電氣工程師自學一本通（微視頻版）

第1章 電路基礎與安全用電 ? 1
1．1 電路基礎 ? 1
1．1．1 電路與電路圖 ? 1
1．1．2 電流與電阻 ? 1
1．1．3 電位、電壓和電動勢 ? 3
1．1．4 電路的三種狀態(tài) ? 4
1．1．5 接地與屏蔽 ? 5
1．2 歐姆定律 ? 6
1．2．1 部分電路歐姆定律 ? 6
1．2．2 全電路歐姆定律 ? 6
1．3 電功、電功率和焦耳定律 ? 7
1．3．1 電功 ? 7
1．3．2 電功率 ? 8
1．3．3 焦耳定律 ? 8
1．4 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián) ? 9
1．4．1 電阻的串聯(lián) ? 9
1．4．2 電阻的并聯(lián) ? 9
1．4．3 電阻的混聯(lián) ? 10
1．5 直流電與交流電 ? 10
1．5．1 直流電 ? 10
1．5．2 單相交流電 ? 11
1．5．3 三相交流電 ? 13
1．6 安全用電與急救 ? 15
1．6．1 電流對人體的傷害 ? 15
1．6．2 人體觸電的幾種方式 ? 16
1．6．3 接地與接零 ? 18
1．6．4 觸電的急救方法 ? 19
第2章 電工工具 ? 20
2．1 常用測試工具 ? 20
2．1．1 氖管式測電筆 ? 20
2．1．2 數(shù)顯式測電筆 ? 21
2．1．3 校驗燈 ? 22
2．2 絕緣導線 ? 23
2．2．1 絕緣層的剝離 ? 23
2．2．2 絕緣導線間的連接 ? 25
2．2．3 絕緣導線與接線柱的連接 ? 28
2．2．4 絕緣層的恢復 ? 29
第3章 電工儀表 ? 30
3．1 指針式萬用表的使用 ? 30
3．1．1 面板介紹 ? 30
3．1．2 使用準備 ? 31
3．1．3 測量直流電壓 ? 33
3．1．4 測量交流電壓 ? 33
3．1．5 測量直流電流 ? 34
3．1．6 測量電阻 ? 35
3．1．7 萬用表使用注意事項 ? 36
3．2 數(shù)字式萬用表 ? 37
3．2．1 面板介紹 ? 37
3．2．2 測量直流電壓 ? 38
3．2．3 測量交流電壓 ? 38
3．2．4 測量直流電流 ? 39
3．2．5 測量電阻 ? 39
3．2．6 測量線路通/斷 ? 40
3．3 電能表 ? 41
3．3．1 種類與外形 ? 41
3．3．2 單相電能表的接線 ? 41
3．3．3 三相電能表的接線 ? 42
3．3．4 機械式電能表與電子式電能表的區(qū)分 ? 42
3．3．5 電能表的型號與銘牌含義 ? 43
3．3．6 電能表的電流規(guī)格選用 ? 44
3．4 鉗形表 ? 45
3．4．1 鉗形表的結構與測量原理 ? 45
3．4．2 指針式鉗形表的使用 ? 45
3．4．3 數(shù)字式鉗形表的使用 ? 47
3．5 搖表（兆歐表） ? 49
3．5．1 實物介紹 ? 49
3．5．2 工作原理 ? 50
3．5．3 使用方法 ? 51
3．5．4 使用注意事項 ? 53
第4章 低壓電器 ? 54
4．1 開關 ? 54
4．1．1 照明開關 ? 54
4．1．2 按鈕開關 ? 54
4．1．3 閘刀開關 ? 56
4．1．4 組合開關 ? 56
4．1．5 倒順開關 ? 57
4．1．6 萬能轉換開關 ? 57
4．1．7 行程開關 ? 58
4．1．8 開關的檢測 ? 58
4．2 熔斷器 ? 59
4．2．1 RC 插入式熔斷器 ? 60
4．2．2 RL 螺旋式熔斷器 ? 60
4．2．3 RM 無填料封閉式熔斷器 ? 60
4．2．4 RS 有填料快速熔斷器 ? 61
4．2．5 RT 有填料封閉管式熔斷器 ? 61
4．2．6 熔斷器的檢測 ? 62
4．3 斷路器 ? 62
4．3．1 外形與符號 ? 62
4．3．2 結構與工作原理 ? 62
4．3．3 面板參數(shù)的識讀 ? 63
4．3．4 斷路器的檢測 ? 64
4．4 漏電保護器 ? 64
4．4．1 外形與符號 ? 64
4．4．2 結構與工作原理 ? 65
4．4．3 面板參數(shù)的識讀 ? 65
4．4．4 漏電模擬測試 ? 66
4．4．5 漏電保護器的檢測 ? 67
4．5 交流接觸器 ? 68
4．5．1 結構、符號與工作原理 ? 68
4．5．2 外形與接線端 ? 68
4．5．3 輔助觸點組的安裝 ? 69
4．5．4 面板參數(shù)和型號識讀 ? 69
4．5．5 交流接觸器的檢測 ? 70
4．5．6 交流接觸器的選用 ? 71
4．6 熱繼電器 ? 72
4．6．1 結構與工作原理 ? 72
4．6．2 接線端子與操作部件 ? 73
4．6．3 面板參數(shù)的識讀 ? 73
4．6．4 選用 ? 74
4．6．5 熱繼電器的檢測 ? 75
4．7 中間繼電器 ? 76
4．7．1 外形與符號 ? 76
4．7．2 參數(shù)與觸點引腳圖的識讀 ? 76
4．7．3 選用 ? 77
4．7．4 中間繼電器的檢測 ? 77
4．8 時間繼電器 ? 78
4．8．1 時間繼電器的外形與符號 ? 78
4．8．2 時間繼電器的種類與特點 ? 79
4．8．3 時間繼電器的選用 ? 79
4．8．4 時間繼電器的檢測 ? 80
第5章 電子元器件 ? 81
5．1 電阻器 ? 81
5．1．1 固定電阻器 ? 81
5．1．2 電位器 ? 85
5．1．3 敏感電阻器 ? 87
5．2 電感器 ? 89
5．2．1 外形與符號 ? 89
5．2．2 主要參數(shù)與標注方法 ? 90
5．2．3 性能 ? 91
5．2．4 檢測 ? 93
5．3 電容器 ? 93
5．3．1 外形、結構與符號 ? 93
5．3．2 主要參數(shù) ? 93
5．3．3 性能 ? 94
5．3．4 容量的標注方法 ? 97
5．3．5 檢測 ? 97
5．4 二極管 ? 98
5．4．1 PN 結的形成 ? 98
5．4．2 二極管結構、符號和外形 ? 98
5．4．3 二極管的性能 ? 99
5．4．4 二極管的極性判別 ? 99
5．4．5 二極管的常見故障及檢測 ? 100
5．4．6 二極管的常見應用：發(fā)光二極管 ? 101
5．4．7 二極管的常見應用：穩(wěn)壓二極管 ? 102
5．5 三極管 ? 102
5．5．1 外形與符號 ? 102
5．5．2 結構 ? 103
5．5．3 電流和電壓規(guī)律 ? 104
5．5．4 檢測 ? 105
5．6 其他常用元器件 ? 108
5．6．1 光電耦合器 ? 108
5．6．2 晶閘管 ? 109
5．6．3 場效應管 ? 110
5．6．4 IGBT ? 112
5．6．5 集成電路 ? 113
第6章 變壓器與傳感器 ? 115
6．1 變壓器 ? 115
6．1．1 變壓器的基礎知識 ? 115
6．1．2 三相變壓器及接線方式 ? 117
6．1．3 電力變壓器 ? 120
6．1．4 自耦變壓器 ? 121
6．1．5 交流弧焊變壓器 ? 122
6．2 溫度傳感器 ? 124
6．2．1 金屬熱電阻溫度傳感器 ? 124
6．2．2 紅外線溫度傳感器 ? 125
6．3 接近開關與光電開關 ? 127
6．3．1 電感式接近開關 ? 127
6．3．2 電容式接近開關 ? 128
6．3．3 霍爾式接近開關 ? 128
6．3．4 對射型光電開關 ? 129
6．3．5 反射型光電開關 ? 129
6．3．6 U 槽型光電開關 ? 130
6．3．7 接近開關的輸出電路及接線 ? 130
6．3．8 接近開關的選用 ? 132
6．4 位移（測距）傳感器 ? 132
6．4．1 電位器式位移傳感器 ? 132
6．4．2 電感式位移傳感器 ? 133
6．4．3 磁致伸縮位移傳感器 ? 133
6．4．4 超聲波位移傳感器 ? 134
6．4．5 位移傳感器的接線 ? 135
6．5 壓力傳感器 ? 135
6．5．1 種類與工作原理 ? 136
6．5．2 外形及型號含義 ? 136
6．5．3 接線 ? 137
第7章 電動機及控制線路 ? 138
7．1 三相異步電動機 ? 138
7．1．1 三相異步電動機的外形與結構 ? 138
7．1．2 三相異步電動機的定子繞組接線方式 ? 140
7．1．3 三相異步電動機的繞組檢測 ? 141
7．1．4 測量繞組的絕緣電阻 ? 141
7．2 三相異步電動機的常用控制線路 ? 142
7．2．1 簡單的正轉控制線路 ? 142
7．2．2 點動正轉控制線路 ? 142
7．2．3 自鎖正轉控制線路 ? 144
7．2．4 接觸器聯(lián)鎖正反轉控制線路 ? 145
7．2．5 限位控制線路 ? 146
7．2．6 順序控制線路 ? 148
7．2．7 多地控制線路 ? 149
7．2．8 星形-三角形降壓啟動控制線路 ? 149
7．3 單相異步電動機及控制線路 ? 151
7．3．1 單相異步電動機的結構與原理 ? 151
7．3．2 判別啟動繞組與主繞組 ? 152
7．3．3 轉向控制線路 ? 152
7．3．4 調速控制線路 ? 153
7．4 直流電動機 ? 155
7．4．1 工作原理 ? 155
7．4．2 外形與結構 ? 156
7．5 無刷直流電動機 ? 156
7．5．1 外形 ? 157
7．5．2 結構與工作原理 ? 157
7．5．3 驅動電路 ? 158
7．6 直線電動機 ? 161
7．6．1 外形 ? 161
7．6．2 結構與工作原理 ? 161
7．6．3 種類 ? 161
第8章 家裝電工技能 ? 163
8．1 照明光源 ? 163
8．1．1 白熾燈 ? 163
8．1．2 熒光燈 ? 164
8．1．3 鹵鎢燈 ? 165
8．1．4 高壓汞燈 ? 165
8．2 室內配電布線 ? 167
8．2．1 了解整幢樓的配電系統(tǒng) ? 167
8．2．2 室內配電原則 ? 167
8．2．3 配電布線 ? 168
8．3 開關、插座和配電箱的安裝 ? 173
8．3．1 開關的安裝 ? 173
8．3．2 插座的安裝 ? 174
8．3．3 配電箱的安裝 ? 175
第9章 電工識圖基礎 ? 177
9．1 電氣圖的分類 ? 177
9．1．1 系統(tǒng)圖 ? 177
9．1．2 電路圖 ? 178
9．1．3 接線圖 ? 178
9．1．4 電氣平面圖 ? 178
9．1．5 設備元件和材料表 ? 179
9．2 電氣圖的制圖與識圖規(guī)則 ? 180
9．2．1 圖紙格式、幅面尺寸和圖紙分區(qū) ? 180
9．2．2 圖線和字體等規(guī)定 ? 182
9．2．3 電氣圖的布局 ? 184
9．3 電氣圖的表示方法 ? 185
9．3．1 電氣連接線的表示方法 ? 185
9．3．2 電氣元件的表示方法 ? 188
9．3．3 電氣線路的表示方法 ? 190
9．4 電氣符號的含義、構成和表示方法 ? 191
9．4．1 圖形符號 ? 191
9．4．2 文字符號 ? 193
第10章 照明與動力配電線路的識讀 ? 194
10．1 基礎知識 ? 194
10．1．1 照明燈具的標注 ? 194
10．1．2 配電線路的標注 ? 195
10．1．3 用電設備的標注 ? 196
10．1．4 電力和照明設備的標注 ? 196
10．1．5 開關與熔斷器的標注 ? 197
10．1．6 電纜的標注 ? 197
10．1．7 常用電氣設備符號的說明 ? 197
10．2 住宅照明配電電氣圖的識讀 ? 199
10．2．1 整幢樓總電氣系統(tǒng)圖的識讀 ? 199
10．2．2 樓層配電箱電氣系統(tǒng)圖的識讀 ? 200
10．2．3 戶內配電箱電氣系統(tǒng)圖的識讀 ? 200
10．2．4 住宅照明與插座電氣平面圖的識讀 ? 201
10．3 動力配電電氣圖的識讀 ? 203
10．3．1 動力配電系統(tǒng)的三種接線方式 ? 203
10．3．2 動力配電系統(tǒng)圖的識圖實例 ? 204
10．3．3 動力配電平面圖的識圖實例 ? 205
10．3．4 動力配電線路圖和接線圖的識圖實例 ? 206
第11章 PLC 基礎與入門實戰(zhàn) ? 210
11．1 認識PLC ? 210
11．1．1 兩種類型的PLC ? 210
11．1．2 PLC控制與繼電器控制比較 ? 211
11．2 PLC 的組成與工作原理 ? 212
11．2．1 PLC的組成方框圖 ? 212
11．2．2 輸入接口電路 ? 212
11．2．3 輸出接口電路 ? 213
11．2．4 PLC的工作方式 ? 214
11．2．5 實例：PLC 程序控制電氣線路的工作過程 ? 215
11．3 三菱FX3U系列PLC 介紹 ? 216
11．3．1 面板組成部件 ? 216
11．3．2 規(guī)格概要 ? 217
11．4 PLC 入門實戰(zhàn) ? 218
11．4．1 PLC控制雙燈先后點亮的硬件線路及說明 ? 218
11．4．2 DC 24V 電源適配器與PLC 的電源接線 ? 219
11．4．3 編程電纜（下載線）及驅動程序的安裝 ? 221
11．4．4 編寫程序并下載到PLC ? 223
11．4．5 實物接線 ? 225
11．4．6 實際通電操作測試 ? 226
第12章 PLC 編程軟件的使用 ? 228
12．1 編程軟件的安裝 ? 228
12．1．1 安裝軟件環(huán)境 ? 228
12．1．2 安裝GX Developer 編程軟件 ? 228
12．1．3 軟件啟動、軟件窗口及梯形圖工具 ? 230
12．2 編程軟件的使用 ? 233
12．2．1 創(chuàng)建新工程 ? 233
12．2．2 編寫梯形圖程序 ? 233
12．2．3 梯形圖的編輯 ? 237
目 錄
第13章 PLC 指令說明與應用實例 ? 240
13．1 PLC 指令說明 ? 240
13．1．1 邏輯取及驅動指令 ? 240
13．1．2 觸點串聯(lián)指令 ? 240
13．1．3 觸點并聯(lián)指令 ? 241
13．1．4 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令 ? 242
13．1．5 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令 ? 242
13．1．6 邊沿檢測指令 ? 243
13．1．7 多重輸出指令 ? 244
13．1．8 主控和主控復位指令 ? 247
13．1．9 取反指令 ? 248
13．1．10 置位與復位指令 ? 248
13．1．11 結果邊沿檢測指令 ? 248
13．1．12 脈沖微分輸出指令 ? 249
13．1．13 空操作指令 ? 250
13．1．14 程序結束指令 ? 251
13．2 PLC 基本控制線路與梯形圖 ? 251
13．2．1 啟動、自鎖和停止控制的PLC 線路與梯形圖 ? 251
13．2．2 正、反轉聯(lián)鎖控制的PLC 線路與梯形圖 ? 252
13．2．3 多地控制的PLC線路與梯形圖 ? 253
13．2．4 定時控制的PLC線路與梯形圖 ? 255
13．2．5 定時器與計數(shù)器組合延長定時控制的PLC 線路與梯形圖 ? 257
13．2．6 多重輸出控制的PLC 線路與梯形圖 ? 258
13．2．7 過載報警控制的PLC 線路與梯形圖 ? 259
13．2．8 閃爍控制的PLC線路與梯形圖 ? 261
13．3 PLC 控制噴泉的開發(fā)實例 ? 262
13．3．1 控制要求 ? 262
13．3．2 PLC用到的I/O 端子與連接的輸入/輸出設備 ? 262
13．3．3 PLC控制線路 ? 263
13．3．4 PLC控制程序及詳解 ? 263
13．4 PLC 控制交通信號燈的開發(fā)實例 ? 264
13．4．1 控制要求 ? 264
13．4．2 PLC用到的I/O 端子與連接的輸入/輸出設備 ? 265
13．4．3 PLC控制線路 ? 265
13．4．4 PLC控制程序及詳解 ? 266
第14章 變頻器的使用 ? 268
14．1 變頻器的基本結構原理 ? 268
14．1．1 異步電動機的兩種調速方式 ? 268
14．1．2 變頻器的基本結構及原理 ? 269
14．2 變頻器的操作面板組件（三菱FR-A740 型） ? 270
14．2．1 變頻器的外形 ? 270
14．2．2 變頻器的操作面板拆卸與安裝 ? 271
14．3 變頻器的端子功能與接線 ? 272
14．3．1 總接線圖 ? 272
14．3．2 主回路端子接線及說明 ? 274
14．4 變頻器的操作面板使用 ? 275
14．4．1 變頻器的操作面板說明 ? 275
14．4．2 切換運行模式 ? 276
14．4．3 查看輸出頻率、輸出電流和輸出電壓 ? 277
14．4．4 設置輸出頻率 ? 277
14．4．5 設置參數(shù) ? 278
14．4．6 清除參數(shù) ? 278
14．4．7 復制參數(shù) ? 279
14．4．8 鎖定操作面板 ? 279
14．5 變頻器的運行操作 ? 280
14．5．1 面板操作 ? 280
14．5．2 外部操作 ? 281
14．5．3 組合操作 ? 283
第15章 變頻器與PLC 的應用電路 ? 286
15．1 變頻器控制電動機正轉的電路與參數(shù)設置 ? 286
15．1．1 開關控制式正轉控制電路 ? 286
15．1．2 繼電器控制式正轉控制電路 ? 287
15．2 變頻器控制電動機正、反轉的電路與參數(shù)設置 ? 287
15．2．1 開關控制式正、反轉控制電路 ? 287
15．2．2 繼電器控制式正、反轉控制電路 ? 288
15．3 工頻/變頻切換電路與參數(shù)設置 ? 289
15．3．1 變頻器跳閘保護電路 ? 289
15．3．2 工頻與變頻的切換電路 ? 290
15．4 變頻器控制電動機多擋轉速的電路與參數(shù)設置 ? 291
15．4．1 多擋轉速控制說明 ? 292
15．4．2 多擋轉速控制參數(shù) ? 292
15．4．3 多擋轉速控制電路 ? 293
15．5 PLC 控制變頻器驅動電動機正、反轉的電路與程序 ? 294
15．6 PLC 控制變頻器驅動電動機多擋轉速運行的電路與程序 ? 296
目 錄
第16章 觸摸屏與PLC 的綜合應用 ? 300
16．1 觸摸屏的基礎知識 ? 300
16．1．1 基本組成 ? 300
16．1．2 工作原理 ? 300
16．2 三菱觸摸屏與硬件的連接 ? 301
16．2．1 參數(shù)規(guī)格 ? 302
16．2．2 型號含義 ? 302
16．2．3 連接硬件設備 ? 303
16．3 三菱觸摸屏組態(tài)軟件的使用 ? 304
16．3．1 軟件的安裝、啟動及窗口介紹 ? 304
16．3．2 軟件的使用 ? 307
16．3．3 畫面數(shù)據(jù)的上傳與下載 ? 310
16．4 用觸摸屏操作PLC實現(xiàn)電動機正、反轉控制的開發(fā)實例 ? 312
16．4．1 根據(jù)控制要求確定需要為觸摸屏制作的畫面 ? 312
16．4．2 用GT Designer 軟件制作各個畫面并設置畫面切換方式 ? 312
16．4．3 連接計算機與觸摸屏并下載畫面數(shù)據(jù) ? 317
16．4．4 用PLC 編程軟件編寫電動機正、反轉控制程序 ? 318
16．4．5 觸摸屏、PLC 和電動機控制電路的硬件連接和觸摸操作測試? 318
第17章 步進電動機與步進驅動技術 ? 319
17．1 步進電動機 ? 319
17．1．1 步進電動機的外形 ? 319
17．1．2 步進電動機的工作原理 ? 319
17．2 步進驅動器 ? 322
17．2．1 步進驅動器的內部組成與工作原理 ? 322
17．2．2 步進驅動器的接線及說明 ? 323
17．2．3 步進電動機的接線及說明 ? 324
17．2．4 細分設置 ? 325
17．2．5 工作電流的設置 ? 326
17．2．6 靜態(tài)電流的設置 ? 326
17．2．7 脈沖輸入模式的設置 ? 327
17．3 步進電動機正、反向定角循環(huán)運行的電氣線路及PLC程序 ? 327
17．3．1 控制要求 ? 327
17．3．2 電氣線路及說明 ? 328
17．3．3 細分、工作電流和脈沖輸入模式的設置 ? 329
17．3．4 PLC控制程序及說明 ? 329
17．4 步進電動機定長運行的電氣線路及PLC 程序 ? 331
17．4．1 控制要求 ? 331
17．4．2 電氣線路及說明 ? 332
17．4．3 細分、工作電流和脈沖輸入模式的設置 ? 333
17．4．4 PLC控制程序及說明 ? 333
第18章 伺服電動機與伺服驅動技術 ? 336
18．1 交流伺服系統(tǒng)的三種控制模式 ? 336
18．1．1 交流伺服系統(tǒng)的位置控制模式 ? 336
18．1．2 交流伺服系統(tǒng)的速度控制模式 ? 336
18．1．3 交流伺服系統(tǒng)的轉矩控制模式 ? 337
18．2 伺服電動機與伺服驅動器的說明 ? 337
18．2．1 伺服電動機 ? 337
18．2．2 伺服驅動器 ? 339
18．3 伺服電動機在速度控制模式下的應用電路與標準接線 ? 342
18．3．1 伺服電動機多段速運行的伺服驅動線路 ? 342
18．3．2 工作臺往返限位運行的伺服驅動線路 ? 344
18．3．3 伺服電動機在速度控制模式下的標準接線 ? 347
18．4 伺服驅動器在轉矩控制模式下的應用電路與標準接線 ? 348
18．4．1 卷紙機的收卷恒張力控制實例 ? 348
18．4．2 伺服驅動器在轉矩控制模式下的標準接線 ? 350
18．5 伺服驅動器在位置控制模式下的應用電路與標準接線 ? 351
18．5．1 工作臺往返定位運行的伺服驅動線路 ? 351
18．5．2 伺服驅動器在位置控制模式下的標準接線 ? 353
第19章 單片機入門實戰(zhàn) ? 354
19．1 單片機簡介 ? 354
19．1．1 什么是單片機 ? 354
19．1．2 單片機應用系統(tǒng)的組成及實例 ? 355
19．1．3 單片機的分類? 356
19．1．4 單片機的應用領域 ? 357
19．2 實例：單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程 ? 357
19．2．1 明確控制要求并選擇合適型號的單片機 ? 357
19．2．2 設計單片機電路原理圖 ? 358
19．2．3 制作單片機電路 ? 359
19．2．4 用Keil 軟件編寫單片機控制程序 ? 360
19．2．5 計算機、下載器和單片機的連接 ? 363
19．2．6 用燒錄軟件將程序寫入單片機 ? 365
19．2．7 單片機電路的供電與測試 ? 367