1.7 时间继电器与速度继电器（教案）《工厂电气控制设备》同步精品课堂（机械工业出版社·第3版）

《工厂电气控制设备》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.7 时间继电器与速度继电器 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 学生对继电器的基础知识有一定了解，但对工作原理和应用掌握不足。学生在理解触点动作条件及电路应用时存在困难，需要通过直观图示和实例来加深理解。同时，学生对继电器在电路中的作用和保护功能认识不够深入，缺乏实际操作经验。 背景分析 时间继电器与速度继电器课程背景源于工业自动化需求。在电气控制及自动化领域，时间继电器实现时间控制，速度继电器实现速度控制和保护。该课程帮助学生掌握继电器工作原理、结构及应用，为从事电气控制设备的安装、调试和维护奠定基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 为从事岗位积累一定的知识与经验 描述时间继电器 掌握速度继电器 学习任务 描述 描述时间继电器 掌握速度继电器 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 描述时间继电器 教学难点 掌握速度继电器 教学难点突破方法 本项目从常用低压电器开始，对电器系统做深入浅出的讲解并引导学生进行相关实训。 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 《工厂电气控制设备》，主编：许琴，许欣，2019年1月第3版；机械工业出版社出版。 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） 任务引入：总结速度继电器。 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） 一、时间继电器 从得到输入信号(线圈的通电或断电)开始，经一定延时后才输出信号(触头的闭合或断开)的继电器，称为时间继电器。时间继电器被广泛应用于电动机的起动控制和各种自动控制系统。 时间继电器种类很多，按动作原理不同主要有电磁式、空气阻尼式、同步电动机式和晶体管式(又称电子式),其主要特点如下： 1)电磁式时间继电器结构简单、价格低廉，但延时较短(一般延时只有0.3~5.5s),且只能用于直流断电延时。 2)空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，其结构简单、价格低廉，但延时范围较大(0.4~180s),延时准确度较低，有通电延时和断电延时两种。 3)同步电动机式时间继电器延时准确度高、延时范围大(可达几十小时),但价格较昂贵。 4)晶体管式时间继电器，其体积小、精度高、可靠性好。延时几分钟到几十分钟，比空气阻尼式长，比同步电动机式短；延时精确度比空气阻尼式高，比同步电动机式略低。由于其较好的性价比，随着电子技术的发展，其应用越来越广泛。 时间继电器按延时方式不同有通电延时型和断电延时型。 1)通电延时型时间继电器是接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出瞬时复原。 2)断电延时型时间继电器是接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号；当输入信号消失后，延迟一定时间，输出才复原。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新知识了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新知识的专业性有个大概了解，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） 1.直流电磁式时间继电器 直流电磁式时间继电器是在电磁式电压继电器铁心上套上阻尼铜套，如图1-25所示。当电磁线圈接通电源时，在阻尼套筒内产生感应电动势，流过感应电流。在感应电流作用下产生的磁通阻碍穿过铜套内原磁通的变化，因而对原磁通起阻尼作用，使磁路中的原磁通增加缓慢，达到吸合磁通值的时间加长，衔铁吸合时间后延，触头也延时动作。由于电磁线圈通电前，衔铁处于打开位置，磁路气隙大，磁阻大，磁通小，阻尼套筒作用也小，因此衔铁吸合时的延时只有0.1~0.5s,延时作用可不计。 直流电磁式时间继电器延时时间的长短可通过改变铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄(粗调)或改变释放弹簧的松紧(细调)来调节。垫片厚则延时短，垫片薄则延时长；释放弹簧紧则延时短，释放弹簧松则延时长。 直流电磁式时间继电器具有结构简单、寿命长、允许通电次数多等优点。但仅适用于直流电路，若用于交流电路则需加整流装置；仅能获得断电延时，且延时时间短，延时精度不高。常用的有JT18系列电磁式时间继电器，其主要技术数据见表1-10。 2.空气阻尼式时间继电器 (1)空气阻尼式时间继电器结构与工作原理空气阻尼式时间继电器由电磁机构、延时机构和触头系统三部分组成，它是利用空气阻尼原理达到延时目的。延时方式有通电延时型和断电延时型两种。其外观区别在于：衔铁位于铁心和延时机构之间的为通电延时型；铁心位于衔铁和延时机构之间的为断电延时型。下面以JS7—A系列时间继电器为例来分析其工作原理。图1-26所示为JS7—A系列空气阻尼式时间继电器外形与结构图。 (2)空气阻尼式时间继电器典型产品简介空气阻尼式时间继电器典型产品有JS7、JS23、JSK口系列时间继电器。JS23系列时间继电器技术数据与输出触头形式及组合见表1-14、表1-15。 3.晶体管时间继电器 晶体管时间继电器除了执行继电器外，均由电子元器件组成，没有机械零件，因而具有寿命和精度较高、体积小、延时范围宽、控制功率小等优点。 晶体管时间继电器按构成原理不同可分为阻容式和数字式两类。按延时方式不同可分为通电延时型、断电延时型、带瞬动触头的通电延时型等。 4.时间继电器的选用 1)时间继电器的延时方式应根据采用哪种延时方式更方便组成控制电路来确定。 2)根据使用场合、工作环境、延时范围和精度要求选择时间继电器的类型。对延时精度要求不高的场合，一般采用价格较低的电磁式或空气阻尼式时间继电器；对延时精度要求较高的场合，一般采用电动机式或晶体管式时间继电器。 3)根据控制要求选择使用延时闭合触头还是延时断开触头。 4)考虑延时触头数量和瞬动触头数量是否满足控制要求。 5)注意电源参数变化的影响。例如，在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式或电动机式时间继电器比采用晶体管式时间继电器好；而在电源频率波动大的场合，则不宜采用电动机式时间继电器。 6)应注意环境温度变化的影响。通常在环境温度变化较大处，不宜采用空气阻尼式和晶体管式时间继电器。 7)对操作频率也要加以注意。因为操作频率过高不仅会影响电气寿命，还可能导致延 时误动作。 主要讲解直流电磁式时间继电器。 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。 二、速度继电器 速度继电器是将电动机的转速信号经电磁感应原理来实现触头动作的电器，它常被用于电动机反接制动的控制电路中，当反接制动时电动机的转速下降到接近零时，由速度继电器触头来控制自动地切断电动机电源。 教师根据速度继电器讲解。 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学习内容，突破了课程内容难点。 速度继电器的结构主要由定子、转子和触头系统三部分组成。定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并嵌有笼型导条；转子是一个圆柱形永久磁铁；触头系统有正向运转时动作的和反向运转时动作的触头各一组；每组又各有一对常闭、常开触头，如图1-30所示。 教师讲解速度继电器的结构，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：总结速度继电器。 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） 时间继电器与速度继电器课程涵盖工作原理、结构、选型、应用及故障处理。通过理论与实践结合，使学员掌握正确使用及处理故障的方法，为从事电气工程设计、维护和管理工作奠定基础。 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)简述时间继电器的特点。 (2)简述直流电磁式时间继电器。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 时间继电器与速度继电器教学强调理论实践结合，注重学生对继电器工作原理、结构及应用的深入理解。教学中发现，学生对电磁机构工作原理理解存在困难，需借助直观图示和实例讲解加深认识。同时，应增加实践环节，让学生在实际操作中掌握继电器的安装、接线和调试技巧，提高动手能力。 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 $$