電氣控制技術(shù)項目化教程 第2版 教案 項目1 低壓電器的選用與檢修

理實一體化教案用紙理實一體化授課方案課題任務(wù)1.1開關(guān)電器的選用與檢修對應(yīng)崗位職業(yè)能力電氣設(shè)備安裝與調(diào)試能力教學(xué)目標(biāo)理論知識目標(biāo)了解開關(guān)電器的基本結(jié)構(gòu)、分類及選用方法。職業(yè)技能目標(biāo)掌握開關(guān)電器的安裝及檢修方法。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣，團(tuán)隊合作意識。重難點及解決重點和難點:開關(guān)電器的選用、安裝調(diào)試及故障的排除。解決方法:老師指導(dǎo)、實例演示、小組討論、分組操作。教學(xué)方法一體化教學(xué)總時間安排4課時教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計任務(wù)分析開關(guān)電器常用于隔離、轉(zhuǎn)換、接通及分?jǐn)嚯娐?，可用于機床電路的電源開關(guān)、局部照明電路的開關(guān)，有時也可以用來直接對小容量電動機的起動、停止和正反轉(zhuǎn)實施控制。通常使用的開關(guān)電器有刀開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器，如圖1-1所示。時間方法備注講授、提問任務(wù)布置分析開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)與工作原理，安裝、調(diào)試以及故障的排除。講授理論滲透1．刀開關(guān)刀開關(guān)是手動電器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，被廣泛應(yīng)用于各種配電設(shè)備和供電電路，一般用來作為電源的引入開關(guān)或隔離開關(guān)，也可用于小容量的三相異步電動機不頻繁地起動或停止的電路中。在電力拖動控制電路中最常用的是由刀開關(guān)和熔斷器組合而成的負(fù)荷開關(guān)。(1)開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān)又稱為瓷底膠蓋刀開關(guān)，簡稱閘刀開關(guān)。主要用作隔離電源，也可用于非頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘枯^小的低壓配電電路。適用于照明、電熱設(shè)備及小容量電動機控制電路，供手動不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐罚⑵鸲搪繁Ｗo(hù)作用。開啟式負(fù)荷開關(guān)外形、結(jié)構(gòu)與符號如圖1-2所示。圖1-2開啟式負(fù)荷開關(guān)1—上膠蓋2—下膠蓋3—插座4—觸刀5—操作手柄6—固定螺母7—進(jìn)線端8—熔絲9—觸點座10—底座11—出線端開啟式負(fù)荷開關(guān)型號與含義如圖1-3所示。圖1-3型號與含義2．組合開關(guān)組合開關(guān)的作用：電源的引入開關(guān)；通斷小電流電路；控制5kW以下電動機。組合開關(guān)的分類：按極數(shù)分有單極、雙極和三極，按層數(shù)分有三層、六層等。3．低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁的通斷控制。在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時能自動分?jǐn)喙收想娐?，是一種控制兼保護(hù)電器。低壓斷路器工作原理：斷路器是靠操作機構(gòu)手動或電動合閘的，觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將觸點鎖在合閘位置上。當(dāng)電路發(fā)生上述故障時，通過各自的脫扣器使自由脫扣機構(gòu)動作，自動跳閘以實現(xiàn)保護(hù)作用。分勵脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制分?jǐn)嚯娐分?。過電流脫扣器用于電路的短路和過電流保護(hù)，當(dāng)電路的電流大于整定的電流值時，過電流脫扣器所產(chǎn)生的電磁力使掛鉤脫扣，動觸點在彈簧的拉力下迅速斷開，實現(xiàn)短路器的跳閘功能。低壓斷路器分類：油斷路器、壓縮空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器。教學(xué)過程設(shè)計學(xué)生任務(wù)實施根據(jù)任務(wù)單完成時間方法備注任務(wù)驅(qū)動學(xué)生成果展示一、正確的選用和安裝、檢修開關(guān)電器二、注意課堂秩序、文明生產(chǎn)學(xué)生演示學(xué)生互評、教師點評1．自評與互評：（1）開關(guān)電器的正確選用、安裝和檢修，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，自己評分。（2）與相鄰的同學(xué)進(jìn)行交流，相互評分。（3）教師檢查評分。2．教師講評并小結(jié)。3．學(xué)生清理工具，整理工作臺。激勵法根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)評分課后任務(wù)布置下發(fā)綜合任務(wù)單，根據(jù)任務(wù)單完成教學(xué)后記理實一體化授課方案課題任務(wù)1.2熔斷器的選用與檢修對應(yīng)崗位職業(yè)能力電氣設(shè)備安裝與調(diào)試能力教學(xué)目標(biāo)理論知識目標(biāo)了解熔斷器的基本結(jié)構(gòu)、分類及選用方法。職業(yè)技能目標(biāo)掌握熔斷器的安裝及檢修方法。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣，團(tuán)隊合作意識。重難點及解決重點和難點:熔斷器的選用、安裝調(diào)試及故障的排除。解決方法:老師指導(dǎo)、實例演示、小組討論、分組操作。教學(xué)方法一體化教學(xué)總時間安排2課時教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計任務(wù)分析熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、動作可靠、使用維護(hù)方便的保護(hù)電器。在低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)。使用時串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，如圖1-9所示。圖1-9時間方法備注講授、提問任務(wù)布置分析熔斷器的結(jié)構(gòu)與工作原理，安裝、調(diào)試以及故障的排除。講授理論滲透熔斷器在電路中主要起短路保護(hù)作用，用于保護(hù)電路。熔斷器的熔體串接于被保護(hù)的電路中，熔斷器以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動切斷電路，實現(xiàn)短路保護(hù)及過載保護(hù)。熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、使用維護(hù)方便、價格低廉、分?jǐn)嗄芰^高、限流能力良好等優(yōu)點，因此在電路中得到廣泛應(yīng)用。熔斷器外形結(jié)構(gòu)與符號如圖1-10。圖1-10熔斷器外形、結(jié)構(gòu)、符號熔斷器型號含義表示如圖1-11所示。圖1-11型號含義熔斷器組成部分：由熔體和安裝熔體的絕緣底座（或稱熔管）組成。熔體由易熔金屬材料鉛、鋅、錫、銅、銀及其合金制成，形狀常為絲狀或網(wǎng)狀。由鉛錫合金和鋅等低熔點金屬制成的熔體，因不易滅弧，多用于小電流電路；由銅、銀等高熔點金屬制成的熔體，易于滅弧，多用于大電流電路。熔斷器的分類：按結(jié)構(gòu)分為開啟式、半封閉式和封閉式；按有無填料分為有填料式、無填料式；按用途分為工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器及自復(fù)式熔斷器等。熔斷器的使用選擇：（1）照電路要求和安裝條件選擇熔斷器的型號容量小的電路選擇半封閉式或無填料封閉式，短路電流大的選擇有填料封閉式，半導(dǎo)體元件選擇快速熔斷器。（2）按照電路電壓選擇熔斷器的額定電壓。（3）根據(jù)負(fù)載特性選擇熔斷器的額定電流。（4）選擇多級熔體配合時，后一級要比前一級小，總閘和各分支電流不一樣，熔絲的選擇也不一樣。教學(xué)過程設(shè)計學(xué)生任務(wù)實施根據(jù)任務(wù)單完成時間方法備注任務(wù)驅(qū)動學(xué)生成果展示一、正確的選用和安裝、檢修熔斷器二、注意課堂秩序、文明生產(chǎn)學(xué)生演示學(xué)生互評、教師點評1．自評與互評：（1）熔斷器的正確選用、安裝和檢修，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，自己評分。（2）與相鄰的同學(xué)進(jìn)行交流，相互評分。（3）教師檢查評分。2．教師講評并小結(jié)。3．學(xué)生清理工具，整理工作臺。激勵法根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)評分課后任務(wù)布置下發(fā)綜合任務(wù)單，根據(jù)任務(wù)單完成教學(xué)后記理實一體化授課方案課題任務(wù)1.3接觸器的選用與檢修對應(yīng)崗位職業(yè)能力電氣設(shè)備安裝與調(diào)試能力教學(xué)目標(biāo)理論知識目標(biāo)了解接觸器的基本結(jié)構(gòu)、分類及選用方法。職業(yè)技能目標(biāo)掌握接觸器的安裝及檢修方法。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣，團(tuán)隊合作意識。重難點及解決重點和難點:接觸器的選用、安裝調(diào)試及故障的排除。解決方法:老師指導(dǎo)、實例演示、小組討論、分組操作。教學(xué)方法一體化教學(xué)總時間安排2課時教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計任務(wù)分析接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)，適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通或斷開交、直流電路及大容量控制電路。主要控制對象是電動機，也可用于控制其他負(fù)載，如電熱設(shè)備、電焊機以及電容器組等。接觸器按主觸點通過的電流種類，分為交流接觸器和直流接觸器兩種，如圖1－12所示。圖1-12a)、專用接觸器b)、機械聯(lián)鎖可逆接觸器c)、電磁式接觸器d)、直流接觸器時間方法備注講授、提問任務(wù)布置分析接觸器的結(jié)構(gòu)與工作原理，安裝、調(diào)試以及故障的排除。講授理論滲透接觸器主要用于控制電動機、電熱設(shè)備、電焊機、電容器組等，能頻繁地接通或斷開交直流主電路，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動控制。它具有低電壓釋放保護(hù)功能，在電力拖動自動控制電路中被廣泛應(yīng)用。接觸器工作原理：當(dāng)線圈接通額定電壓時，產(chǎn)生電磁力，克服彈簧反力，吸引動鐵心向下運動，動鐵心帶動絕緣連桿和動觸點向下運動使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當(dāng)線圈失電或電壓低于釋放電壓時，電磁力小于彈簧反力，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。外形、結(jié)構(gòu)與符號如圖1-13所示。圖1-13接觸器外形、結(jié)構(gòu)、圖形符號接觸器型號與含義見1-14圖所示。圖1-14型號與含義接觸器的分類：接觸器有交流接觸器、直流接觸器。常用的交流接觸器有CJl0、CJl2、CJ10X、CJ20、CJXl、CJX2、3TB和3TD等系列。接觸器使用與選擇：（1）根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器的類型。（2）額定電壓應(yīng)大于或等于主電路工作電壓。（3）額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流。對于電動機負(fù)載，還應(yīng)根據(jù)其運行方式適當(dāng)增大或減小。（4）吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相一致。教學(xué)過程設(shè)計學(xué)生任務(wù)實施根據(jù)任務(wù)單完成時間方法備注任務(wù)驅(qū)動學(xué)生成果展示一、正確的選用和安裝、檢修接觸器二、注意課堂秩序、文明生產(chǎn)學(xué)生演示學(xué)生互評、教師點評1．自評與互評：（1）接觸器的正確選用、安裝和檢修，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，自己評分。（2）與相鄰的同學(xué)進(jìn)行交流，相互評分。（3）教師檢查評分。2．教師講評并小結(jié)。3．學(xué)生清理工具，整理工作臺。激勵法根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)評分課后任務(wù)布置下發(fā)綜合任務(wù)單，根據(jù)任務(wù)單完成教學(xué)后記理實一體化授課方案課題任務(wù)1.4繼電器的選用與檢修對應(yīng)崗位職業(yè)能力電氣設(shè)備安裝與調(diào)試能力教學(xué)目標(biāo)理論知識目標(biāo)了解繼電器的基本結(jié)構(gòu)、分類及選用方法。職業(yè)技能目標(biāo)掌握繼電器的安裝及檢修方法。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣，團(tuán)隊合作意識。重難點及解決重點和難點:繼電器的選用、安裝調(diào)試及故障的排除。解決方法:老師指導(dǎo)、實例演示、小組討論、分組操作。教學(xué)方法一體化教學(xué)總時間安排2課時教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計任務(wù)分析繼電器主要作用是起到控制、檢測、保護(hù)、調(diào)節(jié)和信號轉(zhuǎn)換等。它是一種自動和遠(yuǎn)距離操縱的電器，被廣泛應(yīng)用于電力拖動控制系統(tǒng)、遙控、遙測系統(tǒng)、電力保護(hù)系列以及通信系統(tǒng)。也是現(xiàn)代電氣裝置中最基本的元器件之一。圖1-23繼電器時間方法備注講授、提問任務(wù)布置分析繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理，安裝、調(diào)試以及故障的排除。講授理論滲透1．熱繼電器熱繼電器主要用于電力拖動系統(tǒng)中電動機負(fù)載的過載保護(hù)，熱繼電器工作原理：當(dāng)電動機正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使熱繼電器的觸點動作。當(dāng)電動機過載時，雙金屬片彎曲位移增大，推動導(dǎo)板使常閉觸點斷開，從而切斷電動機控制電路以起保護(hù)作用。熱繼器動作后一般不能自動復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位。熱繼電器動作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪處于不同位置來實現(xiàn)。熱繼電器外形、結(jié)構(gòu)與符號如圖1-24所示。圖1‐24熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖及符號1—主雙金屬片2—電阻絲3—導(dǎo)板4—補償雙金屬片5—螺釘6—推桿7—靜觸頭8—動觸頭9—復(fù)位按鈕10—調(diào)節(jié)凸輪11—彈簧熱繼電器型號及含義表示如圖1-25所示。圖1-25型號與含義熱繼電器分類：熱繼電器主要分為兩極式和三極式，三極式中又分為帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)。熱繼電器使用選擇：主要是根據(jù)電動機的額定電流來選擇。在實際的運用中，熱繼電器的額定電流可略大于電動機的額定電流。2．時間繼電器時間繼電器作為延時元件，通?？稍诮涣?0Hz、60Hz、電壓380V、直流220V的控制電路中作延時元件，按照預(yù)定的時間去接通或分?jǐn)嚯娐?。時間繼電器外形與符號如圖1-26所示。圖1-26空氣阻尼式時間繼電器外形、結(jié)構(gòu)和圖形符號時間繼電器分類：電磁式時間繼電器、空氣阻尼式時間繼電器、電動式時間繼電器、晶體管式時間繼電器、數(shù)字式時間繼電器等。教學(xué)過程設(shè)計學(xué)生任務(wù)實施根據(jù)任務(wù)單完成時間方法備注任務(wù)驅(qū)動學(xué)生成果展示一、正確的選用和安裝、檢修繼電器二、注意課堂秩序、文明生產(chǎn)學(xué)生演示學(xué)生互評、教師點評1．自評與互評：（1）繼電器的正確選用、安裝和檢修，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，自己評分。（2）與相鄰的同學(xué)進(jìn)行交流，相互評分。（3）教師檢查評分。2．教師講評并小結(jié)。3．學(xué)生清理工具，整理工作臺。激勵法根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)評分課后任務(wù)布置下發(fā)綜合任務(wù)單，根據(jù)任務(wù)單完成教學(xué)后記理實一體化授課方案課題任務(wù)1.5主令電器的選用與檢修對應(yīng)崗位職業(yè)能力電氣設(shè)備安裝與調(diào)試能力教學(xué)目標(biāo)理論知識目標(biāo)了解主令電器的基本結(jié)構(gòu)、分類及選用方法。職業(yè)技能目標(biāo)掌握主令電器的安裝及檢修方法。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自覺遵守安全及技能操作規(guī)程和認(rèn)真負(fù)責(zé)，精心操作的工作習(xí)慣，團(tuán)隊合作意識。重難點及解決重點和難點:主令電器的選用、安裝調(diào)試及故障的排除。解決方法:老師指導(dǎo)、實例演示、小組討論、分組操作。教學(xué)方法一體化教學(xué)總時間安排4課時教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)過程設(shè)計任務(wù)分析主令電器用于在控制電路中以開關(guān)接點的通斷形式來發(fā)布控制命令，使控制電路執(zhí)行對應(yīng)的控制任務(wù)。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多，常見的有按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、選擇開關(guān)、足踏開關(guān)等。圖1-28部分按鈕的外形a)LA10系列b)LA18系列c)LA19系列時間方法備注講授、提問任務(wù)布置分析主令電器的結(jié)構(gòu)與工作原理，安裝、調(diào)試以及故障的排除。講授理論滲透1．按鈕按鈕俗稱控制按鈕或按鈕開關(guān)。按鈕在電路中發(fā)出起動或者停止指令，是一種短時間接通或斷開小電流電路的手動控制器，?？刂泣c起動器、接觸器、繼電器等電器線圈電流的接通或斷開。按鈕外形結(jié)構(gòu)與符號如圖1-29所示。圖1-29按鈕外形結(jié)構(gòu)與圖形符號a)按鈕示意圖b)按鈕圖形符號按鈕型號及含義表示如圖1-30所示。圖1-30型號與含義按鈕的顏色含義見表1-13。表1-13顏色含義顏色含義舉例紅處理事故緊急停機撲滅燃燒“停止”或“斷電”正常停機停止一臺或多臺電動機裝置的局部停機切斷一個開關(guān)帶有“停止”或“斷電”功能的復(fù)位綠“起動”或“通電”正常起動起動一臺或多臺電動機裝置的局部起動接通一個開關(guān)裝置（投入運行）黃參與防止意外情況參子抑制反常的狀態(tài)避免不需要的變化（事故）藍(lán)上述顏色未包含的任何指定用意凡紅、黃和綠色未包含的用意，皆可用藍(lán)色黑、灰、白無特定用意除單功能的“停止”或“斷電”按鈕外的任何功能按鈕分類：從外形和