簡明電工手冊（第2版）

第1章 電工基礎知識 1
　1.1　電工常用計算公式及基本定律 1
　　1.1.1　直流電路常用計算公式 1
　　1.1.2　電磁感應定律 5
　　1.1.3　交流電路常用計算公式 7
　1.2　電工常用法定計量單位 12
　1.3　電氣設備常用文字符號 17
　　1.3.1　電氣設備常用基本文字符號 17
　　1.3.2　電氣設備常用輔助文字符號 17
　1.4　常用電氣圖形符號 18
第2章 電工材料 23
　2.1　導電材料 23
　　2.1.1　絕緣電線 23
　　2.1.2　電磁線 23
　　2.1.3　電纜 28
　2.2　絕緣材料 28
　　2.2.1　絕緣材料的耐熱等級 29
　　2.2.2　絕緣漆 29
　　2.2.3　絕緣浸漬纖維制品 29
　　2.2.4　電工用薄膜、粘帶及復合材料 31
　　2.2.5　層壓制品 32
　2.3　磁性材料 33
　　2.3.1　電磁純鐵 34
　　2.3.2　電工硅鋼片 34
第3章 電工儀表 36
　3.1　電工儀表的類型和准確度等級 36
　3.1.1　電工儀表的分類 36
　　3.1.2　電工儀表的准確度等級 37
　　3.1.3　電工儀表的面板符號 37
　3.2　電流表與電壓表 39
　　3.2.1　電流表和電壓表的選擇 39
　　3.2.2　電流和電壓的測量方法 40
　　3.2.3　電流表和電壓表使用注意事項 41
　3.3　萬用表 43
　　3.3.1　萬用表的分類 43
　　3.3.2　萬用表的選擇 45
　　3.3.3　萬用表的使用方法 46
　　3.3.4　萬用表使用注意事項 47
　　3.3.5　數字萬用表的特點 48
　　3.3.6　數字萬用表使用注意事項 48
　3.4　鉗形電流表 52
　　3.4.1　鉗形電流表的分類 52
　　3.4.2　鉗形電流表的結構及工作原理 52
　　3.4.3　鉗形電流表使用注意事項 54
　　3.4.4　數字式鉗形電流表特點及使用注意事項 55
　3.5　絕緣電阻表 56
　　3.5.1　絕緣電阻表的選擇 56
　　3.5.2　絕緣電阻表的使用方法 57
　　3.5.3　絕緣電阻表使用注意事項 58
　　3.5.4　數字絕緣電阻測量儀的特點 59
　　3.5.5　數字絕緣電阻測量儀的使用方法 59
　　3.5.6　數字絕緣電阻測量儀使用注意事項 60
　3.6　電能表 61
　　3.6.1　電能表的分類 61
　　3.6.2　電能表銘牌標志的含義 62
　　3.6.3　電能表的選用方法 63
　　3.6.4　電能表示值的讀取 64
　3.6.5　電能表的使用注意事項 65
第4章 常用低壓電器 66
　4.1　低壓電器的分類 66
　4.2　刀開關、隔離器及熔斷器組合電器 67
　　4.2.1　刀開關和隔離器 67
　　4.2.2　開啟式負荷開關 69
　　4.2.3　封閉式負荷開關 69
　　4.2.4　刀開關、隔離開關及熔斷器組合電器的選擇 71
　　4.2.5　刀開關、隔離開關及熔斷器組合電器的安裝 72
　　4.2.6　刀開關、隔離開關及熔斷器組合電器的使用和維護 72
　　4.2.7　刀開關、隔離開關及熔斷器組合電器的常見故障及其排除方法 73
　4.3　熔斷器 74
　　4.3.1　瓷插式熔斷器 74
　　4.3.2　螺旋式熔斷器 75
　　4.3.3　無填料密閉管式熔斷器 76
　　4.3.4　有填料封閉管式熔斷器 78
　　4.3.5　熔斷器的選擇 79
　　4.3.6　熔斷器的安裝 81
　　4.3.7　熔斷器的使用與維護 81
　　4.3.8　熔斷器的常見故障及其排除方法 82
　4.4　斷路器 83
　　4.4.1　萬能式斷路器 84
　　4.4.2　塑料外殼式斷路器 84
　　4.4.3　斷路器選用的一般原則 85
　　4.4.4　斷路器的安裝 86
　　4.4.5　斷路器的使用與維護 87
　　4.4.6　斷路器的常見故障及其排除方法 88
　4.5　交流接觸器 89
　　4.5.1　交流接觸器的結構 90
　4.5.2　交流接觸器的技術數據 91
　　4.5.3　交流接觸器的選擇 91
　　4.5.4　交流接觸器的安裝 92
　　4.5.5　接觸器的使用與維護 93
　　4.5.6　接觸器的常見故障及其排除方法 94
　4.6　中間繼電器 95
　　4.6.1　中間繼電器的結構 96
　　4.6.2　中間繼電器的技術數據 96
　　4.6.3　中間繼電器的選擇 97
　　4.6.4　中間繼電器的使用與維護 97
　4.7　時間繼電器 97
　　4.7.1　時間繼電器的分類 98
　　4.7.2　時間繼電器的結構 99
　　4.7.3　時間繼電器的技術數據 100
　　4.7.4　時間繼電器的選擇 101
　　4.7.5　時間繼電器的常見故障及其排除方法 101
　4.8　熱繼電器 102
　　4.8.1　熱繼電器的分類 102
　　4.8.2　熱繼電器的結構 103
　　4.8.3　熱繼電器的選擇 103
　　4.8.4　熱繼電器的安裝與使用 104
　　4.8.5　熱繼電器的維護 105
　　4.8.6　熱繼電器的常見故障及其排除方法 105
　4.9　控制按鈕 106
　　4.9.1　控制按鈕的分類 106
　　4.9.2　控制按鈕的結構 107
　　4.9.3　控制按鈕的技術數據 107
　　4.9.4　控制按鈕的選擇 108
　　4.9.5　控制按鈕的使用與維護 108
　　4.9.6　控制按鈕的常見故障及其排除方法 109
　4.10　行程開關 109
　4.10.1　行程開關的用途與分類 109
　　4.10.2　行程開關的基本結構與工作原理 110
　　4.10.3　行程開關的技術數據 111
　　4.10.4　行程開關的選擇、使用與維護 112
　　4.10.5　行程開關常見故障及其排除方法 112
　4.11　接近開關 113
　　4.11.1　接近開關的用途與分類 113
　　4.11.2　接近開關的基本結構與工作原理 115
　　4.11.3　接近開關的技術數據 117
　　4.11.4　接近開關的選擇、使用與維護 117
第5章 交流電動機 118
　5.1　交流電動機的分類 118
　5.2　三相異步電動機 118
　　5.2.1　三相異步電動機的分類 119
　　5.2.2　三相異步電動機的基本結構 120
　　5.2.3　三相異步電動機的接法 121
　　5.2.4　三相異步電動機的技術數據 122
　5.3　單相異步電動機 127
　　5.3.1　單相異步電動機的分類 127
　　5.3.2　單相異步電動機的基本結構 127
　5.4　異步電動機的選擇 130
　　5.4.1　電動機種類的選擇 130
　　5.4.2　電動機外殼防護等級的選擇 131
　　5.4.3　電動機額定功率的選擇 132
　　5.4.4　電動機電源的選擇 133
　　5.4.5　電動機轉速的選擇 133
　5.5　電動機的安裝 134
　　5.5.1　安裝地點的選擇 134
　　5.5.2　電動機機座的安裝 134
　　5.5.3　電動機的校正 135
　5.6　異步電動機的運行與維護 137
　　5.6.1　電動機啟動前的准備與檢查 137
　　5.6.2　電動機啟動時的注意事項 138
　　5.6.3　電動機運行中的監視與維護 138
　5.7　異步電動機的常見故障及其排除方法 140
　　5.7.1　三相異步電動機的常見故障及其排除方法 140
　　5.7.2　單相異步電動機的常見故障及其排除方法 143
　5.8　單相串勵電動機 145
　　5.8.1　單相串勵電動機的結構 146
　　5.8.2　單相串勵電動機的使用與維護 146
　　5.8.3　單相串勵電動機的常見故障及其排除方法 147
　5.9　常用電動工具 150
　　5.9.1　電鑽 150
　　5.9.2　沖擊電鑽 155
　　5.9.3　電錘 158
　　5.9.4　電動曲線鋸 160
　　5.9.5　電動角向磨光機 163
第6章 直流電機 167
　6.1　直流電動機 167
　　6.1.1　直流電機的分類 167
　　6.1.2　直流電機的基本結構 169
　　6.1.3　直流電動機的型號 170
　　6.1.4　直流電動機的技術數據 170
　　6.1.5　直流電動機的選擇 175
　　6.1.6　直流電動機的使用與維護 176
　　6.1.7　直流電動機的常見故障及其排除方法 179
　6.2　永磁直流電動機 181
　　6.2.1　概述 181
　　6.2.2　永磁直流電動機的結構 182
　　6.2.3　永磁直流電動機的機械特性與調節特性 182
　6.2.4　永磁直流電動機的使用與維護 184
　6.3　無刷直流電動機 185
　　6.3.1　無刷直流電動機的特點與系統的組成 185
　　6.3.2　無刷直流電動機的基本結構與工作原理 186
　　6.3.3　無刷直流電動機的工作原理 189
　　6.3.4　無刷直流電動機使用 190
第7章 控制電機 192
　7.1　控制電機的分類 192
　7.2　直流伺服電動機 193
　　7.2.1　直流伺服電動機的用途與特點 193
　　7.2.2　直流伺服電動機的分類 194
　　7.2.3　直流伺服電動機的結構 194
　　7.2.4　直流伺服電動機的控制方式 195
　　7.2.5　直流伺服電動機的技術數據 196
　　7.2.6　直流伺服電動機的選擇 197
　　7.2.7　直流伺服電動機使用注意事項 197
　7.3　交流伺服電動機 198
　　7.3.1　交流伺服電動機的用途與特點 198
　　7.3.2　交流伺服電動機的分類 199
　　7.3.3　交流伺服電動機的控制方式 199
　　7.3.4　交流伺服電動機的技術數據 200
　　7.3.5　交流伺服電動機的選擇 201
　　7.3.6　交流伺服電動機使用注意事項 202
　7.4　直流測速發電機 203
　　7.4.1　測速發電機的用途 203
　　7.4.2　直流測速發電機的分類 203
　　7.4.3　直流測速發電機的技術數據 204
　　7.4.4　直流測速發電機使用注意事項 204
　7.5　交流測速發電機 205
　　7.5.1　交流測速發電機的分類及特點 205
　7.5.2　交流測速發電機的技術數據 207
　　7.5.3　測速發電機的選擇 207
　　7.5.4　交流測速發電機的使用與維護 208
　　7.5.5　交流測速發電機使用注意事項 210
　7.6　步進電動機 210
　　7.6.1　步進電動機的用途 210
　　7.6.2　步進電動機的分類及特點 211
　　7.6.3　步進電動機的工作原理 213
　　7.6.4　步進電動機的通電方式 214
　　7.6.5　步進電動機步距角與轉速的關系 215
　　7.6.6　步進電動機的技術數據 216
　　7.6.7　步進電動機使用注意事項 216
　　7.6.8　步進電動機的常見故障及其排除方法 217
第8章 變壓器 220
　8.1　變壓器 220
　　8.1.1　變壓器的分類 220
　　8.1.2　變壓器的基本結構 221
　　8.1.3　變壓器的主要技術參數 223
　　8.1.4　變壓器的型號含義 225
　　8.1.5　變壓器的技術數據 226
　　8.1.6　變壓器容量的選用 226
　　8.1.7　變壓器的運行與維護 228
　　8.1.8　變壓器的常見故障及其排除方法 229
　8.2　互感器 230
　　8.2.1　電壓互感器 230
　　8.2.2　電流互感器 232
　8.3　電焊變壓器 233
　　8.3.1　電焊變壓器的工作原理 233
　　8.3.2　電焊變壓器的主要類型 234
　　8.3.3　電焊變壓器的技術數據 234
　8.3.4　電焊變壓器的使用與維護 234
　　8.3.5　電焊變壓器的常見故障及其排除方法 236
　8.4　調壓器 237
　　8.4.1　調壓器的用途與特點 237
　　8.4.2　調壓器的基本結構與工作原理 238
　　8.4.3　調壓器的技術數據 239
　　8.4.4　接觸調壓器的使用與維護 240
　　8.4.5　感應調壓器的使用與維護 242
　　8.4.6　調壓器的常見故障及其排除方法 244
第9章 交流電力拖動 245
　9.1　三相異步電動機的啟動 245
　　9.1.1　三相異步電動機的直接啟動 245
　　9.1.2　自耦變壓器降壓啟動 245
　　9.1.3　Y-△啟動 246
　　9.1.4　繞線轉子三相異步電動機的啟動 248
　9.2　三相異步電動機的調速 248
　　9.2.1　降低定子繞組電壓調速 249
　　9.2.2　變極調速 250
　　9.2.3　變頻調速 251
　　9.2.4　繞線轉子異步電動機轉子回路串電阻調速 253
　9.3　三相異步電動機的制動 254
　　9.3.1　三相異步電動機的回饋制動 255
　　9.3.2　三相異步電動機的反接制動 256
　　9.3.3　三相異步電動機的能耗制動 258
第10章 常用小型發電設備 260
　10.1　柴油發電機組 260
　　10.1.1　柴油發電機組的特點及組成 260
　　10.1.2　柴油機 260
　　10.1.3　同步發電機 262
　10.1.4　柴油發電機組的選擇 263
　　10.1.5　柴油發電機組的使用 264
　　10.1.6　柴油發電機組的維護 271
　　10.1.7　柴油發電機組的常見故障及其排除方法 273
　10.2　小型風力發電機 280
　　10.2.1　風力發電系統的組成及分類 280
　　10.2.2　風力發電機安裝場地的選擇 281
　　10.2.3　小型風力發電機組的維護 282
　　10.2.4　小型風力發電機組的常見故障及其排除方法 283
　10.3　太陽能光伏發電 284
　　10.3.1　太陽能發電的分類 284
　　10.3.2　太陽能光伏發電系統的基本構成 285
　　10.3.3　太陽能光伏發電系統的主要類型 285
　　10.3.4　太陽電池 286
　　10.3.5　功率調節器 287
　　10.3.6　太陽能光伏發電系統的使用與維護 289
第11章 低壓供配電線路 291
　11.1　電力系統 291
　　11.1.1　電力系統的組成 291
　　11.1.2　電力系統的生產特點 292
　11.2　低壓架空線路 292
　　11.2.1　低壓架空線路的一般規定 292
　　11.2.2　低壓架空線路路徑的選擇 293
　11.3　低壓架空線路主要組成部件 293
　　11.3.1　電桿 294
　　11.3.2　橫擔 295
　　11.3.3　絕緣子 295
　　11.3.4　拉線 297
　　11.3.5　金具 301
　11.4　導線 301
　11.4.1　架空導線的分類 301
　　11.4.2　架空導線的選擇原則 302
　　11.4.3　架空線路的安全距離 303
　11.5　架空線路的檢查與維護 307
　　11.5.1　架空線路的檢查 307
　　11.5.2　架空線路的維護 308
　11.6　接戶線和進戶線 309
　　11.6.1　低壓線進戶方式 309
　　11.6.2　接戶線 310
　　11.6.3　進戶線 312
第12章 室內配電線路與電氣照明 314
　12.1　室內配電線路的基本要求 314
　　12.1.1　室內配電線路的概念及基本要求 314
　　12.1.2　室內配電線路的設計 316
　　12.1.3　室內配電線路導線的連接 318
　12.2　室內配電線路的工藝要求 322
　　12.2.1　塑料護套配線 322
　　12.2.2　線管配線 324
　12.3　電氣照明的基本常識 326
　　12.3.1　電氣照明常用物理量 326
　　12.3.2　電氣照明的質量要求 327
　12.4　常用電光源的分類及選用 328
　　12.4.1　常用電光源的分類 328
　　12.4.2　電光源的特性參數 328
　　12.4.3　電光源的選用 330
　12.5　照明燈具的分類及安裝 330
　　12.5.1　照明燈具的分類 330
　　12.5.2　燈具的安裝 331
　12.6　白熾燈 332
　　12.6.1　白熾燈的使用注意事項 332
　12.6.2　白熾燈的安裝 333
　　12.6.3　白熾燈的常見故障及其排除方法 333
　12.7　熒光燈 334
　　12.7.1　熒光燈的使用注意事項 334
　　12.7.2　熒光燈的安裝 335
　　12.7.3　熒光燈的常見故障及其排除方法 338
　12.8　高壓汞燈 340
　　12.8.1　高壓汞燈的使用注意事項 340
　　12.8.2　高壓汞燈的安裝 340
　　12.8.3　高壓汞燈的常見故障及排除方法 341
　12.9　鹵鎢燈 341
　　12.9.1　鹵鎢燈的安裝 342
　　12.9.2　鹵鎢燈的常見故障及其排除方法 343
　12.10　LED 照明 343
　　12.10.1　LED 基礎知識 343
　　12.10.2　LED 驅動電源及應用 345
　　12.10.3　LED 燈泡的電氣連接 348
　　12.10.4　LED 使用時的注意事項 350
第13章 電力電子技術 351
　13.1　電力電子器件 351
　　13.1.1　電力電子器件的分類 351
　　13.1.2　整流二極管 351
　　13.1.3　普通晶閘管 356
　　13.1.4　特殊晶閘管 359
　　13.1.5　電力晶體管 360
　13.2　電力電子電路 360
　　13.2.1　可控整流電路 361
　　13.2.2　逆變電路 363
　　13.2.3　直流斬波電路 364
　　13.2.4　交流調壓電路 366
13.3　觸發電路 370
　　13.3.1　對觸發電路的要求 370
　　13.3.2　單結晶體管觸發電路 371
　　13.3.3　正弦波同步觸發電路 372
　　13.3.4　鋸齒波同步觸發電路 373
第14章 可編程控制器 376
　14.1　概述 376
　　14.1.1　可編程控制器的定義 376
　　14.1.2　可編程控制器的分類 376
　14.2　可編程控制器的基本組成及工作原理 377
　　14.2.1　可編程控制器的基本組成 377
　　14.2.2　可編程控制器的工作原理 378
　14.3　編程 379
　　14.3.1　PLC 的編程語言 379
　　14.3.2　主要指令的使用 383
　　14.3.3　梯形圖編程前的准備工作 388
　14.4　可編程控制器的使用與維修 389
　　14.4.1　PLC 的選擇 389
　　14.4.2　PLC 的安裝 390
　　14.4.3　PLC 使用注意事項 392
　　14.4.4　PLC 的維修 393
第15章 變頻器 397
　15.1　變頻器的基本知識 397
　　15.1.1　變頻器的定義 397
　　15.1.2　變頻器的分類 397
　15.2　變頻調速控制方式 398
　　15.2.1　U/ f 恆定控制 398
　　15.2.2　轉差頻率控制 399
　　15.2.3　矢量控制 399
　15.3　通用變頻器的標准技術規范 399
　15.3.1　型號 399
　　15.3.2　變頻器的容量 400
　　15.3.3　變頻器的輸出電壓和輸入電壓 400
　　15.3.4　變頻器的輸出頻率 401
　　15.3.5　瞬時過載能力 401
　　15.3.6　變頻器的防護結構 401
　15.4　變頻調速系統 402
　　15.4.1　變頻調速系統的構成和特點 402
　　15.4.2　變頻調速的基本原理 402
　　15.4.3　變頻調速的基本方式與特點 404
　15.5　變頻器的選用 406
　　15.5.1　變頻器類型的選用 406
　　15.5.2　變頻器容量的選擇 407
　　15.5.3　通用變頻器用於特種電動機時的注意事項 409
　　15.5.4　變頻器的選用實例 411
　15.6　變頻器的安裝 412
　　15.6.1　對變頻器的設置場所的要求 412
　　15.6.2　長期維持變頻器可靠運行的條件 412
　　15.6.3　變頻器長期不用時的存放條件 413
　　15.6.4　變頻器的安裝 413
　15.7　變頻器的保養 414
第16章 觸摸屏 419
　16.1　觸摸屏概述 419
　16.2　常用觸摸屏的結構與工作原理 420
　　16.2.1　電阻式觸摸屏 420
　　16.2.2　電容式觸摸屏 422
　　16.2.3　紅外線式觸摸屏 423
　　16.2.4　表面聲波式觸摸屏 425
　16.3　觸摸屏的典型應用 427
　　16.3.1　觸摸屏的基本功能及選型指標 427
　16.3.2　觸摸屏的使用方法與設計原則 429
　　16.3.3　觸摸屏在變頻恆壓供水系統中的應用 431
　16.4　觸摸屏的使用與維護 436
　　16.4.1　觸摸屏的使用注意事項 436
　　16.4.2　觸摸屏的日常維護 437
　16.5　觸摸屏的檢修方法 438
　16.6　觸摸屏的常見故障及其排除方法 442
　　16.6.1　表面聲波式觸摸屏常見故障及其排除方法 442
　　16.6.2　電阻式觸摸屏常見故障及其排除方法 444
　　16.6.3　紅外線式觸摸屏常見故障及其排除方法 446
　　16.6.4　電容式觸摸屏常見故障及其排除方法 447
第17章 電動機軟啟動器 450
　17.1　電動機軟啟動器的用途 450
　17.2　電動機軟啟動器的組成與工作原理 450
　　17.2.1　電動機軟啟動器的組成 450
　　17.2.2　電動機軟啟動器的工作原理 452
　17.3　電動機軟啟動器常用保護措施的類型 452
　17.4　電動機軟啟動器的額定值 453
　17.5　電動機軟啟動器的選擇 454
　　17.5.1　電動機軟啟動器的結構類型的選擇 454
　　17.5.2　軟啟動器容量的選擇 455
　　17.5.3　軟啟動器控制方式的選擇 457
　17.6　軟啟動器的使用 458
　　17.6.1　安裝軟啟動器時的注意事項 458
　　17.6.2　調試軟啟動器前的注意事項 459
　　17.6.3　軟啟動器系統的檢查 459
　　17.6.4　軟啟動系統的空載試驗 460
　　17.6.5　軟啟動系統的負載試驗 460
　17.7　軟啟動器的維護保養 461
　17.8　電動機軟啟動器常用控制電路 463
第18章 不間斷供電電源 465
　18.1　UPS 的基本類型 465
　18.2　UPS 的基本結構與工作原理 466
　　18.2.1　UPS 的基本結構 466
　　18.2.2　UPS 的工作原理 466
　18.3　常用UPS 的主要性能 469
　18.4　UPS 的選用 470
　　18.4.1　UPS 的選擇 470
　　18.4.2　UPS 的使用 471
　18.5　UPS 的檢查與維護 472
第19章 安全用電 474
　19.1　電工安全常識 474
　　19.1.1　安全電壓 474
　　19.1.2　防觸電安全措施 474
　19.2　觸電的形式與觸電急救 475
　　19.2.1　觸電的形式 475
　　19.2.2　觸電救護 478
　19.3　接地裝置與防雷保護 481
　　19.3.1　接地的方式 481
　　19.3.2　接地裝置 482
　　19.3.3　接地裝置的維護和檢查 483
　19.4　漏電保護器 484
　　19.4.1　漏電保護器的分類 484
　　19.4.2　漏電保護器的結構和工作原理 485
　　19.4.3　漏電保護器常用技術數據 487
　　19.4.4　漏電保護器常見故障及其排除方法 487
參考文獻 490