《电路分析实训教程 教学课件 ppt 作者 张恩沛 第23章 综合性实训 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电路分析实训教程 教学课件 ppt 作者 张恩沛 第23章 综合性实训 （68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第23章 综合性实训,1.实训目的,综合性实训是为了提升学生的综合素质、工程能力和创新精神而精心设计的。通过实训，加深对电路基本知识和基本理论的理解，通过电路设计、安装调试、参数测量、故障处理等全过程，使学生的专业技能得到全方位提高。,2.实训内容,1）电阻式温度计的制作 2）单相电度表的校验 3）家庭电路的配置 4）指针式万用表的制作,23.1 电阻式温度计制作,23.1.1 实训目的 1）熟悉直流单臂电桥测量电路。 2）掌握非电量转变为电量的实现方法。 3）培养电路设计、安装调试和工程制作的技能。,23.1.2 实训原理,用直流单臂电桥制作温度计的电路原理图，如图23-1所示，电阻RX为热
2、敏电阻。,1.直流单臂电桥,图23-1 温度计原理图,检流计G两端的电压U为： 式中， 是检流计G的内阻。 若远远大于电桥的各个桥臂电阻，上式可近似为：,检流计G两端的电压U为： 式中， 是检流计G的内阻。 若远远大于电桥的各个桥臂电阻，上式可近似为：,当 时，电桥达到平衡，检流计G的指示是零值。令电桥平衡时， 则当 时，电桥的平衡状态被“破坏”，就会有电流Ig通过检流计G，显然，电流Ig的大小会随着电阻Rx的阻值变化而变化。利用电桥的这一特性可以制作各种检测仪器，如电阻温度计。,2. 电阻式温度计的基本原理,电阻Rx为热敏电阻Rt，其阻值随温度的变化而变化。通常变化情况有两种：一种是阻值随温
3、度升高而变小（负阻性热敏电阻）。另一种是阻值随温度升高而变大（正阻性热敏电阻）。制作电阻式温度计通常选择负阻性热敏电阻，将温度t的高低转换为检流计的大小，也就是用电流表示温度。此外，当电阻Rx分别为光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻时，也可以用同样的原理制作成照度计、压力计、湿度计等测量仪器或传感器。因此，这种转换和测量原理得到广泛的应用。,电阻式温度计原理图，如图23-1所示，电阻为负阻性热敏电阻。,23.1.4 实训内容和步骤,图23-1 温度计原理图,操作步骤： （1）用100A的电流表头做温度显示，使表头中的“0”表示温度是 ，“100”表示温度是 。 （2）根据热敏电阻与温度的对应关系，设
4、计电路、选择元件参数并进行安装调试。 （3）在表头上标定温度刻度，制作电阻温度计。 （4）用水银温度计作标准，用一杯 开水逐渐冷却的温度作被测对象，逐点校验自制的温度计。 （5）进一步改进自制的温度计，提高测量的准确度。,1）缓慢调节直流电源输出电压，确保热敏电阻在额定电压下工作。 2）注意合理选择电桥电路中各元件参数，保证电桥平衡。 3）注意电流表头满量程是100A，而且要对应表示温度是 。 4）做温度计的刻度时，要按测量误差合理选择温度的分度。,23.1.6 注意事项,23-1 实训项目完,机械工业出版社印制,23.2 单相电度表的校验,1）加深对有功功率和无功功率的理解。 2）掌握学会电
5、度表的使用与校验方法。 3）初步掌握连接复杂电路技能，培养工程实践能力。,23.2.1 实训目的,单相电度表盘面，如图23-2所示。表盘上开有数字窗口及转盘，转盘窗口处箭头所指方向为电度表正常工作时铝盘的转动方向。,23.2.2 实训原理,1.单相电度表盘面,图23-2 单相电度表,盘面标记为： kWh此表为电度表，示数单位为千瓦时，1千瓦时俗称1度； 220V标定电压，即此表额定电压为220伏特； 3(6)A标定电流，即此表的额定电流为3安培，但最大工作电流可达6安培；,1200r/kWh盘转数或常数，即电度表每走一个度，铝盘应转过1200转。 接线盒内设有4个接线端，分别与室内、外配电线路
6、相连。通常1是火线进线端，2是火线出线端，3是零线进线端，4是零线出线端。,电度表是一种感应式仪表，是根据交变磁场在金属中产生感应电流，从而产生转矩的基本原理而工作的仪表，主要用于测量交流电路中的电能。它的读数随着电能的增大而连续变化，它积累电能的总数值，由齿轮上的数字直接显示出来。,2.工作原理,它的驱动元件是由电压铁芯线圈和电流铁芯线圈在空间上、下排列，中间隔以铝制的圆盘，通过两个铁芯线圈中的交流电，建立起合成的交变磁场，在铝盘上产生感应电流，该电流与磁场相互作用产生驱动力矩，使铝盘转速与负载功率成正比。因此，在某一测量时间内，负载所消耗的电能W就与铝盘的转速n成正比，即 N = n /
7、W,比例系数N称为电度表常数，常在电度表上表明，其单位是转/千瓦小时，本项目的电表常数为1200 r/kWh。,1）电度表的灵敏度是指在额定电压、额定频率及cos1的条件下，从零开始调节负载电流，测出铝盘开始转动时的最小电流值，则仪表的灵敏度表示为： 式中，IN为电度表的额定电流，本实训采用的电度表额定电流为3安培，IMIN通常较小,约为的IN的0.5%。,2）电度表的潜动是指电度表突然从额定电流降为负载等于零以后，电度表仍出现缓缓转动的情况，按照规定，当外加电压为电度表额定电压110%（达242V），从额定负载电流变为无负载电流时，观察铝盘的转动是否超过一周，凡超过一周者，可判为潜动不合格，
8、观察时间可能超过一小时。,1.记录电度表的额定参数 首先将被校验电度表的额定参数填入表23-3中。 2.用功率表、秒表校验电度表的准确度 1) 电度表校验电路，如图23-3所示。由于电度表是假设在额定电压下工作的，因此需在调压器空载情况下，将其输出电压从0V调到220V。然后关断电源,以备测试。,23.2.4 实训内容和步骤,图23-3 单相电度表校验电路,2) 在断电状态下，进行电度表与功率表的接线，其电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联。 3) 线路接好后，按表23-4的要求，接入不同负载进行测量。用秒表记录电度表铝盘的转数。为方便计时，可将电度表铝盘上的一小段红色标记刚出现（或刚结束）
9、时作为记时开始。为确保测量准确，可重复多做几次。,3.灵敏度的检测 电度表铝盘刚开始转动时的电流很小，通常只有0.5%，IN，故将图23-3 中的灯组负载拆除，换接一个高阻抗的可变电阻器（或滑线电阻器），调节其阻值，记下使电度表刚开始转动的最小电流值，然后再通过计算求同出电度表的灵敏度，并与标称值作比较。,由于可变电阻（3K100K）工作在220V状态下，容易烧坏。如操作不小心会对人身安全构成威胁，因此，电度表灵敏度的测试最好使用专用变阻器。 如果没有专用变阻器，可以采取如下方法解决： 1) 先把三盏15W灯泡串联起来，再串联一只10K/8W电阻，接通电路，看电度表是否转动，不转动，可把10K
10、电阻换成5K，串入5K电阻后，电度表就会转动起来。,2）转动后，再串接一只15W灯泡，看是否还转动，如转动，再串接一只灯泡，直至不再转动为止。这时减去一只灯泡，接通电路后，电度表就应该转动起来，此时，电流表的读数就是电度表的灵敏度。 电度表误差测量数据填入表23-4中。,4.检查电度表的潜动 切断电度表的所有负载，即断开电度表的电流线圈回路，调节调压器的输出电压为额定电压的110%（即242V），之后，重新把负载接上，然后再把负载突然切断，观察电度表铝盘是否继续转动。一般允许缓慢转动，但应在不超过一转的任意一点上停止，这样电度表的潜动为合格，否则不合格。,1) 实训电压较高，接线操作频繁，拆接
11、线一定要在断电情况下进行。 2) 实训台配有一只电度表，采用挂件结构，实训时，要将电度表挂在板图指定的位置，接线时要卸下护板，实训完毕，拆除线路后，要装回护板。 3)秒表定时，读取转数步调要一致，以确保测量准确性。,23.2.6 注意事项,23-2 实训项目完,机械工业出版社印制,23.3 家庭电路配置,1）了解家庭配线箱的配置与安装原理。 2）熟悉照明设备和家电设备的安装方法。 3）了解单相电容式电动机正反转控制。 4）了解家庭线路故障排除方法。,23.3.1 实训目的,一般家庭线路是由电源、开关、电度表、照明灯具和家用电器等装置，按一定方式连接而成的。供电线路从住宅小区总电源开关出发，分配
12、到每个单元楼，在单元楼里又设一个搂层总开关（带漏电保护）。在一个楼层中，根据用电性质的不同，又分为：普通照明、楼道照明、厨房、卫生间、空调及专用动力电源等，如图23-4所示。,23.3.2 实训原理,1.家庭线路,图23-4 常用家庭线路,2.电度表 家庭开关箱里主要装有总开关和电度表。电度表是用来记录电能消耗的，用户根据电度表记录的数据支付电费。单相电度表是利用电磁感应原理制成的，只能用于交流电路，电度表盘面及接线端子，如图23-2所示。,1）用万用表检查元器件 首先测量开关触点是否良好；再测量白炽灯、日光灯的电阻大小，判断它们的好坏；找出单相电容电动机与电容串联的线圈，具体做法是：测量单相
13、电容运转电动机二个绕组中，电阻较大的一个绕组就是电容应串联的绕组,并做好标记。,23.3.4 实训内容和步骤,2）判断元器件的好坏 日光灯灯管的初步判断：将万用表置R1档或数字表的200档，分别测量灯管二端的二个引脚，如都导通，则可断定初步正常。 单相容分电动机：要根据电动机的功率不同电动机的绕组有不同的阻值，对100W左右的单相电动机，接电容的副绕组大约在几百欧到几千欧之间，主绕组在几十欧到几百欧之间，可以据此判定阻值是否正常；,3）在电工板（或松木板）上，安装电度表、漏电保护器、断路器（照明、动力、插座）等。首先进行划线定位，打穿线孔，固定钢扎头，敷设导线。导线应安装在电工板的背面，排列整
14、齐有序。同时把接线板装入电控箱。,除此以外，还要用将万用表置R1M档或数字表的1000M档，大致测量二个绕组之间及绕组对机壳之间的电阻是否正常，这些电阻必须大于2M。,4）电灯、开关和电动机，按图23-4所示电路在箱外接好，并与电表箱中对应的断路器相连接好线路。将万用表置R1档或数字表的200档，一个表笔放在QF2右方的L火线上，另一表笔分别放在镇流器与S1开关的连接处、白炽灯与S2开关的连接处、白炽灯与开关的连接处、电容C与开关S5的连接处，分别按下S1、S2 、S3 、S4、S5时，都能测到一个微小的电阻，表明火线到电灯和电机的线路没有问题；然后将一个表笔放在QF2下方的N零线上，分别测量
15、零线到电灯和电动机的线路是否良好。,5）插座安装方法是：上面一端接地，下面两个端子，必须左零右火，即左边接零线，右边接火线。 6）通过上述检查正确后，合上开关QF1、QF2，接通电源，合上S1 ，观察日光灯的发光情况。 7）合上开关QF1、QF2，接通电源，合上S2、S3 ，观察白炽灯的发光情况。,8）合上开关QF1、QF2，接通电源，合上S5、S6 ，观察电动机的转动情况。断开S5时，通过切换双刀双掷开关，观察单相电动机的正反转情况。如有条件的，可以对电动机进行加载，同时观察电表的运行情况。 9）合上开关QF1、QF2，接通电源，用万用表测量插座上的电压是否为单相电压的正常波动范围之内。 1
16、0）合上开关QF1、QF2，接通电源，合上S1、S2 、S3 、S4、S5、S6,观察单相电度表的运行情况。 11）实验完毕，切断电源并断开所有开关。,1）由于电源电压很高，拆接线时必须在断电条件下进行。 2）注意电度表的容量应满足线路的要求，火线和零线不可接反。 3）通电前，应认真检查线路，防止发生短路。 4）必须严格执行安全用电规程。,23.3.6 注意事项,23-3 实训项目完,机械工业出版社印制,23.4.1 实训目的,1）通过万用表组装实训，进一步熟悉万用表的结构、工作原理和使用方法。 2）了解电路理论的实际应用，掌握仪表的装配和调试工艺，提高专业技能。,23.4 指针式万用表的制作,23.4.2 实训原理,万用表主要有 三部分组成： 1. 指示部分 2. 测量电路 3. 转换装置 本例以MF-47型万用表为例，详细说明 。,指示部分,俗称表头。 用来指示被测电量的数值，通常为磁电式微安表 。 表头的灵敏度是以满刻度的测量电流来衡量的，满刻度偏
