汽車電工電子 (電工)-課程教案

《汽車電工電子》（電工）（48課時(shí)）教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱模塊1直流電路及其應(yīng)用項(xiàng)目1.1認(rèn)識(shí)汽車電阻電路1.1.1電路及其基本物理量1.1.2電阻元件和歐姆定律教學(xué)內(nèi)容目的、要求1）理解電路模型概念，掌握電壓、電流的基本概念及其參考方向；2）掌握歐姆定律的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)電壓和電流的基本概念及其參考方向；電位的分析計(jì)算；歐姆定律的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)電壓、電流的基本概念及其參考方向；電位的分析計(jì)算。使用教具多媒體課外作業(yè)備注模塊1直流電路及其應(yīng)用1.1.1電路及其基本物理量電路1、定義：由電氣設(shè)備和元器件按一定方式連接起來(lái)的整體，電流流經(jīng)路徑。2、組成：電源、負(fù)載以及中間環(huán)節(jié)等。汽車電路舉例3、電路模型：理想元件→電路模型1）理想元件：突出實(shí)際元件主要的電磁性質(zhì)，忽略其次要因素，把實(shí)際元件近似地看作理想電路元件。例：電阻元件R，電感元件L；電容元件C2）電路模型：用理想電路元件及其組合來(lái)代替實(shí)際電路元件構(gòu)成的理想電路。二、電流及參考方向1、定義：方向、大小2、參考方向表示方法：1.Iab2.箭頭標(biāo)注注意：不明確電流參考方向，談?wù)撈湔?fù)值無(wú)意義。三、電壓1、定義，大小，方向2、參考方向表示方法：四、電位引入?yún)⒖键c(diǎn)概念注意：1、選擇不同的參考點(diǎn)，同一點(diǎn)的電位數(shù)值不同。2、兩點(diǎn)間的電壓大小與參考點(diǎn)選擇無(wú)關(guān)。舉例練習(xí)：五、電動(dòng)勢(shì)1、定義：大小方向：電位升六、電能和電功率1、電能2、電功率，P

=±UI發(fā)出或吸收功率。例：1.1.2電阻元件和歐姆定律一、電阻元件1、二、歐姆定律U=±IR光敏電阻教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目1.2分析汽車電阻電路1.2.1電阻串并聯(lián)及其在汽車中的應(yīng)用1.2.2實(shí)際電源模型教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握電阻串并聯(lián)；掌握電源及其在汽車中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)電阻串并聯(lián)，汽車電阻電路應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)汽車電路分析使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目1.2分析汽車電阻電路1.2.1電阻串并聯(lián)及其在汽車中的應(yīng)用一、電阻串聯(lián)串聯(lián)：R=R1+R2+…+Rn兩個(gè)電阻串聯(lián)的分壓公式： 汽車電路應(yīng)用電阻并聯(lián)兩個(gè)電阻并聯(lián)的分流公式：例：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器電路傳感器介紹傳感器與ECU連接電路任務(wù)1.2.2計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度傳感器電路參數(shù)（選做）1.2.2實(shí)際電源模型一、實(shí)際電壓源模型和實(shí)際電流源模型1.實(shí)際電壓源模型當(dāng)輸出電流（I）增大時(shí)，端電壓（U）隨之下降。Ri越小，則直線越平坦。②在理想情況下，Ri

=

0，電源的端電壓恒等于電源電壓，U

=

US，即為理想電壓源。2.實(shí)際電流源模型通常，穩(wěn)流器和光電池等都可近似地認(rèn)為是理想電流源。二、電路的開(kāi)路和短路1.開(kāi)路狀態(tài)2.短路狀態(tài)任務(wù)1.2.1分析與診斷汽車照明電路故障教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目1.3分析汽車電源電路1.3.1基爾霍夫定律及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握KCL和KVL，掌握支路電流法。教學(xué)重點(diǎn)KCL和KVL，支路電流法。教學(xué)難點(diǎn)KVL的應(yīng)用。使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目1.3分析汽車電源電路1.3.1基爾霍夫定律及其應(yīng)用一、幾個(gè)有關(guān)的電路名詞支路，節(jié)點(diǎn)，回路，網(wǎng)孔，網(wǎng)絡(luò)二、基爾霍夫電流定律KCLΣi=0ΣI=0（代數(shù)和，流入流出，節(jié)點(diǎn)）推廣：任一假設(shè)封閉面——擴(kuò)大的節(jié)點(diǎn)注意：列KCL方程時(shí)，需注意兩種正負(fù)號(hào)KCL反映了電路中任一節(jié)點(diǎn)處各支路電流必須服從的約束關(guān)系，與各支路上是什么元件無(wú)關(guān)。例：三、基爾霍夫電壓定律KVLΣu=0ΣU=0（代數(shù)和，繞行方向，電壓參考方向，回路）電阻電路：ΣIR=ΣUS（代數(shù)和，繞行方向與電流方向關(guān)系，US前正負(fù)號(hào)，回路）推廣：不閉合回路注意：1）回路繞行方向、電壓參考方向應(yīng)首先確定，再去討論方程式中的正負(fù)號(hào)。2）基爾霍夫電壓定律實(shí)質(zhì)上是能量守恒的邏輯推論，它反映電路中兩點(diǎn)間的電壓是確定的，與路徑無(wú)關(guān)這一性質(zhì)。3）KVL規(guī)定了電路中任一回路內(nèi)電壓必須服從的約束關(guān)系，至于回路內(nèi)是些什么元件與定律無(wú)關(guān)。四、支路電流法①假定各支路電流的參考方向，對(duì)選定的回路標(biāo)出回路繞行方向。若有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)基爾霍夫電流定律列（n

?

1）個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程。②若有m條支路，根據(jù)基爾霍夫電壓定律列（m

?

n

+

1）個(gè)獨(dú)立回路電壓方程。為了計(jì)算方便，通常選網(wǎng)孔作為回路。對(duì)于平面電路，獨(dú)立的基爾霍夫電壓方程數(shù)等于網(wǎng)孔數(shù)。解方程組，求出支路電流。例：教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱1.3.2疊加定理1.3.3運(yùn)用實(shí)際電源等效變換求解支路電流教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握疊加定理和電源等效變換簡(jiǎn)化電路。教學(xué)重點(diǎn)疊加定理應(yīng)用；實(shí)際電壓源和實(shí)際電流源的等效變換教學(xué)難點(diǎn)電源等效變換簡(jiǎn)化電路使用教具多媒體課外作業(yè)備注1.3.2疊加定理一、疊加原理定義對(duì)于線性電路，任何一條支路的電流，都可以看成是由電路中各個(gè)電源（電壓源或電流源）分別作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。關(guān)鍵點(diǎn)：1、電源不作用的處理：電壓源不作用：US=0，電壓源短路；電流源不作用：IS=0，電流源開(kāi)路。2、疊加時(shí)的代數(shù)和，當(dāng)分電壓（電流）參考方向與原電路相應(yīng)物理量參考方向一致，則疊加時(shí)數(shù)值為代數(shù)加；否則為代數(shù)減。注意：疊加定理不能計(jì)算功率。受控源必須全部保留在各自的支路中。二、疊加定理應(yīng)用1.3.3運(yùn)用實(shí)際電源等效變換求解支路電流一、實(shí)際電壓源模型與實(shí)際電流源模型的等效變換注意：●變換時(shí)兩種電路模型的電源極性必須保持一致，即電流源流出電流的一端與電壓源的正極性端相對(duì)應(yīng)。二、利用電源等效變換求解電路例：教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目1.3分析汽車電源電路討論課教學(xué)內(nèi)容目的、要求熟悉基爾霍夫定律、疊加定理應(yīng)用及電源等效變換分析簡(jiǎn)化汽車電路。教學(xué)重點(diǎn)基爾霍夫定律教學(xué)難點(diǎn)基爾霍夫定律使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目1.3分析汽車電源電路基爾霍夫定律應(yīng)用任務(wù)1.3.1分析汽車電源電路二、疊加定理應(yīng)用例：三、電源等效變換分析簡(jiǎn)化汽車電路例：求電流I3。四、作業(yè)講解教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱模塊2正弦交流電路及其應(yīng)用項(xiàng)目2.1認(rèn)識(shí)正弦交流電路2.1.1正弦交流電及其相量表示2.1.2三相電源教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握正弦交流電三要素及其相量表示；掌握三相電源的聯(lián)接教學(xué)重點(diǎn)正弦交流電的相量表示法；三相電源相、線電壓之間的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)正弦量與相量之間的關(guān)系；相位概念；三相電源相、線電壓之間的關(guān)系。使用教具多媒體課外作業(yè)備注模塊2正弦交流電路及其應(yīng)用項(xiàng)目2.1認(rèn)識(shí)正弦交流電路2.1.1正弦交流電及其相量表示一、正弦交流電的三要素1、頻率與周期2、幅值與有效值3、初相值（在±1800）相位差：超前、滯后、同相、反相、正交注意：不同頻率的正弦量不能進(jìn)行相位比較。二、正弦量的相量表示表示正弦量的復(fù)數(shù)——相量注意：只有正弦量才能用相量表示。相量圖任務(wù)分析正弦交流電的三要素和相量表示2.1.2三相電源一、三相電源的產(chǎn)生二、三相電源的接法1.星形連接（Y）三相四線制中線或零線，端線或火線；相電壓、線電壓。，線電壓超前相應(yīng)相電壓30°。供電系統(tǒng)：相電壓220V，線電壓380V。2.三角形連接教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目2.2分析RLC交流電路性質(zhì)2.2.1電感元件和電容元件2.2.2單一元件正弦交流電路分析教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握電感、電容元件基本特性；掌握電阻、電感、電容在交流電路中的特性。教學(xué)重點(diǎn)電感、電容元件基本特性；電感和電容的電壓電流相量關(guān)系式。教學(xué)難點(diǎn)電感和電容的電壓電流相量關(guān)系式。使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目2.2分析RLC交流電路性質(zhì)2.2.1電感元件和電容元件一、電感元件自感，互感磁鏈(自感系數(shù)（L），電感元件的電壓和電流關(guān)系當(dāng)電感（L）為常數(shù)時(shí)，多采用公式。而分析非線性電感時(shí)，采用公式。注意：直流穩(wěn)態(tài)電路中，忽略線圈損耗，電感線圈相當(dāng)于短路。二、電容元件的基本特性微法（F）和皮法（pF）注意：直流穩(wěn)態(tài)電路中，電容相當(dāng)于開(kāi)路電容元件的串聯(lián)和并聯(lián)（1）電容元件的串聯(lián)（2）電容元件的并聯(lián)充電和放電：時(shí)間常數(shù)=RC選擇不同的R、C值，可以改變充放電的快慢。2.2.2單一元件正弦交流電路分析一、純電阻電路有效值、相位關(guān)系、功率關(guān)系見(jiàn)下表，下同二、純電感電路設(shè)，得出：例三、純電容電路QUOTEUC=-jICX總結(jié)：?jiǎn)我粎?shù)電路的比較教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱2.2.3RLC串聯(lián)電路教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握RLC串聯(lián)電路計(jì)算，功率關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)RLC串聯(lián)電路計(jì)算，電路性質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)RLC串聯(lián)電路分析。使用教具多媒體課外作業(yè)備注2.2.3RLC串聯(lián)電路一、電流電壓關(guān)系畫相量圖圖2-13RLC串聯(lián)電路圖2-14相量圖①總電壓與電流的相位差為，當(dāng)XL＞XC時(shí)，＞0，總電壓超前電流，電路呈感性；當(dāng)XL＜XC時(shí)，＜0，總電壓滯后電流，電路呈容性；當(dāng)XL=XC時(shí)，=0，總電壓與電流同相，電路呈電阻性，串聯(lián)諧振。②總電壓的有效值與電流有效值以及阻抗之間滿足歐姆定律關(guān)系，即二、功率1、平均功率 單位是瓦（W）2．無(wú)功功率無(wú)功功率是表示電感、電容以及電源之間能量交換的量。RLC串聯(lián)電路的無(wú)功功率應(yīng)為電感與電容無(wú)功功率之差，即單位是乏（VAR）3．視在功率單位是伏安（VA）視在功率通常用來(lái)表示電氣設(shè)備的容量。。例如，50kVA的變壓器。注意：阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形（相似三角形）任務(wù)2.2.1分析RLC串聯(lián)電路性質(zhì)教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目2.3分析三相交流電路2.3.1三相負(fù)載的星形連接2.3.2三相負(fù)載的三角形連接2.3.3三相負(fù)載的功率因數(shù)教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握星形（Y）連接三相負(fù)載電路分析，熟悉對(duì)稱三角形負(fù)載和功率計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)三相負(fù)載電路（三相四線制）教學(xué)難點(diǎn)三相四線制不對(duì)稱電路使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目2.3分析三相交流電路2.3.1三相負(fù)載的星形連接一、對(duì)稱負(fù)載三相電路的分析計(jì)算中線電流為0二、不對(duì)稱負(fù)載三相電路的分析及中線的作用例題分析：注意：在中線上不允許接熔斷器和開(kāi)關(guān)，以確保中線不斷，構(gòu)成三相四線制。2.3.2三相負(fù)載的三角形連接對(duì)稱負(fù)載三相電路的分析計(jì)算：相線電流關(guān)系：2.3.3三相負(fù)載的功率因數(shù)三相對(duì)稱負(fù)載（星形連接或三角形連接），三相總的有功功率為三相對(duì)稱負(fù)載總的無(wú)功功率（Q）和視在功率（S）為任務(wù)2.3.1分析某汽修廠三相照明及動(dòng)力負(fù)載電路教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱模塊3磁路和鐵芯線圈電路項(xiàng)目3.1認(rèn)識(shí)磁路和磁路定律3.1.1磁路和鐵磁性材料3.1.2磁路基本定律及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容目的、要求了解磁場(chǎng)的4個(gè)基本物理量；熟悉鐵磁性材料特性及其應(yīng)用；理解磁路歐姆定律和基爾霍夫定律，熟悉磁路定律在汽車中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)磁場(chǎng)的四個(gè)物理量；鐵磁性材料特性；磁路歐姆定律；磁路基爾霍夫磁通定律；基爾霍夫磁位差定律。教學(xué)難點(diǎn)磁路基本定律。使用教具多媒體課外作業(yè)備注模塊3磁路和鐵芯線圈電路項(xiàng)目3.1認(rèn)識(shí)磁路和磁路定律3.1.1磁路和鐵磁性材料一、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度B單位是特斯拉（T）2、磁通ΦΦ＝BS單位為韋伯(Wb)3、磁導(dǎo)率μ真空中μ0＝4π×10－7H/m相對(duì)磁導(dǎo)率單位為亨/米（H/m）μr≈1非鐵磁性材料μr＞＞1鐵磁性材料4、磁場(chǎng)強(qiáng)度HB=μH單位為安/米（A/m）二、鐵磁性材料1、特點(diǎn)：高導(dǎo)磁性磁飽和性磁滯性2、分類：軟磁材料硬磁材料矩磁材料3.1.2磁路基本定律及其應(yīng)用一、磁路的歐姆定律Um=HL，磁位差；磁路的磁阻與磁路的幾何尺寸、磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。二、磁路的基爾霍夫定律∑φ=0三、基爾霍夫磁位差定律磁路分段的原則是磁路中截面積（S）與材料相同的磁路分為一段。磁路分析：H1l1+H2l2+H3l3=NI∑（Hl）=∑（NI）=∑（F）NI—磁路的磁動(dòng)勢(shì)或磁通勢(shì)（F）注：由單一電流勵(lì)磁的閉合單磁路，是磁路歐姆定律的另一種表達(dá)形式，可方便地用于磁路的定性分析。磁路與電路對(duì)照表磁路電路磁路電路磁通（Φ）電流（I）磁導(dǎo)率（μ）電導(dǎo)率（r）磁位差（Um）電壓（U）歐姆定律Φ

=Um/Rm歐姆定律I

=

U/R磁動(dòng)勢(shì)（F）電動(dòng)勢(shì)（E）基爾霍夫定律∑Φ

=

0∑Hl

=

∑NI基爾霍夫定律∑I

=

0∑IR=∑Us磁阻Rm

=

l/（μS）電阻R

=

l/（r

S）任務(wù)：對(duì)比磁路和電路教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目3.2變壓器3.2.1交流鐵芯線圈電路教學(xué)內(nèi)容目的、要求熟悉含鐵心線圈交流電路的分析，熟悉電磁鐵的工作特性。教學(xué)重點(diǎn)含鐵心線圈交流電路的分析，電磁鐵。教學(xué)難點(diǎn)恒磁通公式，電磁鐵使用教具課外作業(yè)備注項(xiàng)目3.2變壓器3.2.1交流鐵芯線圈電路一、鐵心線圈的交流電路分析●在交流鐵心線圈電路中，當(dāng)頻率（f）、匝數(shù)（N）一定時(shí)，主磁通（Φ）正比于電源電壓（U）；當(dāng)電源電壓（U）一定時(shí)，主磁通（Φ）基本保持恒定。●在交流鐵心線圈電路中，主磁通（Φ）的大小與磁路無(wú)關(guān)。磁路的變化（如氣隙大?。┲苯佑绊懙氖莿?lì)磁電流的大小?！穹Q為恒磁通公式。二、鐵心中的能量損耗當(dāng)交流鐵心線圈接通交流電源后，鐵心線圈電路除了線圈電阻引起的功率損耗I2R(簡(jiǎn)稱銅損)外，交變磁通在鐵心中也會(huì)引起鐵心損耗(簡(jiǎn)稱鐵損)。鐵損是由渦流和磁滯產(chǎn)生的。１．磁滯損耗２．渦流損耗三、電磁鐵1．直流電磁鐵F

=

4B02S

×

105線圈的勵(lì)磁電流由電源電壓和線圈內(nèi)阻決定。勵(lì)磁電流不變，磁動(dòng)勢(shì)（NI）也不變。2．交流電磁鐵Fav

=

2Bm2S

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105短路環(huán)作用。注：U形交流電磁鐵的銜鐵打開(kāi)時(shí)，其勵(lì)磁電流是吸合后的10～15倍，而線圈的允許電流值是按銜鐵吸合后的電流值設(shè)計(jì)的。因此，如果線圈得電而銜鐵由于種種原因不能吸合或頻繁操作時(shí)，線圈易過(guò)熱甚至燒壞，這也是交流電磁鐵比直流電磁鐵容易燒壞的原因之一。直流電磁鐵和交流電磁鐵的比較電磁鐵鐵心結(jié)構(gòu)吸合過(guò)程吸合后吸合不好時(shí)直流電磁鐵整塊軟鋼制成，無(wú)短路環(huán)電流不變，吸力變大，磁阻變小無(wú)震動(dòng)線圈不會(huì)過(guò)熱交流電磁鐵硅鋼片疊成，有短路環(huán)吸力不變，電流變小，磁阻變小有震動(dòng)線圈會(huì)過(guò)熱，可能燒壞任務(wù)：分析交流電磁鐵故障教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱3.2.2變壓器概述教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握變壓器基本結(jié)構(gòu)和工作原理。教學(xué)重點(diǎn)變壓器工作原理。教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)備注3.2.2變壓器概述一、單相變壓器的基本結(jié)構(gòu)1．鐵心：構(gòu)成變壓器的磁路部分。按照鐵心的結(jié)構(gòu)不同，可分為心式和殼式兩種。為減小鐵耗，鐵心采用0.35或0.5mm厚涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。2．繞組：構(gòu)成變壓器的電路部分。一次側(cè)、二次側(cè)繞組二、單相變壓器的工作原理1.單相變壓器的空載運(yùn)行2.單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行從空載到負(fù)載，在電源電壓（U1）不變的情況下，主磁通（Φ）基本保持不變，因此磁動(dòng)勢(shì)也保持不變。磁動(dòng)勢(shì)的平衡關(guān)系式為因?yàn)榭蛰d電流很小，變壓器接近滿載時(shí)，空載電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于負(fù)載時(shí)電流，因此近似計(jì)算時(shí)可以忽略不計(jì)空載磁動(dòng)勢(shì)，即一二次側(cè)繞組電流有效值之比為3.單相變壓器的阻抗變換接在變壓器二次側(cè)負(fù)載阻抗，其反映到變壓器一次側(cè)的等效阻抗是，即增大K2倍。注：在電子電路中常用變壓器作為阻抗變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)與負(fù)載阻抗的匹配，使負(fù)載獲得最大的功率。此變壓器也稱為輸出變壓器。4.變壓器的損耗與效率銅耗（pCu）可變損耗。鐵耗（pFe）包括磁滯損耗（ph）和渦流損耗（pe）。在一定電源電壓下，鐵耗為不變損耗。變壓器的效率 三、變壓器技術(shù)參數(shù)額定電壓（UN1、UN2）、額定電流（IN1、IN2）額定容量（SN）、額定頻率（f）教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱階段測(cè)試教學(xué)內(nèi)容目的、要求考核模塊1-模塊3教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)使用教具課外作業(yè)備注階段測(cè)試教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱模塊4交流電動(dòng)機(jī)及其控制項(xiàng)目4.1分析三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行4.1.1交流電動(dòng)機(jī)概述教學(xué)內(nèi)容目的、要求熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理使用教具多媒體課外作業(yè)備注模塊4交流電動(dòng)機(jī)及其控制項(xiàng)目4.1分析三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行4.1.1交流電動(dòng)機(jī)概述一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)（視頻）定子（1）定子鐵心0.5mm硅鋼片（2）定子繞組三相對(duì)稱繞組，星、三角形接法（3）機(jī)座2．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和風(fēng)扇組成。轉(zhuǎn)子繞組可分為籠型與繞線式兩種。銘牌（1）型號(hào)（2）額定電壓（3）額定電流（4）額定功率三、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理（視頻）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（視頻）1．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向2.轉(zhuǎn)動(dòng)原理關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩3.轉(zhuǎn)差率 任務(wù)：分析與計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)和啟動(dòng)（1）教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性分析4.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行（1）教學(xué)內(nèi)容目的、要求熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性。掌握三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)和星-三角形啟動(dòng)教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)械特性，直接啟動(dòng)和星-三角形啟動(dòng)。教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)械特性，星-三角形啟動(dòng)。使用教具多媒體課外作業(yè)備注4.1.2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性分析一、電磁轉(zhuǎn)矩物理表達(dá)式：參數(shù)表達(dá)式：轉(zhuǎn)差率一定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩與外加電壓的平方成正比，即T∝U12二、機(jī)械特性1.額定工作點(diǎn)2．臨界工作點(diǎn)Tm與電源電壓（U1）的平方成正比，即Tm∝U12。最大轉(zhuǎn)矩（Tm）與轉(zhuǎn)子電阻（R2）無(wú)關(guān)，但臨界轉(zhuǎn)差率（sm）與轉(zhuǎn)子電阻（R2）成正比3．啟動(dòng)工作點(diǎn)4.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行（1）一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1．直接起動(dòng)起動(dòng)電流（Ist）一般為額定電流（IN）的4～7倍。一般規(guī)定，三相異步電動(dòng)機(jī)的功率低于7.5kW時(shí)允許直接起動(dòng)。如果功率大于7.5kW，而供電變壓器容量較大，能符合下列經(jīng)驗(yàn)公式要求的異步電動(dòng)機(jī)也可采用直接起動(dòng)法： ≤舉例：2．籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)—-△起動(dòng)法繞組形和△形連接時(shí)的電壓、電流比較分析繞組形連接繞組△形連接線電壓（UL）380V380V相電壓（UP）220V380V相電流（IP）線電流（IL）定子繞組接成形降壓起動(dòng)時(shí)，線電流I'st是繞組△形起動(dòng)時(shí)線電流Ist的。同理由于T∝U12，所以降壓起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（T'st）降低為額定電壓時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst的。-△起動(dòng)法只適用于正常工作時(shí)定子繞組為△形連接的電動(dòng)機(jī)。降壓起動(dòng)方法僅適用于空載或輕載。教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱4.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行（2）教學(xué)內(nèi)容目的、要求熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、反接制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速、反接制動(dòng)。使用教具多媒體課外作業(yè)備注4.1.3三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行（2）一、三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)2．籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)—-△起動(dòng)法-△起動(dòng)法只適用于正常工作時(shí)定子繞組為△形連接的電動(dòng)機(jī)。降壓起動(dòng)減小起動(dòng)電流的同時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩按照與電源電壓平方成正比的比例大為下降。因此，降壓起動(dòng)方法僅適用于空載或輕載。任務(wù)：分析與計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)基本參數(shù)和啟動(dòng)（2）二、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速1、變極調(diào)速變頻調(diào)速1）根據(jù)恒磁通公式，在基頻（f1N）以下，常采用定子電壓補(bǔ)償?shù)腢1/f1

=

常數(shù)的恒轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速，保持Φ不變。2）在基頻（f1N）以上，常采用U1

=

U1N

=

常數(shù)的恒功率變頻調(diào)速，不變。分析：變頻調(diào)速的特點(diǎn)：變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：繞線式異步電動(dòng)機(jī)的改變轉(zhuǎn)子電路電阻的調(diào)速方法三、反接制動(dòng)和反轉(zhuǎn)1.反接制動(dòng)分析：2.反轉(zhuǎn)教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目4.2分析三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路4.2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路4.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路教學(xué)內(nèi)容目的、要求了解常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路和正反轉(zhuǎn)控制電路。教學(xué)重點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路、正反轉(zhuǎn)控制電路。教學(xué)難點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的工作原理。使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目4.2分析三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路4.2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路一、低壓電器的基本知識(shí)1．低壓電器（1）刀開(kāi)關(guān)（2）熔斷器（3）熱繼電器（4）控制按鈕（5）交流接觸器2．電路工作過(guò)程3．電路保護(hù)（1）短路保護(hù)（2）過(guò)載保護(hù)（3）欠壓（或零壓）保護(hù)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路1．電路組成2．工作原理分析自鎖：4.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路1．電路組成2.工作原理分析教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱模塊5直流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用項(xiàng)目5.1直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析5.1.1直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理。熟悉反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩物理意義。教學(xué)重點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。使用教具多媒體課外作業(yè)備注模塊5直流電動(dòng)機(jī)及其應(yīng)用項(xiàng)目5.1直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析5.1.1直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)主要由定子（固定部分）和電樞（旋轉(zhuǎn)部分）兩大部分組成。1、定子定子主要部件包括主磁極、換向磁極、機(jī)座、端蓋和電刷裝置等。2、轉(zhuǎn)子（電樞）電樞部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。3、勵(lì)磁方式分為他勵(lì)和自勵(lì)兩大類，其中自勵(lì)直流電機(jī)又分為并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種。二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理?yè)Q向器作用：將外部直流電轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的交變電流，以保持轉(zhuǎn)矩方向不變。三、直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和反電動(dòng)勢(shì)電磁轉(zhuǎn)矩：反電動(dòng)勢(shì)：電樞回路電壓平衡式：轉(zhuǎn)矩平衡式：T2:機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T0:空載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩平衡過(guò)程：當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢(shì)、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱5.1.2直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性5.1.3直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行教學(xué)內(nèi)容目的、要求掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線、勵(lì)磁方式，熟悉電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)。教學(xué)重點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、起動(dòng)、調(diào)速。教學(xué)難點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。使用教具多媒體課外作業(yè)備注5.1.2直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性一、機(jī)械特性1、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)和他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：機(jī)械特性硬Ua=U?IaRa2、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：機(jī)械特性軟當(dāng)負(fù)載比較輕時(shí)，電樞電流比較小，磁極未達(dá)到飽和，由于主磁通和電樞電流成正比，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流的平方成正比。隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，電樞電流也隨之增加，從而使磁通增加，會(huì)引起轉(zhuǎn)速急劇下降。當(dāng)負(fù)載比較大時(shí)，由于磁路飽和，隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加，磁通的增加減慢，以致幾乎不增加，因而轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而下降的速率減慢。注意：串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不能空載或低于25％額定負(fù)載下運(yùn)行。為了防止發(fā)生上述情況，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不應(yīng)采用皮帶傳動(dòng)，以防皮帶滑脫或斷裂時(shí)，造成電動(dòng)機(jī)空載而產(chǎn)生“飛車”現(xiàn)象。任務(wù)5.1.1分析直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的自適應(yīng)能力設(shè)外加電樞電壓U一定，T=T2(平衡)，此時(shí)，若T2突然增加，則調(diào)整過(guò)程為：5.1.3直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一、啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)1.啟動(dòng)直接起動(dòng)：起動(dòng)電流過(guò)大，可達(dá)額定值的10～20倍。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)大。1）降壓起動(dòng)降壓?jiǎn)?dòng)的方法只適用于他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。這種方法要求有一個(gè)電壓可變的直流電源（如可控硅電源）專供電樞使用。啟動(dòng)時(shí)，降低電樞電壓，待啟動(dòng)后，隨著轉(zhuǎn)速的升高逐步升高電樞電壓，直到轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值。2）電樞外串電阻起動(dòng)例題：2.反轉(zhuǎn)1．改變電樞電壓極性2．改變勵(lì)磁電壓極性二、調(diào)速1．改變電樞電路的電阻調(diào)速2．改變勵(lì)磁電流調(diào)速3．降低電源電壓任務(wù)5.1.2分析與計(jì)算直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)參數(shù)（選做）教案教師姓名授課形式講練結(jié)合授課時(shí)數(shù)2授課日期與授課班級(jí)授課章節(jié)名稱項(xiàng)目5.2直流電動(dòng)機(jī)在汽車中的應(yīng)用5.2.1汽車用電動(dòng)機(jī)5.2.2汽車電氣控制電路分析教學(xué)內(nèi)容目的、要求了解電動(dòng)刮水器工作原理，熟悉汽車電路特點(diǎn)、繼電器結(jié)構(gòu)，掌握汽車電氣控制電路分析教學(xué)重點(diǎn)電動(dòng)刮水器工作原理，汽車車窗電路、中央控制門鎖電路教學(xué)難點(diǎn)電動(dòng)刮水器工作原理，中央控制門鎖電路使用教具多媒體課外作業(yè)備注項(xiàng)目5.2直流電動(dòng)機(jī)在汽車中的應(yīng)用5.2.1汽車用電動(dòng)機(jī)一、電動(dòng)刮水器結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)常采用改變兩刷間串聯(lián)的繞組數(shù)的方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)速。永磁式三刷電動(dòng)機(jī)是利用3個(gè)電刷來(lái)改變