學(xué)習(xí)情境1交流電機(jī)的運行

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

2、協(xié)作的團(tuán)隊精神。電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制教學(xué)重點和難點：教學(xué)重點和難點： 重重 點：點：1、交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)； 2、掌握交流異步電動機(jī)的負(fù)載特性； 3、掌握交流異步電動機(jī)的啟動方法； 4、掌握交流異步電動機(jī)的制動方法。 難難 點：點：1、掌握交流異步電動機(jī)的啟動方法； 2、掌握交流異步電動機(jī)的制動方法。 教學(xué)方法：教學(xué)方法： 項目教學(xué)法：項目教學(xué)法：1、引出問題； 2、項目分析； 3、行為引導(dǎo)法； 4、學(xué)練結(jié)合電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制學(xué)時、教具、課前準(zhǔn)備：學(xué)時、教具、課前準(zhǔn)備： 學(xué)時：12學(xué)時 教具：交流電機(jī)、交流電機(jī)控制裝備、萬用表 課前準(zhǔn)備：學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)課程知識

3、；設(shè)備調(diào)試；規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備；教學(xué)過程：教學(xué)過程：一、項目提出一、項目提出 交流電動機(jī)有同步和異步之分。異步電動機(jī)按相數(shù)不同，又可分為三相異步電動機(jī)和單相異步電動機(jī)；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(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、價格低廉、維護(hù)方便的特點，應(yīng)用最為廣泛。本任務(wù)主要完成三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理極其負(fù)載特征，重點分析三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及電力拖動的相關(guān)知識，對單相異步電動機(jī)也做簡要介紹。電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)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(jī)工作情況，在此基礎(chǔ)上，掌握交流異步電動機(jī)的負(fù)載特性，掌握交流異

4、步電動機(jī)的啟動方法，掌握交流異步電動機(jī)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(zhǔn)備： DZSZ-1D型電機(jī)及電器自動控制實驗裝置。萬用表的準(zhǔn)備。 2、工作準(zhǔn)備交流電機(jī)控制的啟動、停止、運行線路方案準(zhǔn)備。 3、電源配備電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點一、三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理知識點一、三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理 一、三相異步電動機(jī)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(jī)的分類和用途 開啟式；防護(hù)式；封閉式；特殊防護(hù)式 二、三相異步電動機(jī)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(jī)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(jī)的名牌及主要系列電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點二、三相異步電動機(jī)的空載運行知識點二、三相異步電動機(jī)的空載運行 U1E1=4.44f1N1K1m ,由式可知,當(dāng)電源頻率一定時,電機(jī)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(jī)的負(fù)載運行知識點三、三相異步電動機(jī)的負(fù)載運行安排系統(tǒng)現(xiàn)場教學(xué)（錄象）：了解整個電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點五、三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性知識點五、三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩特性 異步電動機(jī)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(jī)旋轉(zhuǎn)。 一、電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式 T =CTMI2S c

7、os2 二、電磁轉(zhuǎn)矩的參數(shù)表達(dá)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(dá)式 T = 2Tm/（Sm/S+S/Sm）電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點六、三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性知識點六、三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性一、機(jī)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(jī)械特性 1）降低定子端電壓的人為機(jī)械特性 2）轉(zhuǎn)子回路串對稱三相電阻的人為機(jī)械特性強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)：掌握三相異步電動機(jī)的上述三個特性，在使用和分析其工作性能方面有相當(dāng)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(xué)習(xí)有幫助。電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)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(fù)載和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性 1）恒轉(zhuǎn)矩特性 2）恒功率特性 3）通風(fēng)機(jī)型負(fù)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(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點八、三相異步電動機(jī)的啟動知識點八、三相異步電動機(jī)的啟動異步電動機(jī)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(jī)旋轉(zhuǎn)。 一、三相籠型異

9、步電動機(jī)的啟動 二、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)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(jī)的啟動方法，在使用和分析其工作性能方面有相當(dāng)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(xué)習(xí)有幫助。電機(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制知識點九、三相異步電動機(jī)的制動知識點九、三相異步電動機(jī)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(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制拓展與提高：三相異步電動機(jī)的調(diào)速拓展與

10、提高：三相異步電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械特性 3）三相異步電機(jī)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(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制五、項目檢查五、項目檢查 掌握三相異步電動機(jī)的工作特性，完成電機(jī)控制線路的搭接；萬用表使用方法正確；交流電機(jī)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(jī)的調(diào)速方法。六、項目評估六、項目評估 1三相異步電動機(jī)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(jī)的同步轉(zhuǎn)速為多少？ 2試述三相異步電動機(jī)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(dāng)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電路開路時，電動機(jī)能否轉(zhuǎn)動？為什么？ 5何謂三相異步電動機(jī)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(jī)及機(jī)床電氣控制電機(jī)及機(jī)床電氣控制 6 試述三相異步電動機(jī)當(dāng)機(jī)械負(fù)載增加時，三相異步電動機(jī)的內(nèi)部經(jīng)過怎樣的變化，最終使電動機(jī)在較以前低的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運行？ 7 當(dāng)三相異步電動機(jī)的機(jī)械負(fù)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(jī)在空載時的功率因數(shù)約為多少？當(dāng)在額定負(fù)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(jī)定子繞組過熱而損壞，為什么？ 10三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓大小有何關(guān)系？