《 电机与拖动》教案 3直流电机的电力拖动 项目三

项目直流电动机的电力拖动3PAGE4项目直流电动机的电力拖动3PAGE4直流电动机的电力拖动项目PAGE33直流电动机的电力拖动项目PAGE33课题直流电动机的启动课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）掌握直流电动机常用的启动方法及其工作原理（2）掌握直流电动机启动运行时的机械特性技能目标：（1）能够分析直流电动机启动电路（2）能够分析直流电动机启动运行时的机械特性素质目标：养成求真务实、开拓进取的工作作风弘扬执着专注的职业精神践行服务集体、服从纪律的团队精神教学重难点教学重点：直流电动机常用的启动方法及其工作原理、启动运行时的机械特性教学难点：直流电动机启动运行时的机械特性教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：传授新知（35min）第2节课：问题导入（5min）

传授新知（35min）课堂小结（3min）

作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入

（8min）【教师】创设情景，进行案例分析、提问某日，老吴用他的代步车载着老伴和孙子、孙女去野炊。行至中途，在爬一个大陡坡时，车子在半坡上突然熄火了。老吴紧急拉动手刹后，多次尝试重新启动均未成功，最终只好由几人将车子推上坡，好在已近目的地，不致耽误野炊。到达目的地后，老吴打电话进行报修。维修师傅根据老吴在电话中的描述，凭经验判断可能是启动电阻或保险丝故障。维修师傅赶到现场后，通过检查，确定是直流电动机的启动电阻出现故障，于是更换启动电阻并重新测试，车子可以启动，故障排除。（1）直流电动机不能启动的故障原因有哪些？（2）在直流电动机的电力拖动系统中，启动电阻有什么作用呢？【学生】聆听、思考、讨论生活案例引发学生的共鸣，吸引学生注意，使学生明确学习目的，激发学习兴趣，端正学习态度传授新知

（35min）【教师】发布本节课任务【学生】扫一扫“任务工单3.2”，明确本节课任务【教师】播放视频“直流电动机的启动”，请同学结合任务导入案例，讲讲什么是启动？启动时的有什么要求？自由发言【学生】聆听、思考、发言【教师】总结学生回答，讲解新知一、直流电动机的启动1．启动的定义电动机的转子从静止状态开始转动，转速逐渐增大，最后达到稳定运行状态的过程称为电动机的启动。2．启动时的特点启动是一个过渡过程，期间电枢电流、电磁转矩、转速n都随时间变化。开始，3．启动时的物理量（1）启动电流启动的瞬间，转速等于0，这时的电枢电流称为启动电流。（2）启动转矩启动瞬间对应的电磁转矩称为启动转矩4．对启动的要求（1）启动转矩足够大（只有当时，电动机才能顺利启动）。（2）启动电流要限制在一定的范围内，以免烧坏电枢绕组和其他部件。（3）启动设备操作方便，启动时间短，运行可靠，成本低廉。5．启动的方法（1）直接启动；（2）电枢电路串电阻启动；（3）降压启动【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】配合图片讲解直流电动机的直接启动二、直接启动1．方法直接在电枢上加载额定电压，如图3-14所示。启动时，先闭合建立磁场，然后闭合启动电动机。图3-14他励直流电动机的直接启动2．启动时的物理量（1）启动电流（2）启动转矩【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】请同学们总结直接启动的优缺点，随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生回答3．优缺点启动电流的数值很大（可达额定电流的10～20倍），容易引起强烈的换向火花，造成换向困难；还可能引起过流保护装置的误动作或电网电压的下降，影响其他设备的正常运行。同时，直接启动时启动转矩很大，会造成强烈的机械冲击，容易使设备受损。因此，除个别容量很小的电动机外，一般直流电动机是不容许直接启动的。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图3-15，讲解电枢电路串电阻启动三、电枢电路串电阻启动1．方法启动时在电枢电路串联启动电阻，以减小启动电流，在电动机启动后，切除启动电阻，保证足够启动转矩。如图3-15所示。（a）接线图（b）机械特性图3-15他励直流电动机串三级电阻启动的接线图和机械特性2．启动过程如图3-15（b）图中红色折线所示【教师】请同学们总结电枢电路串电阻启动的优缺点，随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生回答3．优缺点启动设备简单，操作方便，但能耗较大，不宜用于频繁启动的大、中型电动机，可用于小型电动机的启动。【学生】聆听、思考、理解、记忆通过讲解，使学生理解启动的定义和对启动的要求，以及启动的方法，培养学生养成求真务实、开拓进取的工作作风第二节课案例导入

（5min）【教师】案例分析，随机邀请同学回答导入案例中直流电动机采用的哪种启动方法？如何确定启动电阻的阻值呢？【学生】聆听、思考、讨论、回答解决导入案例中的问题，使学生体会学以致用的成功感传授新知

（30min）【教师】总结学生回答，举例讲解启动电阻的计算方法【例3-1】一台他励直流电动机的额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，电枢电路总电阻，电动机拖动额定恒转矩负载。若采用电枢电路串电阻启动，要求将启动电流限制在以内，求应串联的电阻值和启动转矩。解：应串联的电阻值为由于因此该电动机的启动转矩为【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】展示图3-16，讲解新知四、降压启动1．方法启动时降低施加在电动机电枢绕组两端的电源电压，以减小启动电流，待电动机启动后，再逐渐提高电源电压，使启动转矩维持在一定的范围，保证电动机按需要的加速度增速。其接线图和机械特性如图3-16所示。（a）接线图（b）机械特性图3-16他励直流电动机降压启动的接线图和机械特性2．启动过程如图3-15（b）图中红色折线所示。【教师】请同学们总结降压启动的优缺点，随机邀请同学回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生回答3．优缺点启动过程中能量损耗小，启动平稳，便于实现自动化，但需要一套可调节的直流电源，这增加了电力拖动系统的初期投资。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】提问：降压启动的机械特性曲线与电枢回路串电阻启动的有何区别？区别产生的原因是什么？分组讨论派代表回答【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生回答机械特性曲线斜率n0降压启动不变随电压降低而减小电枢电路串电阻启动随电阻增大而变大不变【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解，使学生掌握启动电阻的计算方法，理解降压启动的原理，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点直流电动机的启动直接启动电