《 电机与拖动》教案 9电动机的选择 项目九课件

项目电动机的选择9PAGE2项目电动机的选择9PAGE2电动机的选择项目PAGE19电动机的选择项目PAGE19课题电动机类型的选择课时2课时（90min）教学目标知识目标：（1）熟悉电动机选择的一般原则和基本流程（2）掌握电动机选择的内容技能目标：能够正确选择电动机素质目标：养成脚踏实地、认真负责的工作作风弘扬科学严谨的工匠精神践行团结协作、顾全大局的团队精神教学重难点教学重点：电动机选择的一般原则、基本流程和内容教学难点：电动机选择的基本流程和内容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：传授新知（10min）任务实施（28min）

（5min）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、提问小陈在一家软件公司负责仿真软件的开发工作。近日他们小组接到一个订单，客户想要一套自动控制系统方案设计的辅助软件，要求根据输入的机械设备各项技术要求，软件能自动选择合适的电动机型号来搭建系统，然后对搭建的系统进行仿真运行，并对运行中可能出现的问题进行示警。要开发这样一套仿真软件，需要完备的数据库资源。其中应包括市场上几乎所有的电动机品牌、型号、技术参数、性能特点、参考价格，以及常用机械设备的技术要求和应用特点。而开发该软件最核心的任务便是制订电动机的选择标准和匹配原理。电动机选择的主要依据是什么？电动机的选择应遵循怎样的原则？【学生】聆听、思考、讨论通过任务导入，吸引学生注意，引发学生思考，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】发布任务工单【学生】扫一扫任务工单“9.1”，明确本节课任务【教师】播放电动机与负载不匹配的案例视频，询问学生是否知道如何选择电动机？【学生】观看、聆听、思考【教师】讲解电动机的选择一、电动机选择的一般原则1．安装方式与机械设备的使用条件相适应，其防护方式、冷却方式与机械设备所处的环境条件相适应。2．机械特性与所拖动机械设备的机械特性相匹配。3．调速性能（调速范围，调速的平滑性、经济性）应该满足生产机械的要求。4．启动、制动性能应满足机械设备对电动机启动性能的要求。5．应能被充分利用，防止出现“大马拉小车”的现象。6．可靠性要高，使用寿命要长。互换性能要好，经济性好。二、电动机选择的基本流程1．选择电动机的种类。2．选择电动机的安装方式、防护方式、绝缘等级和冷却方式。3．选择电动机的额定电压。4．选择电动机的额定功率。5．选择电动机的额定转速。6．综合以上因素，根据制造厂的产品目录，选定一台性价比合适的电动机。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】提问：电动机的额定电压、额定电流和额定功率的定义是什么？随机邀请学生进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，过渡到新知讲解三、电动机选择的内容电动机选择的主要内容包括：电动机的种类、安装方式、防护方式、绝缘等级、冷却方式、工作方式、质量性能等的选择以及额定数据的确定。【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】请同学们总结一下我们所学习的电机的种类。随机邀请同学进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，请同学们根据所学知识，说出不同电动机所适用的场合，老师进行补充1．电动机种类的选择选择电动机种类时，应在满足机械设备对拖动性能（包括过载能力、启动能力、调速性能指标及运行状态等）要求的前提下，优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格便宜的电动机。在这些方面，交流电动机优于直流电动机，异步电动机优于同步电动机，笼式异步电动机优于绕线式异步电动机。电动机种类适用场合普通笼式异步电动机负载平稳，对启动、制动无特殊要求的连续运行机械设备，如风机、水泵等深槽式和双笼式异步电动机功率和启动转矩要求较大的机械设备，如空压机、皮带运输机等绕线式异步电动机启动、制动比较频繁，要求有较大启动、制动转矩的机械设备，如桥式起重机、矿井提升机、空气压缩机、不可逆轧钢机等同步电动机无调速要求但需要转速恒定的机械设备，或者要求改善电网功率因数的场合变极调速笼式异步电动机要求几种转速的小功率机械，如电梯、锅炉风机、机床等他励直流电动机或变频调速笼式异步电动机调速范围要求在1/3以上，且需要连续平滑调速的机械设备，如大型精密机床、龙门刨床、造纸机等串励或复励直流电动机启动转矩大、机械特性软的机械设备，如电车、电机车、重型起重机等【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】选择好电动机的类型，下一步就是进行安装，讲解电动机安装方式的选择和防护方式的选择2．电动机安装方式的选择安装方式主要分为卧式和立式两种。卧式安装的电动机，其转轴应处于水平位置；立式安装的电动机，其转轴则处于竖直位置。3．电动机防护方式的选择根据实际环境条件合理地选择电动机的防护方式。灰尘会使电动机绕组黏结上污垢而妨碍散热；水分、腐蚀性气体等会使电动机的绝缘性能退化，甚至完全丧失绝缘能力；易燃、易爆气体与电动机内产生的电火花接触时将有发生燃烧、爆炸的危险。防护方式适用场合开启式清洁、干燥的工作环境防护式比较干燥、少尘、无腐蚀性和爆炸性气体的工作环境封闭式灰尘多、潮湿、易受风雨、有腐蚀性气体、易引起火灾等各种较恶劣的工作环境，尤其适用于在液体中工作的机械设备，如潜水泵防爆式有易燃、易爆气体的工作环境，如油库、煤气站、有瓦斯的矿井等【学生】聆听、思考、理解、记忆【教师】提问：电动机在运行过程中最常见的一个现象就是发热，什么是温升？如何控制电动机的温升？随机邀请学生进行回答【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，过渡到新知讲解4．电动机绝缘等级的选择1）电动机的发热原理电动机本身温度与标准环境温度的差值称为温升，用表示。温升越大，散热越快。2）绝缘等级绝缘等级是指绝缘材料的耐热等级。我国国家标准GB/T20113—2006中规定了绝缘材料的耐热等级标志，如表9-1所示。表9-1绝缘材料的耐热等级标志绝缘材料耐热等级标志/℃用普通绝缘漆浸渍处理的棉纱、丝、纸，以及普通漆包线的绝缘漆105（A）环氧树脂、聚酯薄膜、青壳纸、三醋酸纤维薄膜，以及高强度漆包线的绝缘漆120（E）云母、玻璃纤维、石棉（用有机胶黏合或浸渍）130（B）云母、玻璃纤维、石棉（用合成胶黏合或浸渍）155（F）云母、玻璃纤维、石棉（用硅有机树脂黏合或浸渍）180（H）注：表中耐热等级标志是指绝缘材料适合的最高工作温度。5．电动机冷却方式的选择（1）冷却介质不同气冷：包括空气冷却、二氧化碳冷却等。液冷：包括水冷和油冷两种。（2）冷却介质推动方法的不同自冷：包括自由对流、自循环等形式。他冷：包括外装式独立部件驱动、分装式独立部件驱动等形式。【学生】聆听、思考、理解、记忆以问题为导向，激发学生兴趣，引导学生主动思考通过讲解，使学生了解电动机选择的一般原则和基本流程，掌握电动机选择的内容，能够正确选择电动机，使学生养成脚踏实地、认真负责的工作作风，弘扬细心专注、科学严谨的职业精神复习旧知，提高学生的专注度，培养学生对知识融汇贯通的能力第二节课传授新知

（10min）【教师】播放机床主轴、夹紧机构和风机的工作视频，请同学们比较这三种电机工作方式的区别【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生回答，讲解电动机工作方式的选择6．电动机工作方式的选择电动机的工作方式又称工作制。1）连续工作制电动机的工作时间很长，一般在几小时以上。在工作时间内，电动机的温升可以达到稳定温升。电动机所拖动的负载可以是恒定不变的，也可以是周期性变化的。连续工作制电动机拖动恒定负载的温升曲线如图9-1所示。电动机铭牌上对工作方式没有特殊标注的都属于连续工作制电动机，如水泵、风机、机床主轴、轧钢机主传动等所用的电动机等。图9-1连续工作制电动机拖动恒定负载的温升曲线2）短时工作制电动机的工作时间较短，在工作时间内，电动机的温升达不到稳定温升；短时工作制电动机的温升曲线如图9-2所示。短时工作制电动机拖动对应的额定负载时，不允许连续运行。我国规定的短时工作制标准工作时间为15min、30min、60min和90min。属于这种工作制的电动机有水闸闸门、车床的夹紧装置、转炉倾动机构的拖动电动机等。图9-2短时工作制电动机的温升曲线3）断续周期工作制电动机的工作时间和停歇时间相互交替，两段时间都较短。温升在最大温升和最小温升之间波动，达到周期性变化的稳定状态。温升曲线如图9-3所示。图9-3断续周期工作制电动机的温升曲线负载持续率：负载持续率表明工作时间占周期总时间的百分数。对同一台电动机，越大，工作期间允许的负载功率就越小。我国规定的标准负载持续率有15%、25%、40%、60%4种。【教师】播放电动机工作视频，请同学们评判电动机性能的优劣，并说出评判依据【学生】聆听、思考、回答【教师】讲解电动机质量性能的选择7．电动机质量性能的选择电动机的质量性能指标主要包括电动机的效率、启动性能、噪声和振动水平等。1）电动机的效率交流电动机的效率指标除效率外，还包括功率因数。如果电动机的功率因数过低，则会影响电网的供电质量，并增大补偿设备的投入。在选择电动机时，还需要注意电动机的实际效率和功率因数与相关标准指标的符合程度。2）电动机的启动性能电动机的启动性能主要包括启动转矩、最大转矩、启动电流等指标。电动机需要有足够大的启动转矩和较小的启动电流，以保证拖动系统迅速带动负载启动至额定转速。3）电动机的噪声和振动水平电动机的噪声和振动水平综合反映了电动机的设计、工艺、制造和装配水平。电动机的噪声包括通风噪声、机械噪声、电磁噪声等。正常情况下，通风噪声是电动机噪声的主要部分。机械噪声主要由轴承运转、机械共振、电刷摩擦、转子旋转振动等产生。电磁噪声主要由电动机主磁场、谐波磁场通过交变磁拉力使定子铁芯产生周期性径向变形所引起。【学生】聆听、理解、思考、记忆通过讲解，使学生理解电动机的工作方式，了解电动机质量性能的选择方法，培养学生认真细心、求真务实的职业精神任务实施（28min）【教师】请同学们扫码观看视频“电动机种类的选择”【学生】观看、理解、思考、记忆【教师】将学生分成A组、B组和裁判组三组。通过组队游戏的方式实现机械设备和电动机种类的匹配。实施步骤详见教材。【学生】参与游戏、理解知识要点借助游戏，帮助学生加深对知识的理解，培养学生举一反三，灵活运用的能力，践行团结协作、顾全大局的团队精神任务评价

（5min）【教师】按照学生的实际表现情况进行评价，并将评价结果填入下表中。评价项目评价标准满分实际得分老师评语技能操作合理分组10正确制作卡片（A、B组）或对卡片内容进行评判（裁判组）30正确完成匹配（A、B组）或对匹配情况进行评判（裁判组）40参与程度认真参加活动，积极思考，主动与同学、指导老师进行交流，善于