电力拖动教案1

电力拖动教案1一、课程目标1.知识目标理解电力拖动系统的基本组成和工作原理。掌握直流电动机的结构、工作原理和机械特性。熟悉交流电动机的分类、结构和工作原理。了解电力拖动系统中常用的控制电器和保护电器。2.能力目标能够分析简单电力拖动系统的工作过程。具备根据负载要求选择合适电动机的能力。掌握直流电动机和交流电动机的基本调速方法。能够安装、调试和维护简单的电力拖动控制系统。3.素质目标培养学生的工程意识和实践能力。提高学生的团队协作精神和沟通能力。增强学生的安全意识和环保意识。

二、教学内容与学时安排

（一）电力拖动系统概述（2学时）1.教学内容电力拖动系统的定义和组成。电力拖动系统的分类和应用。电力拖动系统的发展历程和趋势。2.教学方法讲授法：讲解电力拖动系统的基本概念和组成。演示法：通过动画演示电力拖动系统的工作过程。讨论法：组织学生讨论电力拖动系统在不同领域的应用。

（二）直流电动机（6学时）1.教学内容直流电动机的结构和工作原理。直流电动机的励磁方式和特性。直流电动机的调速方法和调速特性。直流电动机的启动和制动方法。2.教学方法讲授法：讲解直流电动机的基本结构、工作原理和特性。演示法：通过实物展示和动画演示直流电动机的内部结构和工作过程。实验法：安排学生进行直流电动机的实验，观察其特性和运行情况。讨论法：组织学生讨论直流电动机调速方法的优缺点和适用场合。

（三）交流电动机（6学时）1.教学内容交流电动机的分类和结构。三相异步电动机的工作原理和特性。三相异步电动机的调速方法和调速特性。三相异步电动机的启动和制动方法。单相异步电动机的工作原理和应用。2.教学方法讲授法：讲解交流电动机的基本分类、结构和工作原理。演示法：通过实物展示和动画演示交流电动机的内部结构和工作过程。实验法：安排学生进行三相异步电动机的实验，观察其特性和运行情况。讨论法：组织学生讨论交流电动机调速方法的优缺点和适用场合。

（四）电力拖动系统中的控制电器和保护电器（4学时）1.教学内容常用控制电器的结构、工作原理和应用。常用保护电器的结构、工作原理和应用。控制电路的基本组成和设计方法。2.教学方法讲授法：讲解控制电器和保护电器的基本结构、工作原理和应用。演示法：通过实物展示和动画演示控制电器和保护电器的工作过程。实验法：安排学生进行控制电路的实验，设计和调试简单的控制电路。讨论法：组织学生讨论控制电路设计中应注意的问题和常见故障的排除方法。

（五）电力拖动系统的安装、调试与维护（4学时）1.教学内容电力拖动系统的安装要求和步骤。电力拖动系统的调试方法和注意事项。电力拖动系统的日常维护和故障排除方法。2.教学方法讲授法：讲解电力拖动系统安装、调试和维护的基本知识和技能。演示法：通过现场演示电力拖动系统的安装和调试过程。实践法：安排学生进行电力拖动系统的安装、调试和维护实践，培养学生的实际操作能力。讨论法：组织学生讨论电力拖动系统安装、调试和维护中遇到的问题和解决方法。

三、教学重点与难点

（一）教学重点1.直流电动机和交流电动机的工作原理和机械特性。2.直流电动机和交流电动机的调速方法和启动、制动方法。3.电力拖动系统中常用控制电器和保护电器的应用。

（二）教学难点1.直流电动机和交流电动机调速特性的分析和理解。2.电力拖动系统控制电路的设计和故障排除。3.电力拖动系统的安装、调试和维护技能的掌握。

四、教学方法与手段

（一）教学方法1.讲授法：系统地讲解电力拖动系统的基本概念、原理和方法，使学生掌握必要的理论知识。2.演示法：通过实物展示、动画演示和现场操作等方式，直观地展示电力拖动系统的结构、工作过程和实验现象，帮助学生理解和掌握知识。3.实验法：安排学生进行实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，分析实验数据，培养学生的实践能力和创新精神。4.讨论法：组织学生讨论电力拖动系统中的一些实际问题和应用案例，激发学生的学习兴趣和思维能力，培养学生的团队协作精神和沟通能力。

（二）教学手段1.多媒体教学：利用PPT、动画、视频等多媒体资源，丰富教学内容，提高教学效果。2.网络教学平台：建立课程网络教学平台，提供教学课件、在线测试、作业提交、讨论交流等功能，方便学生自主学习和师生互动。3.虚拟仿真实验：利用虚拟仿真实验软件，让学生在虚拟环境中进行实验操作，避免实验设备的损坏和实验事故的发生，同时也可以提高实验效率和实验效果。

五、教学过程

（一）课程导入（10分钟）通过播放一段工厂车间中电力拖动设备运行的视频，展示电力拖动系统在工业生产中的广泛应用，引出本节课的主题电力拖动。提问学生视频中看到的电力拖动设备有哪些，它们的作用是什么，从而激发学生的学习兴趣和好奇心。

（二）电力拖动系统概述（2学时）1.电力拖动系统的定义和组成（30分钟）讲解电力拖动系统的定义：电力拖动系统是由电动机、传动装置、生产机械和控制设备等组成的系统，它利用电能来拖动生产机械进行工作。通过动画演示电力拖动系统的组成部分及其相互连接方式，使学生直观地了解电力拖动系统的基本结构。结合实际例子，如车床、起重机等，分析电力拖动系统在不同生产机械中的应用，让学生理解电力拖动系统的工作过程。2.电力拖动系统的分类和应用（40分钟）介绍电力拖动系统的分类方法，如按电动机类型可分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统；按调速方式可分为有级调速电力拖动系统和无级调速电力拖动系统等。分别讲解直流电力拖动系统和交流电力拖动系统的特点和应用场合，通过对比分析让学生了解它们的优缺点和适用范围。举例说明电力拖动系统在工业、农业、交通运输、国防等领域的广泛应用，如数控机床、电梯、电动汽车等，拓宽学生的知识面。3.电力拖动系统的发展历程和趋势（30分钟）简要回顾电力拖动系统的发展历程，从早期的直流电动机拖动到后来的交流电动机拖动，再到现代的变频调速、智能控制等技术的应用，展示电力拖动技术的不断进步。介绍电力拖动系统未来的发展趋势，如高效节能、智能化、网络化等，让学生了解电力拖动技术的发展方向，激发学生的学习动力和创新意识。组织学生讨论电力拖动系统发展对工业生产和社会生活的影响，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

（三）直流电动机（6学时）1.直流电动机的结构和工作原理（2学时）讲解直流电动机的结构组成，包括定子、转子、电刷装置等部分，通过实物展示和动画演示，让学生了解各部分的结构特点和作用。分析直流电动机的工作原理，基于电磁感应定律和电磁力定律，讲解直流电动机如何将电能转化为机械能。通过演示实验，让学生观察直流电动机的转动现象，加深对工作原理的理解。介绍直流电动机的励磁方式，如他励、并励、串励和复励等，分析不同励磁方式下直流电动机的特性。2.直流电动机的励磁方式和特性（2学时）详细讲解各种励磁方式的特点和适用场合，通过对比分析，让学生掌握不同励磁方式直流电动机的性能差异。分析直流电动机的机械特性，包括固有机械特性和人为机械特性，讲解如何通过改变电动机的参数来调节其机械特性。通过实验测试，让学生绘制直流电动机的机械特性曲线，加深对机械特性的理解。介绍直流电动机的调速特性，讲解直流电动机的调速方法，如调压调速、调磁调速和电枢回路串电阻调速等，分析不同调速方法的优缺点和适用范围。通过实验演示，让学生观察不同调速方法下直流电动机的转速变化情况。3.直流电动机的调速方法和调速特性（1学时）深入讲解各种调速方法的原理和实现方式，结合实际应用案例，让学生了解如何根据生产机械的要求选择合适的调速方法。分析不同调速方法对直流电动机性能的影响，如调速范围、调速平滑性、效率等，通过对比分析，让学生掌握各种调速方法的特点。组织学生讨论直流电动机调速方法在实际工程中的应用，培养学生的工程应用能力和创新思维。4.直流电动机的启动和制动方法（1学时）讲解直流电动机的启动方法，如直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动等，分析各种启动方法的优缺点和适用场合。通过实验演示，让学生观察不同启动方法下直流电动机的启动过程。介绍直流电动机的制动方法，如能耗制动、反接制动、回馈制动等，分析各种制动方法的原理和特点。通过实验演示，让学生观察不同制动方法下直流电动机的制动过程。组织学生讨论直流电动机启动和制动过程中应注意的问题，如启动电流的限制、制动能量的处理等，培养学生的安全意识和工程实践能力。

（四）交流电动机（6学时）1.交流电动机的分类和结构（1学时）介绍交流电动机的分类方法，如按定子相数可分为单相交流电动机和三相交流电动机；按转子结构可分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机等。讲解三相异步电动机的结构组成，包括定子、转子、端盖、轴承等部分，通过实物展示和动画演示，让学生了解各部分的结构特点和作用。介绍单相异步电动机的结构特点和工作原理，通过对比分析，让学生了解单相异步电动机与三相异步电动机的区别。2.三相异步电动机的工作原理和特性（2学时）分析三相异步电动机的工作原理，基于电磁感应原理，讲解三相异步电动机如何实现定子磁场的旋转以及转子如何在旋转磁场的作用下产生感应电流并转动。通过演示实验，让学生观察三相异步电动机的转动现象，加深对工作原理的理解。介绍三相异步电动机的机械特性，包括固有机械特性和人为机械特性，讲解如何通过改变电动机的参数来调节其机械特性。通过实验测试，让学生绘制三相异步电动机的机械特性曲线，加深对机械特性的理解。分析三相异步电动机的运行性能，如功率因数、效率、过载能力等，讲解如何提高三相异步电动机的运行性能。3.三相异步电动机的调速方法和调速特性（2学时）讲解三相异步电动机的调速方法，如变极调速、变频调速、转子回路串电阻调速等，分析各种调速方法的原理和实现方式。通过实验演示，让学生观察不同调速方法下三相异步电动机的转速变化情况。分析不同调速方法对三相异步电动机性能的影响，如调速范围、调速平滑性、效率等，通过对比分析，让学生掌握各种调速方法的特点。结合实际应用案例，让学生了解如何根据生产机械的要求选择合适的调速方法，培养学生的工程应用能力。4.三相异步电动机的启动和制动方法（1学时）讲解三相异步电动机的启动方法，如直接启动、降压启动等，分析各种启动方法的优缺点和适用场合。通过实验演示，让学生观察不同启动方法下三相异步电动机的启动过程。介绍三相异步电动机的制动方法，如能耗制动、反接制动、回馈制动等，分析各种制动方法的原理和特点。通过实验演示，让学生观察不同制动方法下三相异步电动机的制动过程。组织学生讨论三相异步电动机启动和制动过程中应注意的问题，如启动电流的限制、制动能量的处理等，培养学生的安全意识和工程实践能力。5.单相异步电动机的工作原理和应用（1学时）深入讲解单相异步电动机的工作原理，分析其为什么不能自行启动以及如何通过辅助绕组或其他方法实现启动。通过动画演示和实验测试，让学生了解单相异步电动机的启动过程。介绍单相异步电动机的应用场合，如家用风扇、洗衣机、电冰箱等，让学生了解单相异步电动机在日常生活中的广泛应用。组织学生讨论单相异步电动机的优缺点和改进方法，培养学生的创新思维和实践能力。

（五）电力拖动系统中的控制电器和保护电器（4学时）1.常用控制电器的结构、工作原理和应用（2学时）介绍常用控制电器，如接触器、继电器、按钮、行程开关等，通过实物展示，让学生了解它们的外形和结构。讲解各种控制电器的工作原理，如接触器如何通过电磁力实现触头的闭合和断开，继电器如何实现信号的转换和放大等。通过动画演示，让学生直观地理解控制电器的工作过程。分析各种控制电器在电力拖动系统中的应用，如接触器用于电动机的启动、停止和正反转控制，继电器用于实现控制电路的逻辑控制等。通过实际电路分析，让学生掌握控制电器的应用方法。2.常用保护电器的结构、工作原理和应用（1学时）介绍常用保护电器，如熔断器、热继电器、过电流继电器、欠电压继电器等，通过实物展示，让学生了解它们的外形和结构。讲解各种保护电器的工作原理，如熔断器如何在电路发生短路时熔断以保护电路，热继电器如何在电动机过载时切断电路等。通过动画演示，让学生直观地理解保护电器的工作过程。分析各种保护电器在电力拖动系统中的应用，如熔断器用于短路保护，热继电器用于过载保护等。通过实际电路分析，让学生掌握保护电器的应用方法。3.控制电路的基本组成和设计方法（1学时）讲解控制电路的基本组成部分，包括电源电路、控制电路、信号电路等，通过实际电路示例，让学生了解各部分电路的作用和连接方式。介绍控制电路的设计方法，如根据生产机械的控制要求确定控制电路的功能和逻辑关系，选择合适的控制电器和保护电器，绘制控制电路原理图等。通过实例分析，让学生掌握控制电路的设计步骤和方法。组织学生进行控制电路设计实践，让学生根据给定的生产机械控制要求设计控制电路原理图，并进行简单的电路连接和调试，培养学生的实践能力和创新精神。

（六）电力拖动系统的安装、调试与维护（4学时）1.电力拖动系统的安装要求和步骤（1学时）讲解电力拖动系统安装的基本要求，如电气设备的安装位置、布线要求、接地要求等，强调安装过程中的安全注意事项。介绍电力拖动系统安装的步骤，如设备的选型与采购、基础的制作与安装、电气设备的安装与接线、布线与整理等。通过现场演示或视频展示，让学生了解安装的具体过程。组织学生分组进行电力拖动系统安装实践，让学生按照安装步骤完成简单电力拖动系统的安装任务，培养学生的实际操作能力。2.电力拖动系统的调试方法和注意事项