资源简介

《三相异步电动机正反转控制电路的装调》教学设计
一、教学基本情况
课程名称 电工技术（基础部分） 授课对象
授课课题 三相异步电动机正反转控制线路 班级人数 45人
授课类型 理实一体化 授课时数 6学时
学情分析 （1）教学对象：机电设备安装与维修专业一年级学生，且都为男生。（2）知识、技能基础：通过前几章的学习,已经能基本理解并独立完成电机点动以及自锁的电路原理及接线。熟悉交流接触器、及电动机等元件的接线方法。（3）学习态度：通过小组分工合作完成任务，电动机的正反转与实际生活紧密相连，具有一定挑战性，学生兴趣比较浓厚。
教材分析 本课题使用的教材是广东经济出版社出版的教材---《电工技术.基础部分》。 教材内容共十三章，本课题选自第九章—异步电动机的控制线路。学生通过完成对应内容的实际操作来加固掌握电动机的控制线路及识图能力
教学理念 本着“关爱、理解、欣赏”的育人理念，以“实用、适用、够用”为准则选取教学内容，以“工作过程系统化”编制教学情境，以“行动导向教学模式”实施教学。学生在教师指导下，通过小组合作的方式开展探究式学习、分层教学，培养沟通、交流、协作能力，同时运用多种信息化手段辅助掌握新课程内容，最终让学生快速掌握知识和技能，并形成相应的实战能力。
教学资源 多媒体教学装置、实训场地及设备
教学目标 专业能力 掌握理解正反转的实现过程。掌握三相异步电动机正反转控制的工作原理。通过引导学生分析工作原理、培养和训练学生综合分析电路的能力。通过分析三种控制电路的渐进过程，培养学生的识图能力以及比较分析和归纳总结的能力。熟悉交流接触器和热继电器的工作原理以及接线工艺能故障排查
社会能力 善于团队分工合作；具备一定的语言表达能力、沟通能力；善于利用和查找各种资源开展自学遵守“7S”管理。
教学分析 教学重点 1.理解三相异步电动机的几种正反转控制线路的工作原理及故障诊断；2.对控制线路的每个元件都要明确其位置和作用。
教学难点 难点：1. 按钮接触器联锁的正反转控制线路的组成与工作原理；2.接触器触头系统在线圈得电后动作的逻辑关系；3.如何改变三相电源的相序。解决措施：利用动画课件来化难为易，对比加深理解
教学方法 任务驱动法
将生活中遇到的实际情境引入课程，把日常生活中电动机带动起重机吊钩上升与下降的工作过程作为学习任务，能较好的激发他们学习兴趣。
教法 学法
(1)项目驱动法：通过完成工作任务的形式，在工作的过程中学习新知识、技能，并养成良好的职业素养，及对实际工作中的情境有所了解，从而缩短上岗就业的适应过程。 (1)小组合作法：任务解决过程，电机的换向原理和互锁的方法，都是以小组形式进行的，学生在自主合作探究过程中，加强团队合作意识和沟通能力。
作业 1. 何为互锁控制？2. 实现电动机正、反转互锁控制的方法有几种？它们操作方式有何不同？
教学过程设计思路 首先对前两次的课程（点动控制和单向自锁连续运行控制）进行复习和总结，由单向控制进行提问，并启发和引导学生进入到正反转控制中来。先不给出线路图，在教师的步步启发下，学生积极思考，由师生共同画出接触器联锁的正反转控制线路图。这样，便于学生掌握线路的组成与工作原理。在讲解的过程中，通过动画讲解电动机的换向工作原理、交流接触器的互锁原理，形象生动，变难点为易点，让学生更容易理解。最后利用对比法和分析法，通过提问使学生更加理解各个元器件在电路和作用，让学生自己分析，激发学生的求知欲，并积极参与课堂教学。对本节课的内容进行总结，加深学生对重点知识掌握。通过前面电路讲解，提出问题让学生讨论、回答问题，培养其分析和解决问题能力。
信息化手段 PPT课件 FLASH动画 微课 电工技能与实训仿真教学系统 二维码知识库 问卷星
二、教学过程
教学内容 教师活动及意图
一、组织教学：（5 min ） 发放学习任务书，整顿课堂纪律，安排小组，准备进入教学。二、复习回忆：（10 min ）（1）自锁概念。（见课件） 点两名学生回答问题。（2）生活中那些机械要求电动机有正反两个转向。 全班回答，归纳。（3）如何实现电动机正反转，思考并学生填写任务书三、导入任务描述：（5min ）通过刚才几个同学回答的问题，我们知道在日常生活中我们坐的电梯，以及各种生产机械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的运动，这就要求电动机能实现可逆运行。因此我们今天要学习的新课内容是三相异步电动机正反转运行控制电路。四、授课内容：（60 min ）一）单向连续运行（ 10min ）1.电路图2.工作原理：1）合上QS，U,V,W三相控制有电2）按下SB1，KM1线圈吸合，KM1 主触点闭合，电动机运转。KM1辅助常开触点闭合，自锁。 3)按下SB1，KM1线圈断电，主触点、辅助触点断开，电动机停止。 二）正反转运行 1.主电路 (10min) 学生查看任务单并进行思考在电工实训和电器变压器中我们学过电动机正反转接线联系,请同学回答问题“从主电路着眼”：主电路中的KM1闭和时将三相电按L1、L2、L3的顺序引进；KM2闭和时将三相电按L3、L2、L1的顺序引进，与KM1比较，它改变了两相电流相序；故可知KM1和KM2控制正反转。　 换相的方法：改变电源任意两相的接线。 2控制电路：（50min）“从控制电路着手”：分析具体的控制原理。学生首先完成电机只正转和电机只反转的控制电路图的设计，并提问，如何将两幅电路图进行整合成为一张 1）接触器互锁电动机正反转控制电路 (15min)1.分析电路图 两个单向连续运行电路的组合，各自线圈上面串接对方的常闭触点1）互锁的概念2）带领学生分析线路的工作原理，主要讲解正传的启动与停止。 3）让全体学生根据正转工作原理分析反转工作原理，4）总结写出工作原理a.合上电源开关QS 按下SB1，KM1线圈得电 ：KM1常闭触头断开对KM2互锁 KM1主触点闭合（电机正转） KM1 常开触头闭合（自锁,HL1亮） b.按下SB3，KM1线圈失电 ：主触点断开 电机失电 各个辅助触点复位　　　　　　　 c.按下SB2，KM2线圈得电：KM2常闭触点断开对KM1互锁 KM2主触点闭合（电机反转）　　　　　　　　　　　　　　 KM2常开触点闭合（自锁,HL2亮） d.按下SB3 系统停车 2.特点： “正-停-反” 作正反向操作控制时，必须先按下停止按钮，然后再反向起动。 电气互锁：将交流接触器的常闭辅助触头串联在对方线圈的支路中。 缺点：电动机从正转变为反转时，必须先按下停止按钮后，才能按反转启动按钮，否则由于接触器的联锁作用，不能直接实现反转控制。引导学生归纳总结2）按钮互锁的正反转控制电路 (15min) 1.分析电路图 这个电路是把上个电路中的KM2和KM1常闭触点换成SB1、和SB2复合按钮的常闭触点，在此用PPT演示电路工作过程，特别是按钮的动作过程。（先断后合）1）带领学生分析线路的工作原理 2）总结写出工作原理a.合上电源开关QS 　 按下SB1 KM1线圈得电：SB1常闭触点断开对KM2互锁 KM1主触点闭合（电机正转） KM1常开触点闭合(自锁,HL1亮) b.按下SB2, SB2常闭触点断开对KM1互锁KM1线圈失电: KM1各触点断开复位（电机失电，指示灯HL1灭） SB2常开触点闭合KM2线圈得电KM2主触点闭合(电机反转KM2常开触点闭合（自锁,HL2亮）d.按下SB3 系统停车 2.分析优缺点： 优点：正转——反转，可以直接切换 缺点：安全性差，很少使用。3）接触器按钮双重互锁的正反转控制电路 （20min）前面介绍两种电路都不是很理想，所以把两种联锁合在一起就可以完全避免这两个电路的缺点。由此引出按钮接触器双重联锁正反转控制线路。1.分析电路图 1） 讲解分析双重互锁的工作过程，并演示其过程 2）带领学生分析正转电路的工作原理。 3）让全体学生根据正转工作原理分析反转工作原理，并且讨论4）总结写出工作原理 （1）合上电源开关QS 按下SB1：SB1常闭触点断开对KM2互锁 KM1线圈得电KM1主触点闭合（电机正转）
KM1常开触点闭合（自锁,HL1亮）
（2）按下SB2：SB2常闭触点断开对KM1互锁KM1线圈失电；
KM1各触点断开复位（电机失电，电机惯性运 转，指示灯HL1灭），SB2常开触点闭合； KM2线圈得电，KM2常闭触点断开对KM1互锁；
　　 KM2常开触点闭合（自锁,HL2亮）；
KM2主触点闭合（电机反转）。
（3）按下SB3 系统停车 2.特点：“正-反-停” 1）电气互锁 2） 机械互锁：将起动按钮的常闭辅助触头串联在对方线圈的支路； 3）互锁作用：可以控制两个线圈不能同时得电，保证了主电路KM1、 KM2的主触头不能同时闭合而造成L1、L3两相形成短路。 比较接触器互锁和接触器按钮双重互锁：同样可以控制正反转，操作上接触器互锁的缺点（要想反转，必须先按下停止按钮SB1再按SB3才可以，而接触器按钮双重互锁优点中要想换向只需按相应按扭即可，所以接触器按钮双重互锁要好.三）、思考问题：(10min)（1） 为什么可以做到按钮直接切换正反转呢？ 它用的复合按钮，采用机械联锁的方法，直接切换正反转。（2） 线路的故障分析： a、合上电源开关，电动机立即正转，当按下停止按钮时，电动机停转；但一松开停止按钮，电动机又正向起动。答案：启动SB2常开、常闭接反了。b、合上电源开关，按下正转（或反转）按钮，正转（或反转）接触器就不停地吸合与释放，电路无法工作；当松开按钮时，接触器不再吸合。 答案：互锁KM1、KM2常闭辅助触头接反了。五、实操部分（120min）1.在正式接线前，学生以小组为单位在电脑上，用电工技能与实训仿真教学系统进行仿真接线。2.该线路图接线相对复杂，对于对实操还不够熟练的同学可以观看微课，熟悉接线要点。3.对元件认识和检测方法还不够熟悉的同学可以扫描元器件旁边的二维码，帮助其对元器件相关知识的了解4.接线原则：从上到下，从左到右六、小结(20min)1、互锁概念2、掌握三种正反转控制的工作原理3、故障解决经验的分享七、拓展提高：（6 min ） 如果电动机由正转自动变反转如何画控制电路？八、布置作业：（4 min ）1.何为互锁控制？2.实现电动机正、反转互锁控制的方法有几种？它们操作方式有何不同？九、问卷星调查反馈用手机扫描二维码完成问卷星的教学调查 考勤引导学生回答问题，教师讲解补充讲述并创造问题环境，启发学生思考激发学生求知欲，引出课题,并实现新旧知识的过渡展示课件提问学生回答单向连续控制的原理，并要求掌握借此引出正反转,一台电动机,能有两种不同运行方向,对前面知识的加深学习.播放FLASH动画演示电动机换向原理，加深学生理解板书用彩笔标出此内容（电机换向方法）为本课的重点，要求学生重点掌握。提问,由此调动学生参与课堂积极性.观看PPT，演示按下不同按钮，不同的接触器闭合的动画（重点彩笔标出）看PPT，通过动画讲解工作原理，形象生动，变难点为易点归纳特点，并提出问题，为下一步教学做准备。自锁与互锁对比，加深学生的理解与掌握提问对比教学，让学生自己分析，激发学生的求知欲，并积极参与课堂教学。归纳特点，进行对比教学，加深理解记忆机械互锁的优缺点分析，为下一步知识做准备两种互锁概念对比归纳总结互锁作用及两种互锁的区别，进一步理解工作原理找出互锁的最佳使用方式，加深学生对安全为第一要点的印象通过思考题，进一步让学生理解掌握电动机正反转的工作原理仿真接线帮助学生梳理接线逻辑，也能让学习较落后的学生多次练习，掌握接线要领二维码对学生在排故时提供思路通过前面电路讲解，此时让学生讨论，培养分析，解决问题能力。学生归纳总结，加深他们对重难点知识掌握
三、教学效果
教学效果 本次课中，我借助信息化手段，旨在优化课堂，有效达成教学目标。评价表、课后测试、任务单表明，学生已经能正确认识并行分支实现的功能和交通灯的程序的调试。根据问卷星的调查反馈，学生对信息化教学手段的认可度高，超过80%的学生认为，信息化教学更容易让他们在学习过程中寻找到快乐，对PLC的实际应用也更感兴趣了。
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