1、電工培訓,牟志峰選編,第一章 安全培訓,第一節(jié) 電流對人體的危害,電流作用機理 電流通過人體時破壞人體內部細胞組織的正常工作，主要表現(xiàn)為生物學效應。 電流作用還包括熱效應、化學效應、機械效應,電流的大小 人體電阻主要由表皮電阻和體內電阻構成，體內電阻一般較為穩(wěn)定，約在500左右，表皮電阻則與表皮濕度、粗糙程度、觸電面積等有關，一般人體電阻在1k2k之間 持續(xù)時間 電流頻率（50Hz60Hz時電流對人體傷害最嚴重） 電流途徑 人體健康狀況,電流對人體作用因素,第二節(jié) 觸電事故種類、方式與規(guī)律,電流對人體傷害的類型,1、電擊 電擊是電流對人體內部組織造成的傷害 （50mA即可致命）,按通過人體的電

2、流大小而使人體呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，可將電流劃分為三級：,感知電流（成年男性1.1mA；女性 0.7mA） 是指在一定的概率下通過人體引起人有任何感覺的最小電流 擺脫電流（成年男性16mA；女性 10.5mA） 在一定概率下人觸電后能自行擺脫帶電體的最大電流 致命電流 （30mA以上有生命危險；50mA以上可引起心室顫動；100mA足可致死）,2、電傷 電傷是電流的熱效應、化學效應、機械效應對人體造成的傷害,灼傷 電烙印 皮膚金屬化 機械性損傷 電光眼,主要特征,單相觸電 兩相觸電 跨步電壓觸電,按人體觸及帶電體的方式和電流通過人體的途徑，觸電可分為三種情況：,觸電事故方式,觸電事故規(guī)律,1、觸電事

3、故季節(jié)性明顯，69月事故最多； 2、低壓觸電事故多； 3、攜帶式設備和移動式設備觸電事故多； 4、電氣連接部位觸電事故多； 5、錯誤操作和違章作業(yè)造成的觸電事故多； 6、不同行業(yè)、不同年齡、不同地域觸電事故各不相同,1、施工現(xiàn)場電動建筑機械或手持電動工具的載荷線，必須按其容量選用無接頭的銅芯橡皮護套軟電纜。其性能應符合現(xiàn)行國家標準的要求。其中綠/ 黃雙色線在任何情況下只可用做保護零線或重復接地線。 2、各種熔斷器的額定電流必須按規(guī)定合理選用。 嚴禁在現(xiàn)場用鐵絲、鋁絲等非專用熔絲替代。 3 、施工現(xiàn)場的各種配電箱、開關箱必須有防雨（水）設施，并應裝設端正、牢固。固定式配電箱、開關箱的底部與地面的

4、垂直距離應為1.3 1.5m；移動式配電箱、開關箱的底部與地面的垂直距離應為0.6 1.5 m。,第三節(jié) 電工安全操作,4 、每臺電動建筑機械應有各自專用的開關箱，必須實行 “一機一閘”制。開關箱應設在機械設備附近。配電箱電力容量在15KW以上的 電源開關嚴禁采用瓷底膠木刀型開關。 4.5KW 以上的電動機不得用刀型開關直接啟動。 5 、各種電源導線嚴禁直接綁扎在金屬架上。 6 、嚴禁利用大地作工作零線，不得借用機械本身金屬結構作工作零線。 嚴禁在一個接地（零）線中串聯(lián)幾個接地（零）點。 7 、電氣裝置遇跳閘時，不得強行合閘。應查明原因，排除故障后方可再行合閘。,8、嚴禁帶電作業(yè)或預約停送電時

5、間的方式進行電氣檢修。 檢修前必須先切斷電源并在電源開關上掛“禁止合閘，有人工作”的警告牌。 警告牌的掛、取應有專人負責。 9、各種配電箱、開關箱應配備安全鎖，每班工作完畢后，切斷電源， 鎖好箱門。 10 、發(fā)生人身觸電，應切斷電源，方可救護。 11 、電氣設備或線路發(fā)生火警時，應先切斷電源， 斷電前不得用水或泡沫滅火器進行滅火。 12 、電工人員必須持證上崗。上班必須穿絕緣鞋， 并保證工具性能完好。禁止酒后作業(yè),三相異步電動機原理及控制,第二章,電動機的分類：,異步電動機的優(yōu)點,構造簡單、價格便宜、工作可靠、使用維護方便 在全國電動機總容量中有85以上是三相異步電動機。,三相異步電動機的構造

6、,籠型電機的各部件,鐵心：由內周有槽的0.5mm厚硅鋼片疊成。磁路的一部分,機座：鑄鐵或鋼板焊接,支撐鐵心和固定電機,硅鋼片,裝有三相繞組的定子,1、定子,定子繞組,接線盒,定子三相繞組的聯(lián)接方法。通常,Y 聯(lián)結, 聯(lián)結,2、轉子,轉子: 在旋轉磁場作用下，產生感應電動勢或電流,產生旋轉力矩,轉軸 轉子鐵心 轉子繞組,0.5mm的硅鋼片疊壓,籠型轉子,(2) 繞線式轉子,同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。,三相轉子繞組通常連接成星形，即三個末端連在一起，三個首端分別與轉軸上的三個滑環(huán)（滑環(huán)與軸絕緣且滑環(huán)間相互絕緣）相連，通過滑環(huán)和電刷接到外部的變阻器上，以便改善電機的起動和調速性能。,

7、繞線式轉子繞組與外接變阻器的連接,三相異步電動機工作原理,旋轉磁場的產生,規(guī)定,()電流出,()電流入,三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機氣隙空間產生旋轉磁場；,分析可知：三相電流產生的合成磁場是一旋轉的磁場 即：一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360,取決于三相電流的相序,旋轉磁場的旋轉方向,結論： 任意調換兩根 電源進線，則旋轉 磁場反轉。,任意調換兩根電源進線,若定子每相繞組由兩個線圈串聯(lián) ，繞組的始端 之間互差60，將形成兩對磁極的旋轉磁場。,旋轉磁場的極對數(shù)P,極對數(shù),小常識,P=1，表示二極電機，P=2，表示四極電機,旋轉磁場轉速n1與極對數(shù) p 的關系,電動機轉子轉

8、動方向與磁場旋轉的方向是一致的，旋轉磁場的同步轉速和電動機轉子轉速會有一定停滯。根據(jù)轉子轉速 n 與旋轉磁場的轉速n1之間的關系，可分為,=,例如：380/220V、Y/ 是指線電壓為 380V 時 采用 Y聯(lián)結；線電壓為 220V 時采用 聯(lián)結。,電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。,電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。,例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形聯(lián)結下電機的線電流為 6.73A；三角形聯(lián)結下線電流為 11.64A。兩種接法下相電流均為 6.73A。,電動機的Y/聯(lián)結,異步電動機的運行與控制,起動問題：起動電流大，起動轉矩小。 一般中小型鼠籠式電機起動電

9、流為額定電流的4 7 倍; 電動機的起動轉矩為額定轉矩的(1.02.2)倍。,直接起動：,后果：,起動方法,直接起動 7.5千瓦以下的異步電動機一般都采用直接起動。,（適用于籠型電動機）,降壓起動,Y 換接起動,降壓起動時的電流 為直接起動時的,注： 僅適用于正常運行為三角形聯(lián)結的電機。,三相異步電動機的正、反轉,方法：任意調換電源的兩根進線，電動機反轉。,電動機 正轉,電動機 反轉,繼電控制電路,重點,系統(tǒng)組成：,主電路：由電動機、（接通、斷開、控制電動機的） 接觸器主觸點等電器元件組成。（電流大）,控制電路：由接觸器線圈、繼電器等電器元件組成（電流?。?任務：根據(jù)給定的指令，依照自動控制系

10、統(tǒng)的規(guī)律和具體 的工藝要求對主電路進行控制。,常用控制電器,1、刀閘開關,控制對象： 380V，5.5kW 以下小電機,考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應如下選擇： （3-5)倍異步電機額定電流,2、組合開關,又稱轉換開關,是一種轉動式的閘刀開關,作用：用作電源引入開關,控制對象：380V、5.5kW 以下小電機,電路符號：,短片,3、按鈕,(b) 結構,按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕開關的外形和符號,(a) 外形圖,動畫,4、熔斷器,符號：,熔斷器額定電流IF的選擇：,(1) 電燈、電爐等電阻性負載,IF IL,(3) 頻繁起動的電機,(2) 單臺電機,用于低壓線路中的短路保

11、護。,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。,(a) 外形,(b) 結構,5、交流接觸器,動作過程,線圈通電,交流接觸器,動畫,交流接觸器,構成：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成； 觸點又可分為主觸點和輔助觸點。,符號：,簡單的接觸器控制,A,B,C,M 3,刀閘起隔離作用,自鎖,停止 按鈕,起動 按鈕,特點：小電流控 制大電流。,繼電器只能通過小電流。所以繼電器一般用于控制電路中,6、繼電器,繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。,主要區(qū)別在于：,接觸器的主觸點可以通過大電流；,繼電器類型：,（1）中間繼電器,通常用于傳遞信號和同時控制多個電路 。,符號：,外形,（2）熱繼電器,用于電動機

12、的過載保護。,(a) 外形,(b) 結構,發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。,發(fā)熱元件,杠桿,熱繼電器,工作原理：,雙金屬片,常閉觸頭,結構：,符號：,串聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,電氣自動控制原理圖的繪制原則：,1.控制線路由主電路和控制電路組成。,2.屬同一電器元件的不同部分，可按其功能和所接電路的不 同分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。,3.所有電器的圖形符號均按通電前的狀態(tài)繪制。,4.與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控制電路中 不畫出。,分析和設計控制電路時應注意以

13、下幾點：,使控制電路簡單，電器元件少，且工作又要準確可靠,(2)盡可能避免多個電器元件依次動作接通另一個電器的控制電路,(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)。, 電機起動、停車 （點動、連續(xù)運行、多地點控制、順序控制等）,常見的控制電路, 電機正反轉控制, 行程控制, 時間控制,一、點動控制,動作過程,按鈕松開,按下按鈕（SB）,控制電路,主電路,電動機直接起動的控制線路,二、電動機連續(xù)運行,自鎖,自鎖的作用,按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，,電機起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，,即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)電機連續(xù)運轉。,三、異步機的直接起動 + 過載保護,熱繼電

14、器觸頭,短路保護,過載保護,電動機工作時，若因負載過重而使電流增大，但 又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用。,將其常閉觸點串接在控制電路中。,原因：,將任意兩相熱元件串接在電動機任意兩相中。,操作：,方法一：用復合按鈕,四、點動+連續(xù)運行,SB3：點動 SB2：連續(xù)運行,方法：起動按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián),乙地,甲地,五、 兩地控制一臺電動機,例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機。,按SB1,再按SB2,控制順序要求：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。,六、電機的順序控制,動畫,QS,這樣接，主觸頭(KM1)的負荷過重,例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動

15、，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止： 起動時: M1起動后 M2才能起動； 停車時: M2停車后M1才能停車。應如何實現(xiàn)控制？,起動：,停止：,七、電動機的正反轉控制,缺點：該電路必須先停車才能由正轉到反轉或由反轉到正轉。,操作過程：,SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！,加互鎖的正反轉控制,正轉時，SBR不起作用；反轉時，SBF不起作用。從而避免兩個接觸器同時工作造成主回路短路。,互鎖作用：,雙重互鎖的正反轉控制,電器互鎖,缺點：正轉過程中要求反轉，必須先按停 止按鈕，然后才能按反轉按鈕。,解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。,一

16、、行程開關,電路的限位保護、行程控制、自動切換等,常開（動合）觸頭,符號,行程控制,與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊,作用,結構,常閉（動斷）觸頭,二、行程控制,主電路與電動機的正反轉電路相同,行程控制實質為電機的正反轉制，只是在行程的終端要加限位開關。,1.行程控制的基本原理,例：要求下圖中的行車運動到A、B兩處時能夠自動停車。,控制回路,SB2,動作過程,2.自動往復運動控制,行程開關采用復 合式開關。正向運 行停車的同時，自 動起動反向運行； 反之亦然。,措施,在前面要求基礎上，到達A、B處能自動返回。,時間繼電器,時間控制,一、時間繼電器,時間繼電器有通電 延時和斷電延時兩種,時間控制

17、:采用時間繼電器進行延時控制,符號：,時間繼電器觸點類型,斷 電 式,常閉斷電后 延時閉合,常開斷電后 延時斷開,通 電 式,瞬 時 動 作,延 時 動 作,常閉觸點,常開觸點,常開通電后 延時閉合,常閉通電后 延時斷開,常閉觸點,常開觸點,KM,FU,QS,FR,A,x,B,y,C,z,主電路,二、時間控制,電動機Y起動控制,運行時KM、KM-工作，電動機接成形,Y 轉換完成,主電路,順序控制電路,M1起動后 M2再起動,要求,控制問題1,兩電機只保證起動的先后順序，沒有延時要求。,控制問題2,M1起動后，M2延時起動。,順序控制電路1：M1起動后，M2起動 沒有延時要求。 M2可單獨停車，

18、且有總停止按鈕,控制電路,FU,QS,FR1,KM1,M1,3,M2,3,KM2,.,.,.,FR2,主電路,KM1,SB1,SB2,KT,FR1,KM1,KM2,KM2,KT,順序控制電路2：M1起動后，M2延時起動。,SB2 ,主電路同前,控制電路,FR2,用以下電路可不可以？,繼電器、接觸器的線圈有各自的 額定值，線圈不能串聯(lián)。,思考題,不可以,設計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求： 1. 小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復運動： 到A地后停1分鐘等待裝料，然后自動返回B地。 到B地后停1分鐘等待卸料，然后自動返回A地。 2. 有過載和短路保護。,應用舉例,例題1：,主電路,與

19、電動機的正反轉控制的主電路相同,熱繼電器過載保護,熔斷器 短路保護,控制電路,STa 、STb 為 A、B 兩處的 行程開關,KTa 、KTb 為 時間繼電器,KMF,FR,KMR,SB1,KMF,STa,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,起動后工作臺控制要求：,例題2：工作臺位置控制,工作臺位置控制電路,設計步驟：,安全常識、口決估算、工具表的使用,第三章,安全電壓36V,安全常識,安全電流30mA,10KV的高壓電 有效安全距離為0.7米,保護接零,在三相四線制供電系統(tǒng)中，規(guī)定零線中的電流不得超過相線電流的25%，在主干線上不得安裝任何開關或熔電器，零線截面積不得小于相線截面積的1/

20、2,設備1,設備2,自動開關,自動開關,自動開關,這樣使用行嗎？,L1,L2,L3,N,電機熔斷體選擇：,I熔電體電流Iq/K,式中Iq-電動機起動電流 一般為(48)電動機額定電流的48倍。 K-比例系數(shù)。一般為1.52.5 對不經常起動的電動機，取2.5 對頻繁起動的電動機應取1.5,已知三相電動機容量，求其額定電流 口訣：容量除以千伏數(shù)，商乘系數(shù)點七六。 10KW=10000W 10000W/380V*0.76=20A 三相二百二電機，千瓦三點五安培。 常用三百八電機，一個千瓦兩安培。,常用電工工具表,萬用表： 可以測量電阻、交直電流、交直電壓等。,用萬能表并聯(lián)測電壓,用萬能表測電阻,用

21、萬能表串聯(lián)測電流,鉗形電流表： 可以方便的測量導線中的電流。,注意：量程的選擇,兆歐表（俗稱搖表）： 可以測量較大的電阻值。 一般常用于測電動機等電器設備的絕緣。,一般環(huán)境下使用的電動機的絕緣電陰要求達到0.5兆歐以上,小常識,PLC的簡單介紹,第四章,一、PLC的產生,1968年美國通用汽車公司（GE），為了適應汽車型號的不斷更新，生產工藝不斷變化的需要，實現(xiàn)小批量、多品種生產，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。 1969年由美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GE）的要求研制成功。,二、 PLC的特點,吸取繼電

22、器和計算機兩者的優(yōu)點 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復雜、不易更改、查找和排除故障困難，對生產工藝變化的適應性差，但簡單易懂、價格便宜； 計算機功能強大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難； 采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程，使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。（梯形圖）,PLC稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）,三、 PLC的定義及主要品牌,德國的西門子(SIEMENS)、,美國A-B（Allen-Bradly）,GE（General Electric）,日本三菱電機（Mitsubishi Electric）、 歐姆龍（

23、OMRON）、,日本主要發(fā)展中小型PLC，在世界小型PLC市場上， 日本產品約占有70的份額。在中國，OMRON產品的銷量居首位,各大品牌：,西門子PLC外形圖,S7-200系列PLC,S7-300系列PLC,S7-400系列PLC,三菱PLC外形圖,Q系列PLC,FX2N系列PLC,FX1N系列PLC,FX1S系列PLC,歐姆龍PLC外形圖,C200H系列PLC,CPM1A、CPM2A系列PLC,四、 PLC常用功能介紹,1 邏輯控制功能 2 定時控制功能 3 計數(shù)控制功能 4 步進控制功能 5 數(shù)據(jù)處理功能 6 回路控制功能 7 通訊聯(lián)網(wǎng)功能 8 監(jiān)控功能 9 停電記憶功能 10 故障診斷功能,邏輯控制功能,M,接觸器,水位線,定時控制功能,定時控制功能是PLC的最基本功能之一。 PLC中有許多可供用戶使用的定時器，功能類似于繼電器線路中的時間繼電器。 定時器的設定值(定時時間)可以在編程時設定，也可以在運動過程中根據(jù)需要進行修改，使用方便靈