任务驱动法 学习情境 电机及拖动基础 3.doc

枣庄职业学院课程： 电机拖动与控制 2012 至 2013 学年度第 一 学期（第 2 周）学期授课序号：03 授课班级11机电一11建筑电气一11机电二授课日期基本课程学习情境二 三相交流电动机的基本应用子情境1 认识并拆装三相异步电动机教学目标知识目标三相异步电动机的结构、工作原理、拆装方法。能力目标1、具有独立分析图文、归纳总结的能力，实际动手操作的能力。2、具有检测和排除线路故障的能力素质目标培养学生分析问题、解决问题的能力；增强学生的合作能力及协调能力；锻炼学生语言表达能力。教学的重点与难点重点：三相异步电动机的结构、工作原理、拆装方法 难点：旋转磁场、工作原理 教学方法讨论法、小组合作法、讲授法、直观教学法教学手段行动导向教学教学用具教学课件、三相异步电动机参考资料网络资源教学内容共 4 页附后 （ 180 分钟）编写日期： 2012 年 8 月 22 日任课教师签名：教研室主任审批意见： 主任签名：第 5 页枣庄职业学院教案教学环节教学方法设计教学内容设计学生活动教学意图(含教书育人目标)提出任务资讯收集资讯收集资讯收集资讯收集资讯收集资讯收集资讯收集分析讨 论项目实 施.装 订 线.检查评价讨论法课件展示实物展示观察法讨论法举例法讨论法对比法对比法讨论法引导法直观教学法小组合作学习 三相异步电动机在各种电动机中应用最广、需要量最大，在各种工业生产、农业机械化、交通运输、国防工业等电力拖动装置中，有90%左右采用三相异步电动机。而当这些生产机械的拖动装置出现故障时，怎样才能快速的检修电机，排除故障呢，这就是本学习情境需要探索的问题。问题1：当生产机械的三相异步电动机出现故障时，会是什么原因导致的？ 问题2：如果需要拆开三相异步电动机时，应该怎么正确拆装电动机？ 三相异步电动机具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠等一系列优点；还具有较高的运行效率和较好的工作特性、从空载到满载范围内接近恒速运行，能满足各行各业大多数生产机械的传动要求。异步电动机还便于派生成各种专用、特殊要求的形式，以适应不同生产条件的需要。 一、三相异步电动机的结构三相异步电动机有不同的分类方法按转子绕组结构分类：有笼型异步电动机和绕线转子异步电动机两类。笼型结构简单、制造方便、成本低、运行可靠；绕线转子可通过外串电阻来改善起动性能并进行调速。不论三相异步电动机的分类方法如何，各类三相异步电动机的的基本结构是相同的。它们都由定子和转子这两个基本部分组成，在定子和转子之间有一定的气隙。上图是一台封闭式笼型转子的三相异步电动机的结构图。1、 定子三相异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、机座等构成。定子铁心是电动机主磁路的一部分，并要放置定子绕组。为了导磁性能良好和减少交变磁场在铁心中的铁心损耗，故采用片间绝缘的0.5mm厚的硅钢片迭压而成。为了放置定子绕组，在铁心内圆开有槽。定子绕组是电动机的定子电路部分，它将通过电流建立磁场，并感应电动势以实现机电能量转换。三相定子绕组的每相由许多线圈按一定的规律的嵌放在铁心槽内 。三相绕组的六个出线端（U1、V1、W1，U2、V2、W2）都引至接线盒上。为了接线方便，这六个出线端在接线板上的排列如图所示，根据需要可联接成星形或三角形联结。机座是电动机机械结构的组成部分，主要作用是固定和支撑定子铁心还要固定端盖。在中小型电动机中，端盖兼有轴承座的作用，则机座还要支撑电动机的转子部分，故机座要有足够的机械强度和刚度。中小型电动机一般采用铸铁机座。对于封闭式中小型异步电动机其机座表面有散热筋片以增加散热面积，使紧贴在机座内壁上的定子铁心中的定子铁耗和铜耗产生的热量，通过机座表面加快散发到周围空气中不使电动机过热。2、转子三相异步电动机的转子由转轴、转子铁心和转子绕组等所构成。三相异步电动机按转子绕组结构分类：有笼型异步电动机和绕线转子异步电动机两类。转子铁心也是电动机主磁路的一部分并要放置转子绕组。它也用0.5mm厚的冲有转子槽形的硅钢片迭压而成。中小型异步电动机的转子铁心一般都直接固定在转轴上。转轴是支撑转子铁心和输出转矩的部件，它必须具有足够的刚度和强度。转轴一般用中碳钢车削加工而成，轴伸端铣有键槽，用来固定皮带轮或联轴器。 笼型转子绕组是在转子铁心的每个槽内放入一根导体，在伸出铁心的两端分别用两个导电端环把所有的导条联结起来，形成一个自行闭合的短路绕组。如果去掉铁心，剩下来的绕组形状就像一个松鼠笼子。中小型三相异步电动机，笼型转子一般采用铸铝，将导条、端环和风叶一次铸出；也有用铜条焊接在两个铜端环上的铜条笼型绕组。在生产实际中笼型导条是斜的，以改善笼型电动机的起动性能。绕线转子绕组与定子绕组一样，也是一个对称三相绕组。它联结成Y形后，其三根引出线分别接到轴上的三个集电环，再经电刷引出而与外部电路接通。3、气隙三相异步电动机气隙，比同容量直流电动机的气隙要小得多，中小型异步电动机一般仅为0.21.5mm。气隙的大小对三相异步电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电网提供的励磁电流(滞后的无功电流)大，使电动机运行时的功率因数降低。但是气隙过小时，将使装配困难；运行不可靠，易发生”扫膛”。 二、三相异步电动机的工作原理1、旋转磁场的产生条件：对称的三相定子绕组 对称的三相交流电流 旋转方向：由通入绕组的电流相序决定，由电流超前的绕组转向电流滞后的绕组。 思考：如何将旋转磁场反转？（引导学生思考）2、感应电流的产生电磁感应：闭合导体切割磁感线产生电流，在转子绕组当中有感应电流产生。电流方向：右手定则（学生自己动手，感受学习的乐趣，提高学习效率！）3、电磁转矩的产生磁场对电流的作用：带电的转子在磁场中受力。电磁力的方向：左手定则4、转子转动 在电磁转矩的作用下，转子转动起来。 转向：与磁场同向。将班级同学按每组4-5人分项目开发小组，按照分组，各组讨论如何实现三相异步电动机的正确拆装。安排各小组制订自己的计划，包括小组工作步骤、分工、组内任务安排、拟定检查标准。1、 三相异步电动机的拆卸步骤？2、 三相异步电动机的装配步骤？ 教师采用动手操作演示为主、讲解为辅的教学方法，边操作边总结操作步骤和操作要领。引导学生总结出操作步骤： 1、切断电源，做有关标记，拆卸带轮，拆卸联轴器，拆卸风罩，拆卸风扇，拆卸后端盖螺钉，拆卸前端盖，抽出转子，拆卸轴承。 2、安装轴承，在转子上安装后端盖，安装前端盖，安装转子，安装后端盖，安装风扇，安装风罩，安装联轴器。每个小组推出负责人汇报各小组拆装结果，并接受其它小组成员及教师的点评。存在问题汇总，并进行改正。安排做的比较好的同学帮助完成稍差的同学完成该任务。观察思考认真学习、探讨讨论学生要认真学习，记录相关内容小组合作学 习学生要认真学习，记录相关内容学生要认真学习，