灭火。 （3）不要用湿手去摸灯口、开关和插座等电气设备 。 （4）如发现有人触电，应赶快切断电源或用干木棍 等绝缘物将电线挑开，使触电者及时脱离电源。
断路器跳闸后，排除原因后先分闸后 合闸。
2 刀开关
主要用作电路隔离，有明显的断开点
3 熔断器
主要用作线路和设备的短路和过载保护
五 交流接触器
主要用作远距离频繁地起动或控制交直流电动 机，以及接通、分断正常工作的主电路和控制电路 。
交流接触器—（序）
线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭 合，常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧 使触点恢复到原来的状态。
3 安全电压
人体与电接触时，对人体各部组织（如皮肤 、心脏、呼吸器官和神经系统）不会造成任何损 害的电压叫做安全电压。
我国根据具体环境条件的不同，安全电压值 规定为：
在无高度触电危险的建筑物为65伏； 在有高度触电危险的建筑物为36伏； 在有特别触电危险的建筑物为12伏；
4 静电产生的原因及其危害
1.2 光电开关
光电开关会从它的发光元件发出可见光或 红外光的光束。
使用时应注意避免光电开关被撞击。
安装时要注意避开灰尘较多的场所、有强 光直射的场所和振动厉害的场所。
保养时要注意清洁反射板上的灰尘、坚固 光电开关的螺丝是否松动。
四 断路器等
1 断路器
1 断路器—（序）
断路器主要用作线路过载、短路、漏 电或欠压保护，也可用作不频繁接通和分 断电器。
2 热继电器
下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小。当主电路中电 流超过容许值而使双金属片受热时，双金属片的自由端便向上 弯曲超出扣板，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是 接在电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的线圈 断电，从而断开电动机的主电路。
I
I
发热元件 双金属片 常闭触点
弹簧
电气基础知识
福建佳通工程部 2008年3月
课程目标
• 通过这次培训，达到电工入门水平。 • 掌握电气安全基础知识。 • 了解一些电气元器件。 • 掌握电动机的运行注意事项及常见控制
回路。 • 了解PLC的特点，看懂简单的PLC梯形
图。
课程内容
1、电气基础知识 2、常见电气元器件及应用 3、常见电动机控制回路 4、PLC简介
常闭辅助触点 常开辅助触点
常开主触点
回力弹簧 衔铁 线圈 铁心
KM 线圈 KM 常开触点 KM 常闭触点
六 控制继电器
1 主要品种
主要用作控制系统中，控制其它电源或作主电路 的保护。
主要品种有：电流继电器、电压继电器、时间继 电器、中间继电器、温度继电器、热继电器、压力继 电器等。
保护用的继电器不能随意调整设定值。 热继电器动作后，可自动复位或手动复位。手动 复位要在2分钟后按动复位按钮，不可在此时间之前 重新起动电动机。
按钮的主要品种有：紧急式、钥匙式、 旋转式、带灯式、点动式、自复位式等。
主令电器松动时要注意坚固。
1.1 接近开关
接近开关，可代替传统机械式的微动开关与 极限开关，提供了物体接近时的无接点检测。
平时使用时应注意不让其它物体撞击，损坏 的接近开关以被撞坏居多。
平时保养时应注意坚固接近开关的螺丝是否 松动。
一 综述—（序）
电动机在使用过程中由于各种原因可能会 出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机 电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机 绕组与外壳短路等等，如不及时切断电源则可 能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保 护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保 护、零压保护和欠压保护等。
二 点动控制
图：用三个开关控制一盏灯线路
第二单元 常见电气元器件及应用
一 变压器 二 电机 三 开关等 四 断路器等 五 交流接触器 六 控制继电器
一 变压器
变压器—（序）
在交流电路中将电压升高或降低的设备叫变压器。 变压器能将任一数值的电压转变成频率相同的我们 所需的电压值，以满足电能的输送、分配和使用要求。 如B厂高裁机电控柜上面的380V/220V的变压器。
静电是由不同物质的接触、分离或互相摩擦而 产生的，例如在生产工艺中的挤压、切割、搅拌 和过滤，以及生活中的行走、起立、脱衣服等， 都会产生静电。
静电的电位一般是较高的。例如人在穿、脱衣 服时，有时可产生一万多伏的电压（不过其总的 能量是较小的）。静电的危害大体上分为使人体 受电击、影响产品质量和引起着火爆炸三个方面。
普通低压验电笔的电压测量范围在60－500V 之间，低于60V时电笔的氖泡可能不会发光显示， 高于500V的电压则不能用普通验电笔来测量，以 免造成人身触电，很不安全。所以必须提醒电工 初学者，切勿用普通验电笔测量超过500V的电压。
当用验电笔测试带电体时，带电体上的电压 经笔尖（金属体），氖泡电阻弹簧，笔尾端的金 属体，再经过人体接入大地，形成回路。带电体 与大地之间的电压超过60V后，氖泡便会发光， 指示被测带电体有电。
复
位
扣板
按
钮
FR 发热元件 FR
常闭触点
第三单元 常见电动机控制回路
一 综述 二 点动控制 三 直接起动控制 四 多地控制 五 顺序控制
一 综述
通过开关、按钮、继电器、接触器等电 器触点的接通或断开来实现的各种控制叫做 继电-接触器控制，这种方式构成的自动控 制系统称为继电-接触器控制系统。典型的 控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、 正反转控制、行程控制、时间控制等。
二 电机（图）
1 直流电机（图）
2 温升与电动机的绝缘等级
温升是指电动机在运行时，绕组温度高于周围 环境温度的容许值，也称为容许温升。也就是说， 绕组允许的最高温度应是温升加上环境温度，而 环境温度国家规定标准为40 ℃。例如铭牌标出温 升75 ℃，则表明该电动机绕组容许的最高温度为 75℃+40 ℃=115 ℃。也就是说电动机在运行中， 绕组温度不允许超过115 ℃，长时间超过这一容许 温度，电动机绕组将会烧毁。
用手背摸电动机外壳，如果没有发烫到要缩 手的感觉，说明电动机没有过热。如果烫得马上 缩手，难以忍受，则说明电动机的温度己超过了 允许值。
用手背而不是用手心摸电动机外壳，是因为 万一机壳带电时，手背比手心容易自然地摆脱带 电的机壳。
(4)监视电动机在运转中的声音、振动和气 味。电动机正常运行时，声音均匀，运转平稳， 无绝缘漆气味和焦臭味。若发生异常声响、剧 烈振动、绝缘漆臭味等，说明电动机过热或有 其它故障。
合上开关QS，三相电源
wenku.baidu.com
被引入控制电路，但电动机 QS 还不能起动。按下按钮SB，
接触器KM线圈通电，衔铁吸 FU
合，常开主触点接通，电动
机定子接入三相电源起动运 KM 转。松开按钮SB，接触器KM
线圈断电，衔铁松开，常开
主触点断开，电动机因断电
M
而停转。
3～
SB KM
三 直接起动控制
QS FR
FU
(5)监视传动装置的工作情况。要随时注意 皮带轮或联轴器是否有松动，传送皮带有无打 滑现象(打滑是皮带太松)，皮带接头是否完好。
(6)监视轴承的工作情况。注意轴承的声响和 发热情况。当用温度计测量时，滚动轴承发热温度 不许超过95℃、滑动轴承发热温度不许超过80℃。 轴承声音不正常和发热，是轴承润滑不良、磨损 严重所致。
2 发生触电的原因
发生触电的原因主要有以下几点： （1）人们在某种场合没有遵守安全工作规程， 直接接触或过分靠近电气设备的带电部分。 （2）电气设备安装不合乎规程的要求，带电 体的对地距离不够。 （3）人体触及到因绝缘损坏而带电的电气设 备外壳和与之相连接的金属构架，而这些外壳和支 架的接地（或接零）又不合格。