第1章电工基础知识 1.1电工常用计算公式及基本定律1 1.1.1直流电路常用计算公式1 1.1.2电磁感应定律5 1.1.3交流电路常用计算公式6 1.2电工常用法定计量单位9 1.3电气设备常用文字符号12 1.3.1部分电气设备基本文字符号12 1.3.2电气设备常用辅助文字符号13 1.4部分常用电气图用图形符号15 1.5部分半导体器件图形符号27 第2章交流电动机 2.1交流电动机的分类28 2.2.三相异步电动机28 2.2.1三相异步电动机的分类28 2.2.2三相异步电动机的基本结构29 2.2.3三相异步电动机的工作原理30 2.2.4三相异步电动机的型号31 2.2.5三相异步电动机的接法32 2.2.6三相异步电动机的技术数据33 2.3单相异步电动机40 2.3.1单相异步电动机的分类40 2.3.2单相异步电动机的基本结构41 2.3.3单相异步电动机的工作原理41 2.3.4单相异步电动机的型号42 2.3.5单相异步电动机的技术数据43 2.4异步电动机的选择45 2.4.1电动机种类的选择45 2.4.2电动机机械特性的选择45 2.4.3电动机外壳防护等级的选择47 2.4.4电动机额定功率的选择47 2.4.5电动机电源的选择48 2.4.6电动机转速的选择49 2.5异步电动机的运行与维护49 2.5.1电动机启动前的准备与检查49 2.5.2电动机启动时的注意事项50 2.5.3电动机运行中的监视与维护51 .2.6变极多速三相异步电动机51 2.6.1变极多速三相异步电动机常用的变极方法52 2.6.2变极多速三相异步电动机三相绕组的连接52 2.6.3变极多速三相异步电动机的技术数据54 2.6.4变极多速三相异步电动机的使用与维护56 .2.7电磁调速异步电动机56 2.7.1电磁调速异步电动机的基本结构56 2.7.2电磁调速异步电动机的工作原理56 2.7.3电磁调速异步电动机的技术数据57 2.7.4电磁调速异步电动机常见故障及排除方法59 2.8高效率三相异步电动机59 2.8.1高效率电动机的特点59 2.8.2提高电动机效率的措施59 2.8.3高效率电动机的技术数据61 2.8.4高效率电动机的节能分析62 2.9变频调速用三相异步电动机62 2.9.1概述62 2.9.2变频调速电动机的结构特点62 2.9.3变频调速电动机的技术数据64 2.9.4变频调速注意事项65 2.10异步电动机的常见故障及其排除方法66 2.10.1三相异步电动机的常见故障及其排除方法66 2.10.2单相异步电动机的常见故障及其排除方法67 2.11异步电动机的简易计算69 2.11.1异步电动机电磁线代用的计算69 2.11.2异步电动机改变极数的计算71 2.11.3异步电动机改变电压的计算75 2.11.4异步电动机改变频率的计算78 2.12常用电动工具82 2.12.1电钻82 2.12.2冲击电钻86 2.12.3电锤87 2.12.4电动扳手89 2.12.5电动角向磨光机91 2.12.6电动曲线锯92 2.13潜水电泵93 2.13.1潜水电泵的主要用途与特点93 2.13.2潜水电泵的分类94 2.13.3潜水电泵的结构94 2.13.4潜水电泵用电动机的技术数据96 2.13.5潜水电泵的安装96 2.13.6潜水电泵的使用98 2.13.7潜水电泵的维护与保养99 2.13.8潜水电泵常见故障及其排除方法100 第3章直流电机 3.1直流电机101 3.1.1直流电机的分类101 3.1.2直流电机的基本结构102 3.1.3直流电机的工作原理102 3.1.4直流电机的型号103 3.1.5直流电机的技术数据104 3.1.6直流电动机的选择及实例104 3.1.7直流电动机的使用与维护104 3.1.8直流电机的常见故障及其排除方法112 3.2直流弧焊发电机114 3.2.1直流弧焊发电机的分类114 3.2.2直流弧焊发电机的结构115 3.2.3直流弧焊发电机的工作原理115 3.2.4直流弧焊发电机的技术数据116 3.2.5直流弧焊发电机的使用与维护116 3.2.6直流弧焊发电机的常见故障及其排除方法117 第4章特种电机 4.1控制电机的分类118 4.2伺服电动机118 4.2.1直流伺服电动机119 4.2.2交流伺服电动机122 4.3测速发电机126 4.3.1直流测速发电机126 4.3.2同步测速发电机127 4.3.3异步测速发电机129 4.3.4测速发电机的选择130 4.4自整角机130 4.4.1自整角机的分类130 4.4.2力矩式自整角机131 4.4.3控制式自整角机132 4.4.4自整角机的技术数据133 4.4.5自整角机的选用133 4.5旋转变压器136 4.5.1旋转变压器的用途136 4.5.2旋转变压器的分类136 4.5.3旋转变压器的结构136 4.5.4旋转变压器的工作原理137 4.5.5旋转变压器的主要技术指标139 4.5.6旋转变压器的技术数据139 4.6步进电动机141 4.6.1步进电动机的用途141 4.6.2步进电动机的分类142 4.6.3反应式步进电动机的结构142 4.6.4反应式步进电动机的工作原理143 4.6.5三相反应式步进电动机的通电方式及其步距角和转速的关系144 4.6.6步进电动机的技术数据145 4.6.7步进电动机的常见故障及其排除方法146 4.7无刷直流电动机147 4.7.1概述147 4.7.2无刷直流电动机的分类148 4.7.3无刷直流电动机的特点148 4.7.4无刷直流电动机的基本结构149 4.7.5无刷直流电动机的工作原理150 4.8开关磁阻电动机151 4.8.1开关磁阻电动机的基本结构151 4.8.2开关磁阻电动机的基本结构与工作原理152 4.8.3开关磁阻电动机的相数与极数的关系153 4.8.4开关磁阻电动机的基本控制方式154 4.8.5开关磁阻电动机的控制系统155 4.9永磁同步电动机156 4.9.1永磁同步电动机的特点156 4.9.2永磁同步电动机的类型157 4.9.3永磁同步电动机的基本结构157 4.9.4永磁同步电动机的异步启动158 4.9.5永磁同步电动机的磁滞启动158 第5章变压器 5.1变压器160 5.1.1变压器的分类160 5.1.2变压器的结构和工作原理160 5.1.3变压器的主要技术参数161 5.1.4变压器的型号含义和技术数据162 5.1.5变压器容量的选用163 5.1.6变压器的运行与维护163 5.1.7变压器的常见故障及其排除方法167 .5.2互感器168 5.2.1电压互感器168 5.2.2电流互感器170 .5.3电焊变压器172 5.3.1电焊变压器的工作原理172 5.3.2电焊变压器的基本结构172 5.3.3电焊变压器的技术数据173 5.3.4电焊变压器的使用与维护174 5.3.5电焊变压器的常见故障及其排除方法175 第6章常用低压电器 .6.1低压电器概述176 6.1.1低压电器的分类和用途176 6.1.2低压电器的型号177 6.1.3低压电器的类别178 6.2刀开关、隔离器及熔断器组合电器181 6.2.1刀开关和隔离器181 6.2.2开启式负荷开关182 6.2.3封闭式负荷开关184 6.2.4刀开关的常见故障及其排除方法185 6.3熔断器185 6.3.1瓷插式熔断器186 6.3.2螺旋式熔断器186 6.3.3无填料封闭管式熔断器186 6.3.4有填料封闭管式熔断器187 6.3.5熔断器的选用及实例189 6.3.6熔断器的常见故障及其排除方法190 6.4断路器190 6.4.1万能式断路器190 6.4.2塑料外壳式断路器192 6.4.3断路器的选用及实例192 6.4.4断路器的常见故障及其排除方法196 6.5接触器197 6.5.1交流接触器197 6.5.2直流接触器199 6.5.3接触器的选用及实例201 6.5.4接触器的常见故障及其排除方法202 6.6继电器203 6.6.1中间继电器204 6.6.2时间继电器205 6.6.3热继电器208 6.6.4继电器的选用及实例209 6.6.5继电器的常见故障及其排除方法214 6.7主令电器216 6.7.1控制按钮216 6.7.2行程开关219 6.7.3接近开关220 6.8启动器223 6.8.1电磁启动器223 6.8.2星三角启动器224 6.8.3自耦减压启动器225 6.8.4启动器的选用227 6.8.5启动器的常见故障及其排除方法227 第7章高压电器 7.1高压断路器229 7.1.1高压断路器概述229 7.1.2高压油断路器230 7.1.3高压真空断路器232 7.1.4高压六氟化硫断路器234 7.1.5高压断路器的选择、使用与维护235 7.2高压隔离开关237 7.2.1高压隔离开关概述237 7.2.2户内高压隔离开关238 7.2.3户外高压隔离开关240 7.2.4高压隔离开关的选择、使用与维护241 7.3高压负荷开关243 7.3.1高压负荷开关概述243 7.3.2户内高压负荷开关244 7.3.3户外高压负荷开关245 7.3.4高压负荷开关的选择、使用与维护245 7.4操动机构246 7.4.1高压开关操动机构概述246 7.4.2手动操动机构247 7.4.3电磁操动机构248 7.4.4弹簧储能操动机构249 7.4.5操动机构的使用与维护251 7.5高压熔断器251 7.5.1高压熔断器概述251 7.5.2户内高压熔断器252 7.5.3户外高压熔断器253 7.5.4高压熔断器的选择、使用与维护253 第8章电力拖动与电气控制 8.1异步电动机的启动方法257 8.1.1异步电动机的直接启动257 8.1.2异步电动机的自耦变压器降压启动257 8.1.3异步电动机的Y△启动258 8.1.4线绕转子三相异步电动机的启动258 8.2异步电动机的调速方法259 8.2.1笼型三相异步电动机的调速方法259 8.2.2绕线转子三相异步电动机的调速方法263 8.3三相异步电动机的制动方法263 8.3.1三相异步电动机的回馈制动263 8.3.2三相异步电动机的反接制动264 8.3.3三相异步电动机的能耗制动265 8.4直流电动机的启动方法266 8.4.1直流电动机的直接启动267 8.4.2直流电动机的降压启动268 8.4.3直流电动机的电枢回路串电阻启动269 8.5直流电动机的调速270 8.5.1直流电动机的电枢回路串电阻调速270 8.5.2直流电动机的改变电枢端电压调速270 8.5.3直流电动机的改变励磁电流调速272 8.6直流电动机的制动273 8.6.1直流电动机的能耗制动273 8.6.2直流电动机的反接制动274 8.6.3直流电动机的回馈制动275 .8.7交流电动机常用控制线路及有关计算275 8.7.1三相异步电动机单向启动、停止控制线路275 8.7.2三相异步电动机正反向运行控制线路276 8.7.3三相异步电动机点动与连续运行控制线路276 8.7.4电动机的多地点操作控制线路277 8.7.5多台电动机的顺序控制线路277 8.7.6三相异步电动机行程控制线路277 8.7.7三相异步电动机自动往复循环控制线路277 8.7.8笼型三相异步电动机定子绕组串电阻(或电抗器)启动控制线路280 8.7.9笼型三相异步电动机Y△降压启动控制线路281 8.7.10笼型三相异步电动机采用自耦变压器降压启动控制线路282 8.7.11笼型三相异步电动机启动方法的选择与计算实例283 8.7.12绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻启动控制线路284 8.7.13绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻分级启动计算实例286 8.7.14绕线转子三相异步电动机转子回路串频敏变阻器启动控制线路288 8.7.15单绕组双速三相异步电动机的控制线路288 8.7.16笼型三相异步电动机变频调速计算实例289 8.7.17电磁调速异步电动机控制线路291 8.7.18绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻调速控制线路291 8.7.19绕线转子三相异步电动机转子回路串电阻调速计算实例291 8.7.20三相异步电动机反接制动控制线路292 8.7.21三相异步电动机能耗制动控制线路293 8.8直流电动机常用控制线路及有关计算295 8.8.1直流电动机正反向运行控制线路295 8.8.2直流电动机启动控制线路296 8.8.3直流电动机启动计算实例296 8.8.4直流电动机调速计算实例299 8.8.5直流电动机制动控制线路301 8.8.6直流电动机制动计算实例301 第9章常用小型发电设备 .9.1柴油发电机组.303 9.1.1柴油发电机组的特点303 9.1.2柴油发电机的组成303 9.1.3柴油机304 9.1.4同步发电机306 9.1.5柴油发电机组的技术数据311 9.1.6柴油发电机组的选择311 9.1.7柴油发电机组的使用及保养313 9.1.8柴油发电机组的常见故障及其排除方法317 .9.2小型风力发电机322 9.2.1风力发电系统的组成322 9.2.2风力发电的分类322 9.2.3小型风力发电机的技术数据323 9.2.4风力发电机安装场地的选择324 9.2.5小型风力发电机的安装325 9.2.6小型风力发电机组的运行与维护326 9.2.7小型风力发电机组常见故障及其排除方法327 9.3太阳能光伏发电328 9.3.1太阳能光伏发电概述328 9.3.2太阳能光伏发电系统的基本构成328 9.3.3太阳能光伏发电系统的主要类型328 9.3.4太阳电池的构造与工作原理329 9.3.5太阳电池单元、组件及阵列330 9.3.6太阳电池的技术参数331 9.3.7太阳能光伏发电系统的安装333 9.3.8太阳能光伏发电系统的使用与维护336 第10章低压供配电线路 .10.1电力系统338 10.1.1电力系统的组成338 10.1.2电力系统的生产特点338 .10.2低压架空线路339 10.2.1低压架空线路的一般规定339 10.2.2低压架空线路路径的选择339 .10.3低压架空线路主要组成部件339 10.3.1电杆340 10.3.2横担342 10.3.3绝缘子343 10.3.4拉线345 10.3.5金具348 10.3.6导线349 .10.4架空线路的检查与维护353 10.4.1架空线路的检查353 10.4.2架空线路的维修354 .10.5接户线和进户线354 10.5.1低压线进户方式354 10.5.2接户线355 10.5.3进户线357 第11章室内配电线路与电气照明 11.1室内配电线路的基本要求359 11.1.1室内配电线路的概念及基本要求359 11.1.2室内配电线路的设计359 11.1.3室内配电线路导线的连接361 11.2室内配电线路的工艺要求367 11.2.1瓷夹板配线367 11.2.2槽板配线367 11.2.3塑料护套配线370 11.2.4线管配线370 11.3电气照明的基本常识372 11.3.1电气照明的概念及分类372 11.3.2电气照明常用物理量373 11.3.3电气照明的质量要求374 11.4常用电光源的分类及特性375 11.4.1常用电光源的分类375 11.4.2电光源的特性参数376 11.4.3电光源的选用377 11.5照明灯具的分类及安装377 11.5.1照明灯具的分类377 11.5.2灯具的安装377 11.6照明装置的使用、安装和故障处理378 11.6.1白炽灯378 11.6.2荧光灯384 11.6.3高压汞灯388 11.6.4卤钨灯389 11.6.5高压钠灯390 11.7LED照明391 11.7.1LED概述391 11.7.2LED光源的特点392 11.7.3常用LED灯泡的技术参数392 11.7.4LED的使用注意事项392 11.7.5LED驱动电源394 11.7.6LED在室内照明领域的应用396 11.7.7LED室内照明安装注意事项397 11.7.8LED灯泡的电气连接398 第12章电工材料 12.1导电材料399 12.1.1裸电线399 12.1.2绝缘电线404 12.1.3电磁线407 12.1.4电缆409 12.2绝缘材料411 12.2.1绝缘材料的分类412 12.2.2绝缘漆414 12.2.3绝缘浸渍纤维制品414 12.2.4电工用薄膜、粘带及复合材料415 12.2.5层压制品416 12.2.6云母制品416 12.3磁性材料417 12.3.1电磁纯铁417 12.3.2电工硅钢片417 12.4其他电工材料418 12.4.1电刷418 12.4.2钢筋混凝土电杆420 12.4.3绝缘子420 第13章电工仪表与测量 13.1电工仪表的类型和度等级421 13.1.1电工仪表的分类421 13.1.2电工仪表的型号421 13.1.3电工仪表的度等级422 13.1.4电工仪表的面板符号422 13.2电流表和电压表424 13.2.1磁电系电流表和电压表424 13.2.2电磁系电流表和电压表426 13.2.3电动系电流表和电压表428 13.2.4电流表和电压表的选择和使用注意事项429 .13.3电能表430 13.3.1电能表的结构和工作原理430 13.3.2电子式电能表的结构和工作原理430 13.3.3电能表的技术数据431 13.3.4电子式电能表的技术数据432 13.3.5电能表常见故障及其排除方法433 13.3.6电能表的使用注意事项433 13.4万用表435 13.4.1万用表的结构和工作原理435 13.4.2万用表的技术数据436 13.4.3万用表常见故障及其排除方法437 13.4.4万用表的使用注意事项437 13.5绝缘电阻表439 13.5.1绝缘电阻表的结构和工作原理439 13.5.2绝缘电阻表的技术数据440 13.5.3绝缘电阻表常见故障及其排除方法440 13.5.4绝缘电阻表的使用注意事项441 13.6数字绝缘电阻测量仪443 13.6.1数字绝缘电阻测量仪的主要技术性能443 13.6.2数字绝缘电阻测量仪技术数据443 13.6.3绝缘电阻测试的方法步骤444 13.6.4数字绝缘电阻测量仪使用安全注意事项445 13.7钳形表445 13.7.1钳形电流表的结构和工作原理445 13.7.2钳形表的技术数据445 13.7.3钳形电流表常见故障及其排除方法446 13.7.4钳形电流表的使用注意事项446 13.8数字万用表447 13.8.1数字万用表的结构和工作原理447 13.8.2数字万用表的技术数据448 13.8.3数字万用表的使用注意事项449 13.9电桥450 13.9.1电桥的结构和工作原理451 13.9.2电桥的技术数据451 13.9.3电桥的使用注意事项452 13.10通用示波器453 13.10.1通用示波器的有关部件及功能453 13.10.2示波器的维护454 第14章电子技术基础 14.1晶体二极管及应用线路456 14.1.1晶体二极管的结构和分类456 14.1.2晶体二极管的特性及主要技术参数457 14.1.3常用晶体二极管的型号及技术数据458 14.1.4晶体二极管的使用常识461 14.1.5整流电路462 14.1.6滤波电路465 14.2晶体三极管及应用线路466 14.2.1晶体三极管的结构和分类466 14.2.2晶体三极管的特性及主要技术参数468 14.2.3晶体三极管的型号及技术数据469 14.2.4晶体三极管的使用常识476 14.2.5晶体三极管的基本放大电路478 14.2.6晶体三极管的多级放大电路478 14.2.7功率放大电路480 14.2.8直流放大电路481 14.2.9反馈电路483 .14.3场效应晶体管及应用线路485 14.3.1场效应晶体管的结构及分类485 14.3.2场效应晶体管的特性及主要技术参数486 14.3.3场效应晶体管的三种基本接法及偏置电路487 14.3.4场效应晶体管与三极管的对比489 .14.4集成电路490 14.4.1集成电路的分类490 14.4.2集成运算放大器490 14.4.3集成电路的检测491 .14.5逻辑电路492 14.5.1逻辑门电路492 14.5.2集成逻辑门电路494 第15章电力电子技术 .15.1电力电子器件.496 15.1.1电力电子器件的分类496 15.1.2整流二极管497 15.1.3肖特基二极管503 15.1.4普通晶闸管503 15.1.5特殊晶闸管509 15.1.6双极结型晶体管511 15.1.7电力场效应晶体管511 15.1.8绝缘栅双极型晶体管512 15.1.9其他新型电力电子器件512 15.2电力电子电路513 15.2.1可控整流电路513 15.2.2逆变电路515 15.2.3直流斩波电路517 15.2.4交流调压电路520 15.3电力电子器件的驱动电路523 15.3.1晶闸管触发电路523 15.3.2全控型器件的驱动电路528 第16章无源元件RLC 16.1电力电阻器532 16.1.1电阻器的分类532 16.1.2常用金属电阻器的分类、特点及型号533 16.1.3常用电阻器技术数据534 16.1.4变阻器的分类、特点及型号537 16.1.5常用变阻器技术数据540 16.1.6电力电阻器的选择542 16.1.7电力电阻器使用与维护543 16.2电力电容器544 16.2.1电力电容器的种类、用途及型号544 16.2.2并联电容器的结构546 16.2.3并联电容器在电力系统中的应用547 16.2.4常用电容器的技术数据548 16.2.5并联电容器的选择552 16.2.6并联电容器的安装553 16.2.7并联电容器的运行554 16.2.8并联电容器的维护555 16.3电抗器556 16.3.1电抗器的分类与用途556 16.3.2电抗器的特点557 16.3.3电抗器的技术数据558 16.3.4电抗器的安装、使用与维护565 第17章传感器 17.1传感器与检测技术基础知识566 17.1.1传感器的定义566 17.1.2传感器的用途566 17.1.3传感器的组成566 17.1.4传感器的分类567 17.1.5传感器的基本特性567 17.1.6传感器的性能指标572 17.1.7选用传感器注意事项573 17.2常用传感器574 17.2.1温度传感器574 17.2.2力敏传感器578 17.2.3光敏传感器585 17.2.4磁敏传感器591 17.2.5气敏传感器595 17.2.6湿度传感器598 17.2.7智能式传感器600 17.2.8其他传感器600 第18章可编程控制器PLC 18.1概述606 18.1.1PLC的定义606 18.1.2PLC的分类606 18.1.3PLC的主要功能及特点606 18.2PLC的基本组成及工作原理607 18.2.1PLC的基本组成607 18.2.2PLC的工作原理609 18.2.3PLC的技术性能指标613 18.3编程614 18.3.1PLC的编程语言614 18.3.2主要指令的使用617 18.3.3梯形图编程前的准备工作621 18.3.4梯形图的等效变换621 18.4可编程控制器的使用与维修622 18.4.1PLC的使用622 18.4.2PLC的维修623 18.5PLC应用实例626 18.5.1PLC控制电动机正向运转电路626 18.5.2PLC控制电动机正反转运转电路627 18.5.3PLC控制电动机双向限位电路628 第19章变频器 19.1变频器的基本知识631 19.1.1变频器的基本类型及主要特点631 19.1.2通用变频器的基本结构635 19.1.3通用变频器的标准技术规范636 19.1.4通用变频器的主要技术数据638 19.2变频调速系统644 19.2.1变频调速系统的构成和特点644 19.2.2变频调速的基本原理645 19.2.3变频调速的基本方式与特点