2009年全国技工教育和职业培训(1).doc

2009年全国技工教育和职业培训 参评组别：B组优秀教研成果评选活动参评教案 专业分类：电工电子课程名称：电力拖动 电力拖动控制线路与技能训练（第四版）21三相异步电动机的正转控制线路 教学目标1. 知识目标 知道手动控制和自动控制的形式 知道连续控制的含义 知道连续和点动控制的区别 掌握点动、正转连续控制的方法及工作原理 知道手动正转控制的方法 知道电路原理图的制作方法2. 能力目标 通过学习能自行分析电路原理图 能根据电路原理图分析电路故障 通过阅图，让学生提高独立分析的能力和让学生把图形语言转成口语语言授课方法引导、循序渐进、讲述、实物演示、 授课学时2学时重 点 难 点 分 析本课程作为电力拖动控制学习的开始，而三相异步电动机的正转控制是电力拖动控制的典型电路，掌握好典型电路的原理有助于后续电路的学习。 重点：掌握三相异步电动机点动、正转控制线路图原理作为初学者而言，点动及连续控制的概念是比较好理解的，但对于如何实现连续控制，初学者对于其认识则有一定的不足。同时由于初学，对于元件的工作原理缺乏足够的认识，因而对电路原理的分析，也不能够及时掌握。 难点：自锁控制方法的掌握 点动、连续控制线路工作原理的掌握教 材 处 理 思 路课题开始，用生活中的实例让学生对电动机的运行方法有一个简单的认识，接着对三相异步电动机的启动及运行方法时行阐述。在课程的讲解中应用循序渐进的教学方法对学生进行引导，首先分析直接控制电路的控制方法，利用直接控制的特点引出用接触器间接控制的手段来分析点动控制。在分析点动控制的过程中，通过复习、提问及课堂练习的教学手段逐步对自锁连续控制方法进行深入。 在课程讲解中，电路的识读及电路原理分析作为重点，让学生对电路图识读加深认识，学会电路图的识读方法，同时规范学生的绘图。通过原理分析让学生掌握各个电路的原理及特点，做到能自行分析电路原理图，进而学会对电路故障的分析，同时让学生了解各个电路的实际应用。 最后，在课堂总结中，着重分析各图不同之处，提出问题，布置作业加深学生对电动机的正转控制认识。时间分配教学内容教学方法教学手段板 书约3分钟约5分钟约20 min（绘图约3分钟）（电路分析15分钟）（2分钟）（3分钟）（2分钟）约15分钟（绘图约2分钟）（电路及制图分析约8分钟）（约5分钟）3分钟约20分钟（约2分钟）（约8分钟）（约10分钟）约3分钟约10分钟（约3分钟）（约7分钟）约5分钟约5分钟 新课导入问：汽车有几个方向的运行？答：前进和后退问：我们乘坐的轿式电梯有几个方向？答：向上和向下总结：以上的例子告诉我们，采用电动机驱动的设备都具有两个方向的运行，即正向和反向。也就是说电动机可以实现两个不同方向的运行，如何让电动机实现正和反控制即是我们接下来学习的任务。而今天要讨论的是三相异步电动机的单方向运行方式。（板书1） 新课推进在实际控制中，例如桥式吊车需要经常作调整工作，只需要电动机作短时间工作，而如车床中的主轴工作就需要电动机长时间工作。因而有的设备需长时间运行，有时只需要短时间运行，所以电动机的控制方式有不同的形式。（板书2）三相异步电动机正转控制有五种工作形式。1. 手动控制： 当手合上电源开关电动机转动运行，断开电源开关电动机停止运行。2. 点动控制： 当按下启动按钮，电动机运行；松开启动按钮，电动机停止运行。3. 接触器自锁连续控制：采用接解器实现电动机自动控制4. 具有过载保护的控制形式：电路中设备运行时间较长时采用的一种方法5. 点动连续合为一体的控制因不同的控制形式决定了不同的电路结构，而各种电路具体是如何构成的是我们学习的重点。（板书3）分析具体电路组成、原理及作用一、手动正转控制：（板书P98图2-1如下）L2L1L3QS组合开关M3提问仔细观察四个电路图，回顾电源开关文字符号及图形符号的绘制要求，发现图中有何不同，请在书上标出，并说说它们的名称。1、图中的控制元件：图中进行注解，板书 胶盖瓷底开关（闸刀开关） 铁壳开关 断路器开关 组合开关（转换开关）问四种开关在图中如何来区分，它们之间的区别在哪里？答：图一：文字符号为QS，图形符号其限定符号用直线表示其手动控制，即为闸刀开关控制图二：文字符号为QSFU，图形符号则用虚线框来表示开关和熔断器为一体，即为铁壳开关控制图三：文字符号为QF，QF即断路器图四：文字符号也为QS，图形符号其限定符号却是用旋转线条来表示，说明其开关可以进行旋转控制即为：组合开关 图中其它元件FU：熔断器，短路保护元件QS：刀开关，电源控制开关M3：三相异步电动，电路中的主要工作元件QF：断路器，具有短路、过载、失压、欠压保护复习提问：图三中，电路中的熔断器是放在开关的前面，而其它三图则是熔断器放在了开关的后面,请问两者有什么不同的作用？答：电路中的FU装在开关前是用作隔离保护，FU装在开关后是作短路保护2、应用的工作设备：三相电风扇及砂轮机，台钻等(板书)3、电路工作原理：板书合上电源开关（QS或QF），三相异步电动机得电（连续单向运行）；断开电源开关，三相异步电动机、失电停止运行。 通过原理分析发现，电动机的启动和停止是通过人为直接操控开关直接接通和断开来进行得电和断电，这种工作方法称手动控制也叫直接启动。（板书）另外电动机启动和运行的工作电压都是额定工作电压，这种启动方法叫全压启动。（板书）4、电路特点：优：电路电器少，线路简单缺：不易于频繁操作，不安全，操作劳动强度大手动控制电路是通过开关对电动机直接控制的，而生产中由于其控制方法不安全，而采用下面的控制方法。二、点动正转控制：板书电路图分析1、分析电路中各元件的名称及作用与前电路相比，电路中多出控制电路部分，主电路中的电动机则由接触器的主触头进行控制，而控制电路中按钮是作为接触器线圈得断电的控制2、电路图制作要求（通过图进行说明电气制图要求，不进行板书）l 原理图定义：采用国定统一标准规定的电器图形符号和文字符号，绘制而成的电路图，用来表达控制线路的工作原理叫。如前面的电路图l 主电路与控制电路的绘制要求l 电路线号的编制3、电路原理分析：板书先演示通电电路板的工作现象再分析电路原理首先合上电源开关QS，按下SBKM线圈得电KM主触头闭合电动机M得电运行；松开SBKM线圈失电KM主触头断开电动机M失电。通过电路演示，我们看到电动机是在按钮按下后启动运行，当松开按钮时电动机停止运行，这种现象我们给它下了个定义叫点动. 板书点动定义4、应用的设备：电葫芦起重电路、车床拖板箱快速移动课题深入问点动电路中只能人工操作，如果人离开以后如还想对使电动机继续运行，我们该怎么办呢？点名提问学生回答：使电动机继续得电才行。问如何做到继续得电？（引导学生看电路的主电路回答）答使接触器的主触头一直保护闭合状态问接触器的主触头如何才能保持在闭合状态呢?要求学生讨论后给出答案答只要电动机的线圈保持长时间得电不掉电就可以保证电动机长时间得电。问电路中的控制接触器线圈的按钮是手动的，手一旦松开后，电路就断电，线圈是没办法继续得电的，怎么办呢？（要求学生讨论分析）结论：只要保证接触线圈一直带电就可以实现连续运行。在原点动电路上的按钮上并联一对常开触头，并绘出文字符号三、接触器自锁正转控制线路 (板书电路图，在上图上修改)、刚才前面所分析的，可得知电动机要进行连续工作，必须要在启动按钮上并联一对接触器的常开辅助触头，我们把这对触头叫自锁触头，把这种控制方法叫自锁连续控制。板书问题思考：前面分析时电路已可以实现连续运行，但运行完毕后电动机的停止却成了问题，会出现什么问题？要求学生找出，并对图作修改。找学生上黑板进行电路修改，并评定修改后结果电路图修改后电路如下2、电路工作原理分析：板书合上电源开关QS，1）启动按下启动按钮SB2KM线圈得电 KM主触头闭合 KM辅助常开触头闭合（自锁） 使电动机M单向连续运行；2）停止按下停止按钮 SB1KM线圈失电 KM主触头断开KM辅助常开触头断开（解锁） 使电动机M失电惯性停止；问当电动机长时间工作在它的额定范围以上时电路会出现什么现象?答电路会出现电流过大，电机绕组发热烧毁电机绕组问电路用什么电器作过载保护？答 热继电器（FR）师要求学生在电路中加入热继器的热元件及触头部分（如下图）板书，原图中加电器符号四、自锁、过载保护连续控制电路原理与前面相同，不再重复。1、电路元件：SB1：常闭按钮，电路中作停止按钮。FR：热继电器，电路中作过载保护FU2：为控制电路的短路保护元件，其额定电流为5A。2、电路特点：（板书） 1）具有欠压和失压保护（由KM保护）欠压保护：当线路电压下降到某一数值时，电动机解自动脱离电源行转，避免电动机在欠压下运行的一种保护（一般在低于的85以下）。失压保护：当电动机正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，解自动切断电动机电源，当重新供电时，保证电动机不能自行运动的一种保护。2）过载保护适用于等期负载过大，或启动操作频繁，或者缺相运行等原因，使电动机定子绕组的电流增大，超过其额定值，而损坏电动机时。 课堂思考练习：FR与FU是否可以互相代替？为什么？答：不能。原因：FU作过载保护由于其熔断时间短，会使M（因为电动机启动时有一定的过载启动电流，超出FU的额定电流则）根本无法启动。 FR作短路保护由于其动作时间长，对M起不到保护作用。 电路故障分析练习如果正转连续控制线路中的KM常开辅助触头接成了常闭辅助触头会出现什么现象？ 现象：电路只要送入电源，不需要按启动按钮，接触器线圈就马上得电，线圈并不停的得电断电，跳个不停。停止按钮也起不了停止的作用。 小结： 1、主要内容的总结：本节课主要学习的内容是点动控制与连续控制电路,两种电路，前者属内直接控制后者通过接触器间接对电动机进行控制。2、电路的分析有助于电路故障的分析，要求熟练掌握电路工作原理，及电路图的绘制。3、点动电路与连续控制电路两者的不同之处在哪？ 课后思考：如果电路要实现即能点动又能连续电路如何实现？请绘出电路原理图 作业布置P247引导思考讲述简述内容电路分析循序渐进提问讲述提问复习复习提问实物演示课堂讨论课堂练习21三相异步电动机的正转控制线路1、概念正转运行：电动机单方向运行。2、三相异步电动机的单向运行控制方法 手动控制 点动控制 自锁连续控制 自锁、过载保护连续控制 点动连续3、电路分析一、手动正转控制电路及电路图原理（绘电路图于黑板，图中的解释作分析时板书）1）电路元件分析（图中板书名称）FU：短路元件QS：控制开关M3:三相异步电动，电路中的主要工作元件QF：断路器；具有短路、过载、失压欠压保护2）应用设备：三相电风扇及砂轮机，台钻等3）电路工作原理：合上电源开关（QS或QF），三相异步电动机得电并连续单向运行；断开电源开关，三相异步电动机、失电停止运行。 4） 手动控制：即用控制开关对电动机的定子绕组进行的控制方法 全压启动：电动机启动时将电动机的定子绕组直接接在交流电源上，电动机在额定电压下直接启动。二、点动正转控制1）电路元件的分析（元件名称图上板书）KM：接触器，主要作电动机的控制元件，具有失压和欠压保护SB：常开按钮，电路中作控制电路的开关元件2）电路工作原理合上电源开关QS，按下SBKM线圈得电KM主触头闭合电动机M得电运行；松开SBKM线圈失电KM主触头断开电动机M失电。点动：即合上按钮，电动机得电运转,断开按钮，电动机失电停止的控制方法。三、自锁连续控制在原图上加元件，修改电路图1、自锁触头：用接触器的自身的触头使其线圈长期保持通电的那对触头。自锁的概念：KM通过用自身的常开辅助触头而使线圈保持得电的作用叫自锁。2、电路工作原理合上电源开关QS，a 启动按下启动按钮SB2KM线圈得电 KM主触头闭合KM