電氣控制與PLC教案

電氣控制與PLC

教案

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程全程貫穿教學(xué)做相結(jié)合的教學(xué)理論，課堂上講解與演示相結(jié)合，“我教”與

“你做”相結(jié)合，在講解、演示某一模塊的基礎(chǔ)知識和操作方法后，讓學(xué)生自己做一

遍，并加以總結(jié)；在此基礎(chǔ)上，提出進(jìn)一步要求，讓學(xué)生獨(dú)立完成后續(xù)的調(diào)試過程，

老師再予以總結(jié)提煉，如此不斷反復(fù)循環(huán)，層層遞進(jìn)，改“抱著走”為“拉著走”直

至“自己走”，充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

全書配有四個綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以項(xiàng)目教學(xué)法為中心，主要培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力、職

業(yè)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。選擇中小規(guī)模的實(shí)際工程項(xiàng)目案例作為設(shè)計(jì)任務(wù),

全班學(xué)生分成若干組，將自主策劃、任務(wù)分解、“教、學(xué)、做”和總結(jié)有機(jī)結(jié)合。在

實(shí)施過程中，盡量模擬企業(yè)真實(shí)工作環(huán)境和氛圍，使學(xué)生在校就感受到企業(yè)的真實(shí)情

況，體驗(yàn)到企業(yè)的氛圍，更好地學(xué)以致用。將傳統(tǒng)的“學(xué)生”和“教師”的角色轉(zhuǎn)換

為企業(yè)的“員工”與“車間主任或部門經(jīng)理”，層層負(fù)責(zé)制，讓學(xué)生有企業(yè)工作的真

實(shí)情景感。

模塊一常用低壓電器

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)：熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、用途與主要參數(shù)

2.能力目標(biāo)：能正確選用、安裝、檢測和維修常用低壓電器。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.低壓電器的基本知識

2.接觸器

3.繼電器

4.熔斷器

5.斷路器

6.主令電器

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：每種電器作用、結(jié)構(gòu)、工作原理。

難點(diǎn)：保護(hù)電器和控制電器的使用

四、教學(xué)方法與手段

本模塊主要介紹常用的開關(guān)電器、主令電器、接觸器、繼電器、斷路器、熔斷器

的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)與圖形符號。適合采用多媒體教學(xué)和理實(shí)一體化

教學(xué)，用實(shí)物圖片來演示低壓電氣與其圖形符號，并在課堂上展示實(shí)物，采用“演示

法”這種形象直觀的教學(xué)手段和方法，設(shè)法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使其對

本模塊介紹的電器留下深刻的印象。

根據(jù)教學(xué)要求，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，運(yùn)用行動導(dǎo)向教學(xué)中的案例、啟發(fā)式、大

腦風(fēng)暴法等教學(xué)方法，方法具體應(yīng)用舉例如下：

(1)了解電器的結(jié)構(gòu)，如了解接觸器，運(yùn)用實(shí)物講解，通過對接觸器進(jìn)行拆裝，并

利用攝像投影圖片，再要求學(xué)生把拆下的零件與圖片進(jìn)行對照，并說出它們的名稱，

加深了印象，這樣就可以快速記住接觸器，根本不用死記硬背。

(2)理解電器的工作原理，取一個CJ10-20/380V的接觸器，把接觸器的線圈兩

端加上電壓，此時立刻聽到“啪”的一聲，接觸器銜鐵被吸合，帶動觸點(diǎn)動作；一斷

開電源，又“啪”的一聲，接觸器觸點(diǎn)很快復(fù)位，關(guān)鍵是讓學(xué)生仔細(xì)觀察剛才接觸器

的動作順序，然后用貼切的話描述出接觸器的動作過程，工作原理就很自然地寫出來

To

(3)掌握圖形符號、文字代號，是為模塊二學(xué)習(xí)控制線路打下基礎(chǔ)，必須在課堂

內(nèi)要掌握。了解電器的主要技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行對低壓電器的選用，這是本章的關(guān)鍵點(diǎn)，

要求學(xué)生必須掌握的內(nèi)容，也是學(xué)生解決實(shí)際問題的能力反映。

(4)實(shí)訓(xùn)教學(xué)一一低壓電器的拆裝。首先進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)：組織學(xué)生到校內(nèi)機(jī)加工

車間進(jìn)行現(xiàn)場觀摩，通過現(xiàn)場操作和觀摩實(shí)際電控柜，讓學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)性學(xué)習(xí)，對電

控柜內(nèi)的元器件外形、安裝、布線與機(jī)電結(jié)合留下深刻印象，有助于學(xué)生理解本課程

的理論知識和技術(shù)應(yīng)用，開闊了眼界，感受真實(shí)的職業(yè)環(huán)境。然后回到低壓電器拆裝

實(shí)訓(xùn)室，通過邊講邊做、講練結(jié)合的方式，將理論與操作有機(jī)結(jié)合。在講練過程中，

以電氣安裝、檢測、維修崗位技術(shù)員的角色進(jìn)行情境體驗(yàn)。

五、學(xué)習(xí)方法

在學(xué)習(xí)本模塊時，在對各種低壓電氣有感性認(rèn)識后，應(yīng)著重了解每種電氣的作用、

結(jié)構(gòu)和原理，并了解其常見故障與處理方法。宜采用“操作實(shí)踐法”的學(xué)習(xí)方法，在

相關(guān)實(shí)訓(xùn)課中鞏固所學(xué)內(nèi)容。

六、授課程序

通過實(shí)際工程案例（水塔供水的控制）引入相關(guān)實(shí)踐性知識一一元器件介紹。

首先講解低壓電氣的基本知識，然后用多媒體或?qū)嵨镏饌€演示各種常用低壓電氣的圖

形，演示的同時講解其作用、結(jié)構(gòu)和原理，使學(xué)生熟練掌握所將知識，最后布置作業(yè)

題使學(xué)生鞏固本模塊內(nèi)容。

本模塊安排『2次實(shí)訓(xùn)（多學(xué)時安排2次），通過拆裝和檢測電器，熟悉接觸器、

繼電器的結(jié)構(gòu)，了解其動作原理，掌握低壓電器檢測與維修。

教案

?模塊-

1.低壓電器的基本知識

課題授課時數(shù)3

2.接觸器

1.了解低壓電器的基本知識

教學(xué)目標(biāo)2.能熟練掌握接觸器的功能、符號、常用型號、技術(shù)參數(shù)與

其使用方法

教學(xué)重點(diǎn)接觸器的功能、符號與其使用方法

教學(xué)難點(diǎn)接觸器的技術(shù)參數(shù)、交流接觸器的短路環(huán)

案例、啟發(fā)互動式等教學(xué)方法

教學(xué)方法

理實(shí)一體化教學(xué)，邊講邊做、講練結(jié)合

教學(xué)手段多媒體課件；器件展示：接觸器；現(xiàn)場觀摩

課外作業(yè)1-1、1-4

教學(xué)過程：

案例引入：水塔供水的控制

*人工控制

1.控制原理圖——從日常用電啟發(fā)

由

m由

FI

2.原理與特點(diǎn)說明------起討論

提問：人工控制的缺點(diǎn)？

*自動控制——怎樣實(shí)現(xiàn)（大腦風(fēng)暴法）

接觸器控制

*相關(guān)實(shí)踐性知識——元器件介紹

一、低壓電器的基礎(chǔ)知識

凡是對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換與保護(hù)作用的電

工器械均可稱為電器。用于交流1200V以下、直流1500V以下電路，起通斷、控制、保

護(hù)與調(diào)節(jié)等作用的電器稱為低壓電器。

1.低壓電器的分類

1）按電器的動作性質(zhì)分

①手動電器人操作發(fā)出動作指令的電器，例如刀開關(guān)、按鈕等。

②自動電器不需人工直接操作，按照電的或非電的信號自動完成接通、分?jǐn)嚯娐啡?/p>

務(wù)的電器，例如接觸器、繼電器、電磁閥等。

2）按用途分

①控制電器用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、電動機(jī)起動器

等。

②配電電器用于電能的輸送和分配的電器，例如刀開關(guān)、低壓斷路器等。

③主令電器用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

④保護(hù)電器用于保護(hù)電路與用電設(shè)備的電器，例如熔斷器、熱繼電器等。

⑤執(zhí)行電器用于完成某種動作或傳送功能的電器，例如電磁鐵、電磁離合器等。

3）按工作原理分

①電磁式電器依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器。如交直流接觸器、各種電磁式繼電

器等。

②非電量控制電器電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。如

刀開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。

2.電磁式電器

電磁式電器類型很多，從結(jié)構(gòu)上看大都由兩個基本部分組成，即：感測部分和執(zhí)行

部分。1）電磁機(jī)構(gòu)

電磁機(jī)構(gòu)又稱為磁路系統(tǒng)，其主要作用是將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動觸頭動作從

而接通或斷開電路。電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式如圖1-1?

電磁機(jī)構(gòu)由動鐵芯（銜鐵）、靜鐵芯和電磁線圈三部分組成，其工作原理是，當(dāng)電磁

線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，銜鐵獲但足夠的電磁吸力，克服彈簧的反作用力與靜

鐵芯吸合。

圖1-1電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式

（a）、（d）螺管式（c）、（f）、（g）轉(zhuǎn)動式（b）、（e）直動式

還應(yīng)指出，在交流電磁機(jī)構(gòu)中，為避免因線圈中交流電流過零時，磁通過零，造成

銜鐵抖動，需在交流電磁機(jī)構(gòu)鐵心的端部開槽，嵌入一個銅短路環(huán)，以消除振動，確保

銜鐵的可靠吸合。

圖「2交流電磁鐵的短路環(huán)圖1-3觸頭的結(jié)構(gòu)形式

1-銜鐵2-鐵芯3-線圈4-短路環(huán)

2）觸頭系統(tǒng)

觸頭是有觸點(diǎn)電器的執(zhí)行部分，通過觸頭的閉合、斷開控制電路通、斷。觸頭的結(jié)

構(gòu)形式有橋式觸頭和指式觸頭兩種。

3）滅弧系統(tǒng)

電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于10V,電流超過80mA時，觸頭間

會產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。

電弧的危害：延長了切斷故障的時間；電弧的高溫能將觸頭燒損；高溫引起電弧附

近電氣絕緣材料燒壞；形成飛弧造成電源短路事故。

滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面

材料。常采用滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。

a)b>c)

圖1-4滅弧裝置a）雙斷口滅弧b）滅弧罩c）滅弧柵

二、接觸器

接觸器是機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中使用量大、涉與面廣的一種低壓控制電器，用來頻繁

地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐?。主要控制對象是電動機(jī)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離

控制，并具有欠（零）電壓保護(hù)。

1.結(jié)構(gòu)和工作原理

接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成，外形和結(jié)構(gòu)簡圖如圖15所示。

電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括動鐵芯（銜鐵）、靜鐵芯和電磁線圈三部分組成，其作用是

將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸頭動作。

觸頭系統(tǒng)：觸頭又稱為觸點(diǎn)，是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。

觸頭的結(jié)構(gòu)形式很多，按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或

斷開主電路，允許通過較大的電流；輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只能通過較小

的電流。

觸頭按其原始狀態(tài)可分為常開觸頭（動合觸點(diǎn)）和常閉觸頭（動斷觸點(diǎn)）。原始狀態(tài)

時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸頭；原始狀態(tài)時閉合，線圈

通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭。線圈斷電后所有觸頭復(fù)位，即恢復(fù)到原始狀態(tài)。

滅弧裝置：在分?jǐn)嚯娏魉查g，觸頭間的氣隙中會產(chǎn)生電弧，電弧的高溫能將觸頭燒

損，并可能造成其它事故。因此，應(yīng)采用適當(dāng)措施迅速熄滅電弧。常采用滅弧罩、滅弧

柵和磁吹滅弧裝置。

工作原理：接觸器根據(jù)電磁工作原理，當(dāng)電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使

靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作，使常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，兩

者是聯(lián)動的。當(dāng)電磁線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭

日原，即常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。接觸器的圖形符號、文字符號如圖15(b)所

Zjso

2.交、直流接觸器的特點(diǎn)

接觸器按其主觸頭所控制主電路電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器。

1)交流接觸器

交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分?jǐn)嘟涣髦麟娐贰?/p>

當(dāng)交變磁通穿過鐵芯時，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵芯發(fā)熱。為減少鐵損，鐵芯

用硅鋼片沖壓而成。為便于散熱，線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上。為防止交變磁

通使銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動和噪聲，交流接觸器鐵芯端面上都安裝一個銅制的短路環(huán)。交流

接觸器的滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。

2)直流接觸器

直流接觸器線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。

直流接觸器鐵芯中不產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱，鐵芯可用整塊鋼制成。為

保證散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒狀。直流接觸器滅弧較難，一般采用滅

弧能力較強(qiáng)的磁吹滅弧裝置。

3.接觸器型號與主要技術(shù)指標(biāo)1)型號意義

2)主要技術(shù)指標(biāo)

額定電壓

交流接觸器：127、220、380、500V

直流接觸器：110、220、440V額定電流

交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A直流接觸器：40、

80、100、150、250、400、600A

吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、110(127)、220、380V直流接觸器：24、48、

220、440V

4.接觸器的使用選擇原則

選擇接觸器時應(yīng)從其工作條件出發(fā)，主要考慮下列因素：

①控制交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器；控制直流負(fù)載選用直流接觸器。

②接觸器的使用類別應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)相一致。

③主觸頭的額定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓.

④主觸頭的額定工作電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電流。還要注意的是接觸器主觸

頭的額定工作電流是在規(guī)定條件下(額定工作電壓、使用類別、操作頻率等)能夠正常

工作的電流值，當(dāng)實(shí)際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變。

對于電動機(jī)負(fù)載可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

式中：1c為接觸器主觸點(diǎn)電流(A)；P、為電動機(jī)額定功率(kW)；U、為電動機(jī)的額定

電壓(V)；K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取

⑤吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85%與以上時

才能可靠地吸合。

⑥主觸頭和輔助觸頭的數(shù)量應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的需要。

教案

?模塊一

課題繼電器授課時數(shù)3

1.能熟練陳述熱繼電器、電磁式繼電器、時間繼電器和速度

教學(xué)目標(biāo)繼電器的功能、符號、常用型號，掌握其使用方法

2.了解固態(tài)繼電器的基本知識

教學(xué)重點(diǎn)熱繼電器、電磁式繼電器、時間繼電器的符號與其使用方法

教學(xué)難點(diǎn)時間繼電器的工作原理

啟發(fā)式、大腦風(fēng)暴法等教學(xué)方法

教學(xué)方法

理實(shí)一體化教學(xué)，邊講邊做、講練結(jié)合

多媒體課件與模型；器件展示與演示：中間繼電器、時間繼

教學(xué)手段

電器；電腦、投影儀

課外作業(yè)1-2、1-3

教學(xué)過程：

三、繼電器

1.電磁式繼電器

1）電流繼電器

電流繼電器的線圈串接在被測量的電路中，以反映電路電流的變化。為了不影響電路工作情

況，電流繼電器線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，線圈阻抗小。

電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩類。

在機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，電流繼電器主要根據(jù)主電路內(nèi)的電流種類和額定電流來選擇。

2）電壓繼電器

電壓繼后器的結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似，不同的是電壓繼電器線圈為并聯(lián)的電壓線圈，所以匝

數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。

3）中間繼電器

中間繼電器實(shí)質(zhì)上是電壓繼電器的一種，它的觸點(diǎn)數(shù)多（有六對或更多），觸點(diǎn)電流容量大，

動作靈敏。其主要用途是當(dāng)其它繼電器的觸點(diǎn)數(shù)或觸點(diǎn)容量不夠時，可借助中間繼電器來擴(kuò)

大它們的觸點(diǎn)數(shù)或觸點(diǎn)容量，從而起到中間轉(zhuǎn)換的作用。

電磁式繼電器的圖形符號一般是相同的，如圖―7所示。

噎圈管弁觸點(diǎn)管用做點(diǎn)

圖1-7電磁式繼電器的圖形、文字符號

2.時間繼電器

時間繼電器是一種用來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時接通或斷開的控制電器，按其動作原理與構(gòu)造不同,

可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式等類型。機(jī)床控制線路中應(yīng)用較多的是空氣

阻尼式時間繼電器，目前晶體管式時間繼電器也獲得了愈來愈廣泛的應(yīng)用。

1）空氣阻尼式時間繼電器

2）晶體管式時間繼電器

晶體管式時間繼電器具有延時范圍廣、體積小、精度高、調(diào)節(jié)方便與壽命長等優(yōu)點(diǎn)，所

以發(fā)展快，應(yīng)用廣泛。

時間繼電器的圖形符號如圖19所示，文字符號為KT。

KT

中

a)

圖1-10時間繼電器的圖形符號

a）纜隨一畋符號b）通電延時線ISc）斷電延的線隨d）延時閉合常開觸點(diǎn)e）延時斷開常閉觸點(diǎn)

F）延時斷開常開觸點(diǎn)g）延時閉合常閉觸點(diǎn)b）跑動常開觸點(diǎn)i）躋動常閉融點(diǎn)

3.熱繼電器

1）熱繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來保護(hù)設(shè)備，使之免受長期過載的危害，主要用于電動機(jī)

的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)與其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。

2）熱繼電器的使用與選擇

熱繼電器的選擇主要根據(jù)電動機(jī)的額定電流來確定熱繼電器的型號與熱元件的額定電流

等級。

4.速度繼電器

速度繼電器根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的,用于轉(zhuǎn)速的檢測，如用來在三相交流異步電動機(jī)反

接制動轉(zhuǎn)速過零時，自動斷開反相序電源。速度繼電器常用于銃床和鏤床的控制電路中。圖

卜13為其外形、結(jié)構(gòu)和符號圖。

O日4B?-

轉(zhuǎn)f常開觸點(diǎn)常用觸點(diǎn)

（a）外形（b）結(jié)構(gòu)（c）符號

圖1-13速度繼電器外形、結(jié)構(gòu)和符號圖

速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速一般不低于120r/min,復(fù)位轉(zhuǎn)速約在lOOr/min以下，工作時，允

許的轉(zhuǎn)速高達(dá)1000~3600r/mino

速度繼電器的圖形符號如圖圖113（c）所示，文字符號為KS。

5.固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器（SolidStateRelay）簡稱SSR,是70年代中后期發(fā)展起來的一種新型無觸

點(diǎn)繼電器。固態(tài)繼電器是具有兩個輸入端和兩個輸出端的一種四端器件，其輸入與輸出之間

通常采用光電耦合器隔離，并稱其為全固態(tài)繼電器。

圖1-14所示為用固態(tài)繼電器控制三相感應(yīng)電動機(jī)線路圖。

II12L3

圖1-14固態(tài)繼電器控制三相感應(yīng)電動機(jī)

教案

?模塊一

4.熔斷器

課題5.低壓斷路器授課時數(shù)3

6.主令電器

能熟練掌握按鈕、閘刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、

教學(xué)目標(biāo)組合開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等低壓電器的作用、型號

與參數(shù)的意義

按鈕、低壓斷路器、熔斷器、組合開關(guān)、行程開關(guān)等低壓電器

教學(xué)重點(diǎn)

的作用和符號

教學(xué)難點(diǎn)低壓斷路器的動作原理、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線

啟發(fā)互動式等教學(xué)方法

教學(xué)方法

理實(shí)一體化教學(xué)，邊講邊做、講練結(jié)合

多媒體課件；器件展示：閘刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、低壓斷路器、

教學(xué)手段熔斷器、組合開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)；現(xiàn)場觀摩行程開關(guān)的作

用

課外作業(yè)1-8、1-12

教學(xué)過程：

四、熔斷器

1.結(jié)構(gòu)與用途

熔斷器的結(jié)構(gòu)一般分成熔體座和熔體等部分。熔斷器是串聯(lián)連接在被保護(hù)電路中

的，當(dāng)電路電流超過一定值時，熔體因發(fā)熱而熔斷，使電路被切斷，從而起到保護(hù)作

用。熔體的熱量與通過熔體電流的平方與持續(xù)通電時間成正比，當(dāng)電路短路時，電流

很大，熔體急劇升溫，立即熔斷，當(dāng)電路中電流值等于熔體額定電流時，熔體不會熔

斷。所以熔斷器可用于短路保護(hù)。

2.類型

3.熔斷器的選擇

五、低壓開關(guān)和低壓斷路器

1.閘刀開關(guān)

1）閘刀開關(guān)的作用

閘刀開關(guān)是一種手動配電電器。主要用來隔離電源或手動接通與斷開交直流電路,

也可用于不頻繁的接通與分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載，如小型電動機(jī)、電爐等。

2）外型與結(jié)構(gòu)

3）閘刀開關(guān)技術(shù)參數(shù)與選擇

4）使用閘刀開關(guān)時的注意事項(xiàng)

2.鐵殼開關(guān)

鐵殼開關(guān)也稱封閉式負(fù)荷開關(guān)，它有安裝在鑄鐵或鋼板制成的外殼內(nèi)的刀式觸頭

和滅弧系統(tǒng)、熔斷器以與操作機(jī)構(gòu)等組成。

3.低壓斷路器

1）低壓斷路器的用途

低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)。分為框架式DW系列（又稱萬能式）和塑殼式DZ

系列（又稱裝置式）兩大類。主要在電路正常工作條件下作為線路的不頻繁接通和分

斷用，并在電路發(fā)生過載、短路與失壓時能自動分?jǐn)嚯娐贰?/p>

2）DZ系列斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理

斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧室、傳動機(jī)構(gòu)和脫扣機(jī)構(gòu)幾部分組成。如圖-18所示。

圖1-18DZ系列斷路器結(jié)構(gòu)圖

3）漏電斷路器

六、主令電器

自動控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的電器稱為主令電器。常用的主令電器有控制

按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能開關(guān)等幾種。

1.控制按鈕

控制按鈕通常用作短時接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)?？刂瓢粹o是由按鈕帽、

復(fù)位彈簧、橋式觸點(diǎn)和外殼等組成。通常制成具有常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的復(fù)合式結(jié)構(gòu)。

2.轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)）和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

I）組合開關(guān)

轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)質(zhì)上是一種特殊刀開關(guān)，是操作手柄在與安裝面平行的平面內(nèi)左右轉(zhuǎn)

動的刀開關(guān)。只不過一般刀開關(guān)的操作手柄是在垂直安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動,

而組合開關(guān)的操作手柄則是平行于安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動而已?多用在機(jī)床

電氣控制線路中，作為電源的引入開關(guān)，也可以用作不頻繁地接通和斷開電路、換接

電源和負(fù)載以與控制5KW以下的小容量電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)和星三角起動等。

2）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

比組合開關(guān)有更多的操作位置和觸點(diǎn)、能夠接多個電路的一種手動控制電器。由

于它的檔位多、觸點(diǎn)多，可控制多個電路，能適應(yīng)復(fù)雜線路的要求，圖1-24是LW12

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖，它是有多組相同結(jié)構(gòu)的觸點(diǎn)疊裝而成，在觸頭盒的上方有操作

機(jī)構(gòu)。由于扭轉(zhuǎn)彈簧的儲能作用，操作呈現(xiàn)了瞬時動作的性質(zhì)，故觸頭分?jǐn)嘌杆?，?/p>

受操作速度的影響。

同操作位置的各對觸點(diǎn)通斷狀態(tài)與觸點(diǎn)下方或右側(cè)對應(yīng)，規(guī)定用于虛線相交位置

上的涂黑圓點(diǎn)表示接通，沒有涂黑圓點(diǎn)表示斷開。另一種是用觸點(diǎn)通斷狀態(tài)表來表示,

表中以“+”（或“X”）表示觸點(diǎn)閉合，“一”（或無記號）表示分?jǐn)唷＝M合開關(guān)的文字

符號：SA

3.行程開關(guān)

行程開關(guān)用來反映工作機(jī)械的位置變化（行程），用以發(fā)出指令，改變電動機(jī)的工

作狀態(tài)。如果，把行程開關(guān)安裝在工作機(jī)械行程的終點(diǎn)處，以限制其行程，就稱為限

位開關(guān)或終端開關(guān)。它不僅是控制電器，也是實(shí)現(xiàn)終端保護(hù)的保護(hù)電器。

1）直動式行程開關(guān)

2）微動開關(guān)

3）滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)

行程開關(guān)的符號：

>1UII

SQ[°）0-7

a）b）

圖1-27行程開關(guān)和接近開關(guān)的符號

4.接近開關(guān)

為了克服有觸點(diǎn)行程開關(guān)可靠性較差，使用壽命短和操作頻率低的缺點(diǎn)，采用了無

觸點(diǎn)式行程開關(guān)，也叫電子接近開關(guān)。接近開關(guān)外形結(jié)構(gòu)多種多樣，電子電路裝調(diào)后

用環(huán)氧樹脂密封，具有良好的防潮防腐性能。它能無接觸又無壓力地發(fā)出檢測信號，

又具有靈敏度高，頻率響應(yīng)快，重復(fù)定位精度高，工作穩(wěn)定可靠、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn).

在自動控制系統(tǒng)中已獲得廣泛應(yīng)用。

教案

?模塊一

課題實(shí)訓(xùn)一低壓電器的拆裝授課時數(shù)3

1.熟悉接觸器、繼電器的結(jié)構(gòu)，了解其動作原理

教學(xué)目標(biāo)

2.了解交流接觸器與繼電器結(jié)構(gòu)上的區(qū)別與使用方法

教學(xué)重點(diǎn)交流接觸器的拆裝

教學(xué)難點(diǎn)接觸器在運(yùn)行中產(chǎn)生很大噪聲的原因分析

教學(xué)方法現(xiàn)場教學(xué)、討論式、講練結(jié)合、情境體驗(yàn)、自評互評

教學(xué)手段多媒體演示；實(shí)物操作實(shí)踐

課外作業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

教學(xué)過程：

一、實(shí)訓(xùn)要求與步驟

1.紀(jì)律要求

實(shí)驗(yàn)期間必須穿工作服(或?qū)W生服)、膠底鞋；注意安全、遵守實(shí)習(xí)紀(jì)律，做到有

事請假，不得無故不到或隨意離開；實(shí)驗(yàn)過程中要愛護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，節(jié)約用料。

2.工藝要求

(1)檢驗(yàn)器材質(zhì)量

在不通電的情況下，用萬用表或肉眼檢查各元器件各觸點(diǎn)的分合情況是否良好，

器件外部是否完整無缺；檢查的螺絲是否完好，是否滑絲；檢查接觸器的線圈電壓與

電源電壓是否相符。

(2)拆裝電器元件

交流接觸器、中間繼電器

(3)自檢

①檢查萬用表的電阻檔是否完好、表內(nèi)電池能量是否充足；

②手動檢查各活動部件是否靈活，固定部分是否松動，線圈阻值是否正確；

③通電檢查各觸點(diǎn)壓力是否符合要求，聲音是否正常；

(4)通電試驗(yàn)

通電前必須自檢無誤并征得指導(dǎo)教師的同意，通電時必須有指導(dǎo)教師在場方能進(jìn)

行。在操作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程以免發(fā)生意外。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材和其他參考材料，認(rèn)真完成指導(dǎo)教師布置的作業(yè),

實(shí)驗(yàn)完成后每位學(xué)生應(yīng)寫一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

二、考核標(biāo)準(zhǔn)

(1)不知道電器的基本名稱，每個扣5分。

(2)不了解型號的意義，每個扣2分。

(3)萬用表使用不正確，每次扣5分。

(4)拆裝電器元件不正確，每次扣5分。

(5)通電試驗(yàn)不成功，扣10分。

(6)回答問題時，錯一處，扣5分。

(7)不遵守安全文明生產(chǎn)規(guī)章，每次扣5分。

教學(xué)設(shè)計(jì)

模塊二控制電路基本環(huán)節(jié)

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識目標(biāo)：熟悉電氣原理圖畫法規(guī)則和讀圖法；熟練掌握機(jī)床控制電路的基

本環(huán)節(jié)

2.能力目標(biāo)：能正確繪制和閱讀電氣控制系統(tǒng)圖；具有不太復(fù)雜的電氣控制線

路分析和安裝接線能力

二、教學(xué)內(nèi)容

1.電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識

2.三相異步電動機(jī)全壓起動控制

3.三相異步電動機(jī)降壓起動控制

4.三相異步電動機(jī)的制動控制線路

5.其他典型控制環(huán)節(jié)

6.電動機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié)

三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：各種電動機(jī)的起動、正反、制動等控制線路

難點(diǎn)：畫出各種控制線路，并分析線路的工作原理

四、教學(xué)方法與手段

本模塊內(nèi)容主要是各種電動機(jī)的起動、制動等控制線路，理論性較強(qiáng)，基本概念

多且抽象難懂，信息量大，適合采用多媒體教學(xué)和示教板演示教學(xué)。采用啟發(fā)互動式

教學(xué)方法，啟迪學(xué)生的思維，訓(xùn)練思維技巧，在授課的過程中，應(yīng)注意深入淺出，設(shè)

法提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目采用項(xiàng)目驅(qū)動法。

對本模塊內(nèi)容我們要求學(xué)生熟練掌握三相異步電動機(jī)的基本控制線路，并且做到

快速默畫出控制線路，為什么提出這樣的要求答案很簡單，如漂亮的積木，小小的，

形狀各異，很不起眼，但根據(jù)不同的積木進(jìn)行組合，可以搭出非常漂亮的積木圖案，

同樣，老師提出這樣的要求，便于學(xué)生掌握方法，一張不論簡單還是復(fù)雜的電路原理

圖，都是由一個一個既簡單又最基本的控制線路組合而成；另一目的就是教學(xué)生學(xué)會

設(shè)計(jì)，并且把三相異步電動機(jī)控制線路的設(shè)計(jì)如何自然地融入日常的教學(xué)中。教學(xué)方

法具體應(yīng)用舉例如下：

(1)掌握控制線路的分析。從簡單到復(fù)雜，逐步深入，如分析具有自鎖正轉(zhuǎn)控制

線路。先引入點(diǎn)控制線路，然后由學(xué)生討論，為什么會出現(xiàn)不連續(xù)的原因關(guān)鍵在于沒

有給接觸器線圈以持續(xù)通電的機(jī)會。所以解決的辦法是在按鈕兩端并聯(lián)輔助觸點(diǎn)克服

了點(diǎn)動控制，但控制線路又出現(xiàn)了不能停車的現(xiàn)象，因此必須要加入停止按鈕?？刂?/p>

功能滿足了要求，再讓學(xué)生去思考電路是否已經(jīng)好了，稍后提示從加強(qiáng)保護(hù)功能角度

出發(fā)考慮問題。短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓、失壓保護(hù)是否齊全了，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動

機(jī)需要過載保護(hù)，所以控制線路還要加人熱繼電器，問題到此解決好了。這樣的講法,

一是起到承上啟下的作用，二是啟發(fā)學(xué)生如何去開發(fā)設(shè)計(jì)的思路，挖掘?qū)W生的潛能，

把“設(shè)計(jì)”這個學(xué)生認(rèn)為不可能做到的難題融人了平時的教學(xué)之中，并且教師還可以

采用壓縮的方法，把基本的控制線路進(jìn)行歸納，使得學(xué)生不用花費(fèi)很多的時間去記憶

各個獨(dú)立的控制線路。當(dāng)?shù)诙鹿?jié)的控制線路內(nèi)容講解好了，學(xué)生對設(shè)計(jì)也有一個深

層次的了解，教師的關(guān)鍵任務(wù)是教會學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，慢慢地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。

(2)工作原理分析。如何解決工作原理分析，突破“死記硬背”。例如，正轉(zhuǎn)控

制線路原理的分析。方法是按圖裝接線路，這樣通過實(shí)物操作按鈕，觀察到接觸器的

動作，電動機(jī)的真正轉(zhuǎn)動，教師只要稍加引導(dǎo)就很快掌握了工作原理。因?yàn)閱訒r，

首先是按下啟動按鈕，接觸器得電吸合，帶動觸點(diǎn)動作，主觸頭與自鎖觸頭同時閉合,

最后使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。松開按鈕，接觸器仍然吸合電動機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(注：此時斷開自鎖

觸點(diǎn)一端引線，就可以看到點(diǎn)動，讓學(xué)生體會點(diǎn)動與自鎖的區(qū)別根本所在)。按下停

止按鈕，接觸器線圈斷電，主觸頭斷開，自鎖觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。根據(jù)剛才

看到的現(xiàn)象或結(jié)合電原理圖用同樣分析方法說出工作原理，用少量的文字和箭頭把它

描述出來，控制線路的工作原理很快即寫出來。

(3)如何培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。例如三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路，設(shè)計(jì)步

驟如下：第一，畫出一個正轉(zhuǎn)控制線路。第二，再畫一個正轉(zhuǎn)控制線路。第三，利用

三相異步電動機(jī)反轉(zhuǎn)控制原理，只要改變?nèi)嚯娫粗械娜我鈨上嘞嘈?，電動機(jī)即可實(shí)

現(xiàn)反轉(zhuǎn)。在主電路接線時，只要對U相與W相的連線做小小的變動，就成功地完成了

正反轉(zhuǎn)控制線路。第四，此時教師可以提出問題，電路設(shè)計(jì)好了嗎學(xué)生可以自由組合

討論，可能會有學(xué)生提出，兩個按鈕同時按下時，主電路出現(xiàn)短路，自然地引入連鎖

的觸點(diǎn)。如果有學(xué)生說“加上常閉觸點(diǎn)”，注意此時教師可以反問學(xué)生為什么用常閉

觸點(diǎn)，并講出道理來，以便了解學(xué)生是真正懂了，還是從書上搬過來的。

(4)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)。采用項(xiàng)目教學(xué)法：選擇中小規(guī)模的實(shí)際工程項(xiàng)目案“水

塔供水的控制”作為設(shè)計(jì)任務(wù)，教師作為一個組，全班學(xué)生分成若干組，將自主策劃、

任務(wù)分解、“教、學(xué)、做”和總結(jié)有機(jī)結(jié)合。在實(shí)施過程中，盡量模擬企業(yè)真實(shí)工作

環(huán)境和氛圍，使學(xué)生在校就感受到企業(yè)的真實(shí)情況，體驗(yàn)到企業(yè)的氛圍，更好地學(xué)以

致用。將傳統(tǒng)的“學(xué)生”和“教師”的角色轉(zhuǎn)換為制造水塔供水控制設(shè)備企業(yè)的“員

工”與“車間主任或部門經(jīng)理”，層層負(fù)責(zé)制，讓學(xué)生有企業(yè)工作的真實(shí)情景感。

五、學(xué)習(xí)方法

由于本模塊文字內(nèi)容多，電路圖多，需要理解和記憶的知識點(diǎn)也多，因此在學(xué)習(xí)

本章時應(yīng)提前做好預(yù)習(xí)，對每一個知識點(diǎn)首先獲得感性認(rèn)識，這樣在聽課的過程中就

不會感到吃力。課后還要與時復(fù)習(xí)，仔細(xì)閱讀所講過的概念和原理，加深對抽象概念

的理解，再通過課后作業(yè)鞏固本章學(xué)習(xí)內(nèi)容。以達(dá)到對一些基本環(huán)節(jié)熟記，會畫，會

接線、會分析電路的工作原理之目的。

六、授課程序

通過實(shí)際工程案例(水塔自動供水控制)引入相關(guān)性知識。由電動機(jī)的起動控制

講起，再介紹各種電動機(jī)的起動方法與各種起動方法的使用場合和特點(diǎn)；然后講述電

動機(jī)的制動控制，介紹各種電動機(jī)的制動方法與各種制動方法的使用場合和特點(diǎn)，講

述電動機(jī)的各種控制原則、特點(diǎn)和使用場合；隨后講述電動機(jī)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)；課后

布置作業(yè)題使學(xué)生鞏固本章內(nèi)容。在學(xué)習(xí)本模塊課題2、3、4后，各安排1次實(shí)訓(xùn)I；

最后完成1個綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

教案

，模塊二

1.電氣系統(tǒng)圖的基本知識

課題授課時數(shù)2

2.三相異步電動機(jī)的全壓起動控制

1.了解電氣系統(tǒng)圖的基本知識

教學(xué)目標(biāo)

2.能夠熟練分析電動機(jī)的起保停線路、正反轉(zhuǎn)控制線路

1.點(diǎn)動、自鎖、互鎖控制的作用

教學(xué)重點(diǎn)

2.正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理

教學(xué)難點(diǎn)帶雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理

教學(xué)方法案例、啟發(fā)互動式、大腦風(fēng)暴法等教學(xué)方法

教學(xué)手段多媒體課件與模型；示教板演示；電腦、投影儀

課外作業(yè)2-1、2-2

教學(xué)過程：

一、電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識

電氣控制系統(tǒng)圖有三類：電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖。

1.圖形、文字符號

1）圖形符號

圖形符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。

2）文字符號

3）主電路各接點(diǎn)標(biāo)記

2.電氣原理圖的畫法規(guī)則

3.電氣元件布置圖

4.電氣安裝接線圖

二、三相異步電動機(jī)全壓起動

1.單向旋轉(zhuǎn)控制電路

1）點(diǎn)動正轉(zhuǎn)控制線路

點(diǎn)動正轉(zhuǎn)控制線路是用按鈕、接觸器來控制電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最簡單的正轉(zhuǎn)控制線路。如圖

2-4所示。

起動：按下起動按鈕SBf接觸器KM線圈得電一KM主觸頭閉合一電動機(jī)M起動運(yùn)行。

停止：松開按鈕SB-接觸器KM線圈失電一KM主觸頭斷開一電動機(jī)M失電停轉(zhuǎn)。

停止使用時：斷開電源開關(guān)QS。

2）接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路

圖2-4點(diǎn)動正轉(zhuǎn)控制電路圖2-5接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路

線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)Q。

起動：按下起動按鈕

I_KM常開觸頭閉合一|

SBIfKM線圈得電f一電動機(jī)M起動連續(xù)運(yùn)行

1~?KM主觸頭閉合——

與起動按鈕SB1并聯(lián)起自鎖作用的常開觸頭叫自鎖觸頭(也稱自保觸頭)。

停止：按下停止按鈕

KM自鎖觸頭分?jǐn)嘁?/p>

一KM主觸頭分?jǐn)?電動機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)

KM線圈失電—

電路的保護(hù)環(huán)節(jié)：短路保護(hù);過載保護(hù);失壓和欠壓保護(hù)

4)連續(xù):與點(diǎn)動混合控制的正轉(zhuǎn)控制電路

2.可逆旋轉(zhuǎn)控制電路

各種生產(chǎn)機(jī)械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的運(yùn)動，這就要求電動

機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)可逆運(yùn)行。三相交流電動機(jī)可借助正、反向接觸器改變定子繞組相序來實(shí)現(xiàn)。為

避免正、反向接觸器同時通電造成電源相間短路故障，正反向接觸器之間需要有一種制約關(guān)

系一互鎖，保證它們不能同時工作。圖2-7給出了兩種可逆控制線路。

圖2-7(a)是電動機(jī)“正一停一反"可逆控制線路，利用兩個接觸器的常閉觸頭KM1和

KM2相互制約，即當(dāng)一個接觸器通電時，利用其串聯(lián)在對方接觸器的線圈電路中的常閉觸

頭的斷開來鎖住對方線圈電路。這種利用兩個接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法稱為

“互鎖”，起互鎖作用的兩對觸頭稱為互鎖觸頭。這種只有接觸器互鎖的可逆控制線路在正轉(zhuǎn)

運(yùn)行時，要想反轉(zhuǎn)必先停車，否則不能反轉(zhuǎn)，因此叫做“正一停一反“控制線路。

圖2-7(b)是電動機(jī)“正一反一?！笨刂凭€路，采用兩只復(fù)合按鈕實(shí)現(xiàn)。在這個線路中，正

轉(zhuǎn)起動按鈕SB2的常開觸點(diǎn)用來使正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈瞬時通電，其常閉觸頭則串聯(lián)在

反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈的電路中，用來鎖住KM2。反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3也按SB2的道理同樣

安排，當(dāng)按下SB2或SB3時，首先是常閉觸頭斷開，然后才是常開觸頭閉合。這樣在需要

改變電動機(jī)運(yùn)動方向時，就不必按SB1停止按鈕了，可直接操作正反轉(zhuǎn)按鈕即能實(shí)現(xiàn)電動

機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)。這個線路既有接觸器互鎖，又有按鈕互鎖，叫做具有雙重互鎖的可逆控制線路,

為機(jī)床電氣控制系統(tǒng)所常用。

教案

，模塊二

實(shí)訓(xùn)二電動機(jī)單向起動線路的接線

課題授課時數(shù)2

與排故

1.學(xué)習(xí)異步電動機(jī)基本控制電路的連接

教學(xué)目標(biāo)2.加深對點(diǎn)動和自鎖控制特點(diǎn)的理解

3.初步掌握由電氣原理圖變換成安裝圖的能力

教學(xué)重點(diǎn)掌握由電氣原理圖變換成安裝圖的能力

教學(xué)難點(diǎn)由電氣原理圖變換成安裝圖

教學(xué)方法討論式、講練結(jié)合、情境體驗(yàn)、自評互評

教學(xué)手段多媒體課件演示;實(shí)操接線

課外作業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

教學(xué)過程：

一、實(shí)訓(xùn)電路

三相異步電動機(jī)的點(diǎn)動和自鎖控制

二、實(shí)訓(xùn)步驟

1.熟悉各種電器設(shè)備和控制電器排列順序，記錄所用電器規(guī)格、型號。

2.將電動機(jī)接成△形，按圖a)連接主電路。

3.點(diǎn)動控制。

(1)按圖b)連接點(diǎn)動控制電路。

(2)按原理圖逐點(diǎn)檢查接線，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師同意方可送電試車。

(3)合上QS,按下按鈕SB,接觸器吸合，電動機(jī)起動并運(yùn)轉(zhuǎn)。松開SB,電機(jī)停

轉(zhuǎn)。

(4)上述動作無誤后，反復(fù)按SB幾次，觀察線路工作情況。

(5)操作完畢，斷開QS。

4.自鎖控制。

(1)按圖c)連接自鎖控制電路。

(2)按原理圖逐點(diǎn)檢查接線，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師同意方可送電試車。

(3)合上QS,按下起動按鈕SB2,接觸器吸合，電動機(jī)起動并連線續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

(4)按SB1,電機(jī)停轉(zhuǎn)。

(5)實(shí)訓(xùn)完畢，關(guān)電源，拆線。

注意：若線路工作有問題應(yīng)首先切斷開關(guān)QS,再進(jìn)行檢查，排除故障后方可繼續(xù)

試驗(yàn)。

三、思考題與小結(jié)

1.電路中自鎖點(diǎn)起什么作用？

2.試車時發(fā)現(xiàn)一接通電路，電動機(jī)即正常運(yùn)轉(zhuǎn)，分析其原因(經(jīng)查主電路接線正

確)。

3.熱繼電器的整定值調(diào)節(jié)的原則是什么？

4.寫出本次實(shí)驗(yàn)收獲和體會。

教案

，模塊二

課題3.三相異步電動機(jī)降壓起動控制授課時數(shù)2

1.掌握三相籠型異步電動機(jī)常用的減壓起動方法和特點(diǎn)

教學(xué)目標(biāo)

2.能夠熟練分析電動機(jī)常用的減壓起動控制線路

教學(xué)重點(diǎn)星形一三角形(Y-A)降壓起動

教學(xué)難點(diǎn)星形一三角形(Y-A)降壓起動控制的原理

啟發(fā)互動式、大腦風(fēng)暴法等教學(xué)方法

教學(xué)方法

邊講邊做、講練結(jié)合

教學(xué)手段多媒體課件；示教板演示

課外作業(yè)2-4、2-7

教學(xué)過程：

三、異步電動機(jī)降壓起動控制

通常規(guī)定：電源容量在180kVA以上，電動機(jī)容量在7kW以下的三相異步電動機(jī)

可采用直接起動。

1.定子繞組串電阻（電抗）起動控制線路

1）手動切除電阻控制電路

圖2-8手動切除電阻控制電路

2）降壓自動起動控制線路

電路的工作原理為：合上電源開關(guān)QS,按下起動按鈕SB2,KM1得電并自鎖，電動

機(jī)定子繞組串入電阻R降壓起動，同時KT得電，經(jīng)延時后KT常開觸頭閉合，KM2得電

主觸頭將起動電阻R短接，電動機(jī)進(jìn)入全壓正常運(yùn)行。

圖2-9自動起動控制線路

2.星形一一三角形降壓起動控制線路

星形一一三角形(Y-A)降壓起動是指電動機(jī)起動時，把定子繞組接成星形，以

降低起動電壓，減小起動電流；待電動機(jī)起動后，再把定子繞組改接成三角形，使電

動機(jī)全壓運(yùn)行。丫一△起動只能用于正常運(yùn)行時為△形接法的電動機(jī)。

1)按鈕、接觸器控制丫一△降壓起動控制線路

圖2T0(a)為按鈕、接觸器控制Y一△降壓起動控制線路。線路的工作原理為：

按下起動按鈕SB2,KM1、KM2得電吸合，KM1自鎖，電動機(jī)星形起動，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速接

近額定轉(zhuǎn)速時，按下SB3,KM2斷電、KM3得電并自鎖，電動機(jī)轉(zhuǎn)換成三角形全壓運(yùn)行。

2)時間繼電器控制丫一△降壓起動控制線路

圖2-10(b)為時間繼電器自動控制丫一△降壓起動控制線路，電路的工作原理為:

按下起動按鈕SB2,KM1、KM2得電吸合，電動機(jī)星形起動，同時KT也得電，經(jīng)延時后

時間繼電器K常閉觸頭打開，使得KM2斷電，常開觸頭閉合，使得KM3得電閉合并自

鎖，電動機(jī)由星形切換成三角形正常運(yùn)行。

教案

，模塊二

實(shí)訓(xùn)三三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控

課題授課時數(shù)4

制

1.熟悉并掌握電動機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)線路的連接

教學(xué)目標(biāo)2.理解可逆控制線路電氣、機(jī)械互鎖原理

3.掌握可逆運(yùn)行線路常見故障的排除方法

教學(xué)重點(diǎn)電動機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)線路的連接

教學(xué)難點(diǎn)可逆運(yùn)行線路常見故障的排除方法

教學(xué)方法互動式、講練結(jié)合、情境體驗(yàn)、自評互評

教學(xué)手段多媒體課件；實(shí)物操作實(shí)踐

課外作業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

教學(xué)過程：

一、實(shí)訓(xùn)電路

三相異步電動機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路

二、實(shí)訓(xùn)步驟

1.檢查各電的型號、規(guī)格是否符合實(shí)訓(xùn)要求。

2.按圖連接電路，注意接觸器與按鈕觸頭間自鎖互鎖連線是否正確。

3.自查無誤并經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，通電實(shí)驗(yàn)，合上電源開關(guān)QS。

4.電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行：分別按下開關(guān)按鈕SB2、SB3,觀察電動機(jī)是否作正反轉(zhuǎn)

運(yùn)行。

5.電氣、機(jī)械互鎖控制驗(yàn)證：同時按下按鈕SB2、SB3,接觸器KM1、KM2均不得

電，電動機(jī)不轉(zhuǎn)；按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2,電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行；然后直接按反轉(zhuǎn)按鈕SB3,電機(jī)

立即從正轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)到反向運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.失壓與欠壓保護(hù)

按下起動按鈕SB2或SB3,電機(jī)起動后，斷開電源，模擬電動機(jī)失壓狀態(tài)；隨后，

再接通電源，但不按起動按鈕，觀察電動機(jī)能否自行起動。

7.過載保護(hù)

打開熱繼電器的后蓋，當(dāng)電動機(jī)起動后，人為撥動雙金屬片模擬電動機(jī)過載情況,

觀察電機(jī)、電器動作情況。

8.實(shí)踐過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時，應(yīng)立即切斷開關(guān)QS,記錄故障現(xiàn)象，分析故障

產(chǎn)生原因并排除故障，再重新上述實(shí)驗(yàn)。本人解決不了時，再請指導(dǎo)老師一起分析解

決。

9.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，斷開電源，拆線，整理電氣設(shè)備等。

三、思考題與小結(jié)

1.在實(shí)驗(yàn)電路中，按SB2（或SB3）電動機(jī)正常起動運(yùn)行，若很輕按一下SB3（或

SB2）電動機(jī)運(yùn)行有什么變化？為什么？

2.實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)按下SB2、SB3,電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變，分析故障原因？

教案

，模塊二

課題4.三相異步電動機(jī)制動控制授課時數(shù)2

教學(xué)目標(biāo)能分析電機(jī)能耗制動和反接制動控制線路原理

教學(xué)重點(diǎn)機(jī)床電機(jī)能耗制動和反接制動控制線路原理

教學(xué)難點(diǎn)時間原則控制的單向能耗制動控制線路的工作原理

啟發(fā)互動式

教學(xué)方法

理實(shí)一體化教學(xué)，邊講邊做、講練結(jié)合

教學(xué)手段多媒體課件與模型;示教板演示

課外作業(yè)2-5

教學(xué)過程：

四、三相異步電動機(jī)的制動控制線路

1.耗制動控制線路

能耗制動是電動機(jī)脫離三相交流電源后，結(jié)定子繞組加一直流電源，以產(chǎn)生靜止

磁場，起阻止旋轉(zhuǎn)的作用，達(dá)到制動的目的。圖2-11是時間原則控制的單向能耗制動

控制線路。

圖2-11時間原則控制的單向能耗制動控制線路

2.反接制動控制線路

反接制動是利用改變電動機(jī)電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場,

因而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的制動方法。圖2-12為電動機(jī)單向反接制動控制線路。

圖2-12單向反接制動控制線路

教案

，模塊二

實(shí)訓(xùn)四三相異步電動機(jī)的能耗制動

課題授課時數(shù)4

控制

熟悉三相異步電動機(jī)能耗制動控制電路的工作原理、接線方

教學(xué)目標(biāo)

法、調(diào)試與故障排除的技能

教學(xué)重點(diǎn)能耗制動控制電路的接線、調(diào)試與故障排除的技能

教學(xué)難點(diǎn)能耗制動控制電路的工作原理與故障排除

教學(xué)方法探究式、講練結(jié)合、情境體驗(yàn)、自評互評

教學(xué)手段多媒體;實(shí)物操作實(shí)踐

課外作業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

教學(xué)過程：

一、實(shí)訓(xùn)電路

LIL2L3

電機(jī)能耗制動電氣控制線路（時間原則）

二、實(shí)訓(xùn)步驟

1.用萬用表檢測時間繼電器的通電延時動作的常開、常閉觸頭的接點(diǎn)。

2.按圖接線。

確定好實(shí)驗(yàn)板上2個接觸器KM1、KM2的位置，然后自上而下按各支路接線。檢查

控制回路，注意各節(jié)點(diǎn)連線，尤其注意節(jié)點(diǎn)連線較多時是否有錯漏。

3.調(diào)整滑線變阻器R的值，以改變電動機(jī)兩繞組間的直流電壓的大小。經(jīng)指導(dǎo)教

師檢查后合上電源開關(guān)通電試車。

4.操作起動按鈕SB2,觀察電動機(jī)起動。

5.操作停止按鈕SB1,觀察電動機(jī)能耗制動情況。

6.在實(shí)驗(yàn)過程中若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，切斷電源，記錄下故障現(xiàn)象，分析并排除故障,

然后在通電實(shí)驗(yàn)。

7.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，斷開電源，拆線，整理電氣設(shè)備等。

三、思考題與小結(jié)

1.能耗制動控制電路有何優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，適用于什么情況？

2.轉(zhuǎn)子回路制動電阻的大小對制動效果有何影響？

3.總結(jié)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，寫出本次實(shí)驗(yàn)的收獲和體會

教案

，模塊二

課題5.其他典型控制環(huán)節(jié)授課時數(shù)2

1.能對多地控制、順序連鎖控制、自動往復(fù)控制電路等典型

教學(xué)目標(biāo)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行分析

2.初步具有簡單控制環(huán)節(jié)的訴計(jì)能力

多地控制、順序連鎖控制、自動往復(fù)控制電路等典型控制環(huán)節(jié)

教學(xué)重點(diǎn)

的應(yīng)用

教學(xué)難點(diǎn)自動往復(fù)控制電路的原理分析

教學(xué)方法案例、啟發(fā)互動式、大腦風(fēng)暴法等教學(xué)方法

教學(xué)手段多媒體課件;示教板演示

課外作業(yè)2-8

教學(xué)過程：

五、其他典型控制環(huán)節(jié)1.多地控制線路

能在兩地或多地控制同一臺電動機(jī)的控制方式叫電動機(jī)的多地控制.在大型生產(chǎn)設(shè)備

上，為使操作人員在不同方位均能進(jìn)行起停操作，常常要求組成多地控制線路。

2.連鎖控制

連鎖控制的應(yīng)用是很廣泛的。電動機(jī)控制的基本環(huán)節(jié)中已介紹了自鎖控制、互鎖控制、

正常工作與點(diǎn)動的連鎖控制。凡是生產(chǎn)線上某些環(huán)節(jié)或一臺設(shè)備的某些部件之間具有互相制

約或互相配合的控制，均稱為連鎖控制。下面再介紹實(shí)現(xiàn)按順序工作時的連鎖控制。

圖2-14為兩臺電動機(jī)的連鎖控制線路。圖2-14(a)是順序起動、同時停止或單獨(dú)停止

M2控制線路。在這個控制線路中，只有KM1線圈通電后，其串入KM2線圈電路中的常開

觸頭KM1閉合，才使KM2線圈有通電的可能。圖2-14(b)是順序起動、逆序停止控制線

路。停車時，必須按SB3按鈕，斷開KM2線圈電路，使并聯(lián)在按鈕SB1下的常開觸頭KM2

斷開后，再按SB1才能使KM1線圈斷電。

Lol3

-

^

QQs

bl

(a)(b)

圖2-14兩臺電動機(jī)的連鎖控制線路

思考：怎樣通過主電路實(shí)現(xiàn)順序控制？

3.自動往復(fù)控制電路

有些生產(chǎn)機(jī)械，如萬能銃床，要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往返，而自動往返通常是

利用行程開關(guān)控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)工作臺的自動往返運(yùn)動。工作臺自動往返運(yùn)動示意

圖如圖2-15所示。

Ir->

-B?-----川一

2—隨

SQ4SQ2

正反向極限保護(hù)用行程開關(guān)

圖2-15工作臺自動往返運(yùn)動示意圖

圖2-16為工作臺自動往返行程控制線路，工作過程如下：按下起動按鈕SB2,KM1得電

并自鎖，電動機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺向左移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)左移預(yù)定位置后，擋鐵B壓下SQ2,SQ2常閉

觸頭打開使KM1斷電，SQ2常開觸頭閉合使KM2得電，電動機(jī)由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，工作臺向右

移動。當(dāng)?shù)竭_(dá)右移預(yù)定位置后，擋鐵A壓下SQ1,使KM2斷電，KM1得電，電動機(jī)由反轉(zhuǎn)變

為正轉(zhuǎn)，工作臺向左移動。如此周而復(fù)始地自動往返工作。當(dāng)按下停止按鈕SB1時，電動機(jī)

停轉(zhuǎn)，工作臺停止移動。若因行程開關(guān)SQKSQ2失靈，則由極限保護(hù)行程開關(guān)SQ3、SQ4

實(shí)現(xiàn)保護(hù)，避免運(yùn)動部件因超出極限位置而發(fā)生事故。

FU2

SB1E

SB3E

SB21KM11SQ

SQ2SQ1

SQ4SQ3

KM2

KM2

圖2T6工作臺自動往返行程控制線路

教案

?模塊二

課題綜合項(xiàng)目一:水塔供水控制授課時數(shù)4

1.水塔自動控制的設(shè)計(jì)與分析

訓(xùn)練內(nèi)容2.水塔自動控制線路的安裝接線

3.水塔自動控制線路的故障檢測

1.認(rèn)識實(shí)訓(xùn)所用的電器的的功能、符號、常用型號，掌握其

使用方法

訓(xùn)練目標(biāo)

2.能熟練進(jìn)行水塔自動控制線路的接線與線路的通電試車

3.掌握線路的基本檢測方法

教學(xué)重點(diǎn)水塔自動控制線路的安裝接線與故障檢測

教學(xué)難點(diǎn)分析水塔自動控制原理

教學(xué)方法項(xiàng)目驅(qū)動法、講練結(jié)合、情境體驗(yàn)、自評互評

教學(xué)手段多媒體課件與模型；實(shí)物操作實(shí)踐

課外作業(yè)項(xiàng)目報(bào)告

［教學(xué)設(shè)計(jì)思路］

1.準(zhǔn)備階段：將整個班級分為若干個項(xiàng)目小組，每組選出一名“項(xiàng)目經(jīng)

理”，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)組織小組成員討論項(xiàng)目要求，落實(shí)項(xiàng)目分工并實(shí)施，

形成教師、項(xiàng)目經(jīng)理、小組成員的三級管理體制。描述真實(shí)的工程案例，提

出案例的問題

2.展開階段