语文出版社教学设计中职中职专业课电气设备运行与控制66 装备制造大类

语文出版社教学设计中职中职专业课电气设备运行与控制66装备制造大类课题Xx课型XxXx修改日期2025年教具XxXx课程基本信息一、课程基本信息1.课程名称：电气设备运行与控制2.教学年级和班级：中职二年级电气技术应用1班3.授课时间：2024年3月15日第3节课（9:00-9:45）4.教学时数：1课时（45分钟）核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过本节课学习，学生能规范操作常用电气设备，形成安全用电与设备维护的职业意识；能分析简单电路故障，提升问题解决能力；在实操中培养严谨细致的工匠精神，强化团队协作意识，树立“安全第一、预防为主”的职业理念，为后续专业课程学习及岗位实践奠定基础。教学难点与重点1.教学重点，①常用电气设备（如接触器、继电器）的规范操作流程与安全操作规程；②简单电路（如点动控制、自锁控制）的故障分析方法与步骤；③电气设备日常维护的基本技能与记录要求。

2.教学难点，①复杂控制电路（如接触器互锁正反转控制）的原理理解与线路故障定位；②设备维护中多因素（如机械磨损、电气参数）的综合分析能力；③安全规范在实际操作中的灵活应用与应急处理能力。教学资源-软硬件资源：①电气设备实训台（含接触器、继电器等）②万用表、螺丝刀等工具③电气控制仿真软件

-课程平台：①校内在线学习管理系统②课本配套电子教材及习题

-信息化资源：①多媒体课件②设备操作演示视频③在线故障分析题库

-教学手段：①教师示范操作②学生分组实训③案例分析讨论教学实施过程：1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台上传接触器、继电器结构示意图及点动控制电路原理图PPT，要求学生识记各部件名称及作用。

设计预习问题：①接触器线圈通电后，主触点和辅助触点的动作顺序是什么？②点动控制电路中，若按下启动按钮电动机不转，可能的原因有哪些？

监控预习进度：查看平台学生笔记提交情况，标记共性问题（如辅助触点常开/常闭混淆）。

学生活动：

自主阅读资料：对照课本“常用低压电器”章节，梳理接触器结构组成。

思考预习问题：记录“主触点先闭合，辅助触点后动作”“按钮触点接触不良”等答案及疑问。

提交预习成果：上传手绘接触器结构简图及故障原因分析清单。

教学方法/手段/资源：自主学习法、在线平台资源、课本配套图示。

作用与目的：夯实低压电器基础知识，为课中故障分析做铺垫，培养独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：播放“车间电动机因控制电路故障停机”视频，引出“电路故障排查”重点。

讲解知识点：结合实物演示接触器操作流程，强调“断电验电”安全规程；以点动控制电路为例，讲解“先查电源、再查线路、后查负载”故障分析步骤。

组织课堂活动：分组进行接触器互锁正反转控制电路实训，设置“正转时按下反转按钮导致短路”故障点，引导学生用万用表检测互锁触点接线。

解答疑问：针对“互锁触点为何必须用辅助常闭触点”问题，用动画演示正反转冲突原理。

学生活动：

听讲并思考：记录故障分析“三步法”，观察教师操作细节。

参与课堂活动：小组合作接线，用万用表测量互锁触点通断，定位故障点（误将常开触点接入互锁回路）。

提问与讨论：提出“为何短路时空气开关不跳闸”并参与原理分析。

教学方法/手段/资源：讲授法、实践活动法、合作学习法、实训台、万用表、仿真软件。

作用与目的：掌握设备操作与故障分析重点，突破复杂电路故障定位难点，培养安全规范意识与团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：设计“自锁控制电路电动机嗡嗡响但不转动”故障排查报告，要求列出“电源电压过低、机械卡阻、缺相”等可能原因及检测方法。

提供拓展资源：推送《电气设备维护手册》中“接触器常见故障处理”章节，链接校内故障分析题库（含10道实操模拟题）。

反馈作业情况：批改时标注“缺相检测需用万用表测三相电压”等关键点，对错误率高的“机械故障判断”进行集中讲解。

学生活动：

完成作业：撰写故障报告，绘制检测流程图，标注万用表使用步骤。

拓展学习：阅读手册，在题库完成“热继电器误动作故障”模拟题。

反思总结：记录“未考虑机械负载问题”等不足，制定“下次先查机械再查电路”改进计划。

教学方法/手段/资源：自主学习法、反思总结法、纸质手册、在线题库。

作用与目的：巩固故障分析技能，拓展多因素综合分析能力，强化“安全第一、预防为主”职业理念。拓展与延伸：1.拓展阅读材料

（1）复杂控制电路原理与应用

星三角启动电路是教材中三相异步电动机启动方法的延伸，其核心是通过时间继电器实现绕组切换。当电动机启动时，定子绕组接成星形（Y形），降低启动电流；正常运行时切换为三角形（△形），保障输出功率。接线时需注意U1、V1、W1接电源，U2、V2、W2接星点切换端，故障点常出现在时间继电器延时触点接触不良或切换过程中产生电弧导致短路。顺序控制电路在教材多台设备启停逻辑基础上，进一步拓展为“先启动M1，延时5秒后启动M2；M1停止时M2立即停止”的设计，通过接触器常开触点串联控制M2线圈，实现顺序逻辑，需重点检查互锁触点的接线可靠性。

（2）新型电气设备与智能控制

智能接触器在传统接触器基础上集成通信模块，支持RS485总线连接PLC，实现远程启停监控和故障报警。其与教材中普通接触器的区别在于辅助触点为光电隔离型，抗干扰能力强，参数设置需通过专用软件调整线圈吸合电压（85%-110%额定电压）和释放电压（70%-75%额定电压）。软启动器作为教材降压启动的升级技术，采用晶闸管调压方式，实现启动电流从0到额定值的线性上升，避免机械冲击，参数设置需根据负载类型（风机、泵类等）调整启动时间（3-60秒）和限流倍数（2-5倍），常见故障为晶闸管击穿导致缺相运行。

（3）电气安全与防护规范

教材中“安全用电”章节延伸的接地保护系统，TN-S系统即三相五线制，PE线与N线分开，接地电阻≤4Ω，适用于有电子设备的场所；TT系统为设备外壳直接接地，接地电阻≤10Ω，适用于农村电网。漏电保护器的选型需根据动作电流区分：30mA用于手持电动工具，100mA用于固定设备，安装时必须保证N线穿过零序互感器，PE线不得穿过。电气火灾预防中，线路选型需按载流量计算，铜线安全载流量为5-8A/mm²，过载保护采用热继电器整定电流为1.1-1.3倍电机额定电流，短路保护用熔断器熔体电流为4-7倍电机额定电流。

（4）设备维护案例与实操技巧

接触器触点维护是教材“日常维护”的深化，当触点表面出现银氧化层时，可用00号砂纸单向打磨，严禁用油类清洁剂；若触点厚度原值的1/3以下需更换，更换后需测量三相主触点接触电阻≤50μΩ。继电器参数调整中，时间继电器JS7-A系列的延时时间通过调节进气孔螺钉实现，误差≤±10%，线圈电压为AC220V时，需检查铁芯短路环是否断裂，否则会产生振动噪声。电动机轴承维护需每2000小时更换锂基润滑脂，填充量为轴承腔的1/3-1/2，过多会导致轴承过热。

2.鼓励学生自主学习和探究

（1）企业设备维护流程调研任务

结合教材“电气设备日常维护”章节，学生分组调研本地制造业企业（如机械加工厂、纺织厂）的电气设备维护制度，重点记录：①预防性维护周期（如接触器每半年清理一次触点粉尘）；②故障处理流程（如电动机缺相时先测三相电压再查热继电器）；③维护记录表格内容（如设备编号、故障现象、处理措施、责任人）。撰写调研报告时需对比教材中的维护标准，分析企业实践与理论的异同，提出改进建议（如增加红外测温仪检测绕组温度）。

（2）控制电路设计与仿真任务

基于教材“点动与自锁控制”电路，学生使用Multisim软件设计“两地控制电动机正反转”电路，要求：①启动按钮SB1、SB2分别设置在两地，停止按钮SB3、SB4串联在控制回路；②正反转接触器KM1、KM2实现电气互锁；③增加指示灯HL1（正转）、HL2（反转）显示运行状态。仿真时需人为设置故障点（如KM1常闭触点粘连），测试短路保护功能是否有效，提交设计图纸、仿真截图及故障分析报告，重点说明互锁失效的后果。

（3）安全事故案例分析任务

学生收集近三年电气安全事故案例（如某车间因电动机缺相导致绕组烧毁），结合教材“安全用电”章节知识，分析事故原因：①是否违反接地保护规范（如PE线未接地）；②是否正确选用保护电器（如热继电器整定电流过大）；③操作人员是否执行“断电验电”规程。制作PPT时需包含事故现场照片、整改措施（如安装缺相保护器）和预防预案（如每月检测接地电阻），在班级开展安全宣讲会，强化“安全第一”的职业意识。Xx内容逻辑关系：①基础设备到控制电路的逻辑关系：重点知识点如接触器结构、点动控制原理；词：主触点、辅助触点、线圈；句：接触器线圈通电后主触点闭合，辅助触点动作，实现电路通断。

②故障分析到维护技能的逻辑关系：重点知识点如故障分析步骤、维护流程；词：检测、记录、预防；句：故障分析采用先查电源、再查线路、后查负载的方法，维护需定期检查触点磨损。

③安全规范到实际应用的逻辑关系：重点知识点如安全操作规程、应用场景；词：断电验电、接地保护；句：操作前必须执行断电验电规程，TN-S系统确保设备外壳可靠接地。Xx重点题型整理：1.简答题：简述接触器线圈通电后主触点和辅助触点的动作顺序。

答案：接触器线圈通电后，主触点先闭合，辅助触点后动作。主触点用于接通主电路，辅助触点用于控制电路信号传递。

2.分析题：点动控制电路中，按下启动按钮电动机不转，可能的原因有哪些？

答案：①按钮触点接触不良；②接触器线圈断路；③控制回路电源缺失；④热继电器常闭触点断开。

3.设计题：设计一个两地控制的电动机启停电路（要求两地均可启动和停止）。

答案：启动按钮SB1、SB2并联，停止按钮SB3、SB4串联，接触器线圈KM