學習情境1交流電機運行

1、項目一項目一 交流電機的運行控制交流電機的運行控制電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制天津輕工職業(yè)技術(shù)學院天津輕工職業(yè)技術(shù)學院教學目標：教學目標： 知識目標：知識目標：1、三相異步電動機工作特性； 2、三相異步電動機的啟動、制動方法； 3、三相異步電動機的調(diào)速方法； 4、三相異步電動機的啟動、制動控制電路。 能力目標：能力目標：1、三相異步電動機的啟動、制動方法； 2、三相異步電動機的調(diào)速方法； 3、三相異步電動機的啟動、制動控制電路； 4、三相異步電動機的啟動、制動控制電路。 情感目標：情感目標：通過交流電機的運行控制，鍛煉學生科學的思維方式和職業(yè)素養(yǎng)、細致的工作作風。通過項目教學，養(yǎng)成團結(jié)

2、協(xié)作的團隊精神。電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制教學重點和難點：教學重點和難點： 重重 點：點：1、交流異步電動機的結(jié)構(gòu)； 2、掌握交流異步電動機的負載特性； 3、掌握交流異步電動機的啟動方法； 4、掌握交流異步電動機的制動方法。 難難 點：點：1、掌握交流異步電動機的啟動方法； 2、掌握交流異步電動機的制動方法。 教學方法：教學方法： 項目教學法：項目教學法：1、引出問題； 2、項目分析； 3、行為引導法； 4、學練結(jié)合電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制學時、教具、課前準備：學時、教具、課前準備： 學時：12學時 教具：交流電機、交流電機控制裝備、萬用表 課前準備：學生預習相關(guān)課程知識

3、；設(shè)備調(diào)試；規(guī)范標準準備；教學過程：教學過程：一、項目提出一、項目提出 交流電動機有同步和異步之分。異步電動機按相數(shù)不同，又可分為三相異步電動機和單相異步電動機；按其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，又可分為籠型和繞線轉(zhuǎn)子型，其中籠型三相異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、價格低廉、維護方便的特點，應用最為廣泛。本任務(wù)主要完成三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理極其負載特征，重點分析三相異步電動機的機械特性及電力拖動的相關(guān)知識，對單相異步電動機也做簡要介紹。電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制二、項目分析二、項目分析 由變壓器的工作過程分析，引出交流異步電動機工作情況，在此基礎(chǔ)上，掌握交流異步電動機的負載特性，掌握交流異

4、步電動機的啟動方法，掌握交流異步電動機的制動方法。三、項目計劃及決策三、項目計劃及決策 1、控制設(shè)備的準備： DZSZ-1D型電機及電器自動控制實驗裝置。萬用表的準備。 2、工作準備交流電機控制的啟動、停止、運行線路方案準備。 3、電源配備電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點一、三相異步電動機結(jié)構(gòu)與工作原理知識點一、三相異步電動機結(jié)構(gòu)與工作原理 一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 1、定子：結(jié)構(gòu)和連線方法 2、轉(zhuǎn)子 3、三相異步電動機的分類和用途 開啟式；防護式；封閉式；特殊防護式 二、三相異步電動機的工作原理 1、旋轉(zhuǎn)磁場 1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生，重點是兩極三相異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生。 2）旋轉(zhuǎn)磁

5、場的轉(zhuǎn)速： n = 60f1/p 3）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向 2、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動 1）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的工作原理 2）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)差率s與轉(zhuǎn)動方向 3、三相異步電動機的名牌及主要系列電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點二、三相異步電動機的空載運行知識點二、三相異步電動機的空載運行 U1E1=4.44f1N1K1m ,由式可知,當電源頻率一定時,電機的每極磁通m僅與外加電壓U1成正比。知識點三、三相異步電動機的負載運行知識點三、三相異步電動機的負載運行安排系統(tǒng)現(xiàn)場教學（錄象）：了解整個電機急拖動的工作過程。知識點四、三相異步電動的工作特性知識點四、三相異步電動的工作特性 三相異步電動機的工作特性是指U

6、1=UN和f1=fN及定、轉(zhuǎn)子繞組不串任何阻抗的情況下，電動機的轉(zhuǎn)速n、定子電流I1電磁轉(zhuǎn)矩T、功率因數(shù)cos1,效率與輸出功率P2的關(guān)系。 一、轉(zhuǎn)速特性n = f (P2)曲線 二、定子電流特性I1 = f (P2)曲線 三、功率因數(shù)特性cos1= f (P2)曲線 四、轉(zhuǎn)矩特性T= f (P2)曲線 五、效率特性= f (P2)曲線電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點五、三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩特性知識點五、三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩特性 異步電動機的轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場磁通相互作用，產(chǎn)生了電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，在電磁轉(zhuǎn)矩作用下，電動機旋轉(zhuǎn)。 一、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達式 T =CTMI2S c

7、os2 二、電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達式 T = C（U1sR2）/(f1R2+(sX2)2) 1）電動狀態(tài) 2）發(fā)電狀態(tài) 3）制動狀態(tài) 三、電磁轉(zhuǎn)矩的實用表達式 T = 2Tm/（Sm/S+S/Sm）電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點六、三相異步電動機的機械特性知識點六、三相異步電動機的機械特性一、機械特性曲線分析 1）額定轉(zhuǎn)矩TN 2）最大轉(zhuǎn)矩Tm 3）啟動轉(zhuǎn)矩TST二、固有特性三、人為機械特性 1）降低定子端電壓的人為機械特性 2）轉(zhuǎn)子回路串對稱三相電阻的人為機械特性強調(diào)強調(diào)：掌握三相異步電動機的上述三個特性，在使用和分析其工作性能方面有相當重要的作用。理解公式中各參數(shù)的意義，對后續(xù)課程

8、的學習有幫助。電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點七、電力拖動的基本知識知識點七、電力拖動的基本知識 一、電力拖動系統(tǒng)的運動方程式 1）單軸電力拖動系統(tǒng)運動方程式 2）電力拖動系統(tǒng)的運動狀態(tài) 二、電力拖動系統(tǒng)的負載和負載轉(zhuǎn)矩特性 1）恒轉(zhuǎn)矩特性 2）恒功率特性 3）通風機型負載特性 三、電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件 四、轉(zhuǎn)矩特性T= f (P2)曲線 五、效率特性= f (P2)曲線電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點八、三相異步電動機的啟動知識點八、三相異步電動機的啟動異步電動機的轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場磁通相互作用，產(chǎn)生了電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，在電磁轉(zhuǎn)矩作用下，電動機旋轉(zhuǎn)。 一、三相籠型異

9、步電動機的啟動 二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的啟動1）轉(zhuǎn)子串電阻啟動；2）轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動提示提示：掌握三相異步電動機的啟動方法，在使用和分析其工作性能方面有相當重要的作用。理解公式中各參數(shù)的意義，對后續(xù)課程的學習有幫助。電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制知識點九、三相異步電動機的制動知識點九、三相異步電動機的制動 制動的目的。 常用三種方法：反接制動、能耗制動和回饋制動。 一、反接制動 分電源反接制動和倒拉反接制動。 1）電源反接制動 2）倒拉反接制動 二、能耗制動 三、回饋制動 1）反向回饋制動 2）正向回饋制動電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制拓展與提高：三相異步電動機的調(diào)速拓展與

10、提高：三相異步電動機的調(diào)速 根據(jù)轉(zhuǎn)速公式：n = n1 (1-s) = (1-s)60f1/p 可知有三種方法。 一、三相籠型異步電動機的變極調(diào)速 1）變極原理 2）兩種常用的變極接線法 a) Y / Y Y變極調(diào)速 b) / Y Y變極調(diào)速 3) 變極調(diào)速的機械特性 二、變頻調(diào)速 1）變頻與調(diào)壓的配合； 2）恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速時機械特性 3）三相異步電機變頻調(diào)速 4）變頻電源簡介 三、變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速（簡介）電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制五、項目檢查五、項目檢查 掌握三相異步電動機的工作特性，完成電機控制線路的搭接；萬用表使用方法正確；交流電機的啟動和制動方法。 在使用和分析其工作性能方面的

11、技能。掌握三相異步電動機的調(diào)速方法。六、項目評估六、項目評估 1三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場是怎樣產(chǎn)生的？其轉(zhuǎn)速是由什么決定？對于工頻下的2、4、6、8、10極的三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速為多少？ 2試述三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理、 3 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向由什么決定?如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向？ 4 當三相異步電動機的轉(zhuǎn)子電路開路時，電動機能否轉(zhuǎn)動？為什么？ 5何謂三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率？額定轉(zhuǎn)差率一般是多少？啟動瞬時的轉(zhuǎn)差率是多少？電機及機床電氣控制電機及機床電氣控制 6 試述三相異步電動機當機械負載增加時，三相異步電動機的內(nèi)部經(jīng)過怎樣的變化，最終使電動機在較以前低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行？ 7 當三相異步電動機的機械負載增加時，為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？ 8三相異步電動機在空載時的功率因數(shù)約為多少？當在額定負載下運行時，功率因數(shù)為何會提高？ 9電網(wǎng)電壓太高或太低，都易使三相異步電機定子繞組過熱而損壞，為什么？ 10三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓大小有何關(guān)系？