第1部分 电工基础知识 3
第1章 电路的基本概念和定律 3
1.1 电路模型 3
1.1.1 认识电路 3
1.1.2 电路模型 5
1.2 电路的基本物理量 6
1.2.1 电流（Current） 6
1.2.2 电压（Voltage） 8
1.2.3 电位（Electric Potential） 10
1.2.4 电动势（Electro Motive Force） 12
1.2.5 电功（Electric Work） 13
1.2.6 电功率（Electric Power） 13
1.3 电路的工作状态 17
1.3.1 通路状态（有载） 17
1.3.2 开路状态（断路） 17
1.3.3 短路状态（捷路） 17
1.4 欧姆定律 18
1.5 电源模型 20
1.5.1 电压源 20
1.5.2 电流源 22
1.5.3 电源连接的特殊情况 23
1.5.4 电压源与电流源的等效变换 24
1.6 电阻、电容和电感 26
1.6.1 电阻 26
1.6.2 电容 30
1.6.3 电感 33
1.7 基尔霍夫定律 35
1.7.1 基尔霍夫电流定律（Kirchhoff’s Current Law，KCL） 35
1.7.2 基尔霍夫电压定律（Kirchhoff’s Voltage Law，KVL） 37
思考与练习 39
第2章 直流电路的分析方法 44
2.1 电阻的连接 44
2.1.1 电阻的串、并联 44
2.1.2 电阻的星形连接与三角形连接 47
2.2 支路电流法 50
2.3 结点电压法 52
2.4 叠加定理 54
2.5 戴维南定理和诺顿定理 56
2.5.1 戴维南定理 56
2.5.2 诺顿定理 58
2.6 受控电源电路的分析 59
思考与练习 61
第3章 正弦交流电路的分析 65
3.1 正弦交流电的概念 65
3.1.1 正弦交流电的定义及描述 65
3.1.2 正弦量的三要素 66
3.1.3 正弦量的有效值和相位差 66
3.2 正弦交流电的相量表示 68
3.2.1 复数的概念及计算 68
3.2.2 正弦量的相量表示方法 69
3.3 单一参数电压与电流相量关系 70
3.3.1 电阻元件的电压与电流相量关系 70
3.3.2 电感元件的电压与电流相量关系 70
3.3.3 电容元件的电压与电流相量关系 72
3.4 基尔霍夫基本定律相量表示和阻抗串并联 73
3.4.1 KCL和KVL的相量形式 73
3.4.2 RLC串联电路的阻抗 75
3.4.3 阻抗的串并联 77
3.5 电路功率和功率因数的提高 79
3.5.1 单一元件的电路功率 79
3.5.2 RLC电路的功率 81
3.5.3 功率因数的提高 83
3.6 三相交流电源 85
3.6.1 对称三相电动势的产生和特征 85
3.6.2 三相对称电源的连接 86
3.7 三相负载电路 88
3.7.1 负载作Y形连接的三相电路 89
3.7.2 负载作△形连接的三相电路 90
3.7.3 三相电路中的功率 92
思考与练习 94
第4章 工业企业供电和安全用电 96
4.1 工业企业供电 96
4.1.1 发电厂 96
4.1.2 电力网 98
4.1.3 输配电所 98
4.1.4 工厂配电系统 99
4.2 触电及救护 100
4.2.1 触电的类型 100
4.2.2 常见的触电方式 101
4.2.3 触电急救常识 103
4.3 安全电压和安全技术 105
4.3.1 使用安全电压 105
4.3.2 接地和接零 106
4.3.3 防雷保护 108
4.3.4 使用漏电保护装置 109
4.4 安全用电注意事项 110
思考与练习 111
第5章 磁路及变压器 112
5.1 磁路的基本知识 112
5.1.1 磁路的概念 112
5.1.2 磁路的主要物理量 113
5.1.3 磁路的欧姆定律 113
5.1.4 交流铁芯电磁关系 114
5.1.5 功率损耗 115
5.1.6 铁磁材料及特性 115
5.2 变压器 117
5.2.1 变压器的结构 117
5.2.2 变压器的工作原理 118
5.2.3 变压器的铭牌 120
5.2.4 变压器的效率特性 121
5.2.5 几种典型变压器 121
思考与练习 123
第6章 三相异步电动机 124
6.1 三相异步电动机的结构、分类及铭牌 124
6.1.1 三相异步电动机的结构组成 124
6.1.2 三相异步电动机的分类 125
6.1.3 三相异步电动机的铭牌 125
6.2 三相异步电动机的工作原理 126
6.2.1 旋转磁场的建立 126
6.2.2 转速及转差率 128
6.2.3 输出转矩 128
6.3 三相异步电动机的启动 128
6.3.1 直接启动（全压启动） 129
6.3.2 降压启动 129
6.4 三相异步电动机调速 131
6.4.1 变频调速 131
6.4.2 改变转差率调速 131
6.4.3 变极调速 132
6.5 三相异步电动机制动 132
6.5.1 机械制动 133
6.5.2 电气制动 133
思考与练习 134
第7章 继电器接触器控制电路 135
7.1 常用低压电器 135
7.1.1 开关与断路器 135
7.1.2 主令电器 137
7.1.3 电磁式接触器 139
7.1.4 继电器 139
7.1.5 熔断器 143
7.2 典型电气控制线路 144
7.2.1 三相交流电动机的启动控制 144
7.2.2 三相交流电动机的正反转控制 145
7.2.3 三相交流电动机的行程控制 147
7.2.4 三相交流电动机的时间控制 148
7.2.5 三相交流电动机的制动控制 149
7.3 常用电气控制系统图 151
7.3.1 电气原理图 151
7.3.2 电器元件布置图 153
7.3.3 电气安装接线图 154
思考与练习 155
第8章 Proteus和斯沃数控仿真软件基础知识 156
8.1 Proteus软件基础知识 156
8.1.1 Proteus功能概述 156
8.1.2 Proteus ISIS的界面及设置 156
8.1.3 电路原理图设计及仿真 172
8.1.4 Proteus ISIS的库元件 178
8.2 斯沃数控仿真软件基础知识 184
8.2.1 斯沃数控仿真软件简介 184
8.2.2 斯沃数控仿真软件的应用模块 186
8.2.3 斯沃数控仿真软件仿真接线实例 191
第2部分 电工技能 197
第9章 电工基础实验 197
9.1 实验一：电路元件伏安特性的测量 197
9.1.1 实验目的 197
9.1.2 理论知识 197
9.1.3 实验器材 198
9.1.4 实验内容和步骤 198
9.1.5 Proteus软件仿真 200
9.1.6 报告要求 203
9.2 实验二：基尔霍夫定律 203
9.2.1 实验目的 203
9.2.2 理论知识 203
9.2.3 实验器材 204
9.2.4 实验内容和步骤 204
9.2.5 Proteus软件仿真 205
9.2.6 报告要求 206
9.3 实验三：叠加定理 206
9.3.1 实验目的 206
9.3.2 理论知识 206
9.3.3 实验器材 207
9.3.4 实验内容和步骤 207
9.3.5 Proteus软件仿真 209
9.3.6 报告要求 210
9.4 实验四：戴维南定理 210
9.4.1 实验目的 210
9.4.2 理论知识 210
9.4.3 实验器材 211
9.4.4 实验内容和步骤 211
9.4.5 Proteus软件仿真 213
9.4.6 报告要求 214
9.5 实验五：交流电的认识 215
9.5.1 实验目的 215
9.5.2 理论知识 215
9.5.3 实验器材 217
9.5.4 实验内容和步骤 217
9.5.5 Proteus软件仿真 219
9.5.6 报告要求 221
9.6 实验六：日光灯功率因数的提高 221
9.6.1 实验目的 221
9.6.2 理论知识 221
9.6.3 实验器材 223
9.6.4 实验内容和步骤 223
9.6.5 Proteus软件仿真 224
9.6.6 报告要求 227
9.7 实验七：三相异步电动机的长动控制 227
9.7.1 实验目的 227
9.7.2 理论知识 227
9.7.3 实验器材 228
9.7.4 实验内容和操作步骤 229
9.7.5 Siwo软件仿真 230
9.7.6 报告要求 231
9.8 实验八：三相异步电动机的正反转控制 231
9.8.1 实验目的 231
9.8.2 理论知识 231
9.8.3 实验器材 232
9.8.4 实验内容和操作步骤 233
9.8.5 Siwo软件仿真 234
9.8.6 报告要求 235
第10章 综合实训 机床电气控制系统安装和调试 236
10.1 机床电气控制系统平台概述 236
10.2 机床电气控制系统平台元件分析 237
10.3 机床电气控制系统平台上的控制系统分析 245
10.4 实训任务实施 249
附录一 常用电工工具及电工仪表的使用与维护 256
附录二 Proteus常用仪器中英文对照表 266
参考文献 267