青工培训矿井维修电工培训教材

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1、321 青工培训矿井维修电工培训班培训教材第一部分 初级矿井维修电工知识要求第一章电工基础第一节 电路的基本知识和基本定律电路：是电流通过的路径。根据电流的性质分：交流电路和直流电路。电流：是在电场的作用下，电荷作有规则的定向运动。I=Q/t。单位为安。电压；电场力把单位正电荷从电场中 a 点移动到 b 点所做的功称为 a、b 两点的电压，用 Uab 表示。电阻：导体对电流的阻碍作用。R=L/S欧姆定律：I=U/R全电路欧姆定律：I=E/（r+R ）第二节 磁和电磁的基本知识磁力线具有的性质：1、磁力线的方向总是有 N 极指向 S 极；2、磁力线互不相交；3、磁力线具有缩短的趋势；4、磁力线上

2、任意一点的方向，就是该点的磁场方向。电动机左手定则：伸开左手，拇指与其余四垂直，使磁力线穿入手心（既手心向着 N 极） ，用四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是载流导体受作用力（运动）的方向，通用表达式为 F=BILsina。第三节 单相交流电正弦交流电：指大小和方向随着时间按正弦规律变化的电流（含电压、电动势） 。三要素：周期、频率、和角频率。 f=1/T =2/T功率因数： COS=P/S顺时功率 P=UI=I2R=U2/I电感 UL=LI XL=L=2f L电感线圈具有“通直阻交”的性质。第四章 三相正弦交流电路相序 UVW 三相相差 1200电源供电有两种连接：一种是星形，一种是三

3、角形连接。三相电路的功率：P=3U 相 I 相 COS=3 U 线 I 线 COS第二章 电工专业知识第一节常用电工仪表电气工程上配用的电流互感器量程通常是 5A，电压互感器量程是 100V，并单端接地。万用表使用注意量程和测量功能的选择，任何一个测量错误都会是万用表损坏。测量时将红表笔杆插入“+”插孔，将黑表笔杆插入“- ”插孔。测量高压时，应将红表笔杆插入 500V 插孔，黑表笔杆仍旧插入“- ”插孔。第二节 变压器变压器主要有铁芯和绕组两大部分组成。按用途分：电力变压器、特殊用途变压器、仪用变压器、实验变压器、控制变压器。变压器工作原理：U1/U2=N1/N2=I2/I1。第三节电动机直

4、流电动机可分为他励、并励、串励、复励 4 种。交流电动机：f=pn/60 。第四节 常用低压控制电器按钮开关组成：按钮帽、复位弹簧、常开触头，常闭触头、接线柱、外壳等组成。低压刀开关和转换开关可用做 5。5KW 电动机的直接启动和停止控制。接触器主要有电磁系统、触头系统灭弧装置等部分组成。常用灭弧方法：电动力灭弧、双断口灭弧、纵缝灭弧、栅片灭弧。第五章 井下低压供电设备起动器工作时应满足要求：1） 、可供远距离启动和停止电动机；2） 、具有低压和失压保护性能3） 、具有过载和短路保护装置；4） 、控制线路采用 6V 及以下电压，保证操作人员的安全；5） 、接地芯线作控制线时，能自动检查连接电动

5、机外壳间的接地芯线有无故障；6） 、可以进行集中和连锁控制；7） 、具有供给局部照明及发送信号的电源。第六章 供电系统 矿山企业对供电的要求：可靠性、安全性、技术合理性、经济性。电力用户的分级有三级：一级用户、二级用户、三级拥护。供电系统中性点接地方式：不直接接地方式、直接接地方式、电阻接地方式、消弧线圈接地方式。保护接地：将金属外壳通过接地装置与大地相连，称保护接地。保护接零：当电气设备外壳与接地的零线连接时称为接零。重复接地；在沿零线上把一点或多点再引入接地。漏电保护要求：1）能不间断的监视电网的绝缘状态；2） 、动作迅速，总分断时间不应超过 0.2 秒。3） 、动作电阻值不变；4） 、检

6、漏继电器本身的内部电阻应足够大；5） 、检漏继电器动作必须灵敏可靠，具备自检功能；6） 、对电网对地的电容电流，能够进行有效的补偿；7） 、漏电保护应有选择性，以缩小故障时的停电范围。热继电器组成部分；热元件，常闭触头，传动机构，复位按钮，调整电流装置。是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器。第七章 电气防爆知识防爆电气设备的标志 EX。电气间隙：是指两个落露导体之间的最短空间距离。爬电距离：是指两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。第八节 矿井提升机控制电器高压换向接触器作为高压交流提升电动机的接通、切断和换向之用。低频电源的作用：利用低频 35 赫兹交流电源直接送入主电动机使低速爬行。可

7、实现低频拖动。低频电源有：低频发电机组、晶闸管交直交变频装置、晶闸管交交变频装置。第三章 相关知识三视图投影规律：长对正、高平齐、宽相等。配合类别分为：间隙配合、过盈配合、和过渡配合。触电是指电流通过人体时对人体产生的生理和病理伤害，可分为电击和电伤。常见的触电方式有：单相触电、两相触电。我国煤矿井下取 30mA 为人身触电时的极限安全电流。电流的大小和持续的时间长短是主要因素。在低压供电系统中，脱离低压电源可用拉、切、挑、拽、垫 5 个字来概括。第二部分 初级矿井维修电工技能要求第四章 常用电工工具、电工仪表的使用第一节 常用电工工具的使用验电器分低压验电器和高压验电器。电工常用的旋具有螺钉

8、旋具和螺母旋具。第二节 常用电工仪器仪表的使用兆欧表的选用：测量额定电压在 500V 以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用 500V 或 1000V 兆欧表；测量定电压在 500V 以上的设备或线路的绝缘电阻时，可选用 1000V 或 2500V 兆欧表。其中上面标有（L）接地（E）和屏蔽保护环（G） 。应以 120r/min 为宜。第五章 基本技能操作电动机的界线分为星形连接和三角形连接两种方式。掌握异步电动机三相绕组首尾的辨别方法。电气设备停送电时应注意以下要求：1） 、非专职电气人员，严禁擅自操作电气设备。2） 、操作高压电气设备回路时操作人员必须戴绝缘手套，穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。

9、3） 、停电 4） 、验电。5） 、放电。6） 、挂警告牌。第三部分 中级矿井维修电工知识要求第六章 电工基础第一节 磁场对载流导体的作用力及电磁感应根据左手定则可知：当两根平行导体中的电流方向相同时，两导体相互吸引，当两根平行导体中的电流方向相反时，两导体相互排斥。右手定则：伸开右手，拇指与其余四垂直，使磁力线穿过手心（既手心向着 N 极） ，拇指指向导体运动方向，那么四指所指方向就是感应电动势的方向。第二节 电容器并联电容器接在同一对接点的连接方式称电容器的并联。并联电容器的电容量是各个电容器的电容量之和。将几只电容依次相连，构成中间无分支的连接方式，称为电容器的串联，串联电容器的电容量的

10、倒数是各个电容器的电容量倒数之和。电容抗计算公式：Xc=1/ c=1/2fc电容元件具有“隔直阻交”的作用。RLC 串联正弦交流电路有功功率： P=URI=I2R无功功率： Q=QL-QC=I2XL-I2XC=ULI-UCI视在功率： S=UI功率因数： COS = P/ S=UR/U= R/Z提高功率因数的意义：可以充分利用电源设备的容量，减小输电线路上的能量损失。中性点位移：三相负载不对称时，如果没有中线或中线阻抗较大，就产生中性点电压，这时负载中点的电位与电源中点的电位不相等，这种现象叫中性点位移。为防止中线断开，规定在中线上不允许装设开关和熔丝，而且中线连接要可靠，并具有一定的机械强度

11、。第七章 电子基础知识第一节 常用半导体器件二极管半导体具有 PN 结，大多数半导体分硅管和锗管两大类。硅管的死区电压为 0.5V，锗管的死区电压为 0.2V。硅管的正向压降约为0.7V，锗管的正向压降约为 0.3V。二极管具有单向导通性。三极管三极管有 PNP 型和 NPN 型两种组合形式。具有放大性质。稳压管工作在反向击串状态。发光二极管通常用砷花镓、磷化镓半导体材料制成，通过电流时会发光，发光的颜色取决于所用的材料。第二节 共发射极放大电路的分析静态工作点的计算公式：U CC=IBQRB+UBEQ共发射极低频电压放大电路 rbe可用公式求出：r be=300+（1+）26/I EQ第三节

12、 放大电路中的负反馈反馈类型：正反馈和负反馈；直流反馈和交流反馈；电压反馈和电流反馈；串联反馈和并联反馈。负反馈的四种基本形式：电压并联负反馈；电压串联负反馈；电流并联负反馈；电流串联负反馈。负反馈对输入和输出电阻的影响是；电阻增大。射极输出器的特点：1） 、反馈系数为 1；2） 、电压放大倍数近似于 1；3） 、输入电压与输出电压相同；4） 、输入电阻大，输出电阻小。第四节 单相整流电路常用的单相整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。其中单相半波整流电路输出的电压是 0.45 倍的电源电压。单相全波整流电路和单相桥式整流电路输出的电压是 0.9 倍的电源电压。第八章

13、 电工专业知识第一节 矿井高压供电系统的运行和保护电力系统中的电力设备和线路应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。继电保护装置的任务：1） 、当被保护系统发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障部分切断，以减轻故障危害，防止事故蔓延。2） 、当设备出现不正常运行状态时，保护装置可用于信号，也可以用于动作。继电保护基本要求：1） 、选择性；2） 、快速性；3） 、灵敏性；4） 、可靠性。第二节 煤矿井下低压漏电保护低压漏电保护有：附加直流电源的漏电保护；零序电流保护；零序功率保护。第三节电气防爆煤矿电气设备常用的 3 种典型隔爆结构是：平面、圆筒隔爆结构；螺纹隔爆结构和片式隔爆结构。结

14、合面的长度：一般有 6.0、12.5、25、40mm。隔爆型电气设备的防爆性能是由外壳的耐爆性和隔爆性共同保证的。第四节 矿用电缆矿井所使用的电缆，一般分为凯装电缆、橡套电缆和塑料电缆。采区低压电缆严禁采用铝芯电缆。第五节 固定设备的控制电力拖动装置一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备以及电源五部分组成。现代化生产中，多数生产机械都采用电力拖动，其主要原因是：1） 、电能的传输和分配非常方便。2） 、电机的效率高。3） 、电动机的种类和规格很多，能很好的满足大多数生产机械的不同要求。4） 、电动力拖动系统的操作和控制都比较方便，可以实现自动控制和远动操作等等。根据三相异步电动机

15、转子的转速公式n=n0（1-s）=60f （1-s ）/p由上可知人为调节三相异步电动机转子转速的方法有三种：改变转差率调速、改变磁极对数调速和改变定子电源电压频率调速。第六节 可编程控制器基础可编程控制器特点：（1） 、可靠性高；（2） 、编程方便；（3） 、对环境要求低。可编程控制器的结构组成；（1） 、中央处理器 CPU；（2） 、存储器（3） 、输入接口电路；（4） 、输出接口电路（5） 、电源。一般小型 PLC 的电源输出分两部分：一不分供 PLC 内部电路工作，另一部分用于向外提供现场传感器等工作。PLC 对电源的基本要求如下：1） 、能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声。2）

16、、不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障。3） 、能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定。4） 、电源本身的功耗应尽可能低，以降低整机的温升。5） 、内部电源及 PLC 向外提供的电源与外部电源间应完全隔离。6） 、有较强的自动保护功能。根据 PLC 控制方式的工作过程，PLC 工作过程周期须要个阶段：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。可编程控制器最常用的编程语言是梯形图和指令语句表。可编程控制器若按输入输出点数不同可分为小型、中型和大型 3 类，按PLC 的结构分为单元式、模块式和叠装式 3 类。PLC 中的单片机包含了中央处理器、随机存储器、只读存储器、串行接口SIO、时钟 CTC 等，是 PLC 的指挥。FX2 系列 PLC 基本单元和扩展单