电气设备安装工

国家职业资格培训教材技能型人才培训用书国家职业资格培训教材编审委员会编电气设备安装工潘玉山主编国家职业资格培训教材技能型人才培训用书依据劳动和社会保障部制定的《国家职业标准》要求编写电器设备安装基础培训学习目标了解三相交流电路、电磁感应、电工测量、低压电器、电子等电工技术基础知识；能够分析一般的照明平面图、电力平面图等；熟悉可编程序控制器（PLC）基础知识、机械基础及计量的基础知识；熟悉施工前的准备工作。第一章电器设备安装基础第一章电气设备安装基础目录第一节电工技术一、三相交流电路二、电磁与电磁感应三、电工测量四、低压电器五、电子技术基础第二节电工识图一、照明平面图的分析二、电力平面图的分析第三节可编程序控制器（PLC）基础一、PLC组成二、PLC硬件及各部分作用三、PLC编程初步第四节传感器基础一、传感器分类二、常用传感器的特性和应用第一章电器设备安装基础第五节机械基础一、机械制图基础知识二、机械传动基础知识三、常用量具及其使用第六节施工前的准备一、领会图样等技术资料二、准备施工条件、工器具复习思考题第一章电气设备安装基础第一节电工技术一、三相交流电路1.三相交流电源的特点对称三相电源的频率、幅值相同，相位彼此相差120°其瞬间表达式为：=sinωt(1-1)=sin（ωt-120°）(1-2)=sin（ωt+120°）(1-3)图1-1三项对称电动势的波形图和相量图eAeBeCEmEmEm第一章电气设备安装基础第一节电工技术一、三相交流电路2.三相负载的联结方式（1）三相负载的星形联结（2）三相负载的三角形联结图1-2三相负载的星形连接图1-3三相负载的三角形连接第一章电气设备安装基础第一节电工技术一、三相交流电路三相电路的有功功率P和无功功率Q分别等于各相有功功率和无功功率之和，即P=PU+PV+PW=UUIUcosφU+UVIVcosφV+UWIWcosφW（1-4）3.三相电路的功率Qps22Q=QU+QV+QW=UUIUsinφU+UVIVsinφV+UWIWsinφW（1-5）式中UU、UV、UW——各相电压，单位为V；IU、IV、IW——各相电流，单位为A；QU、QV、QW——各相相电压与相电流间的相位差；cosφU、cosφV、cosφW——各相负载的功率因数。而视在功率第一章电气设备安装基础第一节电工技术一、三相交流电路3.三相电路的功率对于星形联结的负载来说UP=UL/；IP＝IL（IL为线电流，UL为线电压）。对于三角形联结的负载有UP=UL；IP=IL/。33第一章电气设备安装基础第一节电工技术二、电磁与电磁感应1.电和磁的关系（1）电流的磁效应（2）磁场对通电导体的作用力F=BILsinα(1-12)式中F——对导体的作用力，单位为N；B——磁感应强度，即单位面积上的磁通，单位为T；I——通过导体的电流，单位为A；Lsinα——导体在磁场中的有效长度，单位为m。M=BIS(1-13)式中M——电磁转矩，单位为N·m；B——磁感应强度，单位为T；I——通过导体的电流，单位为A；S——线圈的面积，单位为m2。图1-4电流的磁效应第一章电气设备安装基础第一节电工技术二、电磁与电磁感应2.电磁感应e=BvLsinα(1-14)式中e—感应电动势，单位为V；B—磁感应强度，单位为T；v—导体运动速度，单位为m/s；Lsinα—导体在磁场中的有效长度，单位为m(1-15)式中N—线圈的匝数；ΔΦ/Δt—磁通变化率，单位为Wb/s。tNe3.自感、互感和涡流的概念（1）自感（2）互感（3）涡流当线圈中的电流发生变化时，线圈中产生感应电动势的现象叫做自感现象A、B两个线圈套在同一个铁心上。当线圈A与交流电源接通时，则在线圈B两端产生感应电动势，于是在线圈B中就产生感应电动势。在交流磁路中，通电线圈产生的交变磁通，在线圈中产生感应电动势，在块状铁心中产生感应电流。这种现象就叫涡流。第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（1）磁电系仪表1）工作原理、如下图：图1-1磁电系测量系统2）应用：磁电系仪表适用于直流仪表，广泛应用于直流标准表、便携式和安装式仪表。第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（2）电磁系仪表2）应用：电磁系仪表的结构简单牢固、过载能力强、稳定性好、成本较低，广泛应用于交流电压和电流的测量。1）工作原理、如下图：图1-7电磁系统测量机构第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（3）电动系仪表1）工作原理、如下图：2）应用：电动系仪表除做成交直流两用的准确度较高的电流表、电压表外，还可以做成功率表、相位表和频率表。图1-8电动系仪表测量机构第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（4）单臂电桥1）工作原理、如下图：2）应用：直流单臂电桥适用于测量1～106Ω的电阻，准确度较高。第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（5）双臂电桥1）工作原理、如下图：2）应用：双臂电桥适用于测量1～Ω的小电阻值，测量的准确度高。它能消除采用单臂电桥测量时没有办法消除的由接线电阻和接触电阻造成的测量误差。106第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量1.常用的电工测量仪器仪表（6）交流电桥2）应用：交流电桥主要用来测量电感、电容和阻抗等参数。它也是将被测对象和标准器(如标准电感和标准电容)在电桥线路上进行比较的校验仪器，它具有比较高的测量准确度，也有能兼测电阻的交流电桥。1）工作原理、如下图：第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量2.常用的电工测量方法（1）直接测量法（1）测量误差及其分类方法1）系统误差2）随机误差3）粗大误差（3）间接测量法3.测量误差基础知识（2）测量误差的消除方法1）消除系统误差①引入校正值②消除产生附加误差的根源③采用特殊的测量方法2）减小随机误差必须通过多次重复测量，并取各次测量结果的算术平均值，测量的次数越多，其平均值就越接近实际值。3）消除粗大误差必须提高工作人员的测试技能和工作责任心。第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量4.减小仪器、仪表使用误差的方法（1）使用测量指示仪表前，应使仪表有正常的工作条件（2）读取仪表的指示值时，应使观测者的视线与仪表标尺的平面垂直。（3）读数时，如指针所指示的位置在两条分度线之间（4）用检流计测量时，要根据指针(或光点)的偏转情况，逐步提高灵敏度。（5）用电桥测量完毕后，一定要先松开检流计按钮，后松开电源按钮。第一章电气设备安装基础第一节电工技术三、电工测量5.仪器、仪表的维护和保养•1）在搬运和使用仪器、仪表时，要轻拿轻放。•2）使用仪器、仪表时，要经常保持清洁•3）不使用仪器、仪表时，应放在干燥的箱柜内。•4）附件和专用接线，要经常保持齐全和完好。•5）要按规定时限进行仪器、仪表的校验第一章电气设备安装基础第一节电工技术四、低压电器1刀开关2组合开关结构简单应用广泛用动触片代替闸刀开合图1-HZ系列组合开关外形常用刀开关与熔断器组合的电器HK系列开启式负荷开关HH系列封闭式负荷开关第一章电气设备安装基础第一节电工技术四、低压电器4.低压断路器低压断路器的组成：低压断路器触头系统灭弧系统保护系统自由脱扣器电磁脱扣器操作机构3.熔断器熔断器快速熔断器螺旋式熔断器无填料密闭管瓷插式熔断器第一章电气设备安装基础第一节电工技术四、低压电器5.主令电器（1）按钮（2）行程开关6.交流接触器图1-HZ交流接触器的结构第一章电气设备安装基础第一节电工技术四、低压电器7.继电器（1）热继电器（2）中间继电器（3）电流继电器（4）电压继电器（5）时间继电器第一章电气设备安装基础第一节电工技术五、电子技术基础1.常用晶体二级管、晶体管的主要参数及其极性判断（1）常用晶体二级管、晶体管的主要参数2)晶体管的主要参数①电流放大系数②直流参数③极限参数（2）二极管极性判断1)晶体二极管的主要参数①最大反向工作电压②最大整电流③二极管的极间电容图1-二极管常见的封装形式及图形符号图1-判断二极管的极性第一章电气设备安装基础第一节电工技术五、电子技术基础1.常用晶体二级管、晶体管的主要参数及其极性判断（3）晶体管极性判断1）基极和管型的判断图1-判断晶体管的极性2）集电极和发射极的判断图1-晶体管常见的封装形式及图形符号第一章电气设备安装基础第一节电工技术五、电子技术基础2.整流电路用变压器从电网上获得一定大小的交流电压，然后利用二极管的单向导电特性，将交流电压变换成脉动直流电压，再通过滤波电路，滤掉其中的脉动成分，从而得到比较平稳的直流电压。图1-晶体管基本放大电路3.基本放大电路（1）晶体管基本放大电路第一章电气设备安装基础第一节电工技术五、电子技术基础图1-基本集成运算放大路3.基本放大电路（2）集成运算放大电路1）集成运算放大基本电路2）常用集成运算放大电路图1-加法运算放大器与减法运算放大器图1-积分运算放大器与微积分运算放大器电路第一章电气设备安装基础第二节电工识图一、照明平面图的分析1.照明线路的表示2.擦拭用料的种类及使用图1-22照明线路在平面图上的表示方法示例（1）表示光源种类的代号（2）表示灯具类型的符号（3）表示灯具安装方式的符号（4）灯具标注的一般格式（如右图）3.电器照明平面图（1）照明接线的表示方法图1-22照明线路的表示方法第一章电气设备安装基础第二节电工识图一、照明平面图的分析（2）电气照明平面图识图示例图1-23某办公室第六层电气照明平面图1）基本图表示的非电信息2）电源3）照明线路4）照明设备5）照度6）图上位置第一章电气设备安装基础第二节电工识图二、电力平面图的分析（1）电力平面图表示的主要内容1）电力设备的安装位置、标高2）电力设备的型号、规格。3）电力设备电源供电线路的敷设路径、方法，导线根数、规格，穿线管类型及规格。4）电力配电箱安装位置、类型、电气主接线1.电力线路的表示方法2.电力平面的一般特点图1-26电力线路在平面图上的表示方法如图（2）电力平面图与电力系统图（3）电力平面图与电气照明平面图的比较：1）电力设备比照明灯具等要少2）电力设备布置在地面或楼面上，照明灯具等需要采用立体布置3）电力线路采用三相三线供电，照明线路的导线根数一般很多4）电力线路采用穿管配线的方式较多，照明线路的配线方式多第一章电气设备安装基础第二节电工识图二、电力平面图的分析3.电力平面图识示例图1-27某车间电力平面图如图（4）配电支线第一章电气设备安装基础第二节电工识图二、电力平面图的分析3.电力平面图识示例（1）配电干线（2）电力配电箱（3）电力设备（4）配电支线图1-27某车间电力平面图21号配电箱2号配电箱3号配电箱4号配电箱5号配电箱配电箱号布置位置回出线条数主车间主车间主车间主车间辅助车间43332第一章电气设备安装基础第三节可编程序控制器（PLC）基础一、PLC组成（1）输入部分（2）处理部分（3）输出部分（1）中央处理单元图1-29可编程序控制器组成二、PLC硬件及各部分作用①微处理器②存储器（2）编程器（3）I/O模块（4）电源第一章电气设备安装基础第三节可编程序控制器（PLC）基础三、PLC编程初步（2）编程器的编程准备（3）编程器的使用步骤（1）编程器的操作面板图1-30FX-20P-E型编程器的操作面板示意图1.电力平面图识示例①编程功能②监控功能①RAM的清零②写入程序③读出程序④程序修改⑤删除指令⑥插入指令⑦元件监视第一章电气设备安装基础第三节可编程序控制器（PLC）基础三、PLC编程初步（1）每个梯形图由多个阶梯组成（2）按从上到下、从左到右的顺序执行（3）继电器触点，可在编制用户程序时无限次使用（4）梯形图中输入触点和输出线圈，不是物理触点和线图（5）输出线圈只对应输出状态表的相对位置图1-30FX-20P-E型编程器的操作面板示意图2.PLC的基本指令系统3.梯形图的使用规则第一章电气设备安