9.3 低压控制电路（教案）-《电工技术基础与技能》同步精品课堂（机工版·第3版）

《低压电器与控制电路—保护电器与时控电器》教案 课题 9.2 保护电器与时控电器 课 型 理论 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节内容在《电工技术基础与技能》中处于关键地位。它系统阐述了低压电器控制电路知识，从基本电路绘制规则切入，深入讲解连续、点动、顺序、正反转等控制方式及相关电器作用。通过实例展示电路构成与原理，使理论与实践紧密结合，为后续复杂电气系统学习奠定基础，是培养学生电气控制实践能力的核心章节，有效提升学生对电气控制技术的综合理解与应用能力。 学情分析 中职学生已具备一定电学基础，但对于复杂的电气控制电路可能存在理解困难。他们思维活跃，对实践操作兴趣浓厚，但在电路原理分析上可能缺乏耐心。部分学生在将理论应用于实际电路设计与故障排查时会有障碍。在学习过程中，可能出现对控制逻辑混淆、电器功能理解不透彻等问题，需要教师多引导，结合实例和实验，帮助学生逐步掌握知识，提升分析和解决问题的能力 学习目标 1.掌握低压控制电路的分类与绘制。 2.理解常见电动机控制方式的原理。 3.学会根据需求设计简单控制电路。 学习重难点 学习重点 1. 重点掌握各类电动机控制电路的构成。 2.理解并运用电路中的保护与控制元件。 学习难点 1.分析复杂控制电路中电器的协同工作。 2.能够根据实际情况优化控制电路设计。 教学方法 讲授法、讨论法、小组合作、任务驱动 课前准备 1.收集常见低压电器的实物或模型。 2.准备简单电路演示所需的实验器材。 教学媒体 PPT、微视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 教师携带一个小型电机驱动的简易机械装置进入教室，如风扇模型或小型输送带模型。在课堂上开启装置，让学生观察其正常运行状态。随后，故意制造一些电路故障，如模拟短路使熔断器熔断或使接触器出现接触不良，导致装置停止运行。教师提问引导：“同学们，刚刚装置突然停止了，大家想想可能是哪里出了问题呢？在实际的工业生产中，如果遇到这样的情况会有什么后果呢？” 学生们会全神贯注地观察装置的运行和故障现象，在小组内热烈讨论教师提出的问题。结合自己已有的电学知识和生活经验，大胆猜测可能是电源问题、线路连接问题或某个电器元件损坏等原因，并将想法记录下来，准备在班级内分享交流。 通过直观的实物装置展示和故障模拟，引发学生的好奇心和探究欲望，快速吸引学生的注意力，让他们主动融入课堂。促使学生回忆已学电学知识，初步思考电路故障的原因和影响，为后续学习新知识搭建思维桥梁，培养学生从实际现象中发现问题的能力。 活动二： 调动思维 探究新知 一、连续控制与点动控制（讲授法） 1.连续控制 QS一般采用刀开关或低压断路器，主要作用是设备长期不用或维修时断开总电源，该开关要有明显的断点，防止因误判造成电气事故。这个开关称为隔离开关，因为不带电操作，触点没有灭弧功能 熔断器 FU，作为短路保护，当电路发生短路时，熔断器熔断，从而使电路得到保护接触器 KM 是工作开关，带电控制负载的通断，触点电流超过 20A 就要加装灭弧装置 接触器有两个作用:一是控制作用，利用KM控制电动机的运行、停机;二是失压保护，当电动机运行中遇到临时停电时，KM 自动释放，当恢复供电后不会自动吸合，防止因来电重启造成事故 “起、保、停”是低压电路的基本控制模式，凡是具有“起动、停机”功能的控制电路，都是以该电路为基础，再添加一些辅助功能，构成新的控制电路。 2.带点动控制的连续控制电路 电动机带点动控制的连续控制电路如图9-11c所示。图中在运行按钮 SB,两端并联了-个复合点动按钮 SB,，用它来进行点动控制。 当按下SB,时，动合触点接通，电动机运行此时 SB,的动断触点将 KM 自锁支路切断，失去自锁功能。当SB,按钮弹起时，KM 线圈即断电停机。 3.两地控制 有些生产设备，特别是大型生产设备，常常需要在两个地点进行同样的操作，称为两地控制。 只要把两地的起动按钮并联在一起，停止按钮串联在一起，就实现了两地控制。 二、顺序控制（小组讨论） 定义 在生产过程中，有些设备需要按一定的顺序对多台电动机进行起停控制。 要求 M1起动后 M2才能起动。在图9-12b控制电路中，SB,为 M1起动按钮SB,为 M2起动按钮，将KM,的一个动合触点串联在 SB,控制支路中，只有在 KM,吸合后按下SB,才有效，这就保证了M1起动后 M2才能起动 也是当 KM，吸合后按下SB。才有效。两种控制电路的不同点是图 9-12b 为两台电动机同时停机， 三、电动机正反转控制（增强与学生的互动） 定义 改变电动机的三相电源相序，就可改变电动机的旋转方向。小功率电动机可以用倒顺开关进行控制，频繁往复运动的电动机用两个接触器控制。 分别控制电动机的正转和反转，从图中可见，KM，和 KM,主触点所接通的电源相序不同，所以能改变电动机的转向。 由按钮SB,和线圈KM，等组成正转控制电路;由按钮 SB,和线圈 KM,等组成反转控制电路 为双重互锁控制电路，SB,、SB,采用了复合按钮，将动断触点串联在另一支路中，当需要反转时，按下反转按钮，动合触点接通反转控制支路，同时动断触点切断另一支路，使反转操作和停机同时进行 生认真聆听教师讲解，仔细观察实物、实验和视频演示，积极思考教师提出的问题，并举手回答。在教师引导下，学生在笔记本上绘制重要的结构示意图和电路图，记录关键知识点和自己的疑问。学生还会在小组内互相交流讨论，分享对问题的理解和看法，进一步加深对知识的掌握。 采用实物展示、实验演示、多媒体案例和问题引导相结合的方式，将抽象的知识变得直观易懂，帮助学生更好地理解三种继电器的结构和原理。通过不断提问和小组交流，激发学生的思维，提高学生的课堂参与度，培养学生的观察能力、逻辑思维能力和合作学习能力，使学生逐步掌握新知识。 活动三： 调动思维 探究新知 四、Y-△减压起动控制（与实践相结合） 所示为时问继电器自动切换的Y-△减压起动控制电路，它由3个接触器、1个热继电器、!个通电延时型时问继电器和2个按钮组成 其工作原理是:合上电源开关 OS，按SB,，KM 线圈通电并自锁，同时KM，线圈与时间继电器 KT 线圈通电(定时器计时开始)，电动机M在Y联结下起动:当时间继电器KT延时时间到，其动断触点断开，KM线圈断电，延时动合触点闭合，KM通电并自锁，电动机 M 按△联结运行 五、总结 三大结论 （1)主电路的连接都是在“隔离、保护、控制”基本型的基础上增加一些新的元素。 （2)两个控制支路要是互锁关系，就要将支路中的一个动断触点串联到另一条支路中;要是主从关系，就将主支路中的一个动合触点串联到从支路中。 （3)时序控制电路是经过一定的时间后发出控制信号，要采用时间继电器。时间继电器的动断触点和动合触点反向180°，可以完成两个接触器的切换。 小组合作依案例需求研讨设计，借鉴资料创新；展示成果时自信讲解、互评学习； 依点评反思完善，强化工程思维、创新能力与规范意识，为职业发展积经验、提素养。 任务驱动激发创新潜能，实践提升协作与工程实践力，展示互评培养表达审美与学习能力 点评完善提升设计水平与规范素养，顺应中职生职业发展需求，培育高素质电气技术 人才。 活动四： 巩固练习 素质提升 总结和复习阶段： 本节围绕低压电器与控制电路展开。首先介绍了电气控制电路分为主电路和控制电路的绘制规则。接着重点阐述了电动机的多种控制方式，如连续控制、点动控制、顺序控制和正反转控制，以及对应的电路构成和工作原理。还详细讲解了熔断器、热继电器、时间继电器等重要电器元件在电路中的保护和控制作用。最后总结了电路设计中的互锁、主从和时序等关键要点。这些知识为电气控制系统的设计、安装与维护奠定了基础，在工业生产等领域有着重要应用。 学生跟随教师的总结回顾，对照自己的笔记，对重点知识进行再次梳理和记忆，加深对知识的理解。对于自己仍然存在疑问的地方，及时向教师提问，确保对本节课知识的全面掌握。 帮助学生梳理本节课的知识框架，强化重点知识的记忆，解决学生在学习过程中存在的疑惑，使学生对所学知识有更清晰、更深入的理解，为后续的学习和实践打下坚实的基础。 课堂小结 作业布置 1.绘制电动机正反转控制电路并标注电器作用。 2.简述热继电器保护电动机过载的工作流程。 3.分析顺序控制电路中各电器的动作顺序。 板书设计 一、连续与点动控制 1.连续控制：QS（隔离开关）、FU（熔断器）、KM（接触器）作用及原理，“起保停” 模式 2.带点动控制：SB3 复合按钮实现点动及切断自锁原理 3.两地控制：两地按钮串并联实现两地操作 二、顺序控制 1.定义：多台电机按序起停 2.示例：M1、M2 控制，KM1 触点串联保证顺序 三、正反转控制 1.原理：改变相序实现反转，不同功率电机控制方式 2.电路：KM1、KM2 构成正反转电路及互锁、双重互锁原理 四、Y-△减压起动控制 1.组成：3 接触器、1 热继、1 时继、2 按钮 2.原理：KT 控制 KM、KM_Y、KM_△切换实现起动 五、总结 1.主电路：基于 “隔离、保、控” 增元素 2.支路关系：互锁、主从串联触点规则 3.时序电路：时继实现定时切换 教学反思 在本次教学中，通过实物演示和案例分析引导学生学习低压电器与控制电路知识。优点在于能吸引学生注意力，使其积极参与课堂讨论。但仍存在不足，部分学生对复杂电路的工作原理理解较慢，讲解时应增加更多动画或模拟演示，增强直观性。小组讨论环节，个别学生主导讨论，今后需引导每个学生充分发表意见。在实践操作方面，可设计简单电路组装任务，让学生更好地掌握电路连接和电器应用，提升教学效果。 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 $$