《 電機(jī)與拖動(dòng)》教案 4三相異步電動(dòng)機(jī) 項(xiàng)目四

項(xiàng)目三相異步電動(dòng)機(jī)4PAGE6項(xiàng)目三相異步電動(dòng)機(jī)4PAGE6三相異步電動(dòng)機(jī)項(xiàng)目PAGE54三相異步電動(dòng)機(jī)項(xiàng)目PAGE54課題三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理及工作特性技能目標(biāo)：能夠測(cè)定三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、開拓進(jìn)取的工作作風(fēng)弘揚(yáng)執(zhí)著專注的職業(yè)精神踐行服務(wù)集體、服從紀(jì)律的團(tuán)隊(duì)精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理及工作特性教學(xué)難點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理及工作特性教學(xué)方法情景模擬法、問(wèn)答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：傳授新知（35min）第2節(jié)課：?jiǎn)栴}導(dǎo)入（5min）

傳授新知（35min）課堂小結(jié)（3min）

作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況任務(wù)導(dǎo)入

（8min）【教師】創(chuàng)設(shè)情景，進(jìn)行案例分析、提問(wèn)老張?jiān)诶萌喈惒诫妱?dòng)機(jī)改造物料輸送線之前，對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了初步檢查，發(fā)現(xiàn)其各項(xiàng)性能均正常。為了保證該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶輸送物料的重量和速度與膨化機(jī)要求的進(jìn)料量相匹配，需要測(cè)定該電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而選擇合適的機(jī)械傳動(dòng)裝置。（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性有哪些？（2）如何測(cè)定三相異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速呢？【學(xué)生】聆聽、思考、討論采用問(wèn)題導(dǎo)向法，引起學(xué)生注意，引發(fā)學(xué)生思考，明確學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，端正學(xué)習(xí)態(tài)度傳授新知

（35min）【教師】發(fā)布任務(wù)工單【學(xué)生】掃一掃任務(wù)工單“4.2”，明確本節(jié)課任務(wù)【教師】講解三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理1．定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（推導(dǎo)過(guò)程詳見教材）式中，——定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值；——定子繞組的繞組系數(shù)；——定子每相繞組的匝數(shù)；——定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率；——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)每極磁通的最大值。由于定子繞組自身的阻抗壓降比電源電壓要小得多，因此可以近似認(rèn)為電源電壓與定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，即【教師】對(duì)比變壓器與異步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式的區(qū)別，試分析其原因?！緦W(xué)生】聆聽、思考、討論、回答【教師】點(diǎn)撥在變壓器中，繞組集中繞制在同一個(gè)鐵芯上，因此在任意瞬間穿過(guò)繞組各個(gè)線圈的主磁通大小和方向都相同，整個(gè)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為各線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相量和，其有效值為各線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值的代數(shù)和。在三相異步電動(dòng)機(jī)中，不同線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間存在一定的相位差，從而使整個(gè)繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值相較于整距繞組變小了。【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】講解轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2．轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為（推導(dǎo)過(guò)程略）式中，——轉(zhuǎn)子繞組的繞組系數(shù)；——轉(zhuǎn)子每相繞組的匝數(shù)。（1）啟動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，用表示，為定值。（2）隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加，轉(zhuǎn)差率s減小，也逐漸減小。（3）電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及其頻率均很小。3．漏電抗和阻抗主磁通：與定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組相交鏈，分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和。漏磁通：①只與定子繞組或轉(zhuǎn)子繞組相交鏈的磁通分別稱為定子漏磁通和轉(zhuǎn)子漏磁通。②定子漏磁通和轉(zhuǎn)子漏磁通合稱為三相異步電動(dòng)機(jī)的漏磁通。定子漏電抗由定子繞組漏磁通引起的電抗，簡(jiǎn)寫為轉(zhuǎn)子漏電抗由轉(zhuǎn)子繞組漏磁通引起的電抗，簡(jiǎn)寫為轉(zhuǎn)子每相繞組的阻抗式中，X20為轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的漏電抗，定子漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)式中，——定子電流。轉(zhuǎn)子漏磁通產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)式中，——轉(zhuǎn)子電流。4．轉(zhuǎn)子電流和功率因數(shù)1）轉(zhuǎn)子每相繞組的電流2）轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】分析對(duì)比定子側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)物理量間的異同【學(xué)生】聆聽、思考、分析、對(duì)比【教師】點(diǎn)撥對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)而言，定子與轉(zhuǎn)子之間只有磁的聯(lián)系，能量從定子繞組通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)傳遞給轉(zhuǎn)子繞組，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電壓近似相等，轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、漏電抗以及轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)都與轉(zhuǎn)差率有關(guān)。【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過(guò)講解，使學(xué)生理解三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理，掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等物理量的意義和計(jì)算方法，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、勇于探索的精神，弘揚(yáng)細(xì)心專注、務(wù)真求實(shí)的職業(yè)精神通過(guò)對(duì)比分析，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力，學(xué)會(huì)知識(shí)的融匯貫通和靈活運(yùn)用第二節(jié)課復(fù)習(xí)導(dǎo)入

（5min）【教師】復(fù)習(xí)提問(wèn)，隨機(jī)邀請(qǐng)同學(xué)回答變壓器中的損耗有哪些？試寫出變壓器的功率平衡方程式。三相異步電動(dòng)機(jī)中的損耗有哪些？【學(xué)生】聆聽、思考、討論、回答通過(guò)復(fù)習(xí)提問(wèn)，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，為新知講解做好鋪墊傳授新知

（30min）【教師】總結(jié)學(xué)生回答，講解三相異步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換二、三相異步電動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換1．三相異步電動(dòng)機(jī)的功率（1）輸入功率三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的輸入功率為從電源得到的電功率，大小為：（2）輸出功率由于電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，因此輸出功率為機(jī)械功率?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】畫圖分析電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的損耗和功率轉(zhuǎn)換過(guò)程（3）損耗轉(zhuǎn)子部分：銅損和鐵損，≈0。定子部分：銅損和鐵損通風(fēng)、軸承摩擦等機(jī)械損耗（4）電磁功率（5）功率平衡方程：式中，——三相異步電動(dòng)機(jī)的功率損耗2．三相異步電動(dòng)機(jī)的效率三相異步電動(dòng)機(jī)的效率為輸出功率與輸入功率之比，通常用百分?jǐn)?shù)表示，即【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】思考：三相異步電動(dòng)機(jī)的效率為什么沒(méi)有變壓器高？自由發(fā)言【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】點(diǎn)評(píng)學(xué)生回答，講解新知3．三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡方程為：即式中，——電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，；——電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，；——電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩，?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶【教師】提問(wèn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是什么？【學(xué)生】聆聽、思考、回答【教師】電動(dòng)機(jī)使用時(shí)除了機(jī)械特性，還要注意其工作特性，展示圖4-15講解三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性是指在額定電壓和額定頻率的條件下，電動(dòng)機(jī)的定子電流、電磁轉(zhuǎn)矩（或輸出轉(zhuǎn)矩）、轉(zhuǎn)速（或轉(zhuǎn)差率）、功率因數(shù)、效率與輸出功率之間的關(guān)系，即在、時(shí)，、、n、、與的關(guān)系，如圖4-15所示。圖4-15三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性1．定子電流特性空載運(yùn)行時(shí)，即；隨著負(fù)載的增大，定子電流相應(yīng)增大，即隨著的增大而增大。2．電磁轉(zhuǎn)矩特性電磁轉(zhuǎn)矩與輸出功率成比例關(guān)系，其曲線近似為一條直線。3．轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性是一條略微下降的曲線。4．功率因數(shù)特性空載運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)很小，隨著輸出功率的增大，逐漸增大。在額定負(fù)載附近，達(dá)到最大值。如果輸出功率繼續(xù)增大，功率因數(shù)反而減小。5．效率特性不變損耗三相異步電動(dòng)機(jī)從空載到額定運(yùn)行時(shí)，主磁通和轉(zhuǎn)速變化較小，鐵損和機(jī)械損耗近似不變，稱為不變損耗。可變損耗定子、轉(zhuǎn)子繞組的銅損和附加損耗隨負(fù)載的增大而增大，稱為可變損耗。當(dāng)負(fù)載功率為額定功率的70%～80%時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)的效率最高。選用三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該使其額定功率稍大于負(fù)載的實(shí)際功率。【學(xué)生】聆聽、理解、思考、記憶通過(guò)講解，使學(xué)生掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性，理解人為特性與固有特性的區(qū)別，學(xué)會(huì)分析問(wèn)題的方法，弘揚(yáng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)精神課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)三相異步電