M7130型平面磨床的电气控制电路教学设计中职专业课-电机与电气控制技术-智能设备运行与维护-装备制造大类

M7130型平面磨床的电气控制电路教学设计中职专业课-电机与电气控制技术-智能设备运行与维护-装备制造大类授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图一、设计意图：结合课本中M7130型平面磨床电气控制电路的结构与工作原理，通过实物拆解与仿真操作，引导学生分析主电路、控制电路及电磁吸盘控制逻辑，掌握常见故障（如不能启动、电磁铁不吸合）的排查方法，强化理论联系实际，培养学生对典型机床电气系统的分析、维护能力，贴合智能设备运行与维护专业岗位需求。核心素养目标二、核心素养目标：掌握M7130型平面磨床电气控制电路的结构与工作原理，具备分析主电路、控制电路及电磁吸盘控制逻辑的能力；能识别常见故障（如启动失效、电磁铁不吸合），运用方法进行排查；养成规范操作与安全用电意识，提升智能设备电气系统维护的职业素养。学习者分析三、学习者分析：1.学生已掌握基本电路原理、常用低压电器及简单控制电路分析能力，熟悉三相异步电动机正反转控制等基础知识。2.学生偏好动手操作，对机床电气控制有较强好奇心，具备一定识图能力，但理论分析深度不足，学习风格偏向直观实践。3.可能难点在于电磁吸盘控制逻辑理解、主电路与控制电路协同分析，以及复杂故障（如电磁铁不吸合）的系统性排查方法。教学方法与手段四、教学方法与手段：教学方法：1.讲授法，解析M7130型磨床电路结构及工作原理；2.讨论法，结合故障案例分组分析控制逻辑；3.实验法，通过实物拆解与仿真操作强化技能。教学手段：1.多媒体动态展示电路图及工作流程；2.教学软件模拟电磁吸盘控制过程；3.虚拟实训平台实现故障排查演练。教学过程**环节一：情境导入（5分钟）**

我：同学们，今天我们要学习M7130型平面磨床的电气控制电路。请大家观察这台磨床的实物模型（指向教具），它如何实现砂轮旋转、工作台移动和电磁吸盘吸合？这些功能都依赖于复杂的电路控制。今天我们就来揭开它的电气控制原理，掌握它的结构、工作流程和常见故障排查方法。

**环节二：新课讲授——电路结构分析（15分钟）**

我：首先，请大家翻开课本第XX页，对照图7-1（M7130型磨床电气原理图）。电路分为主电路和控制电路两部分。主电路包含哪些关键元件？你们能指出来吗？

学生（回答）：三相电源、断路器QF1、接触器KM1主触点、电动机M1（砂轮电动机）、接触器KM2主触点、电动机M2（液压泵电动机）、电磁吸盘YH。

我：完全正确！主电路负责动力供给。控制电路呢？它控制接触器线圈、电磁吸盘整流桥和欠电流继电器KA。特别注意电磁吸盘的供电方式——它采用桥式整流，由变压器TC降压后供给。

**环节三：工作原理探究（20分钟）**

我：现在我们分步分析电路工作流程。第一步：砂轮电动机M1如何启动？请描述控制路径。

学生：按下SB1→KM1线圈得电→KM1主触点闭合→M1启动；同时KM1自锁触点闭合保持通电。

我：很好！液压泵M2的启动呢？

学生：按下SB3→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→M2启动，KM2自锁触点保持。

我：重点来了！电磁吸盘YH的吸合过程：先闭合QS2→整流桥工作→按下SB5→KA线圈得电→KA常开触点闭合→接通YH吸合电路。同时KA常闭触点断开，防止吸盘断电时工件飞出！

**环节四：难点突破——电磁吸盘控制逻辑（15分钟）**

我：为什么吸盘断电时工件不能飞出？关键在欠电流继电器KA。当吸盘电流不足时，KA释放，其常闭触点切断控制电源，使所有电动机停转。现在请分组讨论：如果吸盘不吸合，可能的原因有哪些？

学生讨论后汇报：①QS2未闭合；②整流桥故障；③KA线圈烧毁；④YH线圈断路。

我：总结得全面！我们用万用表检测：先测QS2输出电压，再测整流桥直流输出，最后查KA线圈阻值。

**环节五：故障模拟实训（30分钟）**

我：现在分组进行故障排查实训。每组设置一个故障点（如KM1线圈断路、整流桥二极管击穿），你们需按步骤检测并排除。

学生操作：

1.用万用表测控制电源电压是否正常；

2.检查接触器线圈阻值；

3.测量整流桥输入输出电压；

4.查看KA触点状态。

我：注意安全！断电操作时必须验电。故障排除后，请记录检测数据和解决过程。

**环节六：课堂总结与拓展（10分钟）**

我：今天我们掌握了M7130磨床的三大核心：①主电路双电机独立控制；②电磁吸盘整流供电与欠电流保护；③故障排查的"电源-控制-执行"三步法。课后请完成：分析课本图7-1中SB2、SB4的作用，并设计一个"液压泵无法启动"的故障排查流程。

学生：记录任务，提问："老师，如果吸盘吸力不足，是否要更换整流桥？"

我：先测空载电压，若正常则查YH线圈匝间短路，整流桥故障通常伴随输出电压异常！

**环节七：作业布置（5分钟）**

我：作业：1.绘制M7130控制电路简图，标注关键元件；2.查阅资料，说明电磁吸盘退磁电路的工作原理。下节课我们将进行综合实操考核！学生学习效果1.**知识掌握层面**

-精准识别主电路中的双电机（砂轮电动机M1、液压泵电动机M2）独立控制结构，明确断路器QF1、接触器KM1/KM2主触点的功能及保护作用；

-理解控制电路中电磁吸盘整流供电原理，掌握变压器TC降压、桥式整流电路工作逻辑，以及欠电流继电器KA在断电保护中的关键作用；

-熟悉启动按钮（SB1/SB3）、停止按钮（SB2/SB4）与自锁触点的配合关系，明确电磁吸盘吸合（SB5）与退磁（SB6）的控制路径。

2.**技能应用层面**

-具备独立分析电路图能力，能快速定位主电路与控制电路的对应关系，解释“电源→控制→执行”的信号传递流程；

-掌握故障排查三步法：①检测控制电源电压（110V）；②测量接触器线圈阻值（KM1/KM2约100Ω，KA约300Ω）；③验证整流桥输出直流电压（110V）；

-能独立设置并排除典型故障，如“KM1不吸合”（检测线圈阻值）、“电磁吸盘无吸力”（检查QS2闭合状态及整流桥输出）、“液压泵无法启动”（排查KM2线圈及自锁触点）。

3.**素养提升层面**

-强化安全操作规范：实训前验电、使用万用表选择正确档位、断电接线等职业习惯；

-培养系统思维：理解电磁吸盘欠电流保护（KA常闭触点切断控制电源）与设备安全的关联性；

-提升职业迁移能力：通过本课掌握的“结构分析→原理理解→故障定位”逻辑，可迁移至其他机床电气系统（如X62W铣床）的维护。

4.**实践成果验证**

-课堂实训中，学生能按图纸完成M7130控制电路模拟接线，正确连接接触器线圈、整流桥及电磁吸盘回路；

-故障模拟环节，80%学生能在15分钟内定位并排除预设故障（如整流桥二极管击穿、KA线圈开路），并记录检测数据；

-课后作业显示，学生能绘制简化电路图并标注关键元件，准确描述SB2（M1急停）、SB4（M2急停）的常闭触点作用及退磁电路工作原理。

综上，学生通过本课学习，实现了从“理论认知”到“技能实操”的跨越，达到智能设备运行与维护专业对典型机床电气系统分析、维护的核心能力要求，为后续复杂设备维护课程奠定坚实基础。内容逻辑关系①**结构认知逻辑**：以课本M7130电气原理图为基点，先解析主电路双电机（M1砂轮、M2液压泵）独立控制结构，明确断路器QF1、接触器KM1/KM2主触点功能；再聚焦控制电路，突出电磁吸盘整流供电（TC降压→桥式整流→YH）及欠电流继电器KA的保护机制，建立"电源-控制-执行"框架。

②**信号流分析逻辑**：按"启动-运行-停止"时序展开，强调SB1/SB3启动按钮与KM1/KM2自锁触点的配合关系，电磁吸盘吸合（SB5→KA得电）与退磁（SB6）的路径差异，以及KA常闭触点在断电时切断控制电源的连锁保护逻辑，强化信号传递的因果链。

③**故障排查逻辑**：基于课本故障案例，建立"三步定位法"：①检测控制电源电压（110V）；②测量关键元件阻值（KM1/KM2线圈约100Ω，KA约300Ω）；③验证整流桥输出，对应电磁吸盘无吸力、液压泵不启动等典型故障，实现原理→现象→解决方案的闭环。典型例题讲解1.**例题**：M7130磨床主电路中，断路器QF1的主要作用是什么？

**答案**：对主电路进行短路保护，当电路发生短路故障时自动切断电源，防止设备损坏。

2.**例题**：控制电路中，接触器KM1的自锁触点应与哪个元件并联？

**答案**：应与启动按钮SB1并联，实现M1启动后的自锁保持。

3.**例题**：电磁吸盘YH吸合时，欠电流继电器KA的作用是什么？

**答案**：当吸盘电流不足时，KA释放，其常闭触点切断控制电源，使电动机停转，防止工件飞出。

4.**例题**：若电磁吸盘无吸力，简述排查步骤。

**答案**：①检查QS2是否闭合；②测量整流桥输出直流电压是否正常（110V）；③检测KA线圈阻值是否正常（约300Ω）。

5.**例题**：描述启动液压泵电动机M2的控制路径。

**答案**：按下SB3→KM2线圈得电→KM2主触点闭合→M2启动；同时KM2自锁触点闭合保持通电状态。反思改进措施九、反思改进措施（一）教学特色创新1.虚实结合突破难点，用仿真软件动态展示电磁吸盘整流过程，配合实物拆解让学生直观理解桥式整流电路工作逻辑，解决课本中抽象图示的不足。2.故障导向驱动学习，设置“砂轮电动机无法启动”“吸盘无吸力”等真实故障案例，引导学生从课本原理图反推故障点，强化理论联系实际能力。（二）存在主要问题1.部分学生对欠电流继电器KA的保护逻辑理解不透