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淺談電工電子設(shè)備中的各種“地”作用

摘要:電子電工專業(yè)是以就業(yè)為導(dǎo)向,為國家和社會專門培養(yǎng)具有專業(yè)素質(zhì)的技能型人才來定位的.其中,數(shù)字電路教學(xué)中的一個關(guān)鍵內(nèi)容是技能實踐. 數(shù)字電路實踐課程包含了數(shù)學(xué)電路課程設(shè)計、數(shù)字電路實驗,是電子電工專業(yè)重要的實踐類課程,它對學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維等具有重要的促進意義.數(shù)字電路課程是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)和必修課程,對于繼續(xù)學(xué)習(xí)其它課程具有基礎(chǔ)性的作用.但是在實踐教學(xué)的過程中還存在不少的問題,不利于學(xué)生能力的提高.在傳統(tǒng)的電工電路實踐教學(xué)中存在幾個的問題:首先我們來認識幾種“地”: “熱地”是指和交流電網(wǎng)直接或間接相連接的區(qū)域; “冷地”則是指沒有和電網(wǎng)連接在一起的區(qū)域; 信號“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點,它是構(gòu)成電路信號回路的公共端;保護“地”是在Ⅰ類電器設(shè)備(不能僅僅依靠絕緣來防護的設(shè)備)中為了保護人員安全而設(shè)置的一種電源接線方式,它的一端接用電器的外殼,另一端與大地作可靠連接。
一、信號“地”信號“地”又稱參考“地”,就是零電位的參考點,也是構(gòu)成電路信號回路的公共段,圖形符號“⊥”。
1) 直流地:直流電路“地”,零電位參考點。
2) 交流地:交流電的零線。應(yīng)與地線區(qū)別開。
3) 功率地:大電流網(wǎng)絡(luò)器件、功放器件的零電位參考點。
4) 模擬地:放大器、采樣保持器、A/D轉(zhuǎn)換器和比較器的零電位參考點。
5) 數(shù)字地:也叫邏輯地,是數(shù)字電路的零電位參考點。
6) “熱地”:開關(guān)電源無需使用變壓器,其開關(guān)電路的“地”和市電電網(wǎng)有關(guān),既所謂的“熱地”,它是帶電的。
7) “冷地”:由于開關(guān)電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離;又由于其反饋電路常用光電耦合、既能傳送反饋信號又將雙方的“地”隔離;所以輸出端的地稱之為“冷地”,它不帶電。圖形符號為“⊥”。
二、音響中的“地”:
1) 屏蔽線接地:音響系統(tǒng)為防止干擾,其金屬機殼用導(dǎo)線與信號“地”相接,這叫屏蔽接地。
2) 音頻專用“地”:專業(yè)音響為了防止干擾,除了屏蔽“地”之外,還需與音頻專用“地”相連。此接地裝置應(yīng)專門埋設(shè),并且應(yīng)與隔離變壓器、屏蔽式穩(wěn)壓電源的相應(yīng)接地端相連后作為音控室中的專用音頻接地點。
三、區(qū)別一下“熱地”和“冷地”:
在輸入的交流電中, 我們一般稱一根為"火"線(相線), 一根為"零"線(中心線),經(jīng)過橋堆(或二極管)整理后得到直流電. 一般以濾波電容的負端為參考電為, 即"熱地". 此時濾波電容的正端為+300V. 此時, 若以大地為參考"地"電位, 來測量"熱地", "熱地"上實際是 220V的交流電波形. 因此: 1), 如果你站在地上, 去接觸"熱地", 由于在"熱地"和大地之間有220V交流電的電壓差, 你會被電擊. 2), 如果你站在木制的椅子上(和大地完全隔開), 去接觸"熱地", 沒關(guān)系, 你不好被電擊. 你本身跟"熱地"的電位相同. 這跟小鳥站在電線上不會被電擊的道理完全相同. 切記, 在修理"帶電"的機芯時, 一定要使用隔離變壓器(1:1變壓器).
對比解釋: a1、"冷地"一般是指可以直接觸摸的"地線", 其電位和大地的相同. 由于不帶電, 因而成為"冷地". 這是安全的"地";
與220V市電完全隔離而且接地(在電連接上可以接地也可以不接地)的電路地線叫“冷地”;冷地是經(jīng)過電容隔離市電,或者用降壓變壓器降壓后整流濾波出來的負極接地,(經(jīng)過變壓器的地是冷地)。
a2、"熱地"是指帶電的"地線", 決不可直接觸摸, 否則會被電擊;
與220V市電連接而且不接地(無法接地)的電路地線叫做“熱地”; 熱地就是市電直接整流輸出沒有用電容隔離的電源部分的接地,(經(jīng)過整流橋的地是熱地)。
四、不同地線的處理方法:
1. 數(shù)字地和模擬地應(yīng)分開; 在高要求電路中,數(shù)字地與模擬地必需分開。即使是對于A/D、D/A轉(zhuǎn)換器同一芯片上兩種“地”最好也要分開,僅在系統(tǒng)一點上把兩種“地”連接起來。
2. 浮地與接地; 系統(tǒng)浮地,是將系統(tǒng)電路的各部分的地線浮置起來,不與大地相連。這種接法,有一定抗干擾能力。但系統(tǒng)與地的絕緣電阻不能小于50MΩ,一旦絕緣性能下降,就會帶來干擾。通常采用系統(tǒng)浮地,機殼接地,可使抗干擾能力增強,安全可靠。
3. 一點接地; 在低頻電路中,布線和元件之間不會產(chǎn)生太大影響。通常頻率小于1MHz的電路,采用一點接地。
4. 多點接地。 在高頻電路中,寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路,采用多點接地。
MY-304 電工技能操作實訓(xùn)裝置

一、實訓(xùn)主要由實訓(xùn)桌、網(wǎng)孔板、實訓(xùn)元器件組成。學(xué)生根據(jù)實訓(xùn)線路進行元器件的合理布局,安裝、接線全部由學(xué)生自行完成,接近工業(yè)現(xiàn)場。能完成初級電工線路,電機控制線路,照明配電的模擬操作、安裝調(diào)試的綜合實驗實訓(xùn),主要是訓(xùn)練學(xué)生動手能力和實操技能。實訓(xùn)項目是根據(jù)指導(dǎo)老師來確定,根據(jù)所選的項目選擇相應(yīng)的元器件。可作為培訓(xùn)機構(gòu)及中職學(xué)校的電工考工的理想設(shè)備。
二、實訓(xùn)裝置特點:
1、電氣控制線路元器件都裝在網(wǎng)孔板上,操作方便、更換便捷、易擴展功能或開發(fā)新的實訓(xùn)項目(增購元器件即可增加相應(yīng)實訓(xùn)項目)。
2、操作臺只需三相四線的交流電源即可投入使用,占地面積小、節(jié)約實訓(xùn)用房、減少基建投資、經(jīng)濟效益顯著。
3、實訓(xùn)臺配備兩組相互獨立的電源,互不干擾,即可以兩個學(xué)生同時進行實訓(xùn)。
4、設(shè)有電壓型漏電保護器和電流型漏電保護器,能確保操作者安全,電源輸出均有監(jiān)視及短路保護等功能,使用安全可靠。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源:三相四線制~380V±10%  50Hz
2、工作溫度:-5℃~+40℃,相對濕度<85%(25℃)
3、裝置容量:<1.5KVA
4、網(wǎng)孔板尺寸:660×600mm
5、外形尺寸:1600mm×700mm×1690mm
6、移動腳輪:100*60mm
四、實訓(xùn)臺配置
1、公共部有:設(shè)有電壓型漏電和電流型漏電保護,外部電源輸入有指示燈指示,設(shè)有急停按鈕,遇緊急情況按下按鈕切斷實訓(xùn)臺總電源。
2、每組提供線電壓380V或相電壓220V兩種電源,單相電源插座、線電壓輸入指示表。
3、每組提供3V、6V、9V、12V、18V、24V、36V低壓交流電源。
4、每組提供一路恒流穩(wěn)壓電源,電壓0-30V,最大電流3A,內(nèi)置式繼電器自動換檔,多圈電位器連續(xù)調(diào)節(jié),有數(shù)字表指示電流電壓值。
5、實訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑與鋁合金結(jié)構(gòu),桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固,造型美觀大方,桌子左右有抽屜,下部有元件儲存柜,帶自鎖腳輪裝置,移動靈活,安全可靠、堅固耐用。
6、學(xué)生凳
1.凳腿采用30×30×1.2mm 的方管;
2.拉管采用 30×30×1.2mm 的方管;
3.凳面采用 240×340×25mm 刨花板貼木紋紙,凳高40cm,凳面與金屬凳架使用大扁頭防刮螺桿和防退螺帽穿越固定;
4.防銹處理:金屬部件均需經(jīng)酸洗、磷化、表面除銹處理,采用高壓靜電噴塑、高溫烘烤處理,要求附著力強,抗氧化, 不脫剝,光滑美觀,金屬桌體顏色為灰色。
7、▲:輔助教學(xué)資源:(每室共1套)
▲1)電工作業(yè)培訓(xùn)教學(xué)軟件
★要求配套電工作業(yè)培訓(xùn)教學(xué)軟件;包含電工初步(電工基礎(chǔ)、電工儀表、導(dǎo)線連接、安全用具、安全標志)、基本操作(低壓電器、電機與變電器、照明電路、電子技術(shù))、風(fēng)險排除(滅火器類型、滅火器使用)、觸電急救(觸電方式、防護措施、接地與接零、心肺復(fù)蘇)4大模塊,15個實訓(xùn)單元,72個實訓(xùn)項目。軟件以技能為核心,項目為引領(lǐng),任務(wù)為驅(qū)動,職場環(huán)境為背景,操作步驟為主線,以學(xué)生交互訓(xùn)練為主體,具有三維可視化、智能化、全交互。
▲2)維修電工綜合仿真教學(xué)軟件:
一、軟件特點:
1.在指導(dǎo)方針上,不以某專業(yè)或課程的教學(xué)大綱為依據(jù),而是以國家維修電工職業(yè)標準為指導(dǎo)。
2.在系統(tǒng)定位上,不以理論性系統(tǒng)性為主線,而是以職業(yè)技能的訓(xùn)練養(yǎng)成為主要任務(wù)。
3.在內(nèi)容選擇上,不以驗證性的實驗為主要目的,而是以職業(yè)標準規(guī)定的技能點的仿真實訓(xùn)為主線。
4.在媒體使用上,不以簡單的播放式動畫為主,而是側(cè)重于動畫編程、受訓(xùn)者的參與交互性訓(xùn)練上。
5.在表現(xiàn)形式上,不以實物照片而滿足,而是為追求最佳情景性效果采用三維建模技術(shù)。
6.在教學(xué)設(shè)計上,不以簡單完成某個技能為滿足而是圍繞該技能設(shè)置了諸如目的、原理、認識、結(jié)構(gòu)、拆裝、布局、連線、操作、排故、考評等盡可能完備的模塊。
7.該軟件包含初級工與中級工、高級工全部12個實訓(xùn)單元的研制工作,總共包含了近100多個實訓(xùn)項目,基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、PLC等職業(yè)技能實訓(xùn)和鑒定設(shè)備技術(shù)規(guī)范中所列出的主要技能項目。網(wǎng)絡(luò)版用于學(xué)生獨自仿真模擬練習(xí),單機版用于老師教學(xué)實訓(xùn)。
二、軟件簡介
目前推出的,訓(xùn)練模塊分為電工基礎(chǔ)、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動、電子器件、電子技術(shù)、機床電路、PLC控制等100多個實驗內(nèi)容,學(xué)?梢愿鶕(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進度選擇相應(yīng)的訓(xùn)練模塊進行訓(xùn)練。
 利用生動的動畫演示,配合語音對電路工作原理進行講解;可通過半透明的原理圖上的提  示進行相關(guān)操作;具有與設(shè)備一致的實驗項目和實物元件介紹;具有實驗?zāi)康牡拿枋、實驗器材的展示、典型電路的分析、電路原理聲動同步的解說、元件布局模擬操作、電路原理的模擬接線,模擬現(xiàn)場的工業(yè)仿真等功能。該軟件所有圖標及器件均采用3D建模,通過美工處理,整體畫面美觀大方。通過軟件的教學(xué)及仿真,能激發(fā)學(xué)員的思維、增強學(xué)員的感性認識,更好地剖析教學(xué)的重點、難點。
五、參考實訓(xùn)項目
1.電工布線工藝實訓(xùn)
2.兩個開關(guān)控制一盞燈線路訓(xùn)練
3.聲控開關(guān)控制白熾電路訓(xùn)練
4.二地控制一盞燈電路訓(xùn)練
5.三地控制一盞燈電路訓(xùn)練
6.日光燈線路接線訓(xùn)練
7.單相電度表直接安裝接線
8.單相電度表經(jīng)電流互感器安裝接線
9.室內(nèi)照明電路安裝訓(xùn)練
10.配電板安裝訓(xùn)練
11.交流負載電功率的測量
12.三相異步電動機直接啟動控制
13.三相異步電動機接觸器點動控制線路
14.三相異步電動機接觸器自鎖控制線路
15.三相異步電動機Y/△自動控制線路
16.用倒順開關(guān)控制三相異步電動機正反轉(zhuǎn)線路
17.接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
18.按鈕聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)按鈕線路
19.雙重聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)按鈕線路
20.三相異步電動機多地控制
21.工作臺自動往返控制線路
22.三相異步電動機串電阻降壓啟動控制線路
23.三相異步電動機能耗制動控制線路

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