321青工培训矿井维修电工培训班培训教材
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第一部分 初级矿井维修电工知识要求
第一章电工基础
第一节 电路的基本知识和基本定律
电路：是电流通过的路径。根据电流的性质分：交流电路和直流电路。
电流：是在电场的作用下，电荷作有规则的定向运动。I=Q/t。单位为安。
电压;电场力把单位正电荷从电场中a点移动到b点所做的功称为a、b两点的电压，用Uab表示。
电阻：导体对电流的阻碍作用。R=ρL/S
欧姆定律：I=U/R
全电路欧姆定律：I=E/(r+R)
第二节 磁和电磁的基本知识
磁力线具有的性质：1、磁力线的方向总是有N极指向S极;2、磁力线互不相交;3、磁力线具有缩短的趋势;4、磁力线上任意一点的方向，就是该点的磁场方向。
电动机左手定则：伸开左手，拇指与其余四垂直，使磁力线穿入手心(既手心向着N极)，用四指指向电流的方向，则拇指所指的方向就是载流导体受作用力(运动)的方向，通用表达式为F=BILsina。
第三节 单相交流电
正弦交流电：指大小和方向随着时间按正弦规律变化的电流(含电压、电动势)。
三要素：周期、频率、和角频率。 f=1/T ω=2π/T
功率因数： COSφ=P/S
顺时功率P=UI=I2R=U2/I
电感 UL=ωLI XL=ωL=2πf L
电感线圈具有“通直阻交”的性质。
第四章 三相正弦交流电路
相序 U—V—W 三相相差1200
电源供电有两种连接：一种是星形，一种是三角形连接。
三相电路的功率：
P=3U相I相COSφ=√3 U线I线COSφ
第二章 电工专业知识
第一节常用电工仪表
电气工程上配用的电流互感器量程通常是5A，电压互感器量程是100V，并单端接地。
万用表使用注意量程和测量功能的选择，任何一个测量错误都会是万用表损坏。测量时将红表笔杆插入“+”插孔，将黑表笔杆插入“-”插孔。测量高压时，应将红表笔杆插入500V插孔，黑表笔杆仍旧插入“-”插孔。
第二节 变压器
变压器主要有铁芯和绕组两大部分组成。按用途分：电力变压器、特殊用途变压器、仪用变压器、实验变压器、控制变压器。
变压器工作原理：U1/U2=N1/N2=I2/I1。
第三节电动机
直流电动机可分为他励、并励、串励、复励4种。
交流电动机：f=pn/60。
第四节 常用低压控制电器
按钮开关组成：按钮帽、复位弹簧、常开触头，常闭触头、接线柱、外壳等组成。
低压刀开关和转换开关可用做5。5KW电动机的直接启动和停止控制。
接触器主要有电磁系统、触头系统灭弧装置等部分组成。
常用灭弧方法：电动力灭弧、双断口灭弧、纵缝灭弧、栅片灭弧。
第五章 井下低压供电设备
起动器工作时应满足要求：
1)、可供远距离启动和停止电动机;
2)、具有低压和失压保护性能
3)、具有过载和短路保护装置;
4)、控制线路采用6V及以下电压，保证操作人员的安全;
5)、接地芯线作控制线时，能自动检查连接电动机外壳间的接地芯线有无故障;
6)、可以进行集中和连锁控制;
7)、具有供给局部照明及发送信号的电源。
第六章 供电系统
矿山企业对供电的要求：可靠性、安全性、技术合理性、经济性。
电力用户的分级有三级：一级用户、二级用户、三级拥护。
供电系统中性点接地方式：不直接接地方式、直接接地方式、电阻接地方式、消弧线圈接地方式。
保护接地：将金属外壳通过接地装置与大地相连，称保护接地。
保护接零：当电气设备外壳与接地的零线连接时称为接零。
重复接地;在沿零线上把一点或多点再引入接地。
漏电保护要求：
1)能不间断的监视电网的绝缘状态;
2)、动作迅速，总分断时间不应超过0.2秒。
3)、动作电阻值不变;
4)、检漏继电器本身的内部电阻应足够大;
5)、检漏继电器动作必须灵敏可靠，具备自检功能;
6)、对电网对地的电容电流，能够进行有效的补偿;
7)、漏电保护应有选择性，以缩小故障时的停电范围。
热继电器组成部分;热元件，常闭触头，传动机构，复位按钮，调整电流装置。是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器。
第七章 电气防爆知识
防爆电气设备的标志EX。
电气间隙：是指两个落露导体之间的最短空间距离。
爬电距离：是指两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。
第八节 矿井提升机控制电器
高压换向接触器作为高压交流提升电动机的接通、切断和换向之用。
低频电源的作用：利用低频3~5赫兹交流电源直接送入主电动机使低速爬行。可实现低频拖动。
低频电源有：低频发电机组、晶闸管交—直—交变频装置、晶闸管交—交变频装置。
第三章 相关知识
三视图投影规律：长对正、高平齐、宽相等。
配合类别分为：间隙配合、过盈配合、和过渡配合。
触电是指电流通过人体时对人体产生的生理和病理伤害，可分为电击和电伤。
常见的触电方式有：单相触电、两相触电。
我国煤矿井下取30mA为人身触电时的极限安全电流。电流的大小和持续的时间长短是主要因素。
在低压供电系统中，脱离低压电源可用拉、切、挑、拽、垫5个字来概括。
第二部分 初级矿井维修电工技能要求
第四章 常用电工工具、电工仪表的使用
第一节 常用电工工具的使用
验电器分低压验电器和高压验电器。
电工常用的旋具有螺钉旋具和螺母旋具。
第二节 常用电工仪器仪表的使用
兆欧表的选用：测量额定电压在500V以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用500V或1000V兆欧表;测量定电压在500V以上的设备或线路的绝缘电阻时，可选用1000V或2500V兆欧表。其中上面标有(L)接地(E)和屏蔽保护环(G)。应以120r/min为宜。
第五章 基本技能操作
电动机的界线分为星形连接和三角形连接两种方式。
掌握异步电动机三相绕组首尾的辨别方法。
电气设备停送电时应注意以下要求：1)、非专职电气人员，严禁擅自操作电气设备。2)、操作高压电气设备回路时操作人员必须戴绝缘手套，穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。3)、停电4)、验电。5)、放电。6)、挂警告牌。
第三部分 中级矿井维修电工知识要求
第六章 电工基础
第一节 磁场对载流导体的作用力及电磁感应
根据左手定则可知：当两根平行导体中的电流方向相同时，两导体相互吸引，当两根平行导体中的电流方向相反时，两导体相互排斥。
右手定则：伸开右手，拇指与其余四垂直，使磁力线穿过手心(既手心向着N极)，拇指指向导体运动方向，那么四指所指方向就是感应电动势的方向。
第二节 电容器
并联电容器接在同一对接点的连接方式称电容器的并联。并联电容器的电容量是各个电容器的电容量之和。将几只电容依次相连，构成中间无分支的连接方式，称为电容器的串联，串联电容器的电容量的倒数是各个电容器的电容量倒数之和。
电容抗计算公式：Xc=1/ωc=1/2πfc
电容元件具有“隔直阻交”的作用。
RLC串联正弦交流电路
有功功率： P=URI=I2R
无功功率： Q=QL-QC=I2XL-I2XC=ULI-UCI
视在功率： S=UI
功率因数： COSφ= P/ S=UR/U= R/Z
提高功率因数的意义：可以充分利用电源设备的容量，减小输电线路上的能量损失。
中性点位移：三相负载不对称时，如果没有中线或中线阻抗较大，就产生中性点电压，这时负载中点的电位与电源中点的电位不相等，这种现象叫中性点位移。为防止中线断开，规定在中线上不允许装设开关和熔丝，而且中线连接要可靠，并具有一定的机械强度。
第七章 电子基础知识
第一节 常用半导体器件
二极管
半导体具有PN结，大多数半导体分硅管和锗管两大类。
硅管的死区电压为0.5V，锗管的死区电压为0.2V。硅管的正向压降约为0.7V，锗管的正向压降约为0.3V。二极管具有单向导通性。
三极管
三极管有PNP型和NPN型两种组合形式。具有放大性质。
稳压管工作在反向击串状态。
发光二极管通常用砷花镓、磷化镓半导体材料制成，通过电流时会发光，发光的颜色取决于所用的材料。
第二节 共发射极放大电路的分析
静态工作点的计算公式：UCC=IBQRB+UBEQ
共发射极低频电压放大电路rbe
可用公式求出：rbe=300+(1+β)26/IEQ
第三节 放大电路中的负反馈
反馈类型：正反馈和负反馈;直流反馈和交流反馈;电压反馈和电流反馈;串联反馈和并联反馈。
负反馈的四种基本形式：电压并联负反馈;电压串联负反馈;电流并联负反馈;电流串联负反馈。
负反馈对输入和输出电阻的影响是;电阻增大。
射极输出器的特点：1)、反馈系数为1;2)、电压放大倍数近似于1;3)、输入电压与输出电压相同;4)、输入电阻大，输出电阻小。
第四节 单相整流电路
常用的单相整流电路有单相半波整流电路、单相全波整流电路和单相桥式整流电路。其中单相半波整流电路输出的电压是0.45倍的电源电压。单相全波整流电路和单相桥式整流电路输出的电压是0.9倍的电源电压。
第八章 电工专业知识
第一节 矿井高压供电系统的运行和保护
电力系统中的电力设备和线路应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。
继电保护装置的任务：1)、当被保护系统发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障部分切断，以减轻故障危害，防止事故蔓延。2)、当设备出现不正常运行状态时，保护装置可用于信号，也可以用于动作。
继电保护基本要求：1)、选择性;2)、快速性;3)、灵敏性;4)、可靠性。
第二节 煤矿井下低压漏电保护
低压漏电保护有：附加直流电源的漏电保护;零序电流保护;零序功率保护。
第三节电气防爆
煤矿电气设备常用的3种典型隔爆结构是：平面、圆筒隔爆结构;螺纹隔爆结构和片式隔爆结构。结合面的长度：一般有6.0、12.5、25、40mm。
隔爆型电气设备的防爆性能是由外壳的耐爆性和隔爆性共同保证的。
第四节 矿用电缆
矿井所使用的电缆，一般分为凯装电缆、橡套电缆和塑料电缆。采区低压电缆严禁采用铝芯电缆。
第五节 固定设备的控制
电力拖动装置一般由电动机、生产机械的工作机构、传动机构、控制设备以及电源五部分组成。现代化生产中，多数生产机械都采用电力拖动，其主要原因是：1)、电能的传输和分配非常方便。2)、电机的效率高。3)、电动机的种类和规格很多，能很好的满足大多数生产机械的不同要求。4)、电动力拖动系统的操作和控制都比较方便，可以实现自动控制和远动操作等等。
根据三相异步电动机转子的转速公式
n=n0(1-s)=60f(1-s)/p
由上可知人为调节三相异步电动机转子转速的方法有三种：改变转差率调速、改变磁极对数调速和改变定子电源电压频率调速。
第六节 可编程控制器基础
可编程控制器特点：(1)、可靠性高;(2)、编程方便;(3)、对环境要求低。
可编程控制器的结构组成;(1)、中央处理器CPU;(2)、存储器(3)、输入接口电路;(4)、输出接口电路(5)、电源。
一般小型PLC的电源输出分两部分：一不分供PLC内部电路工作，另一部分用于向外提供现场传感器等工作。
PLC对电源的基本要求如下：1)、能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声。2)、不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障。3)、能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定。4)、电源本身的功耗应尽可能低，以降低整机的温升。5)、内部电源及PLC向外提供的电源与外部电源间应完全隔离。6)、有较强的自动保护功能。
根据PLC控制方式的工作过程，PLC工作过程周期须要个阶段：输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。
可编程控制器最常用的编程语言是梯形图和指令语句表。
可编程控制器若按输入输出点数不同可分为小型、中型和大型3类，按PLC的结构分为单元式、模块式和叠装式3类。
PLC中的单片机包含了中央处理器、随机存储器、只读存储器、串行接口SIO、时钟CTC等，是PLC的指挥。
FX2系列PLC基本单元和扩展单元均采用开关电源。5V的一路供IC用，12V的一路用以驱动输出继电器，24V的一路提供给用户用作传感器的电源。PLC输入接口电路内部约有10ms的响应滞后。
PLC的输入用X表示，输出用Y表示，辅助继电器用M表示，时间继电器用T表示，状态元件用S表示。
第七节 机械基础
磨檫轮传动是利用两轮直接接触所产生的磨檫力来传递运动和动力的一种机械传动。与其他传动相比较，磨檫轮传动具有以下特点;1)、结构简单，使用维修方便，使用于两轴中心距较近的传动。2)、传动时噪音小，并可在运行中变速，变向。3)、过载时，两轮接触会产生打滑，因而可防止薄弱零件的损坏，起到安全保护的作用。4)在两轮接触处产生打滑的可能，所以不能保持准确的传动比。5)、传动效率低。
齿轮传动和链传动可以保持稳定的传动比。I=n1/n2=z2/z1
第四部分 中级矿井维修电工技能要求
第九章 千分尺和游标卡尺的使用
当千分尺的测量面刚接触到工件表面时，再用棘轮微调，待棘轮开始发出“嗒嗒”声，既可读数。活动套筒上的刻度每一小格为0.01mm。游标卡尺一般精度为一小格为0.02mm。
第十章 基本技能操作
第一节 识图绘图
电气原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路、及照明电路。
看控制线路图是，先看主电路，后看辅助电路。了解各种电器的构造和动作原理。
第二节 电气设备的安装
变压器的气体继电器应有1%~1.5%的升高坡度，其目的是使油箱内产生的气体易于流入气体继电器。
高压开关柜安装应稳固，垂直误差应不大于开关柜高的0.2%。
第三节 电气设备的试验和测定
对电动机进行直流泄露电流和直流耐压试验时，泄露电流测试的试验电压一般为电动机额定电压的1.5倍，直流耐压试验为电动机额定电压的3倍。
第四节 机电设备检修
变压器的干燥方法很多，常用的有下列两种：1)、感应加热法，器身铁芯温度不应超过90~95℃;2)、烘干箱干燥法，控制内部温度为90~95℃。干燥过程要有专人看管，要特别注意安全，防止发生火灾。
第五节 电子元件的焊接
实际操作(实习)
第六节电气故障处理
短路：是指电流不流经负载，而是经电阻很小的导体直接形成回路。其特点是电流很大，电压降低。
井下漏电故障按性质可分为集中性漏电和分散性漏电两种。
第五部分 高级矿井维修电工知识要求
第十一章 电工基础
第一节 电路中个点电位的计算
电路中电位相同的点称为等电位点或同电位点。等电位之间的无分支纯电路可有可无，对整个电路无影响。也可将零电位点之间用导线直接连接，也不影响整个电路的工作状态。
电路中两点间电压计算：一种是有电位求电压，一种是分段法。
第二节 复杂支直流电路的计算
有支路电流法、戴维南定理、叠加原理、节点电压法。
第三节直流电桥平衡条件
计算公式为： RX=R1R3/R2
第四节 铁磁物质的磁化
原来没有磁性的物质，在外磁场作用下产生磁性的现象叫做磁化。凡是铁磁物质都能被磁化。
铁磁物质从完全无磁状态到进行磁化的过程中，磁感应强度将按照一定的规律随外磁场强度的变化而变化。
铁磁材料分成三大类：软磁材料 ，硬磁材料 ，矩磁材料。
第五节 磁路及磁路定律
磁路欧姆定律 φ=Um/Rm
磁路的基尔霍夫第一定律：进入闭合面的磁通，必定等与穿出闭合面的磁通。Σφ=0
磁路的基尔霍夫第二定律：磁场中的普遍规律，在磁路中任意取一闭合回线，沿此回线的总磁压等于此回线相交链的全部电流的代数和。
第六节 电磁铁
电磁铁的形式很多，但基本组成部分相同，一般由励磁线圈、铁芯和衔铁3个主要部分组成。交流电磁铁和直流电磁铁不能互换。若将交流电磁铁接在直流电源上使用，因线圈中的感抗为零，只有很小的电阻，这时励磁电流要比接在相同电压的交流电源上的电流大许多倍而烧坏线圈。反之，若将直流电磁铁接在交流电源上，则因线圈本身阻抗太大，励磁电流过小而吸力不足，导致衔铁不能正常工作。
计算电磁铁的电磁吸引力的基本公式是： F=107B2S/(8Π)
第七节 谐振电路
在RLC串联电路中，当电路总电压与电流同向时，电路呈纯阻性，电路的这种状态叫做串联谐振。
发生谐振的条件：
ω0=2πf0=1/√LC
串联谐振的特点：1)、电路阻抗最小;2)、电路中电流最大;3)、电阻两端电压等于总电压。
电路中品质因数，其值为Q=1/(2πfCR)
在供电系统中，由于电源本身电压很高，所以不允许电路发生谐振，以免在线圈或电容器两端产生高电压，引起电器设备损坏或造成人身伤亡事故。
对电阻、电感串联再与电容并联的电路，感性支路的无功电流和容性支路的无功电流相互抵消，电路呈阻性。这种情况称为电路发生并联谐振。
发生谐振的条件：
ωL∕[R2+(ωL)2]=ωC
并联谐振电路的特点：1)、电路的阻抗最大，总电流最小。2)谐振时两支路可能产生过电流。
并联谐振时，感性无功电流和容性无功电流可能比总电流大许多倍，所以，并联谐振也叫电流谐振。
第十二章 电子技术
第一节 集成运算放大器简介
集成电路的分类：
1)、按功能分;模拟集成电路和数字集成电路。
2)、按导电类型分：单极型、双极型和二者兼容型3种。
3)按制造工艺分类：半导体集成电路，薄膜集成电路和厚膜集成电路等。
4)按集成度分类：小规模集成电路，中规模集成电路，大规模集成电路，超大规模集成电路。
集成运算放大器的分类
集成运放分为通用型和特殊型两大类。集成运放的组成通常包括输入级、中间级、输出级和偏置电路。
集成运算放大器的主要技术指标：
1)、开环差模电压放大倍数AU0越高，构成的电路运算精度越高，工作越稳定。
2)、输入失调电压Ui0越小越好。
3)、输入失调电流Ii0越小越好。
4)、输入偏置电流IiB越小越好。
5)、最大差模输入电压Uidm
6)、最大共模输入电压Uicm
7)、差模输入电阻rid越大，集成运放向信号源索取的电流越小，运算精度越高。
8)最大输出电压Uopp。
第二节 晶闸管及触发蒸馏回路
晶闸管有3个电极;阳极A、阴极K和控制极G。
晶闸管具有单向导电性，当UAK>0，同时在控制极和阴极间加正向触发信号时，晶闸管导通;当UAK<0或使阴极电流减小到维持电流以下时，晶闸管关断。
晶闸管的选用
一般可按下面公式进行电压等级估算
URRM≥(1.5~2)URM
一般可按下面公式进行电流等级估算
IT(AV)≥(1.5~2)It(AV)
第三节集成逻辑门电路
TTL与非门电路：电路由输入级、倒相级和输出级组成。其输入端和输出端都是三极管结构。
COMS集成逻辑门电路
由金属-氧化物-半导体场效应管构成的集成电路COMS电路。与TTL集成电路相比较，静态功耗低，电源电压范围宽，输入阻抗高，扇出能力强，抗干扰能力强，逻辑摆幅大，温度稳定性好，工作速度低于TTL电路，功耗随频率的升高显著增大。
第四节 基本门电路
“与”门电路;能”与”逻辑功能的电路称与门电路，简称与门。
逻辑表达式为：
Y=A*B
“或”门电路：是或者的意思。只要有一个或一个以上条件具备时，结果就会发生，这种因果关系称“或”逻辑关系。
逻辑表达式为：
Y=A+B
“非”门电路;是否定的意思。表明事件的结果和条件总是呈相反的状态。
逻辑表达式为：
Y=ˉAˉ
复合逻辑门
与非门 逻辑表达式为;Y=ˉA*Bˉ
或非门 逻辑表达式为;Y=ˉ(A+B)ˉ
异或门 逻辑表达式为;Y=A(+)B
第五节 集成触发器
基本RS触发器 逻辑表达式为;Q=ˉSQˉ和Qˉ=SQ
基本RS触发器的R=S=1时，触发器保持原状态不变，而当R=S=0时，将不能确定触发器是处于1态还是0态。
时钟脉冲控制RS触发器也称同步触发器。
时钟脉冲控制RS触发器特征方程式为Qn+1=S+ˉRQn SR=0既不允许将R和S同时取为1。
D触发器是由6个与非门组成。其特征方程为：Qn+1=D
第十三章 电工专业知识
第一节 电力拖动与自动控制基础知识
电动机的机械特性按硬度分类有;
1)转矩增加而转速保持不变的机械特性，称为绝对硬特性;
2)转矩增加转速略有下降的机械特性，称为硬特性，
3)转矩增加转速下降幅度较大的机械特性，称为软特性。
按照运行条件分类，机械特性可分为固有特性和人为特性。
电动机的运行状态可话分为稳定状态和不稳定状态两种。
稳定运行条件：
M(n)=ML(n)
电动机的调速：
直流电动机的调速方法有;降低电源电压调速、电枢串电阻调速和减弱磁调速3种。
三相异步电动机调速方法有;改变供电电源的频率，进行调速。改变定子极对数，进行变极调速。改变电动机的转差率，进行调速。如定子调压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速，串级调速及电磁离合器调速等。
电动机制动运行：制动就是使拖动系统从某一稳定转速很快减速停车，或是为了限制电动机转速的升高，使其在某一转速下稳定运行，以确保设备和人身安全。
制动方法有机械制动、电气制动和自由停车3种。而电气制动方法又分为能耗制动、反接制动和回馈制动3种。
为了易于控制，电动机在减速阶段仍给出一定的拖动力，拖动力一般不小于0.3~0.5Fe。
主提升机供电方案：矿井主要提升机一般采用双回路供电，一回路发生故障时，可换接到另一回路进行供电。
提升机后备保护，以徐州卓尔电脑研究所生产的M12-3B提升机后备综合装置，它具有以下作用;
1)、提升容器位置检测及数字显示;
2)、提升机速度检测及数字显示;
3)、最大速度超速保护;
4)、减速段限速保护;
5)、接近井口限速2m/s保护;
6)、两次过卷安全保护;
7)、卡箕斗或松绳保护;
8)、深度指示器失效保护;
9)、减速点保护;
10)、故障类显示及声光报警;
11)、鼓掌记忆和复为;
12)、提升勾数记忆等。
提升系统的故障监视分为，一类是电气设备的故障监视，另一类是机械设备的故障监视。
提升机的安全保护装置;
1)、防止过卷装置;
2)、防止过速装置;
3)、过负荷和欠电压保护装置;
4)、限速装置;
5)、深度指示器失效保护装置;
6)、闸间隙保护装置;
7)、松绳保护装置;
8)、满仓保护装置;
9)、减速功能保护装置。
防止过卷装置、防止过速装置，限速装置和减速功能保护装置应设置为相互独立的双线型式。
第二节 钳工相关知识
通风设备
离心式通风机
离心式通风机由叶轮、轴、进风口、螺旋线形机壳、前导器、扩散器等组成。风流有轴向进，径向出。
离心式通风机装有前导器，通过前导器可使通风机叶轮进口出产生气流的扭曲，用来改善通风机的工作性能。
轴流通风机
轴流式通风机由叶轮、轴、集流气、整流器、外壳、扩散器等组成。风流有轴向进，轴向出。
矿井压气设备
矿井空气压缩机的主要组成部分：拖动部备、空气压缩机及附属装置(滤风器、冷却器、储气罐和输其等组成)。活塞式空气压缩机中，空气的压缩是由在气缸内做往复运动的活塞来完成的。有吸气过程、压缩过程、排气过程和膨胀过程，这四个叫一个循环过程。
自动停机保护有水温保护(40℃)、风包温度保护(120℃)、一级排气温度过高(160℃)、二级排气温度过高(160℃)、一级排气压力过高(额定压力±0.02MPa)、二级排气压力过高(额定压力±0.02MPa)、断水保护。
自动停机或报警有：润滑油压力过高(0.3MPa)、润滑油压力过低(0.05MPa)。
报警保护：润滑油温度过高(60℃)。
矿井排水设备
离心式水泵
离心式水泵主要由叶轮、叶片、轴、螺旋状泵壳等组成。
离心式水泵的工作参数：流量、扬程、功率、效率、转速等。离心式水泵主要部件的作用：
1)、叶轮：通过它把电动机输出的机械能传递给水，包水送的一定高度和距离。叶轮有闭式和开式两种。
2)、泵轴：是安装叶轮并带动叶轮旋转的部件，一般用碳素钢制成，泵轴与水接触的部分装有轴套。
3)、泵壳：是把叶轮推出的水收集起来，由一个圆形断面的出口送出。
4)、导向器：在多级离心式水泵中，在叶轮的外圆周上安装有带导叶固定的圆圈，叫导向器，也叫导水圈。作用：一是引导水流的运动方向;二是降低水流速度，将动压变为静压。
5)、返水道：作用是包高压水以最小的损失引入下一级叶轮进口。
离心式水泵启动要求：
1)、检查水泵等设备是否有机械故障。
2)、向泵腔及吸水管内注水，并把腔内气体全部排出。
3)、关闭水泵出口闸阀。
4)、送电，使水泵运转。
5)、水泵达到额定转速后，逐渐将闸阀开启，直到适当的开度。
矿井提升机
使用中的钢丝绳做定期试验时，如果安全系数小于系列数字，必须更换：
1)、专为升降人员用的小于7。
2)、升降人员和物料用的钢丝绳：升降人员时小于7;升降物料时小于6。
3)、专为升降物料用饿和悬挂吊盘用的小于5。
钢丝绳的安全系数定义为：钢丝绳各钢丝拉断力的总和与钢丝绳计算的最大静拉力之比。
液压传动是借助于处在密封容器内的液体的压力能来传递能量或动力。液压传动是借助于液体的动能来实现能量或动力的传递。
液压传动系统的组成：液压动力元件、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体5个部分。
第三节 矿井高压供电系统
矿井供电系统
由矿山电源、各级变电所、矿山各种电压等级的配电线路及各类用电设备组成的整体，称之为矿山供电系统。
矿山井下的供电一般有两种:形式深井供电系统和浅井供电系统。具体的供电方式取决于矿井年产量、开采方式、井下涌水量以及开采的机械化程度等多种因素。其中浅井供电系统又可分为两种不同的供电方式。1)、井下负荷不大时，采用低压向井下供电。2)、井下负荷较大时采用高压向井下供电。
地面变电所可分为两种类型：一种是35KV受电，设有35/6KV变压器，称为35KV变电所，另一种是6KV受电，不设主变压器降压只设高压配电装置，称之为6KV配电所。
矿山企业属于一类用户，必须具有两个独立电源。两个独立电源可采用平行双回路供电或环行供电方式，也可采用其他具有备用电源的专用线供电方式。变电所的主线可分为一次接线、二次母线和配出线三个部分。
一次接线
一次接线是指变电所的受电线路与主变压器之间的接线。
一次接线可分为线路变压器接线、桥式接线和单母线分段接线等几种。
桥式接线又分为：内桥、外桥和全桥三种接线方式。
二次母线
二次母线是与变压器二次侧联接的母线称为二次母线。二次母线的形式有三种：单母线接线、双母线接线、单母线分段接线。
井下中央变电所
井下中央变电所是井下供电的中心，它直接由地面变电所供电。对井下中央变电所供电的线路不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负井下全部负荷的供电。
采区变电所的高压接线
采区变电所是采区供电的中心，其任务是将井下中央变电所送来的6KV高压电能降为380~660V低压，向采掘工作面配电点及其他电气设备供电。采区变电所一般属于二类负荷。
电流保护装置的接线方式
电流保护装置的接线方式有3种方式：完全星形接线方式;不完全星形接线方式;差接接线方式。
继电保护的种类：有时限的电流保护;电流速断保护;三段式电流保护。
电力变压器保护
电力变压器的故障分为内部故障和外部故障。内部故障主要有：绕组的相间短路，匝间短路和单相接地短路等;外部故障有绝缘套管和引出线的相间短路和单相接地短路等。根据变压器的故障性质，变压器应装设瓦斯保护、速断保护、差动保护、过流保护、过负荷保护和温度保护。
第四节 采区供电
采区供电是否安全、可靠和经济合理，将直接关系到人身、矿井和设备的安全及采区生产的正常进行。目前我国综采工作面用电设备的电压等级已提高到1140V甚至3300V。除在供电上采取可靠的防止人身触电危险的措施外，还必须正确地选择电气设备的类型及参数，并采用合理的供电、控制和保护系统，加强对电气设备的维护和检修，以确保电气设备的安全运行和防止瓦斯、煤尘爆炸。
采区电气设备使用的高压配电箱应具有短路、过负荷和欠电压释放保护，控制回路还应具备有选择性咯漏电保护、高压电缆监视保护。按额定断流容量和短路时的动稳定性、热稳定性进行校验。
高压开关柜应具有完善的“五防”功能：1)、防止误合、误分断断路器;2)、防止带负荷分、断隔离开关;3)、防止带电挂接地线;4)、防止带接地线合闸;5)、防止误入带电间隔。
井下保护接地
保护接地：在中性点绝缘系统中，为防止漏电危及人身安全，要求电气设备的金属外壳通过接地装置与大地连接，称为保护接地。如果线路绝缘水平较低，电网对地分布电容较大，通过人体的电流可能达到或超过安全极限值，即30mA。为使流过人身电流在安全值以下，必须将接地电阻限制在一定范围内。井下接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得大于2Ω。
煤矿井下保护接地系统是由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线和接地线组成。其中，主接地极是在主副水仓内各放置一个厚度不小于5mm的钢板制成。局部接地极一般采用长1.5m，直径为35mm以上的渡锌钢管，也可用面积不小于0.6m2，厚度不小于3mm的钢板或采用长1m，直径不小于22mm的双根渡锌钢管，并联后相距5m以上，垂直埋入底板，深埋大于0.75m。接地母线的作用是将所有接地线连接到它的上面，一般采用渡锌扁铁或铜线。
电压畸变的影响划分为三个大的范畴：热应力，绝缘应力，负载设备应力。
谐波会增加设备的铜耗、铁耗和介质损耗，进而加剧设备的热应力。
节约用电的措施：1)、加强煤矿节电工作的技术管理。2)、提高现有设备的工作效率，减少间接能量损耗。3)、减少输电线路的能量损耗。4)、正确选择和使用电气设备，提高系统的功率因数。5)、改造老设备，推广新技术。6)、变压器的经济运行。7)、提高功率因数。
提高功率因数的方法有如下3种：提高负荷的自然功率因数、人工补偿法提高功率因数、补偿电容器的补偿方式和联接方法。
第五节 可编程控制器
定时器FX2系列PLC没有100ms定时器200点(T1~T199)时间设定值为0.1~3276.7s;10ms定时器46点T200~T245，时间为0.01~327.67s;1ms积算定时器4点T246~T249，时间设定为0.1~3276.7s。
计数器有两种类形一种是通用计数器C0~C99公100点;一种是失电保持计数器C100~C199公100点，其设定均为K1~K32767。失电保持计数器C100~C199即使停电，其当前值和输出触点的位置/复位状态也能保持。
高速计数器在FX2系列PLC中共有21点。元件号为C235~C25。在PLC中共享6个输入端X0~X5。
LD和LDI指令的操作元件可以是输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C。
LD指令称“取指令”。其功能是使常开触点与左母线连接。
LDI指令称“取反指令”。其功能是使常闭触点与左母线连接。
OUT指令可以是输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C。
OUT指令称“输出指令”或“驱动指令”。其功能是输出一个结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈。
AND指令和ANI指令的操作元件可以是继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C。
AND指令又称“与指令”。其功能是使继电器的常开触点与其他继电器的触点串联。
ANI指令又称“与非指令”。其功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点串联。
OR指令和ORI指令指继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成混联电路并联时可以使用。
OR指令又称“或指令”。其功能是使继电器的常开触点与其他继电器的触点并联。
ORI指令又称“或非指令”。其功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点并联。
ANB指令和ORB指令是只在梯形图中，可能出现电路块与电路块串联或者并联的情况用，
ANB指令有称“电路块与指令”，其功能是使电路块与电路块串联。
ORB指令有称“电路块或指令”，其功能是使电路块与电路块并联。
MC指令“主控指令”和MCR指令“主复位指令”;MPS指令又称“进栈指令”、MRD指令又称“读栈指令”、MPP指令又称“出栈指令”。SET指令又称“置位指令”，RST指令又称“复位指令”，PLS指令又称“上升沿脉冲微分指令”，PLF指令又称“下降沿脉冲微分指令”。STL指令又称“步进接点”指令，RET指令又称“步进返回”指令。
第六部分 高级矿井维修电工技能要求
第十四章 基本操作能力
第一节 计算能力
三相短路电流计算公式：
Id3=
两相短路电流计算公式：
Id2=
电阻忽略不计三相短路电流和两相短路电流计算公式为：
Id3=
Id2=
高压电机的过流保护的计算及整定
电机速断保护
异步电动机应躲过启动电流 IZ=KKKCIst/Ki
KK—可靠系数;采用GL型继电器取1.6~14.8，DL型取1.4~1.6;
KC—接线系数;接在相上为1，接相差上为
;
Ki—电流互感器变比;
Ist—电机启动电流。
过载保护
动作时间应躲过启动时间。
过载保护动作电流
IZ=KKKCIN/Kf Ki
KK—可靠系数;动作于信号取1.1，动作于跳闸取1.2~1.4。
KC—接线系数;接在相上为1，接相差上为
;
Ki—电流互感器变比;
Kf—返回系数，取0.85;
IN—电动机额定电流。
变压器电流保护的整定计算
电流速断应按躲过变压器二次三相短路电流计算保护动作电流
IZ=KKKCId3/Ki
KK—可靠系数;采用GL型继电器取1.4，DL型取1.2。
KC—接线系数;接在相上为1，接相差上为
;
Ki—电流互感器变比;
Id3—变压器二次最大三相短路电流。
过流保护
动作电流
IZ=KKKCI1/Kf Ki
KK—可靠系数;取2~3;
Kf—返回系数，取0.85;
I1—变压器一次额定电流。
灵敏度校验
速断保护灵敏系数
Km=
ⅰ>2
过流保护的灵敏系数
Km=
>1.5
单相短路灵敏系数
Km=
>1.5
I
--变压器一次最小两相短路电流;
I
--变压器二次最小两相短路电流;
I
--变压器二次最小两单相短路电流;
Ki—变压器一次电流互感器变比;
Ku—变压器变比;
Kmx—单相短路的相对灵敏系数。
高低压电缆截面选择计算
高压电缆的截面一般按两种方法选择：
1、按持续允许电流 ：
KIp≥Ia
Ip—电缆允许载流量;
K—环境温度校正系数，25℃时为1;
Ia—通过电缆的最大持续工作电流。
2、按经济电流密度： S=IN/J
S—电缆截面;
IN—电缆的持续工作电流;
J—经济电流密度。
J的取值决定于电缆的年运行小时，一般年运行小时在3000~5000小时，J值对铜芯电缆取2.25，对铝芯电缆取1.73。若年运行小时小于3000小时，J分别取2.5和1.93。若大于5000小时，J分别取2.0和1.53。
低压电缆
电缆工作时的负荷电流应小于电缆所允许的持续电流，所选电缆应保证距离最远，容量最大的采掘设备在重载启动是的端电压不低于额定电压的75%。电动机正常运行时端电压不得低于额定电压的95%。
1、按持续允许电流选择截面 ：
KIp≥Ia
Ip—电缆允许载流量;
K—环境温度校正系数，25℃时为1;
Ia—通过电缆的最大持续工作电流。
先计算出功率P=KX∑PN
在计算干线电缆通过的工作电流
I=P×103/
UNCOSΦ
第二节 组织能力
提升机控制设备的安装
主电机的安装步骤如下进行：电动机底盘的安装和调整;轴承座的安装和调整;定、转子的安装调整，电动机轴找中心，轴和轴瓦配合;紧固地脚螺钉等;安装润滑系统，通风系统，接地装置;安装刷架和电刷，进行外部接线;二次浇灌。
高压开关柜的安装
开关柜安装需用的基础型钢应平行，并在同一水平面内，接地应良好，底脚螺栓应垂直、牢固。
换向器的安装：
1)、换向器的固定、找正。2)、换向器各接触器间控制连线。3)、换向器周围装围栅及栅栏门闭锁开关。4)、换向器的调整5)、换向器的试验。
提升设备保护装置试验一般包含以下主要内容：
1)、过卷保护;2)、过素保护3)、限素保护4)、过流保护5)、过、欠电压保护6)、滑绳保护7)、松绳保护8)、急停开关功能9)、深度指示器失效保护10)、反转保护11)、提升机与井筒信号系统的闭锁功能12)、主轴承温度保护13)、制动器监测保护14)、减速功能保护15)、制动油过压监测16、满仓保护。
第三节 识图能力
电气线路图种类繁多，再复杂的电路土，总是可以分解为几个功能部分，即单元线路。对各个元件的功能有所了解，便可把一个复杂的线路图分解为许多简单的线路。整个线路问题就解决了。(识图)
第四节 智能测量仪器的使用
目前在一些短暂而变化迅速信号的测试中已逐步的采用有数字存储功能的数字存储示波器和瞬态波形存储器以替代光线示波器和机械扫描示波器。
数字存储示波器的工作原理是输入的模拟信号竟直流选择开关、衰减器和放大器后，输入到模拟量/数字量(A/D)转换器，快速地将变化中某一瞬间的模拟量转换为所对应变化的数字量后，输入到存储器上存储下来。存储下来的数字量经过数字量/模拟量(D/A)转换器转换成对应的一系列模拟量输出显示。
暂态波形存储器有两种输出方式，一种是有存储器(RAM)中读出的数字量通过转换器转换成相应的模拟量，用外接阴极示波器显示被记录的波形。另一种是送入微型计算机内存，以便微机处理。
智能化仪表的使用
智能化仪表就是将计算机技术应用于仪器仪表的一种新型测量仪表，它在某些方面具有模仿人工智能的特性，使仪表内的各个环节自动地协调工作，并具有数裾处理和故障诊断的功能。
智能化仪表的基本类型
仪器仪表一般由检测元件和显示仪表组成。智能化仪表是指检测元件为智能型或显示仪表为智能型或者二者均为智能型的仪器仪表。
智能检测元件一般在普通检测元件的基础上，配以相应的电子线路和其他传感器，实现自动温度补偿、自动线性化补偿、自我保护以及自动信号变换等功能，从而提高了检测元件的稳定性和测量的准确度。具有较高的抗干扰性能。
智能型显示仪表
智能型显示仪表发展速度较快，最常见的智能型测量仪表是那些多功能的综合测量仪表。一般可以同时测量多个参数。智能化仪表的发展依赖于电子技术的发展，随着电子技术的发展，智能化仪表在体积较以前大为减小，使用仪表的能耗越来越低。并且能测量高速变化的量。
智能化仪表的使用应根据实际测量要求来选择，应特别注意仪表的量程范围和准确度以及显示位数。智能仪表的测量误差主要是四舍五入所产生的。智能仪表与其他普通仪表一样，一般在最大量程的2/3处其测量准确度最高。
智能化仪表在使用中要注意防尘、防潮和防腐，因为智能仪表的线路板布线都比较细且线间距都比较小，微小和尘粒和水珠都可能造成短路，轻微的腐蚀也有可能造成断路，轻者影响测量的正常进行，重者可能损坏仪表。
