电工与电气控制基础是由三大核心模块构成的, 这三个核心模块包括了电路基础理论、常用电气元件的认知、以及控制回路的设计和接线。这三者是依次递进的, 只要把三者都掌握好了之后, 就可以从识图这一环节过渡到能够独立进行配线、调试以及排故的工作当中了, 这样的话就能形成一个完整的技能闭环。
以下内容, 是根据《电工》, 也就是高等教育出版社出版的那本书, 还有GB/T 4026《电气设备文字符号》, 这些现行的标准, 进行整理得出的。
电路基础理论（第一模块）
这属于是后续所有内容所依托的基础平台, 核心知识点包括:
欧姆定律还有基尔霍夫电流定律, 以及基尔霍夫电压定律, 它们被用来进行电路分析。具体而言, 这些规律是针对串接与并接在一起的电路网络。分析的内容包含了电压的数值、电流的流向以及功率在整个系统中的分配情况。
咱们来看看单相电还有三相交流电各自具备的那些基础性的参数, 具体来说的话就是频率为50赫兹, 相电压达到220伏特, 而线电压则是380伏特, 这几个数据。
有功功率这个概念的意思以及它的计算方法；无功功率这个概念的意思以及它的计算方法；功率因数（cosφ）这个概念的意思以及它的计算方法。
在电磁感应这个领域里面存在一个基本变比关系, 这个关系是关于变压器的。
这里有一条学习方面的建议, 你可以先去做那个纯电阻电路的计算, 等弄好了之后再转而去处理带有感性负载的交流电路的情况, 这样做的话, 就能够在开始的时候避免直接去解决三相系统的问题。
常用电气元件认知（第二模块）
在电气控制柜这个空间里面, 那些使用次数特别多、动不动就会出来的电子元器件们, 它们到底应该怎么去买才能买得对呢。
选型的规矩非常严格, 接触器的额定电流至少要是负载电流的一点五倍, 而热继电器的整定值则要取电动机额定电流的零点九五到一点零五倍的范围。
控制回路设计与接线（第三模块）
我们选取了“三相电动机正反转控制”这一项内容, 把它当成了那个最典型的练习来用做演示。
1. 主回路是这样的, 电源经过断路器之后, 接着连上热继电器, 再接到接触器KM1和接触器KM2上面, 然后才连上电动机, 正反转是靠两只接触器互换两根相线来实现的。
2. 所谓控制回路, 其实就是指24伏或者220伏的控制电源先接在停止按钮上, 因为这里的停止按钮是处于常闭状态的, 然后再接到启动按钮上面, 由于启动按钮是处于常开状态的，接着再连接到对应的接触器线圈上面, 最后再通过热继电器的常闭触点进行连接, 而这里的热继电器主要起到保护作用。
3. 在接触器KM1的线圈回路中串联接入接触器KM2的常闭辅助触点, 而在接触器KM2的回路中串联接入接触器KM1的常闭辅助触点, 以此来防止两相线路发生短接故障, 除此之外还额外增加了按钮级别的机械互锁装置从而提供双重保护措施。
关于接线顺序, 大家记住这个口诀, 就是先接主线路再接控制线路, 先上面下面接着做, 先左边右边接着来, 先串联接着并联, 每完成一个节点的连接就要用万用表去复核通断的情况, 确认没有问题以后才能通电。
高频疑难与排故要点
合闸之后, 接触器吸合了一下就马上释放了, 这大多是因为控制电压不够, 或者是线圈发生了匝间短路, 这时候要用万用表去测量线圈的电阻情况, 一般正常情况下的数值大约在几百欧姆到几千欧姆之间。
如果你发现电动机有嗡嗡声但是不转动的时候, 你要去检查一下是不是因为缺相导致的, 可以用钳形表去测量三相电流的情况, 同时还要看看热继电器是不是发生了误动作并且已经跳闸了。
变频器出现了OC, 也就是过流这个故障, 这个时候要先去断开电机的方面来测量主回路的绝缘情况, 然后呢再去检查一下加速时间的这个参数, 看一看是不是设置得过于短小了。
延伸学习资源
这里有系统化的电工与电气控制基础课程, 还有实操视频以及图纸练习, 可以去访问 m.lingheal.com 获取那种结构化的学习路径, 它从电路基础到PLC编程是那种按阶段循序渐进的安排, 并且配套了每一章的自测题和典型控制柜接线图, 适合那些从零开始一直到初级水平的电工用来快速建立起非常完整的那种知识框架。
以上的这五个部分, 它们一起构成了一个完整的链条, 这个链条是从理论开始, 然后再讲到元件, 然后是设计, 接着是排故障, 最后是实际操作这么一个过程, 如果大家能够按照这个顺序去进行学习, 并且还要动手去接线的话, 那么在四到六周的时间里面, 大家就有可能具备那种能力, 这种能力是什么呢, 就是大家可以独立地去阅读那些中小型电气控制的图纸, 还可以完成配线以及调试的工作。
