城市轨道交通电工电子技术及应用 (5)
《电工电子技术基础》课程标准
《电工电子技术基础》课程标准课程编号：062040使用专业：城市轨道交通运营管理专业课程类别：基础学习领域课程修课方式：必修课教学时数：180一、课程定位和课程设计：（一）课程性质与作用《电工电子技术基础》课程是高职高专机电、数控等专业学生必修的一门技术基础课,包括电工技术、电机与控制以及模拟电子技术和数字电子技术等部分内容。
《电工电子技术基础》是研究电路的基本定律、基本分析方法及基本知识和应用；变压器、电动机以及常用控制电器的基本原理和应用；常用电子元件及模拟电子电路、数字电子电路的原理及应用。
《电工电子技术》是机电、数控等专业前导课程，后续课程有《单片机原理与应用》、《传感器与检测技术》、《液压与气压传动技术》《城轨交通供电》、《城轨电气控制及PLC技术》等。
《电工电子技术基础》又是学生考取中级和高级电工职业资格证书的核心课程。
（二）课程设计思路课程设计的总体思路：基于工作过程和工作任务的结构模式。
遵循以“应用为目的，以必须、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，以“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”为主线，坚持基本知识点的学习，在相关知识的学习中注重培养学生分析问题、解决问题的能力。
结合现场参观、实践环节和课程设计等技能训练，突出对学生综合能力及创新能力的培养。
《电工电子技术》课程的任务是使学生在以有的物理知识基础上，掌握有关电工技术与电子技术方面必备的基本理论、基本知识和基本实践技能，为学好专业知识、从事生产第一线的专业技术工作以及进一步提高科学技术知识水平打下一定的基础，同时培养学生辩证唯物主义观点和分析问题、解决问题的能力。
二、课程目标（一）知识目标1、掌握电路的基本概念、基本知识，能用电路的基本定律对直流、交流电路进行分析计算。
2、掌握变压器、电动机的基本原理和应用，掌握常用控制电器的基本结构和功能，了解安全用电知识和安全用电措施。
3、掌握半导体元件的结构、工作原理和伏安特性，掌握基本放大电路的组成原理和分析方法，整流、滤波、稳压、调压电路的原理和应用。
《轨道交通电工电子技术与应用》课程标准
《轨道交通电工电子技术与应用》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校轨道交通类专业必修的一门理论与实践相结合的专业类平台课程，其任务是让轨道交通类各专业学生掌握设备使用、维护、检测与维修等活动所必需的电工电子技术的基础知识和基本技能，为培养其行业通用能力提供课程支撑，同时也为相关专业后续课程学习奠定基础。
二、学时与学分108学时，6学分。
三、课程设计思路本课程按照立德树人根本任务要求，突出职业能力培养，兼顾中高职课程衔接，高度融合电路基础、电工技术和电子技术等知识技能学习和职业精神培养。
1.依据轨道交通专业类行业面向和职业面向，以及《中等职业学校轨道交通专业类课程指导方案》中确定的人才培养定位、综合素质、行业通用能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出电路分析、线路安装、仪器仪表使用等能力的培养，结合学生职业生涯发展需要，确定本课程目标。
2.根据课程目标，以及客货运服务、安装调试、检修维护等岗位需求，对接国家职业标准（初级）、职业技能等级标准（初级）中涉及电工电子技术的基础知识、基本技能和职业操守，兼顾职业道德、职业基础知识、安全知识、相关法律法规知识，反映技术进步和生产实际，体现科学性、前沿性、适用性原则，确定本课程内容。
3.以“直流电路和交流电路分析为基础，通过三相电动机认知和电子电路入门掌握电工电子基础技术以及轨道交通的行业应用”为主线，设置模块和教学单元，将职业岗位所需要的理论知识、专业技能和职业素养有机融入。
根据学生认知规律和职业成长规律，序化教学内容。
四、课程目标学生通过学习本课程，掌握电工电子技术的基础知识与基本技能，具备简单电路分析和仪器仪表使用的能力，形成良好的职业道德和职业习惯。
I.掌握电工电子电路的组成与分析方法，能识别简单的电路图，会按工艺规范连接电路。
2.了解常用电工电子元器件的特性与参数，认识元器件的图形符号与文字符号，能对常见电工电子元器件进行识别。
《电工电子技术及应用》第五章---电动机习题
《学习指导与练习》上的题(P54)二、单项选择题1.三相异步电动机的定子绕组通入三相对称交流电后，在气隙中产生（）。
【A】A.旋转磁场B.脉动磁场C.恒定磁场D.永久磁场2.某三相六极异步电动机，接在工频380V三相交流电源上，则其转速为（）。
【D】A. 3000r/minB. 1000r/minC. 2950r/minD. 970r/min3.绕线转子异步电动机三相转子绕组为了串接起动变阻器方便，一般采用（）。
【A】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.Y或△联结都可以5.三相异步电动机旋转磁场的转速与磁极对数有关，对于4磁极电动机，交流电变化一个周期时，其磁场在空间旋转了（）。
【C】A. 2周B. 4周C. 0.5周D.0.25周6.下面各选项是三相异步电动机的磁路组成，错误的是（）。
【C】A.定子铁心B.转子铁心C.机座D.气隙7.起重机下放重物时，重物能保持一定速度匀速下降的主要原因是电动机处于（）。
【C】A.反接制动状态B.能耗制动状态C.回馈制动状态D.电动运行状态8.绕线转子三相异步电动机转子串电阻调速属于（）。
【A】A.变转差率调速B.变极调速C.降压调速D.变频调速9.把运行中的三相异步电动机的任意两相电源线对调，电动机的运行状态变为（）。
【D】A.反接制动B.反转运行C.先是反转运行，后是反接制动D.先是反接制动，后是反转运行10.为了使三相异步电动机能采用Y/△降压起动，电动机正常运行时必须是（）。
【B】A.Y联结B.△联结C.Y/△联结D.△/Y联结11.三相异步电动机的定子铁心及转子铁心均采用硅钢片叠成的原因是（）。
【A】A.减少铁心中的能量损耗B.允许电流通过C.价格低廉D.制造方便12.弱磁调速适用于（）。
【D】A.三相笼型异步电动机B.多速异步电动机C.三相绕线转子异步电动机D.直流电动机13.三相异步电动机的转差率s=1时，电动机的状态是（）。
【C】A . 额定运行状态B . 反接制动状态C . 接通电源起动瞬间D .回馈制动状态14.三相异步电动机回馈制动状时，其转差率为（ ）。
铁道运输服务专业指导性人才培养方案
铁道运输服务专业指导性人才培养方案一、专业及代码专业类别：轨道交通类（代码：08）专业名称：铁道运输服务（专业代码：700107）二、入学要求与基本学制入学要求：初中毕业生或具有同等学力者基本学制：3年三、培养目标本专业落实立德树人根本任务，注重学生德智体美劳全面发展，培养具有良好的职业品质和劳动素养，掌握跨入轨道交通行业所必需的基础知识与通用技能，以及本专业对应职业岗位所必备的知识与技能，能胜任铁路车务、铁路客运、铁路货运以及相应服务、管理等一线工作，具备职业适应能力和可持续发展能力的高素质劳动者和复合型技术技能人才。
四、职业面向五、培养规格（一）综合素质1.树立正确的世界观、人生观、价值观，具有良好的思想政治素质，坚定拥护中国共产党领导和我国社会主义制度，践行社会主义核心价值观，具有深厚的爱国情感，砥砺强国之志、实践报国之行。
2.具有社会责任感，履行公民义务，行使公民权利，维护社会公平正义。
具有较强的法律意识和良好的道德品质，遵法守纪、履行公民道德规范和中职生行为规范。
3.具有扎实的文化基础知识和较强的学习能力，继承发扬新时代“火车头”精神，怀揣奉献自我、守护平安的职业情怀，为专业发展和终身发展奠定坚实的基础。
4.具有理性思维品质，崇尚真知，能理解和掌握基本的科学原理和方法，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为。
5.具有良好的心理素质和健全的人格，理解生命意义和人生价值，掌握基本运动知识和运动技能，养成健康文明的行为习惯和生活方式，具有健康的体魄。
6.具有一定的审美情趣和人文素养，了解古今中外人文领域基本知识和文化成果，能够通过1～2项艺术爱好，展现艺术表达和创意表现的兴趣和意识。
7.具有积极劳动态度和良好劳动习惯，具有良好职业道德、职业行为，形成通过诚实合法劳动创造成功生活的意识和行为，在劳动中弘扬劳动精神、劳模精神和工匠精神。
8.具有正确职业理想、科学职业观念和一定的职业生涯规划能力，能够适应社会发展和职业岗位变化。
邓允主编《电工电子技术及应用(第二版)》第五章习题详解
《电工电子技术及应用（第二版）》（邓允主编，化学工业出版社,2011年）思考题与习题详解第五章 异步电动机的继电接触控制电路5-1 按钮和开关的作用有什么不同？【解】按钮是一种结构简单但应用极为广泛的主令电器。
它用来接通或断开电流较小的控制电路（如控制接触器、继电器等），从而控制电动机或其它电气设备的运行。
开关主要用于不经常操作的低压电路中，用于接通或切断电源与负载的联系。
5-2交流接触器有何用途？交流接触器由哪几个部分组成？各有什么作用？【解】交流接触器是广泛用于电力的通断和控制电路。
它利用主触点来通断主电路，利用辅助触点来执行控制指令。
交流接触器由电磁操作机构、触点和灭弧装置等三部分组成。
电磁操作机构实际上就是一个电磁铁，它包括吸引线圈、山字型的静铁心和动铁心。
触点可根据通过电流大小的不同，分为主触点和辅助触点。
主触点一般为三极动合（常开）触点，电流容量大，通常装有灭弧装置，主要用在主电路中。
辅助触点有动合（常开）和动断（常闭）两种类型，主要用在控制电路中。
当吸引线圈通电时，衔铁被吸合，通过传动机构使触点动作，达到接通或断开电路的目的；当线圈断电后，衔铁在反力弹簧的作用下回到原始位置使触点复位。
5-3 交流接触器的主触点和辅助触点各有什么特点？如何区分常开辅助触点和常闭辅助触点？【解】主触点接在主电路中，用来接通或断开电源与电动机；辅助触点接在控制电路中，常与按钮配合使用，用来实现电动机的各种控制。
区分常开辅助触点和常闭辅助触点，可用万用电表的欧姆档测两端的电阻值即可判断。
5-4 在电动机主电路中，既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用有什么不同？为什么照明电路只装熔断器而不装热继电器？【解】熔断器和热继电器的保护范围不同，不能相互替代。
熔断器对电路进行严重过载或短路保护，热继电器对电路进行一般过载保护。
照明电路一般只会发生电源短路的故障，而不会出现过载，所以只需要熔断器进行保护。
《城市轨道交通车站机电设备运行与维修》课程标准机电技术
《城市轨道交通车站机电设备运行与维修》课程标准一、课程基本信息课程代码：18072060学时数：72 学分：4先修课程：《城市轨道交通电工电子技术》、《电机与电气控制》、《城市轨道交通牵引供电》、《城市轨道交通车站设备》等。
后续课程：毕业实习。
二、课程性质该课程是五年制高职学校学生的一门专业课程，为培养轨道交通机电技术运用管理的高素质人才的目标服务，在前续课程的基础上进一步培养学生的职业意识，为后续课程打下基础。
1.与前续课程的联系通过《城市轨道交通电工电子技术》、《电机与电气控制》、《城市轨道交通牵引供电》、《城市轨道交通车站设备》等的学习，学生了解了城市轨道交通车站机电设备的一些基础知识和总体组成，为以后学习打好基础。
2.与后续课程的关系为学生后续毕业实习打下高度的相关基础，为学生在以后工作中提供轨道交通机电技术运用管理方面的必要知识。
《城市轨道交通车站机电设备运行与维修》是五年制高职城市轨道交通机电技术专业学生的一门必修的专业方向课程。
三、课程的基本理念本课程是城市轨道交通机电技术专业的一门专业方向课程，是本专业核心能力的支撑。
其前修课程是通过《城市轨道交通电工电子技术》、《电机与电气控制》、《城市轨道交通牵引供电》、《城市轨道交通车站设备》等专业基础课程，是专业基础课程知识的具体应用及专业基础能力的进一步提升，同时为学生后续的毕业实习打下坚实的知识与能力基础。
木课程所面向的职业岗位为城市轨道交通综合机电维修工、电梯运营与维修工、一线机电设备运行与管理岗位等，通过本课程学习，使学生具有一定的职业素养，为学生的职业综合能力形成奠定基础。
四、课程的设计思路本课程其总体设计思路是，本课程面向城市轨道交通运营及生产企业，根据生产、管理、服务第一线从事车站机电设备维护、检修、管理工作的需要，以培养学生对城市轨道交通车站机电设备分析能力为重点，在分析学习领域对应的典型工作任务所需知识、技能、素质的基础上，参照行业职业资格标准，确定教学内容。
城轨供电电工电子技术-项目一 城市轨道交通电气系统
直流系统
电压（V）
标准
最低
750
500
1500
1000
3000
2000
最高 900 1800 3600
表1-1-1 国际电工委员会拟定的直流系统电压标准
10
三、城市电网对轨道交通的供电方式及负荷等级
供电方式
1 集中式供电
在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电 所。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供 牵引变电所与降压变电所，如图1-1-6所示。主变电所应有两路独立的 进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便 于管理和运营。
24140(拖车)22800(动车) 3000 3800 1860 1860
24390(拖车)22800(动车) 3000 3800 1860 1860
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三、城市轨道交通车辆与车辆电气
技术参数 列车编组
供电及受流方式
北京早期车辆 2~6辆
DC750V(接触轨)
表1-2-1 国内各城市地铁列车编组及主要技术参数
北京复—八线 6辆(3动3拖)
上海1号线 8辆(4动4拖)
上海2号线 6辆(4动2拖)
广州1号线 6辆(4动2拖)
DC750V(接触轨)
DC1500V(接触网)
图1-2-3 轨道电路原理图
24
二、轨道电路
（二）轨道电路分类 轨道电路可以按照按接线方式、供电方式、电气牵引区段轨道电路按照牵引电 流通过的轨条、道岔区段轨道电路结构等进行分类，如图1-1-9所示。
图1-2-4 轨道电路分类
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二、轨道电路
（三）轨道电路重要参数
1 道碴电阻
电路的三种状态(城市轨道交通电工电子技术及应用)
I
1)电压与电流
+
+
E
S
I E Ro R
-U
Ro
U E RoI
-
R
U IR
U
E
当电源内阻 Ro<< R 时， 则U E ，表明当电流(负载)
变动时电源的端电压变动不大， O
I
这说明它带负载能力强。
电源的外特性曲线
2 )功率与功率平衡
U E RoI
UI EI Ro I 2
S
其特征如下：
-U
R
Ro
-
U 0
电源端电压为零
E I IS Ro
短路电流（很大）
PE P RoI 2 电源产生的电能全被内阻所消耗
P0
负载功率为零
短路通常是一种严重事故，应该尽力预防。
电源短路
电源短路
电源短路
1、电流表在电路中的作用相当于一根导线。 2、电压表在电路中的作用相当于断路。
电源端电压 （ 即开路电压） U E RoI 等于电源电动势
P0
负载功率为零
二、短路
是指电源未经过任何负载而直接由导线接通 成闭合回路。短路时，电路中电流比正常工作时 大很多，易造成电路损坏、电源瞬间损坏、如温 度过高烧坏导线、电源等。所以应避免短路发生。
I
+
+
当电源的两端被短接时， E
电路的三种状态
开路 短路 有载工作状态
一、开路
开路也叫断路，是指电源与负载之 间未接成闭合回路。因为电路中某一处 因中断，没有导体连接，电流无法通过， 导致电路中电流消失，一般对电路无损 害。
当开关断开时， 电源处于开路(空载) 状态，不输出电能， 其特征如下：
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电气设备的接地与接零： •保护接零
U W N
工 作 接 地
工 作 接 零
FU
保 护 接 零
单相 三眼插座
M
二．安全用电
3、安全用电措施
电气设备的接地与接零： •重复接地
U V W N
FU
M
M
二．安全用电
4、电气防雷、防火和防爆
•电气防雷 常采用避雷针、避雷线、避雷网、避雷带和避雷器等 避雷装置进行防雷。
一．城市轨道交通供电简述
1、城市轨道交通供电系统的组成
•电力牵引供电系统 ：主要由牵引变电站、接触网(架空 线或接触轨)、回流线、馈电线、轨道组成 。
轨道交通 轨道交通
一．城市轨道交通供电简述
1、城市轨道交通供电系统的组成
•动力供电系统 ：主要由降压变电站、配电所(室)、配电 线路组成 。
轨道交通 主变电站 降压 变电站 区间配电 区间 配电 区间 配电 降压 变电站 区间配电 轨道交通 主变电站
3、安全用电措施
电气设备的接地与接零：
•工作接地
为了保证电气设备在正常或发生事故的情况下能可靠地 运行，将电路中的某一点接地，称为工作接地。例如三相 变压器三相绕组星形联接时中性点接地和避雷设备(避雷 针、避雷器)的接地。
二．安全用电
3、安全用电措施
电气设备的接地与接零： •保护接地
二．安全用电
二．安全用电
1、电流对人体的伤害
•触电对人体伤害的程度与电流大小、触电时间长短、电流 通过人体的途径、电流的种类和电压的高低、以及人体的 状况有关。
•根据触电对人体伤害的程度不同，触电主要有电击和电伤 两类。
二．安全用电
2、触电形式
•单相触电
二．安全用电
2、触电形式
•两相触电
U V U W V W
二．安全用电
4、电气防雷、防火和防爆
•电气防火 应按场所的危险等级正确地选择、安装、使用和维护 电气设备及电气线路，按规定正确采用各种保护措施。 •电气防爆 电气防爆措施主要有：合理选用防爆电气设备，正确 敷设电气线路，保持场所良好通风；保证电气设备的正常 运行，防止短路、过载；安装自动断电保护装置，对危险 性大的设备应安装在危险区域外；防爆场所一定要选用防 爆电机等防爆设备，使用便携式电气设备应特别注意安全； 电源应采用三相五线制与单相三线制，线路接头采用熔焊 或钎焊。
车站 配电
车站 配电
一．城市轨道交通供电简述
2、城市轨道交通电力牵引的制式
•制式是指供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电 流和电压制式，如直流制或交流制、电压等级、交流制中 的频率（工频或低频）以及交流制中是单相或三相等。 •城市轨道交通采用直流供电 ，国际电工委员会拟定的电 压标准为：直流电压750V和1500V 、3000V三种。 •我国国家标准采用DC750V和DC1500V两种。北京城 市轨道交通采用750V直流供电电压，上海、广州、南京、 深圳等城市轨道交通采用1500V直流供电电压。
《城市轨道交通 电工电子技术及应用 》
（4学时）
单元5 城市轨道交通供电及用电知识
单元5.城市轨道交通供电及用电 知识
单元学习目标 1.掌握城市轨道交通供电系统的组成； 2.掌握城市轨道交通电力牵引的制式； 3.掌握触电的形式； 4.了解安全用电常识； 5.掌握城市轨道交通电气防雷、防火和防爆的措 施。
二．安全用电
5、城市轨道交通供电设备的运行与检修
•正常运行工作 •异常情况处理 •设备检修 •运行分析 •技术资料管理
二．安全用电
2、触电形式
•跨步电压触电
接地电流 电位分布 曲线
二．安全用电
3、安全用电措施
•安全电压：我国根据不同的环境条件，规定安全电压为： 在干燥、无导电粉末等危险程度较低的建筑物中为50V； 一般情况下是36V；在特别潮湿的环境或金属构架上工作 时为24V或12V。
•电气安全用具：
二．安全用电