電氣控制與PLC教案

1、授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：第一章 常用低壓電器教學(xué)目的：了解低壓電器的分類，熟悉各個低壓電器的圖形符號，掌握常用低壓開關(guān)的電氣符號和文字符號教學(xué)重點(diǎn)：掌握常用低壓開關(guān)的電氣符號和文字符號教學(xué)難點(diǎn)：正確地畫出各低壓開關(guān)的符號教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：情景模擬法教學(xué)過程：引入新課：小時候總聽父母交代出去玩耍時切記不可到高壓線附近，那么什么是高壓電呢？相對的有沒有低壓電呢？我們生活中的用電是高壓還是低壓？通常我們是怎么區(qū)分高低壓的呢？講授新課：一 引入新課小時候總聽父母交代出去玩耍時切記不可到高壓線附近，那么什么是高壓電呢？相對的有沒有低壓電呢？我們生活中的用電是高壓

2、還是低壓？通常我們是怎么區(qū)分高低壓的呢？今天我們要學(xué)習(xí)的就是低壓電。二講授新課1、 概述電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用，是所有電工器械的簡稱。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)將工作在交流50Hz、額定電壓在1200V以下和直流額定電壓1500V及以下電路中的電器稱為低壓電器。2、 低壓電器的分類1、 按用途分：在電路中所處的地位和作用可分為控制電器和配電電器兩大類。2、 按動作方式分：自動切換電器和非自動切換電器兩大類。3、 按有無觸點(diǎn)分：有觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)電器兩大類。4、 按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器3、 低壓電器的型號表示法： 4、 低壓電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)在使用電

3、器元件時，必須按照產(chǎn)品說明書中規(guī)定的技術(shù)條件選用。主要技術(shù)指標(biāo)有：1、 額定電流：在規(guī)定條件下，保證開關(guān)器正常工作時的電流值2、 額定電壓：在規(guī)定條件下，保證電器正常工作的電壓值3、 絕緣強(qiáng)度：指電器元件的觸頭處于分段狀態(tài)時，動靜觸頭之間耐受的電壓值4、 耐潮濕性：指保證電器可靠工作的允許環(huán)境潮濕條件。5、 極限允許溫升：電器的到點(diǎn)不見通過電流時將引起發(fā)熱和溫升。6、 操作頻率及通電持續(xù)率：開關(guān)電器沒小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)成為操作頻率。通電持續(xù)率是電器工作于斷續(xù)周期工作制時負(fù)載時間工作周期之比，通常一百分?jǐn)?shù)表示。7、 機(jī)械壽命和電氣壽命：前者是機(jī)械開關(guān)器在需要修理或更換機(jī)械零件前所能

4、承受的無載操作次數(shù)。后者是機(jī)械開關(guān)電器無需修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)成為電氣壽命。5、 選擇低壓電器的注意事項1、控制對象及其工作環(huán)境2、明確控制對象的額定電壓、額定功率、操作特性、啟動電流幾工作方式等相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。3、了解備選電器的正常工作條件。4、了解備選電器的主要技術(shù)性能。本課小結(jié)：今天需要大家重點(diǎn)掌握的內(nèi)容有低壓電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)講的元件圖形符號。作業(yè)布置：P39 1、2題板書設(shè)計：概述1、 低壓電器的定義 4、低壓電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)2、 低壓電器的分類 5、選擇低壓電器的注意事項3、低壓電器的型號表示法教學(xué)反思：授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：1.3

5、 接觸器教學(xué)目的：通過本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、熟悉其選用及使用方法教學(xué)重點(diǎn)：接觸器的工作原理教學(xué)難點(diǎn)：接觸器的工作原理及選用方法教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：講授法、啟發(fā)法教學(xué)過程：引入新課：今天我們一起來學(xué)習(xí)電路中一個有趣的原件接觸器。講授新課：接觸器：是一種遙控電器，在機(jī)床電氣自動控制中常用它來頻繁地接通和切斷交直流電路。并且接觸器是利用電磁吸引力和彈簧反作用力來驅(qū)動出頭的，從而實現(xiàn)出頭的閉合或斷開。按照其觸頭通過的電流種類不同，可分為交流接觸器和直流接觸器。一、交流接觸器交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置以及輔助部件等四部分組成，其外形結(jié)構(gòu)如圖所示。1、電磁系

6、統(tǒng)由線圈、靜鐵芯、動鐵芯（銜鐵）組成2、觸頭系統(tǒng)點(diǎn)接觸式：通小電流 面接觸式：通大電流線接觸式：通大電流（直流接觸器）3、滅弧裝置電弧是觸頭間氣體在大電場作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，會灼傷觸頭，縮短觸頭點(diǎn)使用壽命，使電路切斷時間延長，造成弧光短路或引起火災(zāi)。常用滅弧方法：雙端口電動滅弧、縱縫滅弧、柵片滅弧4、工作原理當(dāng)接觸器線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使鐵心產(chǎn)生足夠的吸力，克服反作用力彈簧的反作用力，將銜鐵吸合，通過傳動機(jī)構(gòu)帶動觸頭動作。當(dāng)線圈斷電后或電壓顯著下降時，由于電磁吸力消失或過小，銜鐵在反作用彈簧的作用復(fù)位，帶動各觸頭恢復(fù)到原始狀態(tài)。（1）圖形符號、文字符號（2）主要參數(shù)P13表1-8二

7、、直流接觸器1、直流接觸器主要用于控制直流用電設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同。直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。2、直流接觸器主要由CZ0 CZ16 CZ17和CZ18等系列的產(chǎn)品，其中 CZ0系列直流接觸器的技術(shù)數(shù)據(jù)在P21表1-9.三、交流接觸器的選擇主要依據(jù)一下幾個方面：根據(jù)負(fù)載的性質(zhì)選擇接觸器的類型；主觸頭的額定電壓和電流應(yīng)大于或者等于被控住電路的工作電壓和額定電流；吸引線圈的額定電壓應(yīng)等于所在控制電路的額定電壓。本課小結(jié)：接觸器是用來頻繁的遙控接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路的自動控制電器，它的圖形符號和文字符號是必須掌握的內(nèi)容。作業(yè)布置：P

8、39 5題板書設(shè)計：1、交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置以及輔助部件等四部分組成2、圖形符號、文字符號3、直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。教學(xué)反思： 授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：1.4 繼電器教學(xué)目的：通過本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解熱繼電器和時間繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、熟悉其選用及使用方法教學(xué)重點(diǎn)：熱繼電器和時間繼電器的工作原理教學(xué)難點(diǎn)：熱繼電器和時間繼電器的工作原理及選用方法教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：任務(wù)教學(xué)法教學(xué)過程：引入新課：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理，今天我們一起來學(xué)習(xí)電路中另外一個元件繼電器。講授新課：1、繼電

9、器的概述：繼電器是一種傳遞信號的電器。它能反應(yīng)各種電的或非電的信號，并將這種信號傳遞出去，去控 制 某 種 對象。繼電器主要由感測部分和執(zhí)行部分組成，感測部分通常是電磁機(jī)構(gòu)，執(zhí)行部分一般為常開常閉觸點(diǎn)。繼電器是按照“通斷”的循環(huán)而工作的，它的動作具有跳躍的特性。2、繼電器的分類繼電器的種類很多，電路中使用的最多的是一下幾種：熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器、中間繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器。 a、熱繼電器 熱繼電器是依靠負(fù)載電流通過發(fā)熱元件時即產(chǎn)生熱量，當(dāng)負(fù)載電流超過允許值，所產(chǎn)生的熱量增大到使動作機(jī)構(gòu)隨之動作的一種保護(hù)電器，主要用途是保護(hù)電動機(jī)的過載及對其他設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制熱繼電器通

10、常與接觸器裝成電磁起動起使用，以保護(hù)電動機(jī)的過載。 熱繼電器實物圖、原理圖以及圖形符號 熱繼電器的工作原理：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理，在發(fā)現(xiàn)電動機(jī)不能承受的過載時切斷電動機(jī)電路，是為電動機(jī)提供過載保護(hù)的保護(hù)電路。熱繼電器只能用于過載保護(hù)，而不能用于短路保護(hù)。 熱繼電器的選用：熱繼電器型號的選用應(yīng)根據(jù)電動機(jī)的揭發(fā)和工作環(huán)境決定。 b、時間繼電器（空氣阻尼式時間繼電器） 時間繼電器在繼電保護(hù)裝置和自動控制系統(tǒng)中用作時限元件，用來建立必要的動作時延，以保證動作的可靠和合理。主要由電磁系統(tǒng)、工作觸頭、氣室即傳動機(jī)構(gòu)四部分組成。 時間繼電器的分類：按動作原理與構(gòu)造的不同可分為電磁式、電動式、空氣阻

11、尼式和晶體管式；按照延時方式分為：通電延時和斷電延時原理：當(dāng)繼電器的線圈通過動作電流值時，鐵芯被吸入，瞬時觸點(diǎn)狀態(tài)被切換。同時使被卡住的一套鐘表被釋放，在牽引彈簧的作用下，經(jīng)過整定的時間使延時主觸點(diǎn)閉合。  時間繼電器實物圖、原理圖以及圖形符號 c、電子式時間繼電器 有延時吸合與延時釋放兩種，利用電容充放電原理來達(dá)到延時的目的。 特點(diǎn)：延時長，線路簡單，延時調(diào)節(jié)方便，性能穩(wěn)定，延時誤差小，觸點(diǎn)容量較大本課小結(jié)：本堂課主要學(xué)習(xí)了繼電器的前兩種繼電器，分別講了它們的結(jié)構(gòu)和工作原理以及型號和圖形符號，圖形符號和作用是同學(xué)必須掌握的。作業(yè)布置：P39 8題板書設(shè)計：繼電器5、電子繼電器的分類

12、及工作原理 1、繼電器的定義2、繼電器的分類3、熱繼電器的工作原理 4、時間繼電器的工作原理6、總結(jié)教學(xué)反思：授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：1.4.3 電磁式繼電器教學(xué)目的：通過本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、熟悉其選用及使用方法教學(xué)重點(diǎn)：過電流、過電壓繼電器和過電壓、欠電壓繼電器的工作原理教學(xué)難點(diǎn)：過電流、過電壓繼電器和過電壓、欠電壓繼電器的工作原理及選用方法教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：任務(wù)教學(xué)法教學(xué)過程：引入新課：上節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了繼電器中的前兩種：時間繼電器和熱繼電器，這節(jié)課一起來學(xué)習(xí)電磁式繼電器講授新課：1、電磁式繼電器的組成及各部分的作

13、用主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成。鐵芯和鐵軛的作用是加強(qiáng)工作氣隙內(nèi)的磁場；銜鐵的作用主要是實現(xiàn)電磁能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化；極靴的作用是增大工作氣隙的磁導(dǎo)；反作用力彈簧和簧片是用來提供反作用力。2、電磁式電壓繼電器：電磁式電壓繼電器的動作與線圈所加電壓大小有關(guān)，使用時和負(fù)載并聯(lián)。電壓繼電器的線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，阻抗大。 過電壓繼電器： 在電路中用于過電壓保護(hù)，當(dāng)其線圈為額定電壓值時，銜鐵不產(chǎn)生吸合動作，只有當(dāng)電壓高于額定電壓的105%115%時才產(chǎn)生吸合動作，當(dāng)電壓降低到釋放電壓是，觸點(diǎn)復(fù)位。 欠電壓繼電器：欠電壓繼電器又稱為零電壓繼電器，常用的有JT4系列，用作交流電路的欠電壓或零電壓保護(hù)。JT4系列

14、欠電壓繼電器的外形結(jié)構(gòu)及動作原理與JT4系列過電流繼電器類似，不同點(diǎn)是電壓繼電器的線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大，并可直接并接在兩相電源上。 3、電磁式電流繼電器：電磁式電流繼電器的該動作與線圈通過的電流大小有關(guān)，使用時和負(fù)載串聯(lián)。電流繼電器的線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小。 欠電流繼電器：正常工作時，欠電流繼電器的銜鐵處于吸合狀態(tài)（吸合電流為額定電流值的30%65%）。如果電路中負(fù)載電流過低，并且低于欠電流繼電器的釋放電流時（釋放電流為額定電流值的10%20%），銜鐵打開，觸點(diǎn)復(fù)位，從而切斷電氣設(shè)備的電源過電流繼電器：過電流繼電器的線圈串聯(lián)在電路中，當(dāng)主電路的電流高于允許值時，過電流繼電器吸合動作。

15、過電流繼電器主要用于重載頻繁起動的場合，作為電動機(jī)和主要電路的過載和短路保護(hù)，常用的有JT4、JL12和JL14系列過電流繼電器。 本課小結(jié)：本堂課主要學(xué)習(xí)了電磁式繼電器，分別講了它的分類以及每個分類繼電器的工作原理，工作原理同學(xué)必須掌握的。作業(yè)布置：抄寫今天所學(xué)幾種繼電器的工作原理板書設(shè)計：電磁式繼電器4、電磁式電壓繼電器的分類及工作原理1、 電磁式繼電器的組成2、電磁式繼電器各個組成部分的作用5、電磁式電流繼電器的分類及工作原理3、電磁式繼電器的分類6、總結(jié)教學(xué)反思：授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：1.5 熔斷器教學(xué)目的：通過本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生熟悉低壓熔斷器的功能

16、、結(jié)構(gòu)、工作原理及型號含義；熟記低壓熔斷器的圖形符號和文字符號教學(xué)重點(diǎn)：低壓熔斷器的認(rèn)識、選擇、安裝及使用教學(xué)難點(diǎn)：低壓熔斷器的功能、基本結(jié)構(gòu)、工作原理教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：講授法、啟發(fā)法、直觀演示法教學(xué)過程：一復(fù)習(xí)提問1.什么是低壓電器？引入新課：熔斷器是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電路拖動系統(tǒng)中主要作短路保護(hù)的電器，具體見下圖。使用時串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障，通過熔斷器的電流達(dá)到或者超過某一規(guī)定值，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而分?jǐn)嚯娐罚鸬奖Ｗo(hù)作用。它具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、動作可靠、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。講授新課：一、熔斷器的結(jié)構(gòu)1、組成：熔體，安裝熔體的熔管

17、和熔座三部分2、一般熔斷時間t和熔斷電流Is的關(guān)系3.除照明和電加熱電路外，熔斷器一般不宜用作過載保護(hù)電器，主要用于短路保護(hù)。二、常用的熔斷器1、RC1A系列瓷插式熔斷器（P10圖1-8）（1）組成：瓷座、瓷蓋、動觸頭、靜觸頭和熔絲（2）特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，更換方便（3）使用場合：主要用于交流電380V以下，作線路和用電設(shè)備的短路保護(hù)，在照明線路中還可以起過載保護(hù)。2、RL1系列螺旋式熔斷器（1）組成部分：瓷帽、熔斷管、瓷套（2）該系列熔斷器的分段能力較高，熔絲熔斷后有明顯指示。（3）使用場合：廣泛用于控制箱、配電屏、機(jī)床設(shè)備及振動交大的場合，作為短路保護(hù)器。3、RM10系列封閉管式熔斷

18、器（1）組成：熔斷管、熔體、夾頭、夾座（2）適用場合：主要用于交流額定電壓380N以下的電力線路中，作導(dǎo)線、電纜及電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過載保護(hù)4、RT0系列有填料封閉管式熔斷器（1）組成：熔管、底座、夾頭、夾座（2）適用場合：廣泛用于交流380V以下、短路電流交大的電力輸配電系統(tǒng)中，作為線路及電氣設(shè)備的短路保護(hù)和過載保護(hù)。三、對熔斷器的選用主要包括熔斷器類型、熔斷器的額定電壓、額定電流和熔體額定電流的選用1、熔斷器額定電壓和額定電流的選用熔斷器的額定電壓必須大于或者等于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須大于或者等于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。2、熔

19、體額定電流的選擇對照明和電熱等電流較平穩(wěn)的電路熔體的額定電壓等于或稍大于負(fù)載的額定電流即可；對于一臺補(bǔ)償器用的電動機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于1.5-2.5倍電動機(jī)額定電流，公式如下：IRN(1.52.5)IN四、熔斷器的安裝與使用P141、用于安裝使用的熔斷器應(yīng)完整無損，并標(biāo)有額定電壓、額定電流值。2、對RM10系列熔斷器，在切斷過三次相當(dāng)于分?jǐn)嗄芰Φ碾娐泛?，必須更換熔管，以保證能可靠的切斷所規(guī)定分?jǐn)嗟碾娏鳌?、熔斷器兼做隔離器使用時，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的出線端。本課小結(jié)：熔斷器應(yīng)串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生過載或短路故障時，熔斷器可切斷電

20、路，從而有效地保護(hù)電路。作業(yè)布置：1.熔斷器主要由哪幾部分組成？2.什么是熔體的額定電壓？它與熔斷器的額定電流是否相同？板書設(shè)計：1、組成：熔體，安裝熔體的熔管和熔座三部分2、熔體額定電流的選擇IRN(1.52.5)IN3、熔斷器兼做隔離器使用時，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的出線端。教學(xué)反思： 授 課 計 劃授課時數(shù):2 授課教師: 授課時間: 課題：1.6 開關(guān)電器教學(xué)目的：通過學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握各種開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)，技術(shù)數(shù)據(jù)以及各種開關(guān)的型號和圖形符號教學(xué)重點(diǎn)：各種開關(guān)結(jié)構(gòu)、圖形符號以及工作原理教學(xué)難點(diǎn)：各種開關(guān)的工作原理教學(xué)類型：一體化教學(xué)方法：任務(wù)教學(xué)法

21、教學(xué)過程：引入新課：一個電路想要正常運(yùn)作，要是少了控制元件，是無法正常工作的，今天我們就來學(xué)習(xí)幾個常用的控制元件。講授新課：一、開關(guān)電器的定義 開關(guān)電器屬于配電電器，用于電能的分配和小型電器設(shè)備的控制，被廣泛應(yīng)用于各類設(shè)備上。包括刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、斷路器和漏電保護(hù)開關(guān)。1、刀開關(guān)：又稱閘刀開關(guān)，常用于手動控制、容量較小、啟動不頻繁的電器設(shè)備及隔離電源，常用的有瓷底式刀開關(guān)和封閉式負(fù)荷開關(guān)。瓷底式刀開關(guān)又稱膠蓋閘刀開關(guān)，是由刀開關(guān)和熔絲組合而成的一種電器。刀開關(guān)作為手動不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐酚?，熔絲作為保護(hù)用。封閉式負(fù)荷開關(guān)，又稱貼可開關(guān)。是由刀開關(guān)、熔斷器、速斷彈簧等組成，并裝在金屬殼內(nèi)。負(fù)荷開關(guān)上加裝快速分?jǐn)鄼C(jī)構(gòu)和簡單的滅弧裝置，以保證可靠分?jǐn)嚯娏?、低壓斷路器低壓斷路器的作用：分配電能、不頻繁啟動電動機(jī)，對供電線路及電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。用于正常情況下的接通和分?jǐn)嗖僮饕约皣?yán)重過載、短路及欠壓等故障時的自動切斷電路。低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、保護(hù)裝置、操作機(jī)構(gòu)等組成。工作原理：當(dāng)線路正常工作時，電磁脫扣器中線圈所產(chǎn)生的吸力不能將它的銜鐵吸合。當(dāng)線路發(fā)生短路時，電磁脫扣器的吸力增加，將銜鐵吸合，并撞擊杠桿把搭鉤頂上去，在彈簧的作用下切斷主觸點(diǎn)，實現(xiàn)了短路保護(hù)。當(dāng)線路上電壓下降