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初级电工教材
第一部分初级维修电工知识要求
第一章相关知识
第一节钳工基础知识
一、钳工常用工具
钳工常用量具有钢直尺、钢卷尺、卡钳、游标卡尺、千分尺、塞尺、万能角度尺、水平仪等。
二、划线与冲眼
1、划线根据图样或实物的尺寸,在工件上划出加工尺寸界线的操作叫划线。常用划线工具有:划针、划线盘、划线平台、圆规、90?角尺等。划线要求尺寸标准,线条清晰。
2、冲眼冲眼工具有样冲和锤子。冲眼时位置要准确,在粗糙表面上冲眼要深些,在光滑表面上或薄工件表面上冲眼要浅些,在圆弧上冲眼要密些,精加工表面上严禁冲眼。
三、钻孔和扩孔
1、钻孔用钻头在工件上钻削孔眼的加工方法叫钻孔。使用的设备和工具有立钻、台钻、手电钻、手摇钻等。常用的钻头是麻花钻,φ13mm以上的钻头是锥柄,用钻头套夹持,用于立钻或更大的钻床;φ13mm以下的钻头是直柄,用钻头夹持,用于台钻或更小的钻具。工件的夹持方法很多,钻削φ8mm以下的孔适合用手握的工件,可用手握法;不适合手握的小工件、薄板件可用手虎钳夹持;钻削较大直径或精度要求较高的孔用平口钳夹持;在较长的工件上钻较大直径的孔可用螺旋定位法;在圆柱形工件上钻孔可用压板夹持法。钻小孔时,转速可快些,进给量要小些;钻大孔时,转速要慢些,进给量可大些;钻削硬材料时,转速要慢些,进给量要小些;钻削软材料时,转速可快些,进给量可大些。通孔将穿时要减小进给量,工件必须夹持牢靠。操作时操作者要扎紧袖口,不准戴手套,女工必须戴安全帽。应用毛刷或棒钩清除切屑。严禁用手捏刹钻头,严禁在开车状态下装拆工件及清洁钻床。钻削脆性材料时应戴防护眼镜。必须在取下钻夹头钥匙或钻头套斜铁后才能开动钻床。钻孔时要适当添加切削液,以降低切削温度。
2、扩孔用扩孔钻或麻花钻对工件上已有的孔进行扩大加工的操作叫扩孔。
四、攻螺纹和套螺纹
1、攻螺纹用丝锥在圆孔用板牙在圆杆或圆管上切削出阳螺纹的操作叫套螺纹。使用的工具是板牙和板牙绞杠。,外端应先倒30?角。套螺纹前,先将工件夹牢夹正,使板牙面与圆柱或圆管轴线垂直。旋转板牙绞杠时用力要平衡,并要经常倒转,随时加切削液。
五、矫正、弯曲和铆接
1、矫正清除金属板材或型材的不平、不直或翘曲等缺陷的操作叫矫正。条料的矫正使用台虎钳、活络扳手、铁砧和锤子;棒料的矫正用铁砧和锤子,直径较大时使用压力机矫正;板料的矫正;角钢、厚板用平台、锤子矫正,薄板用延展法矫正,如木板推压、抽条拍打等;线材用拉伸法矫正;角钢、槽钢用平台、锤子矫正,也可在压力机上矫正。
2、弯曲将板材或型材弯成所需的形状和角度的操作叫弯曲。弯直角可在台虎钳上用锤子敲击
进行。弯圆弧可先用锤子窄头锤击使工件初步成型后,再在圆模上最后成型。弯管常用弯管器操作。当管子直径较大时,不论采用冷弯或热弯,均应向弯用铆钉连接两个或两个以上工件的操作叫铆接。铆接设备和工具有铆钉枪、铆接机、锤子、顶模、罩模等。若被铆件总厚度为?t,则铆钉直径d?(50?t),4mm。铆钉杆的长度L??t,αdmm,,,;通孔直径在冷铆时近似为d,热铆时稍大于d。
六、机械零部件的拆装知识
要熟悉被拆、装机械零、部件的装配图,了解其结构,明确其相互间的连接关系,选择正确、合理的拆、装方法。对于较复杂的设备或零、部件,拆卸前应做好标记,做好必要的连接关系和数据记录,以保证装配时能顺利复原。拆卸的顺序一般是由外向烙铁焊接
一、电烙铁及钎焊材料
1、电烙铁电烙铁是烙铁钎焊的热源。焊接弱电元件使用25W、45W两种电烙铁;焊接强电元件使用45W以上的电烙铁。
2、钎焊材料钎焊材料包括焊料和焊剂。
?焊料常用的焊料有焊锡、纯锡。焊接电机线头时,绝缘等级为A、E、B级别的用焊锡,绝缘等级为F、H级的用纯锡。
?焊剂常用的焊剂有松香、松香酒精溶液、焊膏和盐酸等。松香适用于所有电子元件和小线径线头的焊接;松香酒精溶液适用于小线径线头和强电领域小容量元件的焊接;焊膏适用于大线径先头焊接和大截面导体表面或连接处的加固搪锡;盐酸适用于钢制件电连接处表面搪锡或钢制件的连接焊接。
二、烙铁钎焊的操作方法
1、首先用电工刀或纱布清除连接线端的氧化层,并在焊接处涂上适量焊剂。
2、将含有焊锡的烙铁焊头先沾一些焊剂,对准焊接点下焊,焊头停留时间要根据焊件的大小决定。
3、焊接点必须焊牢焊透,锡液必须充分渗透,表面要光滑并有光泽,不允许出现虚焊和夹生焊点。
4、焊接绕组线头时,在接头处与绕组间要用纸板隔开,以防焊锡流入绕组缝隙。应将线头连接处置于水平状态下再下焊。焊接完毕必须清除残留焊剂,并认真恢复绝缘。
5、焊接桩头接头时,多股芯线清除氧化层后要拧紧;清除接线耳21/2
主要采用手工焊接中的插焊。电烙铁用25W、45W两种规格。焊剂用松香或松香酒精溶液。焊点必须焊牢,有一定的机械强度,锡液必须充分渗透,接触电阻要小,表面光滑并有光泽,焊点大小应均匀。焊接方法是:清除元件焊脚处氧化层并搪锡;电路板未镀银的或镀银后已发黑的,要清除氧化层并涂上松香酒精溶液,确认元件焊脚位置并插入孔内,剪去多余部分后下焊,每次下焊时间不得超过2s;焊接分立电子元件时选用25W电烙铁,焊头要稍尖,含锡量以满足1个焊点的需要为度,焊好后应快速提起焊头。焊接集成块时,工作要台应覆盖可靠接地的金属薄板,集成块不可于台面经常摩擦,集成块焊接需要弯曲时不可用力过猛,焊接时要防止落锡过多。
第二章电工基础知识
第一节电气图
一、电气图的分类与制图规则
电气图的分类:按国家标准GB6988—86《电气制图》规定,电气技术领域中电气图有:系统图或框图、功能图、逻辑图、功能表图、电路图、等效电路图、端子功能图、程序图、接线图、单元接线图、互连接线图及位置简图等。
二、机械设备电气图、接线图的构成及作用
1、机械设备电气图的构成机械设备电气图由电气控制原理图、电气装置位置图、电器元件布局图、接线图等组成。
2、接线图的组成接线图由单元接线图、互连接线图和端子接线图组成。
3、作用主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理等。在实际应用中,常将电路原理图、位置图和接线图一起使用。
三、电气图的绘制及识读方法
在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则:
?原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路。
电源电路画成水平线,三相交流电源相序,,、,,、,,由上而下依次排列画出,中线,和保护地线,,画在相线之下。直流电源则正端在上,负端在下画出。电源开关要水平画出。
主电路是指受电的动力装置及保护电路,它通过的是电动机的工作电流,电流较大。主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。
控制电路是指控制主电路工作状态的电路。信号电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。这些电路通过的电流都较小,画原理图时,控制电路、信号电路、照明电路要跨接两相电源之间,依次画在主电路的右侧,且电路中的耗能元件要画在电路的下方,而电器的触头要画在耗能元件的上方。
?原理图中,各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时,应从触头的常态位置出发。
?原理图中,各电器元件不画实际的外形图,而采用国家规定的统一国标符号画出。
?原理图中,同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起,而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中,但它们的动作却是相互关联的,必须标以相同的文字符号。图中相同的电器较多时,需要在电器文字符号后面加上数字以示区别。
?原理图中,对有直接接电联系的交叉导线接点,要用小黑点表示;无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。
第二节直流电路
一、电路及基本物理量
1、电流电荷有规则的移动就形成电流。按照规定:导体中正电荷运动的方向为电流的方向。并定义:在单位时间内通过导体任一截面的电量为电流强度(简称电流)。电流又可以分成直流电流和交流电流两大类。凡方向不随时间变化的电流都可以称为直流电流。大小、方向都不随时间变化
的电流叫稳恒直流,简称直流电。凡大小、方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流或交流电流。当电流通过导体时,导体要发热,称为电流的热效应。在电流的周围存在着磁场,称为电流的磁效应。当电流流过某些导体(如电解液)时,要产生化学变化(如电解、电镀),称为电流的化学效应。电流用符号“,”表示,电流的基本单位为,(安)。
2、电阻导体对电流的阻碍作用叫电阻。电阻用符号“,”表示,电阻的基本单位为Ω(欧)。在一定温度下,一段均匀导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,还与组成导体材料的性质有关。用公式表示为
,,ρL/S
一般的金属导体,温度升高,导体的电阻值增大。不同的金属导体,电阻值随温度升高而增大的程度不同。为了计算温度变化后的电阻值,引入了电阻温度系数这个概念。
3、电位及电位差带电体周围存在着一种叫做电场的特殊物质,它具有电场力和电位能这两个基本性质。电荷在电场中要受到电场力的作用而发生运动,故可以认为电荷在电场中具有电位能。单位正电荷在电场中某点所具有的电位能叫做这一点的电位,单位是V(伏)。电场中任意两点电位之差叫电位差,又叫电压,单位为V。
4、电路电流经过的路径称为电路。最基本的电路由电源、负载和连接导线组成。电源是把其他形式的能量转换为电能的设备。在电源不含电源的电路称为无源电路。在电阻R两端加上电压U时,电阻中就有电流I流过,三者之间关系为:
I,U,R
欧姆定律公式成立的条件是电压和电流的标定方向一致,否则公式中就应出现负号。
2、全电路欧姆定律含有电源的闭和电路称为全电路,电源除了具有电动势E外,一般都是有电阻的,这个电阻称为将电阻依次首尾连接,组成无分支的电路,叫做电阻的串联。串联电路具有以22
下几个特点:
?流过每一个电阻的电流都相等。
?电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和,即:U,U1,U2,U3。
?电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即:R,R1,R2,R3。
?各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比。
?各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。
2、电阻的并联将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。并联电路具有以下几个特点:?并联电路中各电阻两端的电压相等。
?电路总电流对于各支路电流之和。即:I,I1,I2,I3。
?并联电路等效电阻的倒数之和等于各并联支路电阻的倒数之和,
即:1,R,1,R1,1,R2,1,R3。对于两只电阻的并联电路,等效电阻即为:R=R1?R2=R1R2/(R1+R2)
?各并联电阻中的电流及电阻所消耗的功率均与各电阻的电阻值成反比。
3、电阻的混联既有电阻串联又有电阻并联的电路称为混联电路。混联电路的计算方法是:先按串、并联等效简化的原则,将混联电路逐步化简,最终得到一个无分支电路。
五、电路中电位、电压的计算
1、零电位要确定电路中各点的电位高低,就必须在电路中确定一个电位参考点。这个参考点的电位为零,即是零电位。通常选用大地作为参考点,大地的电位就是零电位。
2、电位的计算要计算电路中各点的电位,必须首先确定零电位点,再选择路径,即要计算某点的电位,可以从这点出发,经过一定的路径(路径可以任意选择)绕到零电位点。
该点的电位就等于此路径上各分段电压的代数和。绕行路径上电阻两端电压的正负以电流流入端为正;电动势的正负为计算电位时的正负。
3、电压的计算电路中任意两点的电压的计算方法有两种:第一种方法是由电位求电压,即UAB,UA,UB。第二种计算方法是分段计算法,即把两点间的电压分成若干小段进行计算,各小段电压的代数之和即为所求电压值。
六、基尔霍夫定律及简单应用
基尔霍夫定律包括第一定律和第二定律。它们是分析计算复杂电路不可缺少的基本定律。
1、基尔霍夫第一定律(节点电流定律)对任一节点来说,流入(或流出)该节点电流的代数和等于零。其表达式为:?I,0或?I入,?I出
2、基尔霍夫第二定律(回路电压定律)在电路的任何闭合回路中,沿一定方向绕行一周,各段电压的代数和等于零,即:?U,0或?E,?IR
第三节电容器
一、电容器及电容量
1、电容器电容器是储存电荷的容器。两个导体中间用绝缘材料隔开,就形成一个电容器。组成电容器的两个导体叫极板,中间的绝缘材料叫介质。
2、电容量当电容器两端加上直流电压后,每个极板上都会有电荷储存。
二、电容器的分类及主要指标
电容器的分类按其结构可以分为固定电容器、可变电容器和微调电容器。
三、电容器的串联、并联及混联
1、电容器的串联将几个电容器依次连接,形成中间无分支的连接方式,叫做电容的串联。
?电路等效电容量的倒数等于各串联电容量倒数之和,即:1/C,1/C1,1/C2
?电路的总电压等于各个电容器上电压的代数和。即:U,U1+U2
2、电容器的并联把两个或两个以上的电容器都接在相同的两点之间的连接方式叫做电容器的并联。电容器并联电路有如下特点:
?并联电容器的等效电容量等于各个电容器容量之和,即:C=C1+C2。
?每个电容器两端电压相同。
?并联电路的总电量等于各个电容器电量之和,即:Q=Q1+Q2。
3、电容器的混联既有电容器串联又有电容器并联的电路叫电容器的混联电路。在计算电路的等效容量时,应根据电路的实际情况,分别利用串联和并联等效方法逐步化简,最终得到所需的结果。
四、电容器的充、放电
1、电容器的充电电容器在外加电压作用下储存电荷(相当于电压建立)的过程叫做充电。,当开关S与A点接通瞬间,电容器极板上的电荷等于零,在电源电场力的作用下,电荷向电容器移动,电容器两极板上开始逐渐积累数量相等的异性电荷,电容器两端电压逐渐升高。电路中形成充电电流由起始的最大值逐渐减小。当电容与电源之间的电位差为零时,充电电流变为零,充电过程结束,此时UC?E。整个充电过程中,电容器两端电压uc的升高以及电路中充电电流ic的减小,都是指数按规律变化的。