资源简介

任务86 认识单向起动反接制动控制线路
课 时：2课时
一、教材分析与处理
本课题的教学内容选自由高等教育出版社出版、崔陵主编的浙江省电气技术应用专业课程改革成果教材《工厂电气控制设备》项目七——通风机械制动控制线路的安装与维修，任务2——认识单向起动反接制动控制线路。
“认识单向起动反接制动控制线路”是为通风机械控制线路的安装与维修奠定基础的。教材中将“认识单向起动反接制动控制线路”任务分为“认识反接制动原理、认识单向起动反接制动控制线路的构成、工作原理”等内容。主要学习反制制动原理、单向起动反接制动控制线路的构成、特点和工作原理，熟悉速度继电器在控制线路中的作用。因此，根据“做中学、做中教”的教学理念，围绕“认识单向起动反接制动控制线路”这一具体的工作任务，将教材中的教学内容划分为——“反接制动原理、控制线路的构成、控制线路的工作原理”等具体的任务。
二、学情分析
授课对象是电气技术应用、电气运行与控制等专业二年级学生，通过项目一～项目六的学习，学生已具备了认识低压电器和识别、检测、选用低压电器的能力；已基本能够识读、绘制控制线路电路图，能分析控制线路的工作原理；熟悉电动机控制线路安装与维修的基本步骤、安装（维修）方法和注意事项；因而，学生对控制线路的认识、安装与维修已有了一定的基础上，基本掌握了认识、安装与维修控制线路的方法和技能，但还不能全面分析控制线路的构成和工作原理，还需要后续的项目学习中逐步提高。学生在完成工作任务的过程，逐步体会到了原理性知识和实践性知识学习的重要性，对技能操作的兴趣在不断增强。
三、设计理念
认识控制线路是本课程的核心技能。基于现代教育思想和教学理论，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境，通过转换教师角色、优化教学内容、创新教学方法、加强师生互动、注重过程评价等手段，通过“认识反接制动原理、认识控制线路的构成、熟悉控制线路的工作原理”三个环节，引导学生主动探索、认真实践、相互竞争学习，激发学生学习兴趣和参与意识，体验“学中做”、“做中学”的乐趣，不仅要让学生掌握小车位置控制线路的工作原理等理论性知识，而且要培养学生认识控制线路的方法与技能，体现“学生为主体”、“教师为主导”、“训练为主线”的“三主”教学理念，培养学生综合职业能力。
四、教学目标
1．知识目标：
了解单向起动反接制动控制线路在工程技术中的典型应用；
熟悉单向起动反接制动控制线路的构成与工作原理。
2．技能目标：
会识读、绘制单向起动反接制动控制线路电路图；
会分析单向起动反接制动控制线路中各电气元件的作用和工作原理。
3．情感目标：
养成善于观察、勤于思考、认真实践、认真分析、严谨求实的工作态度；
在小组合作学习中，体验团队意识的重要性；
感受学习的乐趣，激发学习兴趣。
五、教学重点与难点
1．教学重点：
速度继电器的结构、工作原理及选用方法；
单向起动反接制动控制线路的构成、特点、工作原理。
2．教学难点：
速度继电器的工作原理；
分析单向起动反接制动控制线路的工作原理。
六、教法与学法
1.教法：主要采用任务驱动法，以“认识反接制动原理、认识控制线路的构成、熟悉控制线路的工作原理”等具体任务主线，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境，实施“做中教”，突出重点，突破难点，达成教学目标。
2．学法：在教师的引导下，根据学习任务书，通过自主探究、团队协作，熟悉反接制地制动原理、熟悉单向起动反接制动控制线路的构成、特点、工作原理，了解其在工程技术中的典型应用；进一步熟悉识读控制线路的方法与技能。养成仔细观察、认真分析和安全文明生产的职业素养。通过课堂练习和课后作业练习，巩固所学的知识。
七、教学准备
1.教师准备：
多媒体课件、学习任务书、评价表、网络资源等相关教学资料；
常见速度继电器、单向起动反接制动控制线路板。
2.学生准备：
按同组异质对学生进行分组，每组2人。
八、课时安排
共计2课时
九、教学资源
教学课件：可从高等教育出版社中职网站http://sve..cn下载，用于辅助教师教学。
学习任务书：教师自行编写，用于引导学生完成学习任务。
练习作业：可从高等教育出版社出版的《工厂电气控制设备学习辅导与练习》中视学生学习情况选择。
教学设备：常见速度继电器及使用说明书，用于学生完成学习任务。
十、教学实施建议
1．建议本课在具有理实一体教学功能的“工厂电气控制设备实训室”进行，要求实训室设置理论学习区和实践操作训练区，配备多媒体教学设备、计算机及互联网、参考资料柜、器材柜、工具柜等设施，使实训室具备知识讲授、实践操作、小组讨论、成果展示、资料检索等功能，保障学习性工作任务的实施，为完成课程设计目标提供有力支撑。
2．为了保证教学效果，建议课前培养“小导师”，作为课堂教学的助手。
3．课堂教学组织建议采用“任务导入—任务实施—任务小结—任务拓展—评价反馈”的流程形式。
十一、教学过程
（一）任务导入
教师活动：教师通过播放电动机单向起动反接制动控制线路操作视频或演示单向起动反接制动控制线路功能，使学生熟悉单向起动反接制动控制线路的功能和特点，展示本课所需完成的任务——认识单向起动反接制动控制线路，由此激发学生学习兴趣，明确本次课的学习任务。
学生活动：观看视频或演示、聆听教师讲解，熟悉单向起动反接制动控制线路的功能和特点，明确学习任务——认识单向起动反接制动控制线路。
教师活动：教师讲解什么是电气制动和电气制动常用方法。
所谓电力制动，就是在在电动机切断电源停转的过程中，产生一个和电动机实际旋转方向相反的电磁转矩（制动转矩），使电动机迅速制动停转的方法。常用的方法有反接制动、能耗制动、电容制动、回馈制动。
（二）任务实施
任务1 认识反接制动原理
内容1——反接制动原理
教师活动：结合课件，讲解反接制动的原理。
学生活动：聆听讲解，熟悉反接制动的原理。
（a） （b） 图7-8 反接制动原理图 图7-8所示为反接制动原理图。当QS向上投合时，电动机定子绕组电源电压相序为L1、L2、L3，电动机将沿旋转磁场方向（见图7-8（b）中顺时针方向），以n内容2——反接制动注意事项
教师活动：提出问题——在反接制动过程中，当电动机转速接近零值时，如果不及时切断电源，会出现什么现象？
学生活动：回答问题——将出现电动机反向起动运行。
教师根据学生的回答，适时提出如何及时切断电源？利用手动控制是否及时、是否可靠？
教师提出可利用速度继电器来控制电动机的反接制动。
任务2 认识速度继电器
内容1——速度继电器的功能与分类
学生活动：通过学习教材P204和速度继电器使用说明书，熟悉速度继电器的功能和分类，并完成《学习辅导与练习》P169-171相关内容。
速度继电器是反映转速和转向的继电器，其主要作用是以旋转速度的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，故又称为反接制动继电器。 常用的速度继电器有JY1型JFZ0型，它们是利用电磁感应原理工作的感应式速度继电器，广泛用于生产机械运动部件的速度控制和反接制动控制快速停车。如车床主轴、铣床主轴等。
内容2——速度继电器的外形与结构
学生活动：通过学习教材P204和速度继电器使用说明书，熟悉速度继电器的外形与外部结构。
教师活动：通过实物，引导学生熟悉速度继电器内部结构，讲解速度继电器组成。
学生活动：聆听讲解、观察实物，熟悉速度继电器的内部结构和组成；通过阅读速度继电器使用说明书，熟悉速度继电器的额定工作转速。
图7-9所示为JY1型速度继电器的外形。它具有结构简单、工作可靠、价格低廉等特点，在许多生产机械中采用。 图7-9 JY1型速度继电器的外形 JY1型速度继电器的结构如图7-10所示，它主要由定子、转子、可动支架、触点及端盖等组成。转子由永久磁铁制成，固定在转轴上；定子由硅钢片叠成并装有笼型短路绕组，能作小范围偏转；触点有两组，一组在转子正转时动作，另一组在反转时动作。 （b） 图7-10 JY1型速度继电器的结构 机床电气控制线路中常用的速度继电器还有JFZ0型，它与JY1型不同的是，其两组触点使用两个微动开关，这样触点的动作速度不受定子偏转速度的影响，额定工作转速有300～1 000r/min（JFZ0-1型）和1 000～3 600r/min（JFZ0-2型）两种。
内容3——熟悉速度继电器的工作原理和符号
教师活动：讲解速度继电器的工作原理和符号，使学生熟悉速度继电器的工作原理与符号。
学生活动：聆听讲解，熟悉速度继电器的工作原理和符号。
速度继电器使用时，其转子与电动机的转轴连接在一起。当电动机旋转时，速度继电器的转子随之旋转，在空间产生旋转磁场，旋转磁场在定子绕组上产生感应电动势及感应电流，从而产生转矩，使定子偏转，当定子偏转到一定角度时，摆锤推动继电器触点动作；当转速降至某一数值时，摆锤恢复原状态，触点随即复位。 速度继电器的动作转速一般不低于100～300r/min，复位转速一般为100r/min以上。可以通过调节螺钉来改变速度继电器的动作转速，以适应控制要求。 速度继电器在电路图中的图形符号和文字符号如图7-11所示。 （a）继电器转子 （b）动合触点 （c）动断触点 图7-11 速度继电器的符号
内容4——熟悉速度继电器的选用方法
教师活动：通过讲解，使学生熟悉速度继电器的技术参数和选用方法。
学生活动：聆听讲解、对照实物及说明书，熟悉速度继电器的技术参数和选用方法。
速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触点数量和电压、电流大小来选用。JY1型和JFZ0型速度继电器的技术参数见表7-2。 表7-2 JY1型和JFZ0型速度继电器的技术参数 型号触点额定电压（V）触点额定电流（A）触点对数额定工作转速（r/min）允许操作频率（次/h）正转动作反转动作JY138021组转换触点1组转换触点100～3 00030JFZ0-11动合、1动断1动合、1动断300～1 000JFZ0-21动合、1动断1动合、1动断1 000～3 600
任务3 认识单向起动反接制动控制线路
内容1——控制线路的构成要素
教师活动：结合课件和控制线路板实物，讲解单向起动反接制动控制线路的构成，使学生熟知构成控制线路的要素；要求学生绘制控制线路电路图。
学生活动：聆听讲解、识读控制线路图，熟悉控制线路的构成要素；绘制控制线路电路图；完成《学习辅导与练习》P169-171填空题、判断题中相关习题。
单向起动反接制动控制线路电路图 单向起动反接制动控制线路的主电路和电动机正、反转控制线路的主电路相似，只是在反接制动时增加了三个限流电阻R。线路中接触器KM1为单向运行接触器，接触器KM2为反接制动接触器，KS为速度继电器，其轴与电动机同相连接（图中只有点画线表示）。
教师提出问题——单向起动反接制动控制线路的主电路与电动机正反转控制线路的主电路有何区别？
根据学生的回答情况，转入下面内容学习。
内容2——控制线路的特点
（1）主电路的特点
教师活动：提出问题——为什么要在反接制动的主电路中串接电阻R？
学生活动：回答问题——通过阅读教材内容，回答问题。
（2）控制电路的特点
教师活动：提出问题——接触器KM1、KM2能否同时吸合，控制线路中采用了什么措施防止接触器KM1、KM2同时吸合？
学生活动：回答问题——通过分析控制电路，得出结论。
内容3——控制线路的工作原理
（1）控制线路的工作原理
教师活动：教师演示单向起动反接制动控制线路的工作过程，使学生熟悉起动过程和制动过程。
学生活动：通过观看单向起动反接制动控制线路的工作过程，分析控制线路的工作原理。
电动机需要单向起动时，先合上电源开关QS，再按下起动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，其主触点和自锁触点闭合，电动机M起动运行。当电动机M的转速升高到一定数值时，速度继电器KS的动合触点自动闭合，为反接制动作准备。 电动机需要停转时，按下停止按钮SB2，SB2的动断触点先断开，接触器KM1线圈断电释放，其主触点断开，电动机M失电惯性运转；同时SB2的动合触点闭合，接触器KM2线圈得电，其主触点闭合，串接限流电阻器R进行反接制动，电动机M产生一个与旋转方向相反的电磁转矩，即制动转矩，迫使电动机转速迅速下降；当电动机M转速降到100r/min以下时，速度继电器KS的动合触点断开，接触器KM2线圈失电，电动机M断电后停止运转。同时也防止了电动机反向起动。
（2）反接制动的优缺点
学生活动：通过阅读教材P206，熟悉反接制动的优缺点及适用范围。
反接制动的优点是制动力强，制动迅速。其缺点是制动准确性差，制动过程中冲击强烈，易损坏传动零部件，制动能量消耗大，不宜经常制动。因此反接制动一般适用于制动要求迅速、系统惯性较大、不经常起动与制动的场合，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。
（三）任务准备小结
由学生小结任务知识要点；教师通过点评、分析学生学习情况，总结反接制动原理，速度继电器的功能、结构和工作原理，单向起动反接制动控制线路的构成、特点和工作原理；布置作业（《学习辅导与练习》P169-171相关习题）。
（四）任务拓展
本内容视教学情况，可安排为学生课后延伸拓展作业。
试设计一个能够使电动机正反转起动运行，停车时采用反接制的控制线路，要求控制线路具有完善的保护措施。
（五）评价反馈
教师活动：结合任务书、作业完成情况，以学生互评、抽样检查等方式组织考核评价。通过考核评价，发现学生学习中存在的问题，审视自己的教学情况，激发学生学习兴趣。
学生活动：充分发挥团队协作的作用，积极参与考核评价。
1．根据学生完成《学习辅导与练习》相关内容的情况进行考核，占50%。
2．根据学习任务评价表进行考核，占30%。
3．综合职业能力评估，占20%。
十二、作业布置
1．《学习辅导与练习》P169-171任务2认识单向起动反接制动控制线路。
2．预习小车自动往返控制线路。
十三、教学反思
1．学生学习情况反馈：
2．教学特色、亮点、不足及改进策略：
教学附件：
附件一 学习任务书
学习任务 认识单向起动反接制动控制线路
班级 组 组长 组员
一、学习目标
完成本学习任务后，你应当： 1．熟悉单向起动反接制动控制线路的构成、特点与工作原理，了解其在工程技术中的典型应用； 2．会识读、绘制单向起动反接制动控制线路电路图； 3．会分析单向起动反接制动控制线路中各电气元件的作用和工作原理。 4．熟悉速度继电器的功能、分类、结构、符号、工作原理和选用方法。 5．能落实7S管理规范要求。
二、课前准备
请你检查学习资料是否齐全！（5分）；
分组：2人一组，一人为组长。
三、任务描述
☆任务1 认识反接制动原理；
☆任务2 认识速度继电器；
☆任务3 认识单向起动反接制动控制线路。
四、任务实施
●任务１——认识反接制动原理（10分）
1．反接制动原理（5分）
2．反接制动注意事项（5分）
※想一想
1．在反接制动过程中，当电动机转速接近零值时，如果不及时切断电源，会出现什么现象？（附加5分）
2．如何及时切断电源？利用手动控制是否及时、是否可靠？（附加5分）
●任务２——认识速度继电器（40分）
1．速度继电器的功能与分类（5分）
2．速度继电器的外形与结构（15分）
3．速度继电器的工作原理（10分）
4．速度继电器的选用（10分）
●任务3——认识单向起动反接制动控制线路（50分）
1．控制线路的构成要素（15分）
2．控制线路的特点（15分）
3．控制线路的工作原理（15分）
4．反接制动的优缺点（5分）
※想一想
1．单向起动反接制动控制线路的主电路与电动机正反转控制线路的主电路有何区别？（附加5分）
2．为什么要在反接制动的主电路中串接电阻R？（附加5分）
3．接触器KM1、KM2能否同时吸合，控制线路中采用了什么措施防止接触器KM1、KM2同时吸合？（附加5分）
五、任务评估
《认识单向起动反接制动控制线路》总结评价表（总分150分）
任务 认识单向起动反接制动控制线路
姓名 学号 同组合作者 学号
学习 评价 125分 任务实施 得分
组内评 组间评 教师评
课前准备（5分） ——
任务１（10分） ——
任务2（40分） ——
任务3（50分） ——
附加题（15分） —— ——
学习 收获 15分
学习 体会 15分
综合 评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评定
附件二 综合职业能力评估表
综合职业能力评估表
任务 评价标准 配分 扣分
着装及仪表仪容 （1）按规范穿工作服 不穿工作服不得进入实训室 （2）仪表仪容整洁 3分 3
人际交往与团队合作 （1）能与师生进行良好的交流沟通 2分 （2）能与同伴良好的合作 2分 4
工作责任感与自主学习 （1）有强烈的工作责任感 2分 （2）能较好地开展自主学习 2分 4
工作态度与吃苦耐劳 （1）工作态度认真 2分 （2）能吃苦耐劳 2分 4
运用7S管理能力 （1）工器具、器材整理到位 1分 （2）实训工位清洁 1分 （3）节约实训材料 1分 （4）实训安全等 1分 （5）技术资料归档 1分 5
备注 各项目的最高扣分不应超过配分数 成绩
学生自评： 学生签名： 年 月 日
教师评语： 教师签名： 年 月 日
评价反馈汇总表
序号 评价项目 得分 总分
1 《学习辅导与练习》（占50%）
2 任务评价表（占30%）
3 综合职业能力评估（占20%）
附件三 JY1型速度继电器使用说明书
1．概述： JY1型速度继电器是利用电磁感应原理工作的感应式速度继电器，广泛用于生产机械运动部件的速度控制和反接控制快速停车。如车床主轴、铣床主轴等。
JY1型速度继电器具有结构简单、工作可靠、价格低廉等特点，故仍今众多生产机械所采用。
2． JY1速度控制断电器在连续工作制中，可靠地工作在3000转/分以下，在反复短时工作制中（频繁起动，制动）每分钟不超过30次。
3．JY11速度控制继电器在继电器轴转速为150转/分左右时，即能动作。100转/分以下触点恢复工作位置。
4．抗强度：应能承受50Hz电压1500伏，历时一分钟。
5．绝缘电阻：在温度20℃，相对温度不大于80%时应不小于100兆欧。
6．工作环境：温度-50℃至+50℃，相对温度不大于85%（20℃±5）。
7．触点电流小于或等于2A，电压小于或等于500V。
8．触点寿命：在不大于额定负荷之下，不小于10万次。
注意事项：继电器在运输过程中注意防震、防潮、防尘；包装好的继电器可作任何方式运输，但要避免受雨直接淋袭。

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