电气控制技术项目化教程 第2版 教案 项目1 低压电器的选用与检修

理实一体化教案用纸理实一体化授课方案课题任务1.1开关电器的选用与检修对应岗位职业能力电气设备安装与调试能力教学目标理论知识目标了解开关电器的基本结构、分类及选用方法。职业技能目标掌握开关电器的安装及检修方法。职业素养目标培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯，团队合作意识。重难点及解决重点和难点:开关电器的选用、安装调试及故障的排除。解决方法:老师指导、实例演示、小组讨论、分组操作。教学方法一体化教学总时间安排4课时教学过程设计教学过程设计任务分析开关电器常用于隔离、转换、接通及分断电路，可用于机床电路的电源开关、局部照明电路的开关，有时也可以用来直接对小容量电动机的起动、停止和正反转实施控制。通常使用的开关电器有刀开关、组合开关和低压断路器，如图1-1所示。时间方法备注讲授、提问任务布置分析开关电器的结构与工作原理，安装、调试以及故障的排除。讲授理论渗透1．刀开关刀开关是手动电器中结构最简单的一种，被广泛应用于各种配电设备和供电电路，一般用来作为电源的引入开关或隔离开关，也可用于小容量的三相异步电动机不频繁地起动或停止的电路中。在电力拖动控制电路中最常用的是由刀开关和熔断器组合而成的负荷开关。(1)开启式负荷开关开启式负荷开关又称为瓷底胶盖刀开关，简称闸刀开关。主要用作隔离电源，也可用于非频繁地接通和分断容量较小的低压配电电路。适用于照明、电热设备及小容量电动机控制电路，供手动不频繁地接通和分断电路，并起短路保护作用。开启式负荷开关外形、结构与符号如图1-2所示。图1-2开启式负荷开关1—上胶盖2—下胶盖3—插座4—触刀5—操作手柄6—固定螺母7—进线端8—熔丝9—触点座10—底座11—出线端开启式负荷开关型号与含义如图1-3所示。图1-3型号与含义2．组合开关组合开关的作用：电源的引入开关；通断小电流电路；控制5kW以下电动机。组合开关的分类：按极数分有单极、双极和三极，按层数分有三层、六层等。3．低压断路器低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁的通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。低压断路器工作原理：断路器是靠操作机构手动或电动合闸的，触点闭合后，自由脱扣机构将触点锁在合闸位置上。当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸以实现保护作用。分励脱扣器则作为远距离控制分断电路之用。过电流脱扣器用于电路的短路和过电流保护，当电路的电流大于整定的电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现短路器的跳闸功能。低压断路器分类：油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器。教学过程设计学生任务实施根据任务单完成时间方法备注任务驱动学生成果展示一、正确的选用和安装、检修开关电器二、注意课堂秩序、文明生产学生演示学生互评、教师点评1．自评与互评：（1）开关电器的正确选用、安装和检修，根据评分标准，自己评分。（2）与相邻的同学进行交流，相互评分。（3）教师检查评分。2．教师讲评并小结。3．学生清理工具，整理工作台。激励法根据评分标准评分课后任务布置下发综合任务单，根据任务单完成教学后记理实一体化授课方案课题任务1.2熔断器的选用与检修对应岗位职业能力电气设备安装与调试能力教学目标理论知识目标了解熔断器的基本结构、分类及选用方法。职业技能目标掌握熔断器的安装及检修方法。职业素养目标培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯，团队合作意识。重难点及解决重点和难点:熔断器的选用、安装调试及故障的排除。解决方法:老师指导、实例演示、小组讨论、分组操作。教学方法一体化教学总时间安排2课时教学过程设计教学过程设计任务分析熔断器是一种结构简单、价格低廉、动作可靠、使用维护方便的保护电器。在低压配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护。使用时串联在被保护的电路中，如图1-9所示。图1-9时间方法备注讲授、提问任务布置分析熔断器的结构与工作原理，安装、调试以及故障的排除。讲授理论渗透熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护电路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中，熔断器以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现短路保护及过载保护。熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉、分断能力较高、限流能力良好等优点，因此在电路中得到广泛应用。熔断器外形结构与符号如图1-10。图1-10熔断器外形、结构、符号熔断器型号含义表示如图1-11所示。图1-11型号含义熔断器组成部分：由熔体和安装熔体的绝缘底座（或称熔管）组成。熔体由易熔金属材料铅、锌、锡、铜、银及其合金制成，形状常为丝状或网状。由铅锡合金和锌等低熔点金属制成的熔体，因不易灭弧，多用于小电流电路；由铜、银等高熔点金属制成的熔体，易于灭弧，多用于大电流电路。熔断器的分类：按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；按有无填料分为有填料式、无填料式；按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。熔断器的使用选择：（1）照电路要求和安装条件选择熔断器的型号容量小的电路选择半封闭式或无填料封闭式，短路电流大的选择有填料封闭式，半导体元件选择快速熔断器。（2）按照电路电压选择熔断器的额定电压。（3）根据负载特性选择熔断器的额定电流。（4）选择多级熔体配合时，后一级要比前一级小，总闸和各分支电流不一样，熔丝的选择也不一样。教学过程设计学生任务实施根据任务单完成时间方法备注任务驱动学生成果展示一、正确的选用和安装、检修熔断器二、注意课堂秩序、文明生产学生演示学生互评、教师点评1．自评与互评：（1）熔断器的正确选用、安装和检修，根据评分标准，自己评分。（2）与相邻的同学进行交流，相互评分。（3）教师检查评分。2．教师讲评并小结。3．学生清理工具，整理工作台。激励法根据评分标准评分课后任务布置下发综合任务单，根据任务单完成教学后记理实一体化授课方案课题任务1.3接触器的选用与检修对应岗位职业能力电气设备安装与调试能力教学目标理论知识目标了解接触器的基本结构、分类及选用方法。职业技能目标掌握接触器的安装及检修方法。职业素养目标培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯，团队合作意识。重难点及解决重点和难点:接触器的选用、安装调试及故障的排除。解决方法:老师指导、实例演示、小组讨论、分组操作。教学方法一体化教学总时间安排2课时教学过程设计教学过程设计任务分析接触器是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或断开交、直流电路及大容量控制电路。主要控制对象是电动机，也可用于控制其他负载，如电热设备、电焊机以及电容器组等。接触器按主触点通过的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两种，如图1－12所示。图1-12a)、专用接触器b)、机械联锁可逆接触器c)、电磁式接触器d)、直流接触器时间方法备注讲授、提问任务布置分析接触器的结构与工作原理，安装、调试以及故障的排除。讲授理论渗透接触器主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。它具有低电压释放保护功能，在电力拖动自动控制电路中被广泛应用。接触器工作原理：当线圈接通额定电压时，产生电磁力，克服弹簧反力，吸引动铁心向下运动，动铁心带动绝缘连杆和动触点向下运动使常开触点闭合，常闭触点断开。当线圈失电或电压低于释放电压时，电磁力小于弹簧反力，常开触点断开，常闭触点闭合。外形、结构与符号如图1-13所示。图1-13接触器外形、结构、图形符号接触器型号与含义见1-14图所示。图1-14型号与含义接触器的分类：接触器有交流接触器、直流接触器。常用的交流接触器有CJl0、CJl2、CJ10X、CJ20、CJXl、CJX2、3TB和3TD等系列。接触器使用与选择：（1）根据负载性质选择接触器的类型。（2）额定电压应大于或等于主电路工作电压。（3）额定电流应大于或等于被控电路的额定电流。对于电动机负载，还应根据其运行方式适当增大或减小。（4）吸引线圈的额定电压与频率要与所在控制电路的选用电压和频率相一致。教学过程设计学生任务实施根据任务单完成时间方法备注任务驱动学生成果展示一、正确的选用和安装、检修接触器二、注意课堂秩序、文明生产学生演示学生互评、教师点评1．自评与互评：（1）接触器的正确选用、安装和检修，根据评分标准，自己评分。（2）与相邻的同学进行交流，相互评分。（3）教师检查评分。2．教师讲评并小结。3．学生清理工具，整理工作台。激励法根据评分标准评分课后任务布置下发综合任务单，根据任务单完成教学后记理实一体化授课方案课题任务1.4继电器的选用与检修对应岗位职业能力电气设备安装与调试能力教学目标理论知识目标了解继电器的基本结构、分类及选用方法。职业技能目标掌握继电器的安装及检修方法。职业素养目标培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯，团队合作意识。重难点及解决重点和难点:继电器的选用、安装调试及故障的排除。解决方法:老师指导、实例演示、小组讨论、分组操作。教学方法一体化教学总时间安排2课时教学过程设计教学过程设计任务分析继电器主要作用是起到控制、检测、保护、调节和信号转换等。它是一种自动和远距离操纵的电器，被广泛应用于电力拖动控制系统、遥控、遥测系统、电力保护系列以及通信系统。也是现代电气装置中最基本的元器件之一。图1-23继电器时间方法备注讲授、提问任务布置分析继电器的结构与工作原理，安装、调试以及故障的排除。讲授理论渗透1．热继电器热继电器主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护，热继电器工作原理：当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路以起保护作用。热继器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮处于不同位置来实现。热继电器外形、结构与符号如图1-24所示。图1‐24热继电器结构原理图及符号1—主双金属片2—电阻丝3—导板4—补偿双金属片5—螺钉6—推杆7—静触头8—动触头9—复位按钮10—调节凸轮11—弹簧热继电器型号及含义表示如图1-25所示。图1-25型号与含义热继电器分类：热继电器主要分为两极式和三极式，三极式中又分为带断相保护和不带断相保护。热继电器使用选择：主要是根据电动机的额定电流来选择。在实际的运用中，热继电器的额定电流可略大于电动机的额定电流。2．时间继电器时间继电器作为延时元件，通常可在交流50Hz、60Hz、电压380V、直流220V的控制电路中作延时元件，按照预定的时间去接通或分断电路。时间继电器外形与符号如图1-26所示。图1-26空气阻尼式时间继电器外形、结构和图形符号时间继电器分类：电磁式时间继电器、空气阻尼式时间继电器、电动式时间继电器、晶体管式时间继电器、数字式时间继电器等。教学过程设计学生任务实施根据任务单完成时间方法备注任务驱动学生成果展示一、正确的选用和安装、检修继电器二、注意课堂秩序、文明生产学生演示学生互评、教师点评1．自评与互评：（1）继电器的正确选用、安装和检修，根据评分标准，自己评分。（2）与相邻的同学进行交流，相互评分。（3）教师检查评分。2．教师讲评并小结。3．学生清理工具，整理工作台。激励法根据评分标准评分课后任务布置下发综合任务单，根据任务单完成教学后记理实一体化授课方案课题任务1.5主令电器的选用与检修对应岗位职业能力电气设备安装与调试能力教学目标理论知识目标了解主令电器的基本结构、分类及选用方法。职业技能目标掌握主令电器的安装及检修方法。职业素养目标培养学生养成自觉遵守安全及技能操作规程和认真负责，精心操作的工作习惯，团队合作意识。重难点及解决重点和难点:主令电器的选用、安装调试及故障的排除。解决方法:老师指导、实例演示、小组讨论、分组操作。教学方法一体化教学总时间安排4课时教学过程设计教学过程设计任务分析主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令，使控制电路执行对应的控制任务。主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。图1-28部分按钮的外形a)LA10系列b)LA18系列c)LA19系列时间方法备注讲授、提问任务布置分析主令电器的结构与工作原理，安装、调试以及故障的排除。讲授理论渗透1．按钮按钮俗称控制按钮或按钮开关。按钮在电路中发出起动或者停止指令，是一种短时间接通或断开小电流电路的手动控制器，常控制点起动器、接触器、继电器等电器线圈电流的接通或断开。按钮外形结构与符号如图1-29所示。图1-29按钮外形结构与图形符号a)按钮示意图b)按钮图形符号按钮型号及含义表示如图1-30所示。图1-30型号与含义按钮的颜色含义见表1-13。表1-13颜色含义颜色含义举例红处理事故紧急停机扑灭燃烧“停止”或“断电”正常停机停止一台或多台电动机装置的局部停机切断一个开关带有“停止”或“断电”功能的复位绿“起动”或“通电”正常起动起动一台或多台电动机装置的局部起动接通一个开关装置（投入运行）黄参与防止意外情况参子抑制反常的状态避免不需要的变化（事故）蓝上述颜色未包含的任何指定用意凡红、黄和绿色未包含的用意，皆可用蓝色黑、灰、白无特定用意除单功能的“停止”或“断电”按钮外的任何功能按钮分类：从外形和