机工版（ 2015）教学设计中职中职专业课电气自动化类66 装备制造大类

机工版（2015）教学设计中职中职专业课电气自动化类66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教学内容一、教学内容教材章节：机工版《电力拖动控制线路与技能训练》（2015）第一章第三节接触器联锁的正反转控制线路。内容包括：控制线路组成（QS、FU、KM1、KM2、FR、SB1、SB2、SB3、M等元器件）、工作原理（正转启动、反转启动、停止过程）、安装工艺（元器件布局、接线规范）、常见故障（接触器不吸合、相间短路）分析与排除。核心素养目标二、核心素养目标能分析接触器联锁正反转控制线路的工作原理，掌握元器件布局与接线规范；具备线路安装、调试及常见故障（如接触器不吸合、相间短路）的排查能力；养成安全操作意识和严谨细致的工匠精神，符合电气自动化专业职业素养要求。教学难点与重点三、教学难点与重点1.教学重点：接触器联锁正反转控制线路的工作原理，包括正转启动（SB2按下→KM1得电→M正转，KM1常闭互锁断开KM2回路）、反转启动（SB3按下→KM2得电→M反转，KM2常闭互锁断开KM1回路）及停止（SB1按下→控制回路失电→M停转）；安装工艺中的元器件布局（QS总开关在上，FU熔断器居中，KM1、KM2接触器并列，FR热继电器在下）及接线规范（主电路三相线对应M接线端子，控制电路按线号顺序连接）；常见故障分析（如接触器不吸合：检查线圈电压是否正常、常闭互锁触点是否断路；相间短路：检查KM1/KM2主触点是否粘连、控制电路接线是否错接）。2.教学难点：互锁原理的理解（机械互锁与电气互锁的协同作用，如正转时KM1常闭触点为何必须串入KM2线圈回路，防止电源相间短路）；故障排查的逻辑性（从电源→控制元件→执行元件逐步排查，如先测控制电压是否正常，再查常闭互锁触点通断，最后查接触器线圈）；安装时的接线准确性（主电路与控制电路区分，如L1-L3接QS，U-V-W接M，控制电路A1-A2接电源，常开常闭触点按功能正确接入）。教学资源四、教学资源软硬件资源：电力拖动实训台、接触器（KM1、KM2）、热继电器（FR）、按钮开关（SB1-SB3）、三相异步电动机（M）、万用表、螺丝刀、剥线钳；课程平台：校内实训管理系统、电气控制线路课程资源库；信息化资源：正反转控制线路工作原理动画课件、安装工艺微课视频、故障排查案例仿真软件；教学手段：任务驱动法、小组合作实操、实物演示讲解。教学过程1.导入（约5分钟）

（1）激发兴趣：展示工厂机床主轴正反转运行视频，提问“机床为何能实现正转切削、反转退刀？其控制线路如何防止电源短路？”引发学生思考。

（2）回顾旧知：提问接触器的结构（线圈、主触点、常闭/常开辅助触点）及作用，回顾点动控制线路的组成（QS、FU、KM、SB、M），强调“接触器得电时主触点闭合、常闭触点断开”。

2.新课呈现（约35分钟）

（1）讲解新知：正反转控制的必要性——生产设备需双向运动，通过两个接触器（KM1正转、KM2反转）切换相序实现；接触器联锁原理：KM1常闭触点串入KM2线圈回路，KM2常闭触点串入KM1线圈回路，确保两者不能同时得电，防止相间短路。举例：若正转时KM1得电，其常闭触点断开，即使误按反转按钮SB3，KM2也无法得电。

（2）举例说明：展示教材图1-3-1接触器联锁正反转控制线路图，逐项讲解元器件布局——QS总电源开关在左上，FU熔断器居中，KM1、KM2接触器并列（KM1左、KM2右），FR热继电器在右下，按钮板SB1-SB3置于下方；主电路：L1-L3接QS，QS接FU，FU接KM1/KM2主触点，KM1/KM2主触点接FR，FR接M（U-V-W）；控制电路：L1接FU1，FU1接SB1常闭，SB1接SB2常开、SB3常开，SB2接KM1线圈，KM1线圈接KM2常闭，KM2常闭接KM2线圈，KM2线圈接FR常闭，FR常闭接FU2，FU2接L2。

（3）互动探究：分组发放简化线路图，让学生用彩笔标注“互锁触点位置”“正转电流路径”“反转电流路径”；每组派代表上台用动画课件演示正转启动（SB2按下→KM1得电→主触点闭合→M正转，KM1常闭断开→锁死KM2）和反转启动（SB3按下→KM2得电→主触点闭合→M反转，KM2常闭断开→锁死KM1）过程，教师点评互锁逻辑是否正确。

3.巩固练习（约20分钟）

（1）学生活动：分组在电力拖动实训台上安装线路，要求：按教材工艺布局元器件（间距均匀、导线成直角），主电路用BV1.5mm²黄绿红导线，控制电路用BV1.0mm²黑导线，线号套管正确（如“1”“3”“5”接按钮，“2”“4”“6”接接触器线圈）；安装后自检：主电路三相是否对应M接线端子，控制电路常闭互锁触点是否串联在对方线圈回路。

（2）教师指导：巡回检查，重点指导学生区分主电路和控制电路导线颜色，强调“热继电器常闭触点必须串在控制电源回路”；设置2个典型故障让学生排查：①故意将KM1常闭触点与KM2线圈并联，让学生观察“按下SB3时KM1也吸合”的现象，分析“互锁失效导致电源短路风险”；②将SB1常闭触点短接，让学生观察“无法停止”故障，排查“急停按钮是否失效”。

（3）总结评价：每组展示安装成果，教师用万用表检测线路通断，评分标准：布局合理性（30分）、接线准确性（40分）、故障排查能力（30分）；强调“安全操作规范：通电前必须经教师检查，严禁带电接线”。学生学习效果学生学习后能准确描述接触器联锁正反转控制线路的完整组成，包括QS总电源开关、FU熔断器、KM1正转接触器、KM2反转接触器、FR热继电器、SB1停止按钮、SB2正转启动按钮、SB3反转启动按钮及三相异步电动机M等元器件的名称和作用。能独立绘制线路原理图，并标注各元器件符号及连接关系，如主电路中L1-L3经QS、FU接KM1/KM2主触点，再经FR接M的U-V-W端子；控制电路中L1接FU1，SB1常闭触点串联SB2常开和SB3常开，SB2接KM1线圈，KM1线圈串联KM2常闭触点，KM2线圈串联KM1常闭触点，最终经FR常闭触点接L2。

学生能清晰阐述正反转控制的工作原理：正转启动时按下SB2，KM1线圈得电，主触点闭合接通主电路，M正转，同时KM1常闭触点断开，切断KM2线圈回路，实现电气互锁；反转启动时按下SB3，KM2线圈得电，主触点闭合换相，M反转，KM2常闭触点断开切断KM1线圈回路；停止时按下SB1，控制回路失电，所有接触器释放，M停转。能解释互锁的必要性，说明若未联锁，KM1和KM2同时得电会导致主电路相间短路，烧毁设备。

在安装技能方面，学生能严格按教材工艺要求布局元器件：QS安装在实训台左上角作为总电源，FU熔断器居中固定，KM1和KM2接触器并列安装（KM1左、KM2右），FR热继电器置于右下，按钮板SB1-SB3固定在下方操作区。接线时能区分主电路和控制电路，主电路采用BV1.5mm²黄、绿、红导线分别连接L1、L2、L3至M的U、V、W端子，控制电路用BV1.0mm²黑导线按线号顺序连接（如“1”接SB1常闭，“2”接SB2常开，“3”接SB3常开，“4”接KM1线圈，“5”接KM2常闭，“6”接KM2线圈），导线弯曲成直角，绑扎整齐，线号套管标识清晰。

学生具备独立调试与故障排查能力：安装完成后能自检线路，用万用表电阻档测量主电路三相导通性及控制回路通断，确认无误后经教师检查通电。通电时能模拟操作：按下SB2观察KM1吸合、M正转，按下SB3观察KM2吸合、M反转，按下SB1观察M停转，验证互锁功能（正转时按SB3无反应，反转时按SB2无反应）。面对典型故障能快速定位：如接触器不吸合时，先测控制电压是否正常（220V），再查SB1常闭触点通断、SB2/SB3常开触点接触是否良好，最后查KM1/KM2线圈是否开路；若发生相间短路，能立即断电，检查主电路导线是否绝缘破损、KM1/KM2主触点是否粘连，确认故障排除后重新通电。

在职业素养方面，学生养成安全操作习惯：通电前必须经教师检查，严禁带电接线；使用工具（螺丝刀、剥线钳）规范，避免损伤导线绝缘；操作时穿戴绝缘手套，不随意触摸带电部位。培养严谨细致的工匠精神：布局时元器件间距均匀（约20mm），接线时线号对应准确，导线颜色区分严格（主电路黄绿红，控制电路黑），安装完成后整理工具和导线，保持实训台整洁。通过小组合作安装，提升团队协作能力，能分工完成布局、接线、调试，互检互评，共同解决线路问题。

学生能将所学知识迁移应用：理解接触器联锁原理后，能分析类似控制线路（如星三角降压启动），识别其中的互锁环节；掌握故障排查逻辑后，能处理机床控制线路常见故障，如热继电器误动作、按钮接触不良等，符合电气自动化专业初级维修工岗位要求，为后续学习复杂控制线路（如PLC控制）奠定基础。典型例题讲解1.**线路组成分析题**：指出接触器联锁正反转控制线路中，实现电气互锁的关键元件及其作用。

答案：KM1常闭触点串入KM2线圈回路，KM2常闭触点串入KM1线圈回路；作用是防止KM1和KM2同时得电导致主电路相间短路。

2.**工作原理描述题**：简述按下正转启动按钮SB2后，电动机M的运行过程及互锁动作。

答案：SB2按下→KM1线圈得电→主触点闭合接通主电路→M正转；同时KM1常闭触点断开→切断KM2线圈回路→实现电气互锁。

3.**安装工艺判断题**：安装时主电路导线颜色是否符合规范？若主电路采用黄、绿、红导线，应分别连接哪些端子？

答案：符合规范；黄导线接L1→KM1/KM2主触点→FR→M的U端；绿导线接L2→M的V端；红导线接L3→M的W端。

4.**故障定位题**：电动机无法反转，按下SB3后接触器KM2不吸合，可能的原因有哪些？

答案：①控制电源电压异常；②SB3常开触点接触不良；③KM1常闭触点未复位（断路）；④KM2线圈开路。

5.**互锁原理应用题**：若取消KM1和KM2的常闭互锁触点，直接操作SB2和SB3会导致什么后果？

答案：KM1和KM2可能同时得电→主电路主触点闭合→L1与L3直接短路→烧毁接触器或引发电源相间短路事故。教学反思与改进教学后我让学生分组互评线路安装成果，发现约30%的小组在控制电路接线时混淆了KM1和KM2的常闭互锁触点位置，导致通电测试时互锁失效。这反映出学生对电气互锁的串联逻辑理解不够透彻，下节课我打算用双色导线在实训台动态演示：红导线模拟KM1线圈得电路径，蓝导线同步显示其常闭触点如何切断KM2线圈回路，强化“一断一通”的互锁机制。

安装环节中，部分学生主电路导线颜色接反（黄绿红对应L1/L2/L3），可能引发相序错误。今后会在实训台醒目位置张贴色标对照表