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常用仪器仪表的使用

要求同学们对本讲义中最基本的原理要清楚，通过实际操作逐步掌握培训内

容。在动手过程中，树立创新思想，勤于思考，提出问题和解决问题。

一、钳表

1.组成：由电流互感器和一个磁电式仪表组成。

2.特点：在不断开导线的情况下，测量流过导线的电流。

3.要求：将被测导线放入钳内中间，慢慢合上钳口（合上铁芯），如果发现

指针偏转较大，指示超过量程，应将被测导线脱离钳口，调整量程档位后重新测

量。

4.缺点：精度低（2.5％或5％）。

5.注意：测量小电流时，可在铁芯上绕几匝线圈，并将测量结果代入下式计

算。

例：巳知一导线流过电流为0.7A，选择钳表电流5A最小档位时，问铁芯上

最多

能绕多少匝线圈？

解：将已知数代入公式

钳表使用时要注意的几个问题

1.当不知被测值时，电流档位要从大量程档向小量程档选择；

2.不能带电转换档位；

3.测量时，钳表口要慢慢合上，当发现指针偏转很小时，说明档位选择较大；

如果指针偏转很大，说明档位选择较小。对上述情况，要将导线从钳口退出，重

新选择档位。注：如果知道被测参数，调整好量程档位，表钳口可马上合上。

二、万用表

万用表是一种多用途仪表，能测电阻、电压、电流、分贝数、β、电容等，

这就是“万用”的由来。

※磁电式仪表的工作原理是以永久磁铁间隙中磁场与通有直流电流线圈的

相互作用而产生指示。当转动力矩私反作用力矩相等时，仪表指针将有一个稳定

偏转角α即

SBn

aI

W



a—偏转角S—可动线圈面积n—可动线圈匝数

B--磁通密度I--线圈通过电流W--反作用力矩系数

从公式看出，仪表指示偏转角a与可动线圈面积S、匝数n、磁通密度B及

线圈中通过电流I均成正比，仪表的刻度是均匀的。a与产生反作用力矩的游丝

系数W成反比。

磁电式仪表的磁场是由永久磁铁产生的，其方向是不变的，所以可动线圈所

受的电磁力作用方向，仅决定于线圈电流中的方向。反之，线圈通过交流电时，

由于电流方向不断变化，则转动力矩也随着变化，仪表可动部分具有一定惯性而

来不及变化，指针只有在零位左右摆动不会使指针左右偏转。交流分量可使线圈

发热，电流大时间过长，很可能仪表烧坏。

1.组成：表头、测量线路、转换开关。

2.选表：购置表时，不管表处于什么位置，表指针始终指示在初始的刻度上；

3.表板符号：水平放置、垂直放置、6000V电压进行绝缘测试、

磁电式、整流磁电式、交直流、20000Ω／每伏内阻20KΩ、

表基

本误差±2.5％。

3.刻度线：

第一条刻度线标有“Ω”，是指示电阻的刻度线；

第二条刻度线标有“”，是指示交直流电压电流刻度线；

第三条刻度线标有“β”“hFE”，是指示晶体管放大倍数的刻度线；

第四条刻度线是指示电容的刻度线或指示微阻的刻度线；

第五条刻度线是指示电平的刻度线。

4.机械零点调整。调节指针归零。

5.调零电位器。每转换一次测电阻档位开关都要进行调零（调整电位器）。

6.使用万用表要注意以下几个问题：

⑴正确选择表插孔和转换开关位置；

⑵不能带电转换量程开关；

⑶交流档反映的是正弦量的有效值；

⑷直流档反映的是平均值；

⑸选表时不管表处于什么位置，指针

始终处在原来的刻度上；

⑹量程选择应使指针移到表头量程的

1／2或2／3以上；

⑺要正面看表读取数据。表板上有反光镜的仪表，读数时，指针与镜中影

像重合；

⑻测量交流电时，要注意仪表的工作频率（一般为25～1000HZ）。

⑼直流电反映的是平均值；

⑽测量高压时，要严格按照操作规程进行，以防触电；

⑾用表或不用表时，要注意如何放置。表不用时，将档位开关置电压最大

档位上。

三、兆欧表（摇表）

兆欧表是一种测量高值电阻和电器绝缘电阻的仪表。要正确反映绝缘电阻，

就必须在高压的情况下进行。因此，提供给兆欧表的电源是一台手摇式直流发电

机（有些兆欧表也采用交流发电机，并加装整流电路）。在实际测量中，是根据

被测电器的额定电压来选择表内的发电机。

1.组成：直流发电机、电流比计、测量端（L点接导线，E点接地，G点接

屏蔽线）。

2.摇表发电机等级为120V、250V、500V、1000V、2500V、5000V等几种。

3.兆欧表指示刻度不均匀，表指针可以停在任意刻度上（没有归零游丝）。

4.摇动发电机手柄时，由慢向快摇动。发现指针向零偏转，应马上停止摇动。

5.摇动开始阻力大，然后感觉摇动平滑，说明发电机达到120转／分转左右。

6.摇测时间一分钟，边摇边读取数据。

7.仪表使用前，先做短路和开路实验，验证仪表好坏。短路实验是将表测量

端短接，摇动手柄半圈，表指针指示为“0”；开路实验是将表测量端开路，摇

动手柄十几圈，表指针应指示在“∞”刻度上。符合上述条件，说明表良好，

可投入测量。

8.发电机绝缘电阻要求同电动机绝缘电阻一样。但发电机定子绕组用1000V

兆欧表，转子用500V兆欧表测。

9.电器绝缘电阻与温度有很大关系，当温度每上升8～10OC绝缘电阻就下降

一半（环境温度40OC以上），反之，每下降10OC绝缘电阻就上升一倍。

※10.测量电容、电缆、变压器、大电动机、发电机、以及其它电器绝缘电

阻，读取数据后，要边摇边拆出测量端。测量完成后，这些电器要对地进行放电，

放电时间不应小于2分钟。

11.绝缘电阻要求：大修后电机的绝缘电阻要大于1兆欧，最小允许大于0.5

兆欧；新电机绝缘电阻要大于1兆欧；提携式电机绝缘电阻按绝缘等级，一级绝

缘要求大于2兆欧，二级绝缘要求大于7兆欧。工作在恶劣环境下，电动机（如

水泵电动机）的绝缘电阻，可按每伏×1000Ω计算。

通过绝缘电阻测量和阻值的界定，能较好反映设备内有无绝缘被破坏或损坏

的程度，也能反映绝缘老化和受潮情况，这样就知道该设备能否投入运行。

※12.绝缘材料加上直流电压后，通过电流随时间的增长而减少，最后趋于

稳定，这说明绝缘材料存在吸收现象。把60秒和15秒时间所测得的两个绝缘电

阻之比，叫做吸收比。即K＝R60／R15（要在10OC～40OC范围内进行），时间记

录要通过秒表操作。操作方法是先将兆欧表摇到额定转速（120转／分），然后

将兆欧表接到被试品上，这时开始用秒表计时，分别在15秒和60秒时读取绝缘

电阻值，最后将测量值代入公式求出吸收比。

13.兆欧表选择:⑴根据被测电器的额定电压来确定；⑵根据电器绝缘电阻来

选择兆欧表。

14.高压设备进行绝缘电阻测量时，可根据现场的情况和工程要求来选择兆

欧表。一般35000V以下电器选用2500V兆欧表；35000V以上的电器选用5000V

兆欧表。

15.定子绕组首、末端的判别。

异步电动机三相定子绕组的六个出线端有三个首端和三个末端。一般首端标

以A、B、C（U1、V1、W1），末端标以X、Y、Z（U2、V2、W2），在接线时如果没

有按照首、末端的标记来接，则当电动机起动时磁势和电流就会不平衡，因而引

起绕组发热、振动、有噪音，甚至电动机不能起动导致过热而烧毁。由于某种原

因定子绕组六个出线端标记无法辨认时，可以通过实验方法来判别其首、末端（即

同名端）。

1.首、末端的判别

方法一：

选用万用表电阻档R×100Ω或R×1kΩ档，分别测量6个引出端，如指针

动作，表示测量的两端是一相绕组的引出端。同理，可找出另两相绕组。然后将

三相绕组并联起来，并联的端点接万用表（放在1mA档），如图1所示。

图1

用手轻轻转动电动机转子，如果这时万用表的指针发生摆动，可将三相绕组

中的任一组绕组的两端调换，重做上述实验，直至万用表指针不动为止。这时连

在一起的三点可视作绕组的首端（或末端）；那么对应的三点便是末端（或首端）。

方法二：

用万用表欧姆档判出三相绕组后，按图2接线，1.5V直流电源接在一相绕

组上，调万用表直流1毫安档接另一相绕组上，当接通开关S瞬间，万用表指针

正向偏转，表明万用表黑笔所接的线端与直流电源“+”极所接的线端为同名端。

定任意一个线端为首端，做好首、末端标记后，用同样的方法再测出另一相绕组

的首、末端。

图2

2.用兆欧表测量电动机的绝缘电阻。

兆欧表使用。⑴先做短路（摇半圈）和开路（摇十几圈）实验，仪表指示分

别是“0”和“∞”；⑵测量时，由慢向快摇动，边摇边读取数据，摇测时间一分

钟；⑶摇动转速达到120转／分（手柄有“打滑”的感觉）；※⑷有些设备测量

读数后，要边摇边退出测量端。

用兆欧表测量一台三相异步电动机的绝缘电阻（要求＞1MΩ），注意兆欧表

与电动机相接时，表的L、E测量端连接要求。当测相与相绝缘电阻时，表L测

量端和测量E端可任意接各相；测各相对地（电动机外壳）绝缘电阻时，L测量

端接各相，E测量端接电动机外壳。最后将测量数据填入表1中（表中A、B、C

为旧符号，对应新符号是U

1

、V

1

、W

1

），测量接线见图3。

图3

四、接地电阻测量仪

1.组成：手摇发电机（100～110Hz）、表头（电位差计）、拨盘、倍率开关、

接线端（P1、C1、P2、C2或E、P、C）组成。

2.用途：用于接地电阻测量。

3.测量接线图

4.测量前先检查仪表是否完好。将C2、C1、P1、P2或E、P、C短接倍率置

零，拨盘旋置零，摇动发电机手柄，以检查仪表的误差。

5.测量距离要适当选择，一般电流极与被测量地体距离可取40m，电压极

与被测量地体距离可取20m。

6.测量电极的排列应避免与地下金属管道平行，以保证测量真实性。

7.以每分钟120转左右转速不停摇动，同时调节电位器旋钮至仪表指针稳定

指在中心位置时，可以从刻度盘读数，将读数乘以倍率即得被测电阻值。

8.雨天一般不测量接地电阻。

9.测量连接线应分开，减少测量误差。

10.测量接地电阻要求：一般住宅接地电阻≤4Ω；计算机房接地电阻≤1Ω；

一般独立避雷针、避雷带等接地电阻≤10Ω；配电变压器容量小于100KVA，接

地电阻≤10Ω，若容量在100KVA或大于100KVA时，其接地电阻均≤4Ω。

※五、电度表

1.组成：由一个电流线圈、电压线圈和一个可转动的园盘组成。

2.装置要求：

接线要求是：（1）端火线进、（2）端火线出；（3）端零线进、（4）端零线出。

选表要求：220伏照明负荷按每千瓦5A计，三相380伏动力用电以每千瓦

按2A计。如下表示：

电度表容量（A）220伏照明用电（千瓦）380伏动力用电

（千瓦）

30.6以下—

50.6～10.6～1.7

101～22.8～5

152～35～7.5

203～47.5～10

304～610～15

506～1015～25

100—25～50

200—50～100

⑶有电流互感器、电压互感器与电度表连接，要注意不要超过额定值。安装

时要垂直放置。电流互感器安装时接线端不能开路，电压互感器安装时接线端不

能短路。电流互感器接地端必须要牢固连接。

例：已知流过电流为750A，要接一只电度表，需要买

1000A／5A的电流互感器和一只5A电度表。当电度表指示

在10度的刻度上，实际读数＝10×（1000A／5A）＝2000

度（倍率200）。

※单相变压器绕制

例：绕制一只36伏安的电源变压器，初级为220伏，次级110伏，求铁芯

截面积及圈数。

解：S＝1.2536＝7.5平方厘来

NO＝4.5×105／（9000×7.5）＝6.7圈／伏（NO＝4.5×105／B

×S）

注：B一般取9000高斯；好材料B取10000～30000高斯(B为磁感应强庹)。

初级220伏圈数N1＝220×6.7＝1474圈

次级110伏圈数N2＝110×6.7×1.05＝774圈

（考虑铜损和线阻，故须加5％）

I1＝36／220＝0.164安查手册取线径0.3157毫米漆包线

I2＝36／110＝0.327安查手册取线径0.457毫米漆包线

（由电流求线经）

绕制线圈时，N1绕在铁芯上，N2绕在初级线圈N1上。

五、CA8022双踪示波器

1.组成：X轴放大器、Y轴放大器、主电路。

2.使用：

⑴打开电源开关，调“辉度”“聚焦”适中；

⑵“扫描方式”放置在“自动”上（“TV”用于高频，“常态”用于十几赫芝

信号上）；

⑶“内触发源”是控制扫描电路的，它与“垂直方式”配合操作。如“垂

直方式”置“Y1”，“内触发源”也要置“Y1”上；

⑷“V／DIV”“T／DIV”“电平”三旋钮要配合操作。如测标准信号0.5V

1KHZ的方波，应将V／DIV放置0.5V／DIV上，T／DIV放置0.5mS上，显示波

形如下图：

如果波形达不到要求，可通过调整Y轴微调和X轴微调，然后调X、Y轴移

位，使波形处在正确位置上。X轴和Y轴微调旋钮一但调好后，就不能再动；

⑸X1、X5是将波形按×1扩展或按×5扩展；

⑹AC（交流）、DC（直流）选择（注意交直流电的频率范围）；

⑺“⊥”关闭输入；

⑻按“极性”键，将波形倒相（可测串联电路的波形）。

控制电器与控制系统

在生产当中要对电动机进行控制，从而控制生产机械各部件按顺序进行。对

电动机控制主要包括点动、联动、停止、起动、调速、制动、降压起动等。

控制电路的元器件

一、电源开关HZ10断路器DZ—20（Q）

作用：是将电源送入电路，起控制电源通断作用。断路器除通断电源，还起

短路保护作用。当开关跳开后，要手动复原。

种类：闸刀开关、空气开关、组合开关、断路器（如C60V4000.03A0.01S）

等。

闸刀开关选用的额定电流一般为电动机额定电流的三倍。空气开关选用的额

定

电流一般为电动机额定电流的两倍。

※如果三相电压不平衡，会使电动机电磁转矩减少，出力不够，同时会使电

动机定、转子绕组电流增加，引起额外发热。三相电压严重不平衡，电动机不能

投入运行。国家标准规定，三相电源中任何一相电压与三相电压平均值之差不超

过三相电压平均值5％。

即

×1005P

UU

U

φ

φ

－

％〈％

3

ABC

P

UUU

Uφφφ

＋＋

＝

式中U

φ

任何一相中的相电压

P

U三相平均相电压

二、熔断器（FU）

作用：用于控制线路和其它线路短路保护。

种类：有插式、螺旋式、管式、保险丝等。

三、交流接触器CJ10（KM）

符号：

作用：用来接通或断开电动机和其它电器设备的器件，每小时可开闭几百次。

交流接触器可通断5万次左右。

种类：有立式和卧式两种。CJ10糸列交流接触器主触点有5、10、20、40、

60、100A等几种。

简介：一般交流接触器有五个常开触点和两个常闭触点。动作时遵循先断后

闭的原则。带动触点动作是由电磁机构完成。

四、按钮开关（SB）

符号：

作用：常用来接通和断开控制线路，控制电气设备运行。

种类：一个按钮开关内有一个常闭触点和一个常开触点，有些特殊按钮有多

个常闭和常开触点。

五、中间继电器（J）

符号：

作用：用于中间传递信号和同时控制几个电路，也可用于控制小容量电动机

或执行元件，结构动作要求与交流接触器相似。

种类：一般一个继电器有五个常闭触点和五个常开触点，可用来多点中间控

制。

六、热继电器GR1、JB／DG4050（FR）

符号：

作用：用于保护电动机长期过载和断相保护。

热继电器中的热元件用于主电路，触点在控制电路。继电器设有复位按钮，

当电流过大时，热元件动作，顶开常闭触点，同时常开触点闭合。要重新动作，

必须按下复位按钮。

七、行程开关LX19K—B（SQ）

符号：

作用：当运动工件到达一定行程位置时采用行程控制，将触点断开和闭合。

行程开关一般用运动部件的档块来撞动的，用于控制电动机正反转、终端保

护、自动循环、制动和变速等。

三相异步电动机控制系统

一、主电路和控制电路

主电路和控制电路组成了控制系统。如下图示

二、控制电路实例

1.点动电路

2.联动电路

3.点动和联动电路

4.两地能起动、停止电路

5.前进与后退控制电路

6.三相异步电动机Y－△起动控制线路

图1工作过程：

合下Q电源接通——接下SB2起动按钮——KM1、KT、KM3线圈得电（由于

SB2采用互锁，KM2被断开），它们触点动作。KM1将电源接通，KM3使主电路接

成Y形起动，KT延时开始——经过T时间后（由操作者确定）——KT常闭触点

断开，KT线圈有电，KT瞬动触点总是闭合（自锁）——KM1、KM3失电，触点复

位——KM1常闭触点复位，KM2线圈得电，触点动作，主电路接成△形——KM3

常闭触点复位——使KM1重新起动，电源接通——接下SB1停上接钮——KM1、

KM2、KT线圈失电，它们的触点复位，控制电路停止工作。

FU起短路保护作用，FR起过载和欠相保护作用，Q起通断电源作用。

注：JS7—A时间继电器

图2工作过程

⑴KM1、SB2组成Y形控制线路；KM2、SB3组成△形控制线路；⑵FR组成过

栽保护和欠相保护控制线路，FU短路保护；⑶QS为电源开关，SB1为停止按钮。

当按下SB2——KM1线圈得电——KM1的触点动作——电动机作Y形连接—

—经过一段时间后——按下SB2——KM2线圈得电——KM2的触点动作——电动

机作△形连接——按下SB1，整个控制过程结束。

控制电路线路中的SB2常闭触点起互锁作用，控制电路中的KM1常开触点起

自锁作用。当同时按下SB2、SB3（误动作）和单独按下SB3时，KM2不会动作，

这样就保证了先按SB2后，再按SB3才起作用。

电工线路施工要求

电动机控制电路接线要求：

⑴布线方式：板底布线、板面布线、线槽布线。

⑵引线要短，走线要合理。

⑶元器件分布要合理。

⑷线要与螺钉相连时，要正弯连接，不要反弯连接。

⑸走上线要高进低出，元器件引出线要先低后高（如螺旋式熔断器）。各

引出线摆放要行平垂直。线转弯要90O转弯，要园弧过渡。

⑹各元器件之间相邻要求1cm～1.5cm，最远要求6cm～8cm间隔。

⑺用线槽布线，要求线槽离元器件3cm以上。

⑻各元器件上标注的文字，要按顺序进行排列，并按线号顺序分别接入接线

端（线排）。要求每线端最多只能接两根线，接线端上要用接线别径压端子。

⑼接线点引线露出导线部分不能多于1.5mm。

⑽板内引线要硬线，接线端外要软线。

⑾两导线交叉连接时，每边至少绕4到5圈以上，使绕线的接触面积是该导

线截面积的2倍。

⑿导线包扎胶布时，应采用半叠绕包扎，至少要包4层以上

照明线路计算

熔丝计算先代入公式IN＝P／U，然后I熔＝（1.2～1.3）IN，这主要考虑熔

丝在安装中，紧固使熔丝挤压和拉长而变小，充分留有余地。

目前常用铅锡合金的熔丝和铅锑合金熔丝（其中铅95％、锡5％或铅98％、

锑0.3～1.5％）。对于能通过大电流铅锡合金熔丝，线径较大，施工中难连接，

工程上也常采用铜线作保险丝，规格及参数参见

铅锡合金熔丝

直径（mm）额定电流（A）熔断电流（A）

0.50823

0.5592.33.5

0.612.64

0.713.35

0.8184.16

0.9154.87

1.22710

1.631116

1.831319

2.031522

2.341827

2.652232

2.952637

3.263044

铜线熔丝

直径（mm）额定电流（A）熔断电流（A）

0.234.38.6

0.254.99.8

0.275.511

0.326.813.5

0.378.617

0.461122

0.561530

0.712141

0.742243

0.913162

1.023773

1.224998

1.4263125

1.6378156

1.8396191

2.03115229

⑶控制电路熔丝计算

控制电路熔丝取3A～5A

⑷主电路熔丝计算

先通过电动机铭牌上的功率（机械功率）估算出额定电流IN＝2P（也可以通

过铭牌

知道额定电流IN），然后代入公式I熔＝（1.5～3）IN。其它计算熔丝的方法有：

几台电动机合用熔丝

熔丝额定电流≥（最大容量电动机起动电流＋其它电动机额定电流之和）

／2.5

一台电动机的熔丝

熔丝电流≥电动机起动电流／2.5

一台电动机如果频繁起动

熔丝电流≥电动机起动电流／1.5

例1、一台30KW的三相异步电动机，求IN、I熔？

解：IN＝2×30＝60AI熔＝2×60＝120A（查手册取1.42mm的铜线做保

险）

⑷导线截面积计算

已知流过导线电流，就可求出导线截面积，有下列公式：

铜芯线（BV）＝额定电流／5（mm2）铝芯线（BLV）＝额定电流／3（mm2）

BV规格：1mm21.5mm22.5mm24mm26mm210mm212mm216mm225mm2

35mm250mm295mm2120mm2150mm2185mm2240mm2

BLV规格：1.5mm22.5mm24mm26mm210mm212mm216mm225mm2

35mm250mm295mm2120mm2150mm2185mm2240mm2

例2、上题中已知IN＝60A，求导线截面积？

解：铜芯线截面积＝60／5＝12mm2取12mm2铜芯线（BV）

铝芯线截面积＝60／3＝20mm2取25mm2铝芯线（BVL）

例3、已知一台三相异步电动机为32KW，试计算这台电动机要安装多大保险

丝？

解：方法一熔丝额定电流＝（32×2×5）／2.5＝128A（起动电流为IN

的5倍）

频繁起动熔丝额定电流＝（32×2×5）／1.5＝213A

方法二（估算）熔丝额定电流＝32×2×2＝128A（2×IN）

频繁起动熔丝额定电流＝32×2×3＝192A（3×IN）

例5、已知一台11KW三相异步电动机要正反转控制，试画出正反转控制线

路，并计算导线、熔丝、元器件配置。

解：三相异步电动机要正反转控制电路

IN＝11×2＝22A主电路熔丝电流＝22×2＝44A控制电路熔丝＝4A

主电路导线：BV22／5＝4.4mm2取6mm2

BLV22／3＝7.3mm2取10mm2

控制电路导线：BV取1mm2BLV取1.5mm2

元器件配置：交流接触器KM（CJ10系列）线圈电压为380V触点电流

取40A

热继电器FR（JR0－40系列）取22A

按钮SB（LA19系列）取2A

空气开关Q（HZ20系列）取60A（2×IN＝2×22＝44A取60A）

三相异步电动机修理

1.电动机发热超标或冒烟的原因

⑴电压过低或过高；（电压高发热迅速，电压低转矩小，转速下降。故电压

高于＋

10％及－5％时，应改善电源条件后，才投入运行）。

⑵负载过大，拖动机械被卡住或润滑不当；

⑶电动机通风不好；

⑷接法错误；

⑸转子断条或滑轮滚珠被阻；

⑹正反转次数过多；

⑺定子绕组小范围短路或局部接地；

⑻接线松动；

⑼定子与转子相碰。

⑽空载连续起动超过4～6次，热状态连续起动超过2～4次。

⑾三相电源严重不平衡。（任何一相电压与三相电压平均值之差不超过三相

电压平均值5％）。

2.电动机不能起动，并伴有“嗡嗡”的声音的原因

⑴缺相（如保险断一相、一相电源线断、一相电断、一相接触不良、一相绕

组断等）；

⑵电压过低，转矩小。

⑶黄油太硬或带动的机械被卡住；

⑷定子和转子绕组断路；

⑸电动机内绕组首末端接反。

3.电动机一通电，马上烧保险原因

⑴欠相；

⑵定子和转子绕组有短路；

⑶电动机带动的负载过大；

⑷保险丝选择太细。

电动机一通电，马上烧保险原因

4.电动机起动困难，加上负载后，转速立即下降的原因

⑴电压过低；

⑵应接“△”形，误接“Y”形；

⑶转子绕组松动或断开；

⑷定子绕组内的线圈引线接错；

⑸绕组内部匝间短路；

⑹机械故障。

5.电动机的绝缘电阻降低的原因和处理

原因：⑴潮气侵入或雨水滴入电机内。

处理：用兆欧表测量后烘干处理。

原因：⑵绕组上灰尘太多。

处理：清除灰尘，浸漆处理。

原因：⑶引线接头的绝缘被破坏。

处理：重新包扎引出线的连接头。

原因：⑷电机过热后绝缘老化。

处理：7KW以下电动机可浸漆处理，7KW以上要大修。

三相异步电动机结构及故障处理

一、结构

三相异步电动机由定子、转子两大部分组成。定子、转子之间有一个很小气

隙（约0.2～0.3mm）。

定子用硅纲片（约0.3mm厚）叠合而成，压装入机座内（定子比机座内径大

1mm），定子内开有很多线槽，槽与槽之间形成槽齿。将线圈嵌入槽内，组成定子

绕组。

转子也是由硅钢片叠成，铁芯内也有线槽。转子线圈是用铝材料组成，线圈

是封闭的，形成鼠笼式线组。

机座外有散热槽，转子一头接负载，一头接散热片。

二、定子绕组

定子绕组是一套三相对称绕组，由高强度漆包线按一定形状绕制而成，并按

一定规律嵌入定子铁芯槽内。绕组首末端分别用字母U1U2、V1V2、W1W2表示。

三、定子绕组的基本知识

线圈是用高强度漆包线在绕组模板上按一定规律绕制而成。如图示：

线圈有两个直边分别嵌入定子槽内，直接参与电磁过程，称为“有效边”，

连接两个有效边形成完整线圈的称为“端部”。

2.绕组是由几个线圈连接而成。

3.极相组是指一个极下（N极或S极）的几个线圈串接成的一组线圈。即每

极

每相槽数：

式中Z为总槽数P极对数m三相电

例：一台4极36槽电动机，每极下对应9槽，而每极下均有三组，故q＝3

槽。

4.极距τ。极距又称为每个线圈的跨距，即每一磁极对应的园周表面的距离。

式中Z为总槽数P极对数τ极距单位：槽数

5.节距y。是指一个线圈的两个有效边所占的槽数。

如果：τ＝Y满距

τ＜Y长距

τ＞Y短距

为了获得较好的电气性能，绕组尽量选Y接近τ的值。※节矩概念引用，主

要从几何图形和电气性能考虑，单层绕法不考虑电气性能，双层绕法才考虑电气

性能。

6.单层和双层绕组。单层是指每个槽内只放入一个有效边；双层是每个槽内

放入不同线圈各一有效边；单双层是指有的槽内放一个有效边，有的槽放入不同

线圈各一有效边

7.电度角、槽间角和相带

⑴电度角＝P×360O（机械角）

⑵槽间角＝电角度／总槽数

⑶相带是指一个极相组在电动机园周上占有的电角度，也就是每极下一相所

占的宽度。如果每极对应180O，若每极（N或S）下三相均分，则相带宽为60O。

采用60O相带的电动机使用很广，这种电动机每对极下的绕组，可分为6个相带。

8.绕组构成原则

a)三相线组在定子槽的分布应相互间隔120O电角度。

b)每相绕组的总槽数相等，三相绕组的参数（匝数、尺寸、线径、并

联支路数）均应相同。

c)三相绕组的有效边在一对磁极下均匀分成6个相带。

9.定子绕组的连接方式

单层链式绕法

此法用于10KW以下小容量三相异步电动机。优点下线容易，端部短节省铜

线，不需要层间绝缘，线槽面积利用率高。另外，单层绕组圈数少，仅为总槽数

一半，嵌放线圈简便、省工。缺点是不好选择合适的节矩来抑制高次谐波，因而

产生旋转磁势波形得不到改善，使电动机性能得不到改善。由于绕组交迭排列，

对端部整形比较困难。

例1：一台36槽6极小容量电动机，采用单层链式绕法，试计算极距、槽间

角、每极每相槽数，并画出一相绕组的展开圈，说明有几种连接方式。

画图：a＝1（a为支路数）

规律：头尾尾头头尾尾头头尾尾头

根据以上规律，要产生6极，有下列几种连接，分别接成a＝2、a＝3、a＝

6。其中

a＝2连接有

头—尾尾—头头—尾（支路一）口诀：外、里里、外外、里、

尾—头头—尾尾—头（支路二）口诀：里、外外、里里、外

隔一抓一

a＝3连接有

头—尾尾—头（支路一）口诀：里里相接、

头—尾尾—头（支路二）隔一抓一

头—尾尾—头（支路二）

头—尾尾—头（支路三）

a＝6连接有

头——尾（支路一）

尾——头（支路二）

头——尾（支路三）口诀：隔二抓二

尾——头（支路四）

头——尾（支路五）

尾——头（支路六）

注：⑴培训中使用的是6极36槽三相异步电动机，采用单层链式绕法，要

产生6极有不同接法；⑵不能在原有的基础上换接其它接法，要换接，必须重新

计算。

例2：如下图所示为三相异步电动机定子的一相绕组，请画出串联、反接、

并联三种接法，并指出各种接法其定子绕组产生的磁对数，计算同步转速和标出

绕组的电流方向。

解：⑴正串线圈为头接尾，如图示

特征：每相线圈数是磁极数一半。

n＝3000／P＝3000／2＝1500转／分

⑵反串线圈头接头、尾接尾，如下图

特征：每相线圈数与磁极数相等。

⑶并联接法如图示

特征：每相线圈数与磁极数相等。

并接在电动机容量较大，线圈组数较多时，常把一些线圈组串联后，分几路

并联起来接入电源。这时并联支路数＞1，参加并联的各支路必须结构一样，参

数相同，才不至于并联后引起环流造成电动机异常，甚至损坏。

例3请把下图a和图b三相异步电动机的定子的绕组改接为双星形接法。并

把改接后电动机的转速、功率、电流变化的情况填入下表中。

项目

图号

转速功率电流

a图

b图

图a图b

解：根据题意将上图改为双星接法

项目

图号

转速功率电流

图a增加一倍增加一倍变大

图b增加一倍增加变大

上述可看出对于36槽6极电动机只能采用单层链式绕法，反过来说对36

槽机采用单层链式绕制，只能产生6极。同理可计算24槽4极三相异步电动机。

要绕36槽4极电动机，可采用单层交叉绕制或双层叠绕法，这里分别介绍。

单层交叉绕法

极矩τ＝36／2＝9槽槽间角＝720O／36＝20O节距y＝9－1＝8槽

每相每极的槽数q＝3槽

双层叠绕法

极距＝9槽y＝8槽q＝3槽槽间角＝20O

短距

双层叠绕法适用于10KW以上大容量电动机。除通过短距来改善电机性能

外，双层叠绕组还具有突出特点。如它的线圈尺寸统一，即便于绕制，端部整齐

美观。由于它的线圈数圈较多，给接成一相绕组时提供了较多的串并方案，使导

线可不致太粗而造成下线操作不便。但是，双层叠绕组下线时，且在一槽内存在

相间击穿的可能。

如何万用表判断元器件故障

要点：通过本章学习，正确使用万用表判断元器件故障。

一、晶体管测量

2、管子的符号及管脚的排列

※图中场效应管栅极G（基极）、S源极（发射极）、D漏极（集电极），常用

型号有P6N60、K2610等。

3、管子型号的命名

4、日本管子型号的命名

中国晶体管型号通常由五部分组成

第一部分表示电极数目；第二部分表示材料和极性；第三部分表示类型；第

四部分表示序号；第五部分表示规格。

日本晶体管型号通常也由五部分组成

第一部分表示器件极性；第二部分表示注册产品；第三部分表示材料和类

型；第四部分表示登记序号；第五部分表示原来型号的改进产品。

国际电子联合会半导体器件通常由四部分组成（如：西德、荷兰、比利时、

法国、波兰等）

第一部分表示材料；第二部分表示类型的特性；第三部分表示登记序号；第

四部分对同型号者分档。

5、晶体管内部结构及特点

结构：

特点：（1）二极管具有单向导电性；（2）正向电阻小，反向电阻大；（3）N

区引出线为负，P区引出线为正；（4）三极管可等效为二个二极管相连；（5）可

控硅的PN结（G、K极之间）不是理想的PN结，正反向电阻差值较小。

6、二极管测量

二极管测量（用万用表测），就是根据二极管具有的特点去进行的。一般测

量硅管选用万用表RX1K档；测量锗管选用万用表RX100；测量发光二极管用

RX10K。

500型万用表RX1K档

硅二极

黑笔红笔阻值备注

－＋对于某些二极管正向电阻较大，如

管＋－日立M1201电视机中的温度补偿二

极管，正向电阻15K，反向电阻

“∞”。

注：二极管为非线性元件，万用表用不同电阻档位测量同一元件，结果是不

一样的。

500型万用表R×100Ω

锗二极管

黑笔红笔阻值备注

＋－

－＋

（2）高压开关整流二极管测量

由于高压硅堆（高压开关二极管）内阻非常大，用万用表电阻档无法测量，

此叶可用交流电220V电压作为铺助电源，管子一端接市电，一端接万用表的表

笔，如图示：

测量结果：（1）表指针应指示在90V左右；

（2）测量值太低，说明正向电阻太大；

（3）测量值太高，说明内部有击穿。

7、普通三极管测量

三极管是由两个PN结组成。由发射区和基区组成发射结，由集电区和基区

组成集电结。对类型不同的三极管，测量的结果是不同。

500型万用表R×1KΩ档

硅三极管

（NPN）

黑笔红笔阻值备注

BE

BC

CB

EB

EC

CE

500型万用表R×1KΩ档

硅三极管

（PNP）

黑笔红笔阻值备注

BE

BC

CB

EB

EC

CE

500型万用表R×100Ω档

锗三极管

（PNP）

黑笔红笔阻值备注

BE

BC

CB

EB

EC

CE

500型万用表R×1KΩ档

场效应管黑笔红笔阻值备注

GD

型号有

K2610

K2039

DG

GS

SG

DS

SD

判断K系列、5N系列、6N系列管，选用万用表R×10K挡，黑笔接D，红笔

接S，用手指将D、N端短接，此时，表指针向小电阻刻度方向偏转，说明效应

管良好。

5N90、6N60、4N90可代K2610。4、5、6N系列场效应管如下图所示：

※上述各场效应管常用于计算机彩显的开关稳压电源中，主要起开关调整作

用。

500型万用表R×1K档

场效应管

2SK1198

黑笔红笔阻值备注

SD

可用国产

BUZ358代，也

可按下列组

合，如用D1403

和IN4007组合

代。

SG

DS

GS

500型万用表R×1K档

场效应管

3DJ6

黑笔红笔阻值备注

GD场效应管常用

于电压控制。

DG

GS

SG

DS

SD

500型万用表R×1K档

※光耦合管黑笔红笔阻值备注

12

21

34

43

资料：场效应管栅极G、源极S、漏极D，相对应于三极管基极B、发射极E、

集电极C。

类型：

※8、特殊三极管的测量

代阻尼二极管的三极管测量

500型万用表RX1档

带阻尼的

二极管的三极

管测量

黑笔红笔阻值备注

BE如：D1554

D1555

BC

EB

CB

EC

CE

代电阻的三极管测量

500型万用表RX1K档

带电阻的

的三极管测量

黑笔红笔阻值备注

BE

如：DTC144ES

UN4212

UN4213

BC

EB

CB

EC

CE

注：维修当中，尽量采用同型号和接近该管参数的三极管，这样能保证电路

性能。特殊情况下，可用分立元件代。

带电阻带二极管的三极管测量

500型万用表RX1Ω档

带电阻的

的三极管测量

黑笔红笔阻值备注

BE如：C3482

图中二极管用

2CN1代

BC

EB

CB

EC

CE

复合管（达林顿管）测量

500型万用表RX1K档

复合管

黑笔红笔阻值备注

BE

D1276

BC

EB

CB

EC

CE

※用万用表判三极管B、C、E极和判NPN、PNP管

A：判NPN和PNP极：用上表中普通三极管的测量方法可判NPN和PNP极，

同时也知道了B极。

B：根据下图a判PNP管C、E极。

C：根据下图b判NPN管C、E极。

9、可控硅测量

（a）单向可控硅是由PNPN四层半导体材料构成。从机构上看形成三个PN结，

如图示：

测量时要选用万用表RX1档分别测G、K极间正反电阻只差几欧～几千欧

（可控硅GK之间的PN结，不是理想的PN结）；再选用万用表RX10K档测G、A

极间电阻为大，测K、A间电阻也为



大，说明可控硅良好。

这里要是说明测G、K极间电阻，指示电阻时，黑笔所接着的极是G极，红

笔所接的极是K极。同测二极管相似。

（b）双向可控硅相当于用两只单相可控硅组成。如图示：

测量时先用RX1档，分别测T、G极T极之间的正反电阻，测得电阻较小时，

黑笔所接的电极就是T，红笔所接的电极就是控制极G。再选用RX10K档测T1、

T2级间电阻都为之穷大，说明可控硅良好。

10、电容测量

用万用表测量电容，就是利用电容充放电的原理来进行的。

⑴对0.01μF≤C＜1μF电容测量

（1）选用RX10K档

（2）红、黑表测笔接电容两端或调接表笔重新测量，其结果都是指针向小阻

值刻度偏转，然后返回到“”处。

（3）返回不到“”处或指针偏转后停在某一刻度上，说明电容损坏。

（4）测量中要注意，调换表笔重新测量时，要将电容引线短接一下，这样可

防止重新测量时表指针偏转冲击过度。

⑵对1μF≤C≤200μF电容测量

（1）选用RX1K档

（2）方法同上

⑶对330μF以上电容测量

①先选用RX10档，用表笔接电容两端，表指针向小阻值的刻度方向偏转，

然后返回到“”处。此时表测笔不动，将档位旋至RX1K档上。看指针是否指

示在大于200K以上的刻度，接着将表笔对调，重复上述测量结果一样，说明电

容良好。

②如果指针返回后大于200K，说明电容损坏。

注：电容测量是元件测量当中最重要的内容之一，在实际操作中要反复练习。

中级维修电工技能试卷（二）

单位_________准考证号_________姓名__________分数________

试题名称：手动、自动、点动往返控制电路。

操作内容：识图、配线正确、走线合理、接线牢固、布线整齐美观、整

个布局合理、试运行一次成功。

时间：准备时间5分钟；操作时间120分钟。

应知题：10分钟。

线路：

开关与主保险正转反转控制保护正转控制反转控制

评分要素评分标准评分细则

检查元器件5分不漏检、误检。（5分）

配线

40分

1、导线截面积选择合理。（5分）

2、布线美观、接点牢固。（5分）

3、按工艺要求合理正确接线。（30分）

试运行

45分

熔体选择合理。（5分）正确选择限位开关。

（5分）热继电器整定合理。（5分）运

行一次成功。（30分）

安全10分按安全要求进行整个操作。（10分）

评卷人：_________

年月日

中级维修电工技能试卷（三）

单位_________准考证号_________姓名__________分数________

试题名称：手动、自动往返控制电路。

操作内容：识图、配线正确、走线合理、接线牢固、布线整齐美观、整

个布局合理、试运行一次成功。

时间：准备时间5分钟；操作时间120分钟。

应知题：10分钟。

线路：

开关与主保险正转反转控制保护正转控制反转控制

评分要素评分标准评分细则

检查元器件5分不漏检、误检。（5分）

配线

40分

4、导线截面积选择合理。（5分）

5、布线美观、接点牢固。（5分）

6、按工艺要求合理正确接线。（30分）

试运行

45分

熔体选择合理。（5分）正确选择限位开关。

（5分）热继电器整定合理。（5分）运

行一次成功。（30分）

安全10分按安全要求进行整个操作。（10分）

评卷人：_________

年月日