1.5 电磁式电压、电流继电器——常用低压电器（工厂电气控制设备,机工版第3版）

1.5 电磁式电压、电流继电器——常用低压电器（工厂电气控制设备,机工版第3版） 一、教学目标 1. 知识目标： - 学生能够准确理解电磁式电压电流继电器的定义、分类及其在电气控制系统中的作用。 - 掌握电磁式电压继电器和电流继电器的基本结构、工作原理及主要技术参数。 - 熟悉电磁式电压电流继电器的选型、安装、调试与故障处理流程。 2. 能力目标： - 学生能够根据电气控制系统的要求，正确选择并配置电磁式电压电流继电器。 - 能够独立完成电磁式电压电流继电器的安装、调试与故障排查工作。 - 培养学生的实践操作能力、问题分析与解决能力，以及创新思维。 3. 素质目标： - 增强学生的安全意识，认识到继电器在保护电气设备和保障人身安全中的重要性。 - 培养学生的团队合作精神，促进在项目实施中的有效沟通与协作。 - 激发学生对电气控制技术的兴趣，关注继电器技术的最新发展趋势。 二、教学重难点 - 教学重点： 1. 电磁式电压电流继电器的定义、分类、作用及在电气控制系统中的应用。 2. 电磁式电压继电器和电流继电器的基本结构、工作原理及主要技术参数。 3. 电磁式电压电流继电器的选型原则、安装步骤、调试方法及故障处理流程。 - 教学难点： 1. 理解电压继电器和电流继电器在不同电气参数变化下的动作特性。 2. 掌握继电器选型时的精确计算与综合考量，确保其在各种工况下的稳定可靠运行。 3. 培养学生通过观察、测试及数据分析，准确判断继电器故障原因的能力。 三、教学过程 （一）导入新课（约5分钟） 教师活动： - 通过展示一段因电压波动或电流过载导致电气设备损坏的视频或图片，引导学生思考如何在电气控制系统中实现有效的过电压、欠电压及过电流保护。 - 提问：“在电气控制系统中，我们如何监测并响应电压和电流的异常变化，以保护设备和系统安全？” - 引出本节课主题：“电磁式电压电流继电器——电气保护的重要元件”。 学生活动： - 观看视频或图片，思考教师提出的问题，激发对电磁式电压电流继电器学习的兴趣。 （二）讲授新知（约20分钟） 1. 电磁式电压电流继电器的定义与分类 教师活动： - 引用教材原文：“电磁式电压电流继电器是一种利用电磁原理，根据电气参量（电压、电流）的变化而自动接通或断开电路的电器元件。”（第X页） - 介绍电压继电器和电流继电器的分类，包括过电压继电器、欠电压继电器、过电流继电器等，并解释各自的功能与应用场景。 学生活动： - 认真听讲，记录电压电流继电器的定义与分类。 2. 电磁式电压继电器的工作原理 教师活动： - 详细阐述电磁式电压继电器的工作原理，特别是如何通过电磁感应原理检测电压变化，并驱动触点动作。 - 展示教材插图或动画，帮助学生直观理解电压继电器的内部结构和工作过程。（第X页图X） 学生活动： - 观察插图或动画，理解电压继电器的工作原理。 3. 电磁式电流继电器的工作原理 教师活动： - 类似地，介绍电磁式电流继电器的工作原理，强调其对电流变化的敏感性和快速响应能力。 - 举例说明在电动机过载保护中，电流继电器如何工作以防止设备损坏。 学生活动： - 跟随教师讲解，理解电流继电器的工作原理及其应用场景。 4. 主要技术参数与选型原则 教师活动： - 介绍电磁式电压电流继电器的主要技术参数，如额定电压、整定范围、动作时间等。 - 阐述继电器的选型原则，包括根据被保护设备的额定电压、额定电流、工作环境等因素进行选择。 学生活动： - 记录继电器的主要技术参数与选型原则。 （三）案例分析与实践操作（约30分钟） 教师活动： - 组织学生分组，每组分配一套包含电磁式电压电流继电器的实验器材。 - 给出具体案例：“设计一个包含过电流保护的电动机启动控制回路，并为其选择合适的电流继电器。” - 引导学生分析案例需求，选择合适的继电器型号，并说明选择理由。 - 指导学生进行继电器的安装、接线与调试操作，观察并记录继电器在不同电流条件下的动作情况。 学生活动： - 分组讨论，分析案例需求，选择合适的继电器。 - 在教师指导下进行继电器的安装、接线与调试，记录实验数据，观察并记录继电器在预设条件下的动作情况。 （四）课堂练习与讨论（约20分钟） 例题1（选择题）： - 题目：电磁式电压继电器主要用于检测并响应（ ）的变化。 A. 电流 B. 电压 C. 电阻 D. 功率 - 答案：B（电压） 例题2（简答题）： - 题目：简述电磁式电流继电器在电动机过载保护中的作用。 - 答案：电磁式电流继电器在电动机过载保护中起到关键作用。当电动机运行电流超过设定值时，电流继电器感应到电流的异常增加，其触点将自动断开电路，从而切断电动机的电源，防止电动机因长时间过载而损坏。 例题3（计算题）： - 题目：某电动机额定电流为10A，现需为其配置过电流继电器，设定保护电流为额定电流的1.2倍。请计算保护电流值，并说明选型时还需考虑哪些因素？ - 答案：保护电流值 = 10A * 1.2 = 12A。选型时还需考虑继电器的额定电压、动作时间、复位方式以及环境条件（如温度、湿度、振动等）对继电器性能的影响。 例题4（案例分析题）： - 题目：某工厂生产线上的机床频繁出现因电压波动导致的停机故障。请分析可能的故障原因，并提出解决方案，包括是否需要引入电磁式电压继电器，并简述其工作原理和选型要点。 - 答案：可能的故障原因包括电网电压不稳定、设备内部电压保护机制不足等。解决方案之一是在机床控制系统中引入电磁式电压继电器。电压继电器的工作原理是通过电磁感应检测电压变化，当电压低于或高于设定值时，继电器触点动作，切断或接通电路以保护设备。选型要点包括确定继电器的额定电压范围、动作电压整定值、响应时间及使用环境要求等。 例题5（综合应用题）： - 题目：设计一个包含电磁式电压继电器和电流继电器的电动机保护控制回路，要求当电动机启动时自动检测电压是否在正常范围内，并在运行过程中监测电流，一旦发现过电流立即切断电源。请画出控制回路图，并简述各部件的作用和工作流程。 - 答案：（此处因篇幅限制，不直接绘制图形，但描述如下） - 控制回路应包括电动机、主接触器、电磁式电压继电器、电磁式电流继电器、控制电源及辅助元件。 - 工作流程：电动机启动时，电压继电器检测电源电压，若电压正常，则允许主接触器闭合，电动机开始运行。电流继电器实时监测电动机电流，一旦电流超过设定值，电流继电器触点断开，切断主接触器控制回路，使主接触器断开，电动机停止运行，从而实现过电流保护。 - 部件作用：电压继电器确保电动机在合适的电压下启动和运行；电流继电器监测并响应电流异常，及时切断电源防止设备损坏。 四、教学反思及评价 教学反思： - 本节课通过理论讲授、案例分析、实践操作及课堂练习相结合的方式，有效激发了学生的学习兴趣，加深了对电磁式电压电流继电器原理及应用的理解。特别是案例分析与实践操作环节，让学生亲身体验了继电器的选型、安装与调试过程，增强了实际操作能力。 - 在教学过程中，需进一步关注学生的个体差异，对于基础薄弱的学生应给予更多指导和帮助，确保每位学生都能跟上教学进度。 教学评价： - 知识掌握情况：通过课堂练习和案例分析，大部分学生能够准确理解电磁式电压电流继电器的定义、分类、工作原理及选型原则，并能应用于实际问题中。 - 能力提升情况：学生在实践操作中表现出较强的动手能力和问题解决能力，能够独立完成继电器的安装、调试与故障排查工作。 - 情感态度价值观：学生普遍认识到继电器在电气控制系统中的重要性，增强了安全意识，同时也激发了对电气控制技术的兴趣和探索欲。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$