《电气工程实习教程》课件

电气工程实习教程本课程是年电气工程专业实习指导教程，专为电气工程及自动化专2025业学生设计课程内容涵盖了从基础理论到实际操作技能的全面培训，旨在为学生提供扎实的工程实践基础课程简介课程信息先修要求课程代码，总课学生需要完成电工技术基EE3024时课时，其中理论教学础、电子技术、模拟电路50课时，实践训练课等前期课程，具备基本的2030时课程专门针对电气工电路理论知识和数学基程及其自动化专业学生设础计教学特色教学目标基本技能掌握掌握电气工程基本实践技能，包括电路搭建、测量、调试等核心操作能力设计能力培养培养工程设计与实际动手能力，能够独立完成简单的电气系统设计与实现故障分析技能熟悉电气系统故障分析与排查方法，具备系统性的问题解决思维安全操作规范了解并严格遵守电气安全操作规范，确保实验和工作过程的安全性课程大纲电工基础知识涵盖电路理论、电工原理、基本定律等理论基础，为后续实践奠定扎实的理论根基电气安全规范详细讲解电气安全标准、操作规程、应急处理等关键安全知识和技能电路测量与分析学习各种电气参数的测量方法、仪器使用技巧和数据分析处理技术设备维护与检修掌握常见电气设备的维护保养方法和故障检修技术，提升设备管理能力自动控制系统实践学习PLC编程、变频控制、传感器应用等现代自动化技术的实际应用第一章电工基础知识直流电路原理交流电路分析电路故障诊断深入学习直流电路的基本概念、欧姆掌握交流电的产生原理、相位关系、学习常见电路故障的类型、成因和诊定律应用、串并联电路分析方法通功率计算等核心概念学习正弦波形断方法掌握短路、断路、接地故障过实际案例掌握电阻、电容、电感等分析、阻抗计算和交流电路的频率特等典型问题的识别和处理技巧基本元件的工作特性性分析方法电工工作内容图纸绘制解读检修故障排除绘制和解读电气原理图、维护保养进行电路检修、故障诊断接线图等技术文档和排除，确保电气系统正定期进行设备维护、保养常运行和性能检测工作设备安装调试电路设计实现负责各类电气设备的安装、配线、调试和性能测完成基本电路的设计、搭试工作建和功能验证电工安全基础12%50V事故下降率安全电压年全国电气事故死亡人数较上年人体安全电压限值，超过此值需要采2023下降，安全形势持续改善取特殊防护措施12%秒5黄金救援时间触电事故发生后的关键救援时间窗口触电事故的危害程度与电流大小、持续时间、通过人体的路径等因素密切相关工频交流电对人体的危害尤为严重，当电流达到毫安时就会产生强烈的痉10-20挛感，超过毫安可能造成心室颤动危及生命50电路基础理论欧姆定律应用基尔霍夫定律电路特性分析在实际电路分析中，欧姆定律是最基尔霍夫电流定律和电压定律是复串联电路中电流相等、电压分配；基本的计算工具通过关系杂电路分析的核心工具在多支路并联电路中电压相等、电流分配U=IR式，可以快速计算电路中的电压、电路故障排查中，利用节点电流守掌握这些基本特性，有助于快速判电流和电阻值，为故障排查提供理恒和回路电压守恒原理，能够准确断电路工作状态和故障类型论依据定位故障点测量仪器使用仪器选择与准备根据测量需求选择合适的测量仪器，检查仪器校准状态和电池电量了解仪器的技术参数、测量范围和精度等级，确保测量结果的可靠性正确连接与测量按照测量要求正确连接测试导线，选择适当的量程档位严格按照操作规程进行测量，注意极性、接触良好等关键要素，避免误操作造成仪器损坏数据记录与分析准确记录测量数据，分析测量误差来源，评估测量结果的可信度掌握误差分析方法，能够识别系统误差和随机误差，提高测量准确性第二章电气安全规范国家标准防护措施应急处理包括个人防护装备、建立完善的应急响应GB/T13869-2017《电气安全要求》是安全工器具、警示标机制，包括事故报电气工作的基本安全识等多层次的安全防告、现场处置、医疗标准，规定了电气设护体系救护等环节备和系统的安全要求电气安全操作规程工作票制度严格执行工作票申请、审批、执行、终结全流程管理停电作业措施断电、验电、挂牌、装设临时接地线验电接地技术使用合格的验电器和接地装置安全工器具检查定期检验、正确使用安全工器具个人防护装备佩戴安全帽、绝缘鞋、防护服等常见电气事故分析触电事故分析直接接触、间接接触、跨步电压等触电类型，制定针对性预防措施电气火灾研究过载、短路、接触不良、电弧等起火原因，建立火灾防控体系爆炸事故分析易燃易爆环境中的电气设备使用安全，掌握防爆技术要求触电急救措施急救CPR安全隔离检查意识和呼吸，立即进行心肺复苏立即切断电源或使用绝缘工具将触电术，按压深度厘米，频率5-6100-120者与电源分离，确保救援人员安全次分钟/医疗救助人工呼吸及时拨打急救电话，详细说明事保持气道通畅，进行口对口人工呼120故情况和伤员状态，配合医护人员救吸，每次胸外按压配合次人工呼302治吸电气防火与消防电气火灾具有蔓延速度快、扑救难度大的特点灭火器适用于带电设备火灾，干粉灭火器可用于电压低于的电气火CO21000V灾火灾发生时必须先切断电源，选择正确的灭火器材，避免用水扑救带电设备建立定期消防演练制度，提高应急处置能力第三章电路测量与分析电阻测量电压测量电流测量使用万用表测量电阻时，必须断开电路电压测量采用并联接入方式，注意极性电流测量采用串联接入或钳形表测量电源，避免并联支路影响测量精度选正确测量交流电压时选择交流档，直串联测量需断开电路，钳形表可在线测择合适的量程，确保测量结果在仪表有流电压选择直流档，避免档位错误损坏量，适用于大电流和不便断开的电路效范围内仪表万用表使用技术数字万用表优势指针万用表特点具有读数直观、精度高、抗干扰能力强等特点数字显示避能够显示数值变化趋势，便于观察动态过程在测量变化信免了读数误差，自动量程功能简化操作流程内置过载保护号时具有独特优势，成本相对较低，结构简单可靠电路提高了使用安全性量程选择应遵循大到小原则，先选择较大量程，再根据显示结果调整到合适档位测量前检查表笔完好性，测量完毕将转换开关置于关闭位置或最高电压档，延长仪表使用寿命示波器操作技巧基础设置调整正确设置时间基准和电压标度，选择合适的耦合方式调整触发电平和触发方式，获得稳定的波形显示波形参数测量测量峰值、有效值、频率、周期、相位等关键参数利用光标功能精确读取数值，掌握自动测量功能的使用方法触发模式应用边沿触发适用于周期信号，脉宽触发用于脉冲信号分析单次触发模式可捕获非重复信号，延迟触发观察信号特定部分波形分析实例分析正弦波、方波、三角波等基本波形特征识别波形失真、噪声干扰等异常现象，判断电路工作状态电路故障分析方法故障现象观察理论分析判断测量验证定位故障排除修复收集故障症状信息运用电路理论分析可能原因使用仪器测量验证假设修复故障并验证效果系统性排查流程包括电源检查、信号路径追踪、元件功能测试等步骤短路故障通常导致保险丝烧断或过载保护动作，断路故障表现为电路无电流或电压异常接地故障可能引起漏电保护器跳闸，需要使用绝缘电阻测试仪进行检测电流互感器测量CT变比额定电流精度等级应用场合100/5A100A

0.5级计量测量200/5A200A

1.0级一般测量500/5A500A

3.0级继电保护1000/5A1000A

0.2级精密计量电流互感器的工作原理基于电磁感应定律，一次绕组与被测电路串联，二次绕组接测量仪表使用时二次侧不得开路，否则会产生高电压危及人身安全正确接线要注意极性标记，L

1、L2为一次侧，K

1、K2为二次侧第四章电气设备维护与检修变压器检测与维护日常巡检检查油位、温度、声音异常，观察套管、散热器外观，记录运行参数定期试验每年进行变比测试、绝缘电阻测量、直流电阻测试，确保技术参数正常预防性维护定期更换干燥剂，检查冷却系统，清洁套管和接线端子，预防故障发生大修检修5-10年进行一次大修，包括内部检查、绕组测试、油处理等全面检修电动机维护保养清洁保养轴承维护清除灰尘和污垢，保持通风良好，检查定期添加润滑脂，检查轴承温度和噪风扇和散热片完整性音，及时更换磨损严重的轴承电气连接检查检查接线端子紧固情况，测量绝缘电阻，确保电气连接可靠温度监控振动监测监测电机温升，防止过热损坏绕组绝缘监测电机运行振动情况，及时发现机械故障征兆开关设备检修断路器检修隔离开关维护检查触点磨损情况，测量接触电阻，调检查刀闸接触面清洁度，调整接触压整分合闸时间清洁灭弧室，检查操作力，润滑传动机构测量主回路电阻，机构润滑状况，确保动作可靠性检查接地刀闸动作可靠性•接触面清理•触点间隙调整•传动机构调整•绝缘性能测试•绝缘子清洁•机械特性检查安全操作规范严格按照停电、验电、挂牌、装设接地线的顺序操作确认设备完全断电后方可进行检修作业•操作票执行•安全措施落实•工作监护制度配电设备检修规范外观检查检查配电柜外观完整性，门锁、铭牌、警示标识齐全观察是否有锈蚀、变形、异味等异常现象，确保设备外观良好内部清洁清除灰尘、杂物，检查元件安装牢固性使用专用清洁剂清洁绝缘子表面，保持良好的绝缘性能检查柜内照明和通风设施电气检测测量母线连接电阻，检查电缆头制作质量测试保护装置功能，校验继电器动作值检查接地系统连接可靠性功能验证进行分合闸操作试验，验证联锁功能正常测试信号指示灯、电度表等辅助设备工作状态，确保各项功能完好电气设备绝缘检测500V测试电压一般电气设备绝缘电阻测试使用500V测试电压1MΩ最低标准电气设备绝缘电阻不应低于1兆欧秒15稳定时间测量时应保持15秒以上读取稳定数值60%湿度影响环境湿度超过60%时绝缘电阻显著下降绝缘电阻测试是评估电气设备绝缘状况的重要手段测试前必须断开电源并确认设备无电，拆除可能影响测量结果的连接线兆欧表的测试电压应根据被测设备额定电压选择，测量时间不少于1分钟测试完毕应将被测设备充分放电第五章电气工程项目设计项目验收性能测试与质量验收项目实施设备采购、安装调试、系统集成项目管理进度控制、质量管理、成本控制图纸设计电气原理图、接线图、布置图绘制系统设计需求分析、方案设计、技术选型电气控制系统设计系统架构设计硬件选型配置软件设计规范根据工艺要求确定控制方案，选择集根据点数和控制要求选择合适的采用模块化编程思想，建立标准的程I/O中控制或分布式控制架构考虑系统型号配置扩展模块、通信模块序结构设计用户界面和报警系统，PLC扩展性、可靠性和维护便利性，制定和特殊功能模块，满足系统功能需提高操作便利性合理的系统架构求编写详细的程序注释和技术文档，便设计控制网络拓扑结构，确定通信协选择传感器、执行器和人机界面设于后期维护建立程序版本管理制议和接口标准考虑电磁兼容性要备，确保设备性能匹配考虑供电方度，确保软件可追溯性求，合理布局控制设备案和安全保护措施电气应用CAD符号库建立建立标准化的电气符号库，包括国标符号和企业标准符号定期更新符号库内容，确保符合最新标准要求图纸绘制技巧掌握图层管理、线型设置、文字标注等基本绘图技能学习电气原理图、接线图、安装图的绘制方法和规范要求图纸审核要点检查电路逻辑正确性，验证接线关系准确性核对元件规格型号，确保图纸信息完整检查图面布局和标注规范性数据管理建立图纸版本控制系统，实现设计变更的有效管理建立元件数据库，实现图纸与物料清单的自动关联项目流程与管理需求分析方案设计深入了解用户需求，分析工艺流程和制定初步设计方案，进行技术可行性技术要求制定详细的技术规格书，分析编制详细设计文件，完成设备明确项目目标和交付标准选型和成本估算调试验收施工实施进行设备单体调试和系统联调，完成按照施工计划组织实施，严格控制施性能测试和安全检查组织项目验工质量加强现场安全管理，确保施收，交付技术文档和培训资料工进度按计划推进第六章自动控制系统实践编程变频调速数据采集系统调试PLC掌握可编程逻辑控制学习变频器原理和应建立数据采集与监控掌握自动控制系统的器的编程方法，学习用技术，实现电机调系统，实现生产过程调试方法，优化控制梯形图、功能块图等速控制，提高系统能的实时监测和数据分参数，确保系统稳定编程语言，实现工业效和控制精度析可靠运行自动化控制基础与编程PLC硬件结构认知了解模块、模块、电源模块、通信模块的功能和特点掌握的CPU I/O PLC扫描工作原理和程序执行过程编程语言学习学习梯形图编程的基本规则和语法要求掌握基本逻辑指令、定时器、计数器、数据处理指令的使用方法接线实践I/O学习数字量输入输出、模拟量输入输出的正确接线方法了解共阳极、共阴极接线方式，掌握信号隔离技术程序调试技巧学习在线监控、强制、断点调试等调试方法掌握故障诊断技术，能够I/O快速定位和解决程序问题变频器应用技术工作原理掌握理解调制技术和控制算法，掌握变频器的整流、逆变工作过程PWM SVPWM参数设置优化学习电机参数、控制参数、保护参数的正确设置方法故障诊断技能掌握过流、过压、欠压、过热等常见故障的诊断和处理方法变频器通过改变输出频率来控制电机转速，实现精确的速度调节在设置参数时，必须根据电机铭牌参数正确设置额定功率、额定电流、额定转速等基本参数加减速时间的设置要考虑负载特性，避免过快加减速导致过流跳闸定期检查散热风扇和滤波电容状态，预防设备故障传感器选型与应用传感器类型测量参数输出信号应用场合压力传感器压力液位流体控制/4-20mA温度传感器温度热电偶温度监控Pt100/位移传感器位置距离位置检测/0-10V流量传感器流量脉冲信号流量计量振动传感器振动冲击电荷信号设备监测/传感器选型需要考虑测量范围、精度要求、环境条件、输出信号类型等因素信号采集时要注意屏蔽干扰，选择合适的信号调理电路定期校准传感器，确保测量精度满足要求建立传感器档案，记录校准数据和维护历史自动控制系统调试系统检查验证硬件连接正确性单机调试逐个设备功能测试联机调试系统整体协调运行参数优化PID参数整定优化系统调试是确保自动控制系统正常运行的关键环节首先进行静态检查，验证接线正确性和设备完好性然后进行动态调试，测试各回路功能和保护动作最后进行参数优化，调整PID控制器参数，使系统达到最佳控制效果调试过程中要详细记录参数变化和系统响应，为后续维护提供参考第七章实习项目案例实习项目案例涵盖了从基础电路到复杂系统的全面训练通过流水灯、数码管显示、电机控制等经典项目，学生可以掌握数字电路设计、程序编写、系统调试等核心技能每个项目都注重理论与实践相结合，培养学生的工程思维和创新能力项目实施采用团队合作模式，提升沟通协作能力项目一流水灯设计电路设计1设计单片机最小系统，配置驱动电路选择合适的电阻阻值，确LED保正常发光且不损坏LED程序编写编写语言程序实现流水灯效果，使用定时器控制闪烁频率实现多C种流水模式，如左移、右移、跳跃等调试验证使用仿真软件验证程序逻辑，在实际硬件上测试效果调整延时参数，优化显示效果成果展示制作项目演示视频，编写技术文档分析项目难点和解决方案，总结学习收获项目二数码管显示系统译码电路显示原理设计到段译码器，实现数字到段码BCD7的转换理解段数码管的段码结构，掌握共阳极72和共阴极的区别动态扫描实现多位数码管的动态扫描显示技术控制程序编写显示控制程序，实现数字显示和闪驱动设计烁效果设计驱动电路，提供足够的驱动电流项目三电动机控制系统主电路设计控制电路实现系统调试验证设计三相异步电动机的主电路，包括设计基于继电器的控制电路，实现电进行空载和负载测试，验证控制系统断路器、接触器、热继电器等保护元机的启动、停止、正反转控制增加的可靠性测试保护功能的动作正确件计算电机额定电流，选择合适规安全联锁功能，防止误操作性，记录各项技术参数格的保护器件使用改进控制系统，提高控制精分析系统性能，优化控制参数编写PLC设计星三角降压启动电路，减少启动度和可靠性编写程序，实现复操作手册和维护说明，为后续使用提PLC电流对电网的冲击配置制动电路，杂的控制逻辑和故障诊断功能供指导实现电机的快速停车项目四自动化生产线设计系统集成整合各个工作站，实现生产线协调运行安全控制设计安全保护系统，紧急停机和故障处理通信网络建立工作站间的通信连接，数据交换工作站设计设计上料、加工、检测、下料等工作站总体规划分析生产工艺，确定系统架构和控制方案项目五智能家居系统环境监控子系统设备控制子系统集成温湿度传感器、光照传感器、空气控制照明、空调、窗帘等家用设备的自质量传感器，实时监测室内环境参数动开关基于环境参数自动调节设备运通过无线传输将数据发送到中央控制行状态，实现节能控制器•智能照明控制•温湿度实时检测•空调自动调节•空气质量监测•电动窗帘控制•光照强度测量安防监控子系统集成门窗传感器、人体感应器、烟雾报警器，实现全方位安全监控异常情况自动报警并发送通知信息•入侵检测报警•火灾烟雾报警•远程视频监控。