8.5 自整角机（教案）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

《电机与变压器》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务8.5 自整角机 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在自整角机课程的教学中，学生们通常能够理解自整角机的基本概念和功能，包括它们在自动控制系统中的应用。然而，对于自整角机的工作原理和不同类型的自整角机（如力矩式和控制式）之间的差异，学生的理解往往不够深入。学生们在理论知识与实际应用之间的联系上存在一定的困难，尤其是在将理论知识应用于解决实际问题时。 背景分析 变压器的分类主要基于其用途、冷却方式、相数、频率和结构等。例如，按用途可以分为电力变压器和仪用变压器；按冷却方式可以分为油浸式和干式；按相数可以分为单相和三相变压器；按结构可以分为芯式和壳式等。在课程中，了解变压器的结构和分类对于学习其工作原理、设计、应用和维护至关重要。这有助于学生在实际工作中选择合适的变压器类型，以满足特定的技术要求和操作条件。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生利用电机拖动技术解决实际工程问题的能力。 掌握自整角机的分类和结构 掌握自整角机的工作原理及应用 掌握并学会控制式自整角机的原理及应用 学习任务 描述 掌握自整角机的分类和结构 掌握自整角机的工作原理及应用 掌握并学会控制式自整角机的原理及应用 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握自整角机的分类和结构 掌握自整角机的工作原理及应用 教学难点 掌握并学会控制式自整角机的原理及应用 教学难点突破方法 重新梳理电机在国民经济中的作用，强化对知识难点的深度把握，调整本节课的相关内容，利用简明易懂的语言，深入浅出的方式，阐述基础理论知识，做到粗细结合、详略得当， 有助于学生的学习和理解。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《电机与变压器》，主编：王生，2015年3月第5版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 预习自整角机的分类和结构 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） [探索新知] （2分钟） 自整角机是一种感应式电机元件，是一种对角位移或角速度的偏差能自动整步的控制电机。 它被广泛应用于随动系统中，作为角度的传输、变换和指示。在自动控制系统中，通常是两台或 多台组合使用。自整角机的作用是通过两台或多台电机在电路上的联系，使机械上互不相连的 两根或多根转轴能够自动地保持同步转动。 在自动控制系统中，主令轴上装的自整角机称为发送机，产生信号。从动轴上装的自整角机 称为接收机，接收信号。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 一 、自整角机的分类和结构 1. 自整角机的分类 自整角机按其使用的要求不同，可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两类。表8-4为 自整角机的种类及其代号。 力矩式自整角机 力矩式自整角机主要用于指示系统中。这类自整角机的特点是本身 不能放大力矩，要带动接收机轴上的机械负载，必须由自整角发送机一方的驱动装置供给转矩。 力矩式自整角机按其用途可分为四种。 ① 力矩式发送机它主要与力矩式接收机和力矩式差动接收机一起工作。其作用是将转 子转角的变化转变为电信号输出。目前，我国生产的力矩式自整角发送机其型号为ZLF。 ② 力矩式接收机它主要与力矩式发送机和力矩式差动发送机一起工作。其作用是将发 送机的电信号接收后，使其转子自动地转到对应于发送机转子的位置，或使转子转动的角度对应 于发送机转子和差动发送机转子转角变化的和(或差)。目前，我国生产的力矩式自整角接收机 其型号为ZLJ。 ③ 力矩式差动发送机 它串接于力矩式发送机与接收机之间，将发送机的转子转角及其自 身转子转角之和(或差)变换成电信号，传输给接收机。目前，我国生产的力矩式差动自整角发 送机其型号为ZCF。 ④ 力矩式差动接收机 它串接于两台力矩式发送机之间，接收它们输出的电信号，使其转 子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。目前，我国生产的力矩式差动自整角接收机型号为 ZCJ。 (2)控制式自整角机 主要讲解自整角机的分类和结构。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT 的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 2. 自整角机的结构 自整角机按结构形式不同可分为无接触式和接触式两大类。 (1)无接触式无接触式没有电刷与滑环间的滑动接触，具有可靠性高、寿命长、不产生电 磁干扰等优点。其缺点是结构复杂、电气性能较差。 (2)接触式 接触式自整角机的结构比较简单，性能较好，使用较为广泛。 (3)力矩式自整角机的结构 力矩式自整角发送机和接收机大都采用两极的凸极式结构， 只有在频率较高而尺寸又较大的力矩式自整角机中才采用隐极式结构，如图8-17所示。 (4)控制式自整角机的结构控制式自整角机分为发送机和接收机两大类。其接收机与力 矩式接收机不同，它不直接驱动机械负载，而只是输出电压信号，其工作情况如同变压器，通常又 称自整角变压器。 ① 控制式自整角发送机 控制式自整角发送机的结构形式和力矩式自整角发送机很相近， 可采用凸极式转子结构，也可采用隐极式转子结构。在转子上放置单相励磁绕组。但励磁绕组 的匝数较多。控制式自整角发送机比力矩式发送机有较高的空载输入阻抗，因此，控制式发送机 绕组的阻抗较大，当有较大电流通过时，绕组容易发热，而使发送机温度升高。 ② 控制式自整角变压器自整角变压器采用隐极式转子结构，并在转子上装设单相高精度 的正弦绕组作为输出绕组。自整角变压器的定子铁心上，同样放置三相整步绕组。因三相整步 绕组匝数较多，选取的磁感应强度又较低，所以它具有较高的空载输入阻抗。自整角变压器工作 时，输出绕组必须接有高阻抗负载，以避免输出绕组的电枢反应磁通势引起输出电动势的变化。 教师根据自整角机的结构讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 二、自整角机的工作原理及应用 1.力矩式自整角机的工作原理及应用 图8-18所示为力矩式自整角机系统工作原理图。它是两台完全相同的力矩式自整角机的 接线图。右方一台为接收机，左方一台为发送机。它们转子上的单相励磁绕组接到同一单相电 源上。定子上的三相整步绕组出线端按序依次连接。 2.控制式自整角机的原理及应用 教师讲解自整角机的工作原理及应用，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结自整角机的分类和结构。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度、团队合作精神） 为了提高教学效果，未来课程应更加注重实践操作，通过实验室练习和案例研究来加强学生对自整角机工作原理的直观理解。同时，增加故障诊断和排除的实际操作，以及对自整角机在现代控制系统中应用的讨论，将有助于学生更好地掌握自整角机的综合知识，并提高他们解决实际问题的能力。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作 业（13分钟） [完成作业] （13分钟） 1.简述控制式自整角机接线。 2.简述力矩式自整角机的应用。 3.简述力矩式自整角机的工作原理。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 学生对于自整角机的维护和故障排除知识掌握不足，这在一定程度上限制了他们对自整角机全面理解的能力。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$