电子工业版教学设计中职中职专业课电气自动化类66 装备制造大类

上课时间上课时间电子工业版教学设计中职中职专业课电气自动化类66装备制造大类2025年12月任课老师任课老师魏老师设计思路设计思路一、设计思路以中职电气自动化专业学生认知规律为依据，紧扣课本“低压电器与基本控制电路”章节，采用理实一体化教学，通过任务驱动，从常用低压电器（如接触器、继电器）的识别、检测入手，过渡到典型控制电路（点动、自锁）的安装与调试，强化理论与实践结合，培养学生电气控制系统安装、调试及简单故障排查能力，提升职业素养与岗位适应力。核心素养目标核心素养目标二、核心素养目标聚焦电气自动化专业核心素养，通过低压电器识别、控制电路安装调试及故障排查实践，强化专业能力与职业规范；培养安全操作意识、严谨细致的工作态度及团队协作精神；提升问题解决能力与创新思维，初步形成电气控制系统装调与维护的职业素养，为岗位胜任奠定基础。教学难点与重点教学难点与重点三、教学难点与重点1.教学重点：低压电器（如接触器、继电器）的结构与工作原理，例如接触器主触点通断主电路、辅助触点实现控制逻辑；典型控制电路（点动、自锁、正反转）的安装规范，如自锁电路中常开触点的并联接法；故障排查的基本方法，如用万用表检测触点通断判断接触器是否损坏。2.教学难点：互锁控制电路中联锁触点的动作逻辑，例如正反转控制中两个接触器常闭触点的互锁原理，学生易混淆常开与常闭触点的应用；复杂电路故障排查的思路，如多台电机顺序启动电路中，若电机M2不启动，需从主电路熔断器、控制电路KM2线圈及常开触点逐步排查，学生难以系统定位故障点。教学资源准备教学资源准备1.教材：确保每位学生配备《电气控制与PLC应用技术》教材，重点标注低压电器及控制电路章节。

2.辅助材料：准备接触器、继电器结构剖面图，点动/自锁电路原理图，以及电路安装调试操作视频。

3.实验器材：每组配备接触器、热继电器、按钮、熔断器、导线、万用表及实验板，课前检查器件完好性。

4.教室布置：设置4组实验操作台，每组配备电源及工具箱；后方设分组讨论区，张贴电路接线规范图示。教学过程教学过程1.导入（约5分钟）：

情境导入：展示某工厂机床电动机无法启动的故障案例，提问“若你是维修人员，会从哪些部件排查？”引发学生思考。

回顾旧知：提问学生“低压电器分为哪几类？接触器和继电器的图形符号是什么？”引导学生复习电磁式电器的基本知识，为新课铺垫。

2.新课呈现（约25分钟）：

（1）讲解新知：

①接触器结构与工作原理：结合教材剖面图，讲解接触器的电磁机构（线圈、铁芯、衔铁）、触点系统（主触点、辅助触点）及灭弧装置，强调“线圈通电→铁芯吸合→触点动作”的机械联动逻辑。

②继电器应用：区分中间继电器（触点扩展）和时间继电器（延时控制），举例说明在顺序启动电路中的作用，如M1启动后延时5s，M2自动启动。

（2）举例说明：

以三相异步电动机点动控制电路为例，展示主电路（QS、FU、KM主触点、M）和控制电路（SB1、KM线圈），分析按下SB1时KM线圈得电、主触点闭合，电动机转动；松开SB1时线圈失电、电动机停转的过程。对比自锁电路，强调自锁触点（KM常开）并联在SB1两端的作用。

（3）互动探究：

分组发放电路图任务单，每组分析“正反转控制电路中，为何需将两个接触器的常闭触点串联在对方线圈回路？”引导学生通过讨论理解互锁原理，用仿真软件模拟无互锁时电源相间短路的后果，强化安全意识。

3.巩固练习（约15分钟）：

学生活动：分组在实验板上安装自锁控制电路，教师提供元件清单（接触器、按钮、熔断器、热继电器、电动机），要求学生按电路图接线，通电测试电动机启停功能。

教师指导：巡回检查学生接线，重点指导“自锁触点的并联接法”“热继电器常闭触点的串联位置”，提醒“先断电接线，通电前用万用表检测短路”。对出现故障的小组，引导用“分段法”排查：检查控制电路电源→KM线圈电压→自锁触点通断，培养故障分析能力。知识点梳理知识点梳理一、低压电器基础

1.常用低压电器分类及作用

（1）控制电器：接触器（KM）、继电器（KA、KT）、按钮（SB）、行程开关（SQ），用于电路通断、逻辑控制。

（2）保护电器：熔断器（FU）、热继电器（FR）、断路器（QF），用于短路、过载、欠压保护。

（3）主令电器：按钮（SB）、转换开关（SA），用于发出控制指令。

2.接触器结构与工作原理

（1）结构：电磁机构（线圈、铁芯、衔铁）、触点系统（主触点额定电流≥电机电流，辅助触点常开/常闭）、灭弧装置（灭弧罩、栅片）。

（2）工作原理：线圈通电→电磁力吸合衔铁→触点动作（主触点闭合，辅助触点状态改变）；线圈失电→弹簧释放→触点复位。

（3）图形符号：线圈矩形，主触点直线加斜线，常开触点“┴”，常闭触点“┬”。

3.继电器类型及应用

（1）中间继电器：KA，触点扩展，触点容量小，用于信号传递。

（2）时间继电器：KT，分通电延时（线圈通电延时触点动作）、断电延时（线圈断电延时触点动作），图形符号“┤├”带延时标识。

（3）热继电器：FR，双金属片受热弯曲推动触点动作，常闭触点串联在控制电路，用于电机过载保护，复位方式有手动和自动。

二、基本控制电路

1.点动控制电路

（1）主电路：QS（刀开关）→FU（熔断器）→KM主触点→M（电机）。

（2）控制电路：SB1（点动按钮）→KM线圈→电源。

（3）工作原理：按下SB1→KM线圈得电→主触点闭合→M启动；松开SB1→线圈失电→M停转。

2.自锁控制电路

（1）组成：在点动电路基础上，并联KM常开辅助触点，串联SB2（停止按钮）。

（2）自锁原理：按下SB1→KM得电→常开触点闭合→自锁，松开SB1仍保持得电；按下SB2→线圈失电→解除自锁。

（3）保护环节：FR常闭触点串联在控制电路，过载时断开电源。

3.正反转控制电路

（1）主电路：KM1、KM2主触点换相连接（L1→U1/V1/W1与L1→W1/V1/U1）。

（2）控制电路：互锁环节（KM1常闭触点串联KM2线圈回路，KM2常闭触点串联KM1线圈回路），防止同时吸合短路；按钮互锁（复合按钮SB1、SB3）。

（3）工作原理：正转启动SB1→KM1得电→M正转；反转启动SB3→先断KM1，再通KM2→M反转；SB2停止。

4.顺序控制电路

（1）顺序启动：M1启动后M2启动，KM1常开触点串联KM2线圈回路。

（2）顺序停止：M1停止时M2不停，KM1常闭触点并联在SB2（M1停止按钮）两端。

（3）时间顺序控制：用KT延时，M1启动后延时5s，M2自动启动（KT延时触点串联KM2线圈）。

5.星三角降压启动电路

（1）主电路：KM主触点→KM星（星形连接主触点）→KM△（三角形连接主触点）→M。

（2）控制电路：KT延时切换，先KM、KM星得电（星形启动，低电压），延时后KM星断电、KM△得电（三角形全压运行）。

（3）保护：FR串联在主电路，防止过载；互锁环节（KM星、KM△常闭触点互锁）。

三、电路安装与调试规范

1.安装步骤

（1）识图：区分主电路（粗线）和控制电路（细线），明确元器件位置。

（2）选件：根据电机功率选接触器（如7.5kW选CJ20-16A），熔体额定电流=（1.5-2.5）×电机额定电流。

（3）布线：横平竖直，避免交叉，主电路用BVR2.5mm²，控制电路用BVR1mm²，线号正确（如U1、V1、W1）。

2.调试方法

（1）断电检查：用万用表测主电路通断（L1-U1、V1、W1），控制电路短路检测（电阻应无穷大）。

（2）通电调试：先通控制电路，测试按钮功能（按下SB1，KM应吸合）；再通主电路，测电机转向（正反转需换相）。

四、故障排查技术

1.常见故障及处理

（1）电机不启动：检查电源电压、熔断器是否熔断、FR是否复位、线圈电压是否正常（如AC220V）。

（2）接触器不吸合：测线圈电阻（正常几十欧，断路则无穷大），检查控制电路回路（按钮触点、互锁触点）。

（3）自锁失效：检查自锁触点是否并联正确，触点是否氧化（用砂纸打磨）。

2.排查方法

（1）直观法：观察元器件烧焦、异味、触点粘连。

（2）电压法：测线圈两端电压（如无电压，查电源至线圈回路）。

（3）分段法：断开控制电路分段测（如测SB1两端电压，按下时应为0V）。

五、电气安全与工程应用

1.安全操作规范

（1）接线前断电、验电，使用绝缘工具，穿戴绝缘手套。

（2）接地保护：电机外壳接PE线，接地电阻≤4Ω。

（3）短路保护：主电路安装断路器，控制电路安装熔断器。

2.工程应用实例

（1）机床进给控制：行程开关SQ1、SQ2控制工作台限位，SQ3、SQ4实现正反转限位，防止超程。

（2）自动传送带：光电传感器SQ检测物体，KT延时启动M2，实现顺序启动，物体通过后M2停止。教学反思教学反思这节课学生实操时发现，互锁电路的接线错误率较高，特别是正反转控制中常闭触点的串联位置容易接反。教材强调的“双重互锁”逻辑（按钮和接触器互锁），部分学生只理解了表面符号，没吃透电气联锁的防短路本质。下次课前得用仿真软件动态演示误操作导致相间短路的后果，强化安全意识。

故障排查环节，学生普遍依赖“分段法”，但面对多电机顺序启动电路时，会忽略时间继电器的延时参数设置。这反映出教材中时间继电器应用的细节教学不足，需补充实物演示，调整KT延时旋钮让学生观察触点动作时机。

安全规范执行不到位，比如带电接线、未用验电笔验电。虽然教材有安全章节，但学生总存侥幸心理。下次要增加违规操作的事故案例视频，并设置“安全违规一票否决”的实操考核项。

知识点衔接上，学生将自锁电路与星三角启动混淆，说明“降压启动”的原理没吃透。下次课需用对比实验，用万用表测星形/三角形接法下的线电流差异，直观体现教材中“降低启动电流”的核心概念。

整体来看，理实一体化的教学框架有效，但需细化难点突破手段，尤其强化安全与故障排查的实战训练。板书设计板书设计①低压电器核心要素

-分类：控制电器（接触器、继电器、按钮）、保护电器（熔断器、热继电器）、主令电器（行程开关）

-符号：接触器线圈（矩形）、常开触点（┴）、常闭触点（┬）；热继电器常闭（┬）

-原理：接触器“线圈通电→触点动作”；热继电器“双金属片受热→触点断开”

②基本控制电路关键点

-点动电路：SB1（点动按钮）→KM线圈→主触点通断电机

-自锁电路：KM常开触点并联SB1，SB2（停止按钮）串联控制回路

-正反转电路：KM1、KM2主触点换相；常闭触点互锁（KM1串KM2回路，KM2串KM1回路）

-顺序控制：KM1常开触点串联KM2线圈（顺序启动）；KM1常闭触点并联SB2（顺序停止）

③安装调试与故障排查

-安装步骤：识图→选件（接触器电流≥电机电流）→布线（主电路BVR2.5mm²，控制电路BVR1mm²）→线号标注

-调试方法：断电测通断（主电路L1-U1，控制电路电阻无穷大）；通电测功能（按钮按下KM吸合）

-故障排查：电机不启动→查电源、熔断器、FR复位；接触器不吸合→测线圈电阻、控制回路；自锁失效→查自锁触点并联正确性教学评价教学评价1.课堂评价：通过提问检测学生对低压电器符号（如接触器线圈、热继电器常闭触点）的掌握情况，观察学生安装自锁电路时线号标注是否规范（如U1、V1、W1），实时记录接线错误（如自锁触点并联位置错误）。采用分组实操测试，设置“接触器不吸合”故障场景，要求学生用万用表分段排查（测线圈电阻、控制回路电压），评估故障分析能力。

2.作业评价：批改电路图绘制作业，重点检查正反转控制电路的互锁逻辑（KM1常闭触点是否串联在KM2线圈回路）。点评安装工艺作业，强调主电路导线截面积选择（BVR2.5mm²）和控制电路线号正确性。对故障排查报告进行针对性反馈，如指出“忽略时间继电器延时参数设置”等细节问题，鼓励学生结合教材案例优化排查思路。典型例题讲解典型例题讲解1.题目：简述自锁控制电路中自锁触点的作用。

答案：KM常开辅助触点并联在启动按钮两端，实现松开按钮后仍保持接触器线圈得电，维持电机持续运行。

2.题目：正反转控制电路中，为何需将两个接触器的常闭触点串联在对方线圈回路？

答案：