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摘 要:结合电工技术实验的教学,从维护设备、提高电工技术的实践教学效率的角度出发,以4个具体的实验为例,总结了电工技术实验装置常见的故障.通过实验装置的故障状态提出了详细的解决思路及方法,所归纳总结的实验装置的常见故障对大中院校的电工技术实验教学的正常进行具有一定的参考价值。最后,就实验室管理与实验教学中存在的问题进行了简单的探讨,以期有助于电工技术实验的系统化、规范化。
关键词:电工技术实验;实验装置;故障维护;实验管理
中图分类号: 文献标识码:A
Abstract:Combining teaching electrician technology experiment, from the maintenance of equipment to improve the efficiency of electrotechnical practical teaching point of view, with four specific experiments, for example, summed up the common failure. Electrotechnical experimental device. Through a fault condition presented a detailed experimental device Troubleshooting solution ideas and methods, which summarizes the experimental device has certain reference value for normal electrician technology experiment teaching medium and large institutions. Finally, the problems existing in the laboratory management and experimental teaching has carried on the simple discussion, in order to help electrotechnics experiment of systematization and standardization.
Keywords: electrician technology experiment; experimental apparatus; failure to maintain; experiment management
0 引言
自从建院以来,电工技术实验室每年承担大量学生的电路分析基础实验的教学任务。由于长期使用,再加上大部分学生的对实验设备的操作不熟练,导致设备的损坏率较大,不可避免的出现了很多故障[1]。
总结起来,出现故障最多的有三相交流电源、直流稳压电源、信号源,交流电压、电流表,直流电压、电流表等。如何快速的解决这些故障,使实验顺利进行。结合历年的实验教学经验,对实验中出现的常见问题进行了分析探讨,总结了其产生原因及维护方法,能在实验中快速解决问题,提高实验效率[2]。
1 实验过程中常见问题及解决思路
在电路分析基础实验中,由于实验内容较多,设备出现故障的也不尽相同,在此以4个具体的实验为例,通过实验过程当中出现的具体问题,总结了解决这些问题的具体思路和方法。
1.1 基尔霍夫和戴维南定理的验证
基尔霍夫定律和戴维南定理作为电路分析基础的基本理论,虽然概念对于学生来说很容易理解,实验的操作也很简单,但在实验过程中还是不可避免的会出现了一些故障,主要集中在直流稳压电压源、直流电流源和可调变阻器上。主要的故障表现为:
(1)直流稳压电压源无电压输出或者电压输出异常。产生故障的原因主要有①学生粗心大意将导线或者直流电流表并联在稳压电源上,导致其短路②学生操作力度过大,使旋钮与可调电阻接触不良,导致输出电压异常。
解决办法:首先将电源打开,用万用表的直流电压档测量一下稳压源是否有电压输出,如果有电压输出,调节可调电阻看电压是否连续的变化,若没有连续变化,则说明可调电阻出现问题,及时更换元器件即可。如果没有电压输出,则应切断电源,检查保险管是否熔断,若仍然无输出电压,则需检查稳压电源的内部电路,应用万用表检查顺序①变压器是否将220v的高压转化为所需的交流低压;②整流滤波部分是否将交流低压转化为较平稳的直流;③稳压部分是否能保证直流电压的稳定输出。
(2)直流电流源无法输出电流,或者提供的电流数值趋于零。
解决办法:切断设备总电源,让系统冷却一下,待寄存器的記忆消失以后,再重新打开设备电源,并接好负载,最后打开电流源的本身的开关,故障即可消除。
1.2 三表法测量电路的等效参数
三表法测量等效电路的参数的实验主要应用交流电压表、交流电流表及功率表分别测量元器件两端的电压、流过元器件的电流和它所消耗的功率,然后通过计算得到所求的各值。在做实验时,故障主要出现在功率表。主要的故障表现为:
解决办法:首先取出保险管,用万用表测量一下是否开路,若保险管没有问题,就要检查一下功率表本身是否烧坏,如果烧坏就要及時更换元器件。
1.3 正弦稳态交流电路相量的研究
在这个实验当中主要就是研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系及日光灯的实验。日光灯电路是由日光灯管,镇流器,启辉器组成。实验过程中涉及到的单相可调交流电源,日光灯电路的连接等往往出现的故障比较多。
(1)单相可调交流电源故障。单相可调交流电源的故障多表现为无电压输出、有电压无输出电流。无电压输出的原因可能是学生的误操作,将电源的输出端子短接,导致保险管熔断、或者是电刷与线圈接触不良。有电压无输出电流的原因某一相保险管熔断,导致三相电源不对称,使这一相的电压变为其它两相的一半,虽然有电压但没有电流输出。 解决方法:首先切断电源,更换保险管。其次,如果还是无输出,检查输出端子是否存在脱焊或者损坏的情况。
(2)日光灯不亮。解决方法:首先,检查启辉器是否安好或者烧坏,其次,如果灯管仍然不亮,就需要将灯管卸下用万用表测量一下灯管的灯丝是否烧断,如果烧坏及时更换即可。根据以往的实践经验,启辉器和镇流器使用寿命相对较长,不易烧坏,即使烧坏现场更换即可,对实验正常进行的影响不大。[2]
1.4 三相交流电路相关实验
由于三相交流电在实际的生产与生活中应用非常广泛,故针对三相交流电路的实验就显得尤为重要。三相交流电路的实验内容一般包括电压、电流、功率的测量,三相交流电路的不对称情况的研究。在此我们以三相灯泡负载实验为例,实验教学当中下面两种情况经常出现的问题:
(1)三相电源出现缺相或者输出电压不正常。产生故障的主要原因是:①实验室供电电源的问题②电源输入插座或者插头的问题③可调变压器的问题④其中某一相或者两相的保险管烧断。
解决方法:首先,断开电源,检查三项保险管是否断开,如果保险管没有问题,则需要用万用表直接测量插座的的四个插孔相互之间的电压值是否正常,如果插座没有问题,则需检查插头是否有线松动脱落,如果插座依然没有问题,就需要检查设备内部三相电输出是否有线接触不良或者变压器是否出现故障。
(2)负载灯泡的连接问题。在三相灯泡负载实验中,灯泡负载采用星形和三角形连接两种方式。在三相对称负载实验中,经常出现三相灯泡负载连接方式不一致,造成实验误差。灯泡负载不平衡实验中,某相的灯泡电压很大,使燈泡烧毁。产生问题的原因:学生对星形和三角形负载的概念模糊,连接方式搞错,忽略了中性线的重要性。
解决方法:首先指导教师应通过实验演示,并且结合相应的理论知识,帮助学生掌握两种不同的接线方法和理论概念,进而减少学生的误操作,以免烧坏灯泡,甚至烧坏设备。
2 关于实验教学的思考
针对目前学生在实验过程中不规范操作导致的问题,如何科学管理实验室,提高实验教学质量,保证实验安全,是我们面临的严峻问题。
首先,應该建立完善的实验课考核制度,其中包括实验课前预习书写预习报告、上课考勤、实验独立完成、实验报告数据处理等几个方面,这几个方面具体的所占比例如下表:
其次,在实验课之前,实验室管理人员应对实验设备进行检查,清除隐患,确保实验设备处于良好的状态。在学生实验之前,实验教师一定要对实验设备的使用与实验操作过程中注意的事项进行有针对性的讲解。尤其是实验设备操作的过程,一定要注意实验顺序,必须遵守“先接线、后通电,先断电、后拆线”的操作原则。[5]如若实验设备出现故障,需要更换器件维修时,一定要将实验台的总电源关掉,养成良好的实验习惯。
最后,实验完毕,实验室管理人员一定要与实验指导教师及时沟通,掌握最新的实验设备使用情况,做好设备故障维修登记;在遇到复杂故障问题不能自行解决时,要及时联系厂家维修,并采取应急措施,保证实验课程的正常开出。
3 结语
通过4个具体的实验,详细的阐述了电工技术实验装置在实验过程中经常出现的故障问题,结合具体的实验操作提出了相应的解决方法。使我们能在实验过程中快速有效的解决相关实验故障问题,保证高品质的完成相应的实验课。
参考文献:
[1] 李欣茂. 电工技术实验装置常见故障维修[J].实验室研究与探索,2012,31(4): 240-242.
[2] 莆永红. 电工技术实验中常见故障分析与探讨[J].实验室研究与探索,2015,34(9): 269-272.
作者简介:张义伟(1988-),河北黄骅人,学士,助理实验师,研究方向:实验室管理与实验教学。
关键词:电工技术实验;实验装置;故障维护;实验管理
中图分类号: 文献标识码:A
Abstract:Combining teaching electrician technology experiment, from the maintenance of equipment to improve the efficiency of electrotechnical practical teaching point of view, with four specific experiments, for example, summed up the common failure. Electrotechnical experimental device. Through a fault condition presented a detailed experimental device Troubleshooting solution ideas and methods, which summarizes the experimental device has certain reference value for normal electrician technology experiment teaching medium and large institutions. Finally, the problems existing in the laboratory management and experimental teaching has carried on the simple discussion, in order to help electrotechnics experiment of systematization and standardization.
Keywords: electrician technology experiment; experimental apparatus; failure to maintain; experiment management
0 引言
自从建院以来,电工技术实验室每年承担大量学生的电路分析基础实验的教学任务。由于长期使用,再加上大部分学生的对实验设备的操作不熟练,导致设备的损坏率较大,不可避免的出现了很多故障[1]。
总结起来,出现故障最多的有三相交流电源、直流稳压电源、信号源,交流电压、电流表,直流电压、电流表等。如何快速的解决这些故障,使实验顺利进行。结合历年的实验教学经验,对实验中出现的常见问题进行了分析探讨,总结了其产生原因及维护方法,能在实验中快速解决问题,提高实验效率[2]。
1 实验过程中常见问题及解决思路
在电路分析基础实验中,由于实验内容较多,设备出现故障的也不尽相同,在此以4个具体的实验为例,通过实验过程当中出现的具体问题,总结了解决这些问题的具体思路和方法。
1.1 基尔霍夫和戴维南定理的验证
基尔霍夫定律和戴维南定理作为电路分析基础的基本理论,虽然概念对于学生来说很容易理解,实验的操作也很简单,但在实验过程中还是不可避免的会出现了一些故障,主要集中在直流稳压电压源、直流电流源和可调变阻器上。主要的故障表现为:
(1)直流稳压电压源无电压输出或者电压输出异常。产生故障的原因主要有①学生粗心大意将导线或者直流电流表并联在稳压电源上,导致其短路②学生操作力度过大,使旋钮与可调电阻接触不良,导致输出电压异常。
解决办法:首先将电源打开,用万用表的直流电压档测量一下稳压源是否有电压输出,如果有电压输出,调节可调电阻看电压是否连续的变化,若没有连续变化,则说明可调电阻出现问题,及时更换元器件即可。如果没有电压输出,则应切断电源,检查保险管是否熔断,若仍然无输出电压,则需检查稳压电源的内部电路,应用万用表检查顺序①变压器是否将220v的高压转化为所需的交流低压;②整流滤波部分是否将交流低压转化为较平稳的直流;③稳压部分是否能保证直流电压的稳定输出。
(2)直流电流源无法输出电流,或者提供的电流数值趋于零。
解决办法:切断设备总电源,让系统冷却一下,待寄存器的記忆消失以后,再重新打开设备电源,并接好负载,最后打开电流源的本身的开关,故障即可消除。
1.2 三表法测量电路的等效参数
三表法测量等效电路的参数的实验主要应用交流电压表、交流电流表及功率表分别测量元器件两端的电压、流过元器件的电流和它所消耗的功率,然后通过计算得到所求的各值。在做实验时,故障主要出现在功率表。主要的故障表现为:
解决办法:首先取出保险管,用万用表测量一下是否开路,若保险管没有问题,就要检查一下功率表本身是否烧坏,如果烧坏就要及時更换元器件。
1.3 正弦稳态交流电路相量的研究
在这个实验当中主要就是研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系及日光灯的实验。日光灯电路是由日光灯管,镇流器,启辉器组成。实验过程中涉及到的单相可调交流电源,日光灯电路的连接等往往出现的故障比较多。
(1)单相可调交流电源故障。单相可调交流电源的故障多表现为无电压输出、有电压无输出电流。无电压输出的原因可能是学生的误操作,将电源的输出端子短接,导致保险管熔断、或者是电刷与线圈接触不良。有电压无输出电流的原因某一相保险管熔断,导致三相电源不对称,使这一相的电压变为其它两相的一半,虽然有电压但没有电流输出。 解决方法:首先切断电源,更换保险管。其次,如果还是无输出,检查输出端子是否存在脱焊或者损坏的情况。
(2)日光灯不亮。解决方法:首先,检查启辉器是否安好或者烧坏,其次,如果灯管仍然不亮,就需要将灯管卸下用万用表测量一下灯管的灯丝是否烧断,如果烧坏及时更换即可。根据以往的实践经验,启辉器和镇流器使用寿命相对较长,不易烧坏,即使烧坏现场更换即可,对实验正常进行的影响不大。[2]
1.4 三相交流电路相关实验
由于三相交流电在实际的生产与生活中应用非常广泛,故针对三相交流电路的实验就显得尤为重要。三相交流电路的实验内容一般包括电压、电流、功率的测量,三相交流电路的不对称情况的研究。在此我们以三相灯泡负载实验为例,实验教学当中下面两种情况经常出现的问题:
(1)三相电源出现缺相或者输出电压不正常。产生故障的主要原因是:①实验室供电电源的问题②电源输入插座或者插头的问题③可调变压器的问题④其中某一相或者两相的保险管烧断。
解决方法:首先,断开电源,检查三项保险管是否断开,如果保险管没有问题,则需要用万用表直接测量插座的的四个插孔相互之间的电压值是否正常,如果插座没有问题,则需检查插头是否有线松动脱落,如果插座依然没有问题,就需要检查设备内部三相电输出是否有线接触不良或者变压器是否出现故障。
(2)负载灯泡的连接问题。在三相灯泡负载实验中,灯泡负载采用星形和三角形连接两种方式。在三相对称负载实验中,经常出现三相灯泡负载连接方式不一致,造成实验误差。灯泡负载不平衡实验中,某相的灯泡电压很大,使燈泡烧毁。产生问题的原因:学生对星形和三角形负载的概念模糊,连接方式搞错,忽略了中性线的重要性。
解决方法:首先指导教师应通过实验演示,并且结合相应的理论知识,帮助学生掌握两种不同的接线方法和理论概念,进而减少学生的误操作,以免烧坏灯泡,甚至烧坏设备。
2 关于实验教学的思考
针对目前学生在实验过程中不规范操作导致的问题,如何科学管理实验室,提高实验教学质量,保证实验安全,是我们面临的严峻问题。
首先,應该建立完善的实验课考核制度,其中包括实验课前预习书写预习报告、上课考勤、实验独立完成、实验报告数据处理等几个方面,这几个方面具体的所占比例如下表:
其次,在实验课之前,实验室管理人员应对实验设备进行检查,清除隐患,确保实验设备处于良好的状态。在学生实验之前,实验教师一定要对实验设备的使用与实验操作过程中注意的事项进行有针对性的讲解。尤其是实验设备操作的过程,一定要注意实验顺序,必须遵守“先接线、后通电,先断电、后拆线”的操作原则。[5]如若实验设备出现故障,需要更换器件维修时,一定要将实验台的总电源关掉,养成良好的实验习惯。
最后,实验完毕,实验室管理人员一定要与实验指导教师及时沟通,掌握最新的实验设备使用情况,做好设备故障维修登记;在遇到复杂故障问题不能自行解决时,要及时联系厂家维修,并采取应急措施,保证实验课程的正常开出。
3 结语
通过4个具体的实验,详细的阐述了电工技术实验装置在实验过程中经常出现的故障问题,结合具体的实验操作提出了相应的解决方法。使我们能在实验过程中快速有效的解决相关实验故障问题,保证高品质的完成相应的实验课。
参考文献:
[1] 李欣茂. 电工技术实验装置常见故障维修[J].实验室研究与探索,2012,31(4): 240-242.
[2] 莆永红. 电工技术实验中常见故障分析与探讨[J].实验室研究与探索,2015,34(9): 269-272.
作者简介:张义伟(1988-),河北黄骅人,学士,助理实验师,研究方向:实验室管理与实验教学。