從高等院校人才培養(yǎng)的總體要求出發(fā),知識的重新組織和分配勢在必行。本書在分析了當前教學的現(xiàn)狀和社會需要的基礎上,為貫徹和適應素質教育和創(chuàng)新教育的精神,根據(jù)普通高等院校電工基礎實踐教學大綱的基本要求,確定以加強基礎、重視工程應用、更新內(nèi)容體系作為本書編寫的基本依據(jù)和主要特點。
本書是高等院校理工科專業(yè)電工基礎實踐性教材,目的在于培養(yǎng)學生掌握理論指導下的實驗方法、掌握常用電工儀表的正確使用方法、鍛煉學生的實際操作能力和創(chuàng)新能力,以實現(xiàn)提高學生的基礎實踐能力和綜合素質的教育目標。在這里力圖搭建一個充滿活力的、基礎扎實的集基礎性、綜合性、設計性實驗及電工技能培訓于一體的電工基礎實踐教學大平臺。
本書在以往編寫的電工電子系列實踐講義的基礎上,結合蘭州理工大學電工電子實踐教學改革成果,參考了大量的文獻資料,吸取各家之長,不斷修改、充實、凝練講義中的內(nèi)容,并按照學生實踐課程的設置順序重新加以編排,分為常用電工儀表、直流電路實驗、交流電路實驗、PLC實驗、電工技能訓練和電子技術實驗六大部分。內(nèi)容既有基本理論的驗證,又有綜合設計訓練的提高;既有科研能力的培養(yǎng),又有職業(yè)技能基礎的教育;同時為強化工程應用能力的培養(yǎng),增加部分工程性實例。附錄是電工技能測試題及參考答案。
本修訂版在甘肅省電子電氣實驗教學中心資助下出版,主要將原先第四章的PLC實驗項目進行了調整和完善。本書可作為高等學校本科生電工基礎實踐、電氣控制訓練等的教材,還可作為中級維修電工職業(yè)技能培訓的教材。
本書由丁守成擔任主編,負責全書的統(tǒng)稿和校閱,黃瑞擔任副主編。第2~4章由丁守成編寫,第1、5章和附錄由黃瑞編寫,第6章由楊世洲和劉婕編寫。本書實驗內(nèi)容豐富,不同院校教師可根據(jù)學生專業(yè)、水平等實際情況選用。
本書由蘭州交通大學羅映紅教授主審,提出了不少寶貴的意見和建議,在此謹致以誠摯的謝意。本書在編寫過程中,參考了大量的國內(nèi)外著作和資料,在此向這些著作和資料作者表示衷心的感謝!
由于編者水平有限,錯誤和不足在所難免,敬請各位讀者批評指正。
編 者
2015年7月于蘭州理工大學
目錄
前言
第1章 常用電工儀表1
1.1 電工儀表分類與誤差1
1.1.1 電工儀表的分類1
1.1.2 誤差與準確度1
1.1.3 使用儀表的基本要求5
1.2 電壓表、電流表和功率表5
1.3 萬用表8
1.4 鉗形電流表11
1.5 兆歐表12
1.6 數(shù)字交流毫伏表15
1.7 直流單臂電橋18
1.8 數(shù)字存儲示波器18
1.9 常用儀器使用注意事項24
1.10 常用電工工具的使用25
第2章 直流電路實驗28
2.1 電阻元件伏安特性的測定28
2.2 未知電阻元件伏安特性的測定30
2.3 疊加定理31
2.4 電壓源、電流源及其電源等效變換的研究34
2.5 戴維寧定理36
2.6 直流電路的設計38
2.7 大功率傳輸條件的測定39
第3章 交流電路實驗41
3.1 三表法測定交流電路等效參數(shù)41
3.2 感性負載電路及其功率因數(shù)提高的研究43
3.3 RC一階電路45
3.4 二階動態(tài)電路響應的測試47
3.5 RLC串聯(lián)諧振電路50
3.6 負阻抗變換器52
3.7 互感電路54
3.8 三相電路電壓、電流及其功率的測量56
第4章 犘犔犆實驗60
4.1 FX系列可編程控制器(PLC)60
4.1.1 FX系列可編程控制器(PLC)簡介60
4.1.2 PLC基本指令63
4.1.3 PLC編程語言66
4.2 GXDeveloper編程軟件67
4.3 PLC控制小車自動往返運動76
4.4 PLC彩燈控制77
4.5 PLC交通燈控制78
4.6 PLC噴泉控制80
4.7 PLC水塔水位控制81
4.8 PLC溫度液位控制82
4.9 PLC機器人控制84
4.10 PLC數(shù)碼顯示控制85
4.11 PLC溫度檢測和控制87
4.12 PLC三相步進電動機控制88
4.13 PLC三相異步電動機正反轉和△減壓啟動的設計與調試90
4.14 PLC搶答器的設計與調試91
4.15 PLC自動感應門控制系統(tǒng)的設計與調試91
4.16 PLC控制系統(tǒng)的施工設計92
第5章 電工技能訓練96
5.1 常用機床和電動葫蘆的控制96
5.2 典型機床的電氣控制97
5.2.1 C6150車床的電氣控制97
5.2.2 Z3040搖臂鉆床的電氣控制100
5.2.3 M7130臥軸矩臺平面磨床的電氣控制104
5.2.4 T68臥式鏜床的電氣控制106
5.2.5 X62W臥式銑床的電氣控制111
5.3 電工技能訓練項目114
5.3.1 機床電氣控制原理圖和電氣接線圖的繪制114
5.3.2 機床電氣設備安裝配線115
5.3.3 基本控制線路的安裝步驟及要求116
5.3.4 機床電氣設備的調整試車117
5.3.5 機床電氣設備故障的排除方法118
5.3.6 電工技能訓練任務119
第6章 電子技術實驗122
6.1 常用電子元器件簡介122
6.2 單管共射放大電路127
6.3 負反饋放大電路131
6.4 集成運算放大器的應用(基本運算電路)133
6.5 低頻功率放大電路136
6.6 整流、濾波和穩(wěn)壓電路138
6.7 基本邏輯門電路的應用141
6.8 中規(guī)模組合邏輯器件的應用143
6.9 觸發(fā)器146
6.10 計數(shù)器149
6.11 移位寄存器的應用153
6.12 簡易電子秒表156
6.13 集成定時器的應用158
6.14 負反饋放大電路性能分析虛實結合實驗161
第7章 電機及控制實驗169
7.1 他勵直流電動機170
7.2 單相變壓器172
7.3 三相異步電動機的參數(shù)測定175
7.4 三相同步發(fā)電機的運行特性178
7.5 三相同步發(fā)電機的并網(wǎng)運行182
7.6 三相異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性研究185
7.7 三相異步電動機的直接啟動188
7.8 常用繼電接觸控制電路189
7.9 三相異步電動機的正反轉控制191
7.10 三相異步電動機的星形三角形降壓啟動控制192
第8章 犕狌犾狋犻狊犻犿軟件應用簡介194
8.1 Multisim14簡介194
8.2 Multisim14的工作環(huán)境194
8.3 Multisim14的分析功能206
8.4 Multisim14仿真實例215