电力拖动第一学期教案

绪论教学目的：1、了解电力拖动的概念2、掌握电力拖动的四个子系统3、熟悉本课程的学习目的4、了解学习本课程应注意的事项教学重点、难点1、电力拖动的组成2、电力拖动的特点教学内容一、电力拖动及组成电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。由于电力在生产、传输、分配、使用和控制等方面的优越性，使电力拖动获得了广泛应用。目前在生产中大量使用的各式各样的生产机械。1、电力拖动系统的组成电力拖动系统作为机械设备的一部分，一般由四个子系统组成。（1）电源电源是电动机和控制设备的能源，分为交流电源和直流电源。（2）电动机电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。电动机可分为交流电动和直流电动机。（3）控制设备控制设备用来控制电动机的运转，由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。（4）传动机构传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。2、电力拖动的特点（1）方便经济电能的生产、变换、传输都比较经济，分配、检测和使用比较方便。（2）效率高电力拖动比蒸汽、压缩空气的拖动效率高，且传动机构简单。（3）调节性能好电动机的类型很多，具有各种运行特性，可适应不同生产机械的需要，且电力拖动系统的启动、制动、调速、反转等控制简单、迅速，能实现较理想的控制目的。（4）易于实现生产过程的自动化由于电力拖动可以实现远距离控制与自动调节，且各种非电量都可以通过传感器转变为电量作用于拖动系统，因此能实现生产过程的自动化。3、电力拖动的发展过程按电力拖动系统中电动机的组合数量来分，电力拖动的发展过程经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。（1）19世纪末电动机逐步取代蒸汽机以后，最初采用成组拖动，即由一台电动机拖动传动轴，再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械。（2）20世纪20年代开始采用单电动机拖动，即由一台电动机拖动一台生产机械，从而简化了中间传动够，提高了效率，同时可充分利用电动机的调速性能，易于实现自动化控制。（3）20世纪30年代，随着现代化工业生产的迅速发展，生产机械越来越复杂，出现了一台生产机械中由多台电动机分别拖动不同的运动不见的拖动方式，称为多电动机拖动。从电力拖动的控制方式来分，可分为断续控制系统和连续控制系统。（1）最早产生的是由手动控制电器控制电动机运转的手动断续控制方式。随后发展了继电器、接触器和主令电器等组成的继电接触式有触点断续控制方式。（2）顺序控制、可编程无触点断续控制、采样控制等多种控制方式。二、本课程的性质、内容、任务和要求本课程是中等职业技术学校电气维修专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程。内容：常用低压电器及其拆装与维修；电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修；常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修；电动机的自动调速系统及其调试与维修。任务：掌握与电力拖动有关的专业理论知识和操作技能，培养理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力，达到国家规定的中级维修电工技术等级标准的要求。要求：掌握常用低压电器的功能、结构、工作原理、选用原则及其拆装维修方法；掌握电动机基本控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修；掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修；熟悉晶闸管——直流电动机调速系统、交磁电机扩大机调速系统以及变频调速系统的工作原理、分析方法及其调试与维修。三、学习中应注意的问题（1）正确处理理论学习与技能训练的关系，在认真学习理论知识的基础上，注意加强技能训练。（2）密切联系生产实际，在教师的指导下，勤学苦练，注意积累经验，总结规律，逐步培养独立分析和解决实际问题的能力。（3）学习中注意及时复习相关课程的有关内容。（4）在技能训练过程中，要注意爱护工具和设备，节约材料，严格执行电工安全操作过程，做到安全、文明生产。课后笔记这两节课主要介绍了电力拖动的组成部分、它的发展历史、它的优点和作为学生应该注意的一些细节。作业：P3习题1、2、3第一单元常用低压电器及其拆装与维修概述教学目的：1、低压电器的概念2、低压电器的分类3、低压电器的术语4、低压电器型号组成及含义教学重点、难点1、低压电器的分类2、低压电器型号组成及含义教学内容在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣和低压电器的性能有直接的关系。作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。一、常用低压电器的分类、产品标准和常用术语低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。1、低压电器的分类按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关、按钮等。按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关、按钮等。（2）无触点电器：无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制，如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。按工作原理分类（1）电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器、电磁铁等。（2）非电量控制电器：依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。2、低压电器的产品标准产品的用途、使用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，它是厂家和拥护制造和验收的依据。按内容性质分为基础标准、专业标准和产品标准。按批准的级别分为国家标准（GB）专业（部）标准（JB）和局批企业标准（JB/DQ）三级。3、常用术语（1）通断时间从电流开始在开关电器一个极流国瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。（2）燃弧时间电器分断过程中，从触头断开（或熔体熔断）出现电弧的瞬间开始，至电弧完全熄灭为止的时间间隔。（3）分断能力电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。（4）接通能力开关电器在规定的条件下，能在给定的下接通的预期接通电流值。（5）通断能力开关电器在规定的条件下，能在给定下接通和分断的预期电流值。（6）短路接通能力在规定条件下，包括开关电器的出现端短路在内的接通能力。（7）短路分断能力在规定条件下，包括电器的出现端短路在内的分断能力。（8）操作频率开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数。（9）通电持续率电器的有载时间和工作周期之比，常用百分数表示。（10）电（气）寿命在规定的正常工作条件下，机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数。二、低压电器型号组成及含义为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点，采用我国《国产低压电器产品型号编制办法》（JB2930—）的分类方法（参见附录A），将低压电器分为13个大类。每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母，第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。（1）刀开关H，例如HS为双投式刀开关（刀型转换开关），HZ为组合开关。（2）熔断器R，例如RC为瓷插式熔断器，RM为密封式熔断器。（3）断路器D，例如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。（4）控制器K，例如KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。（5）接触器C，例如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器。（6）起动器Q，例如QJ为自耦变压器降压起动器，QX为星三角起动器。（7）控制继电器J，例如JR为热继电器，JS为时间继电器。（8）主令电器L，例如LA为按钮，LX为行程开关。（9）电阻器Z，例如ZG为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。（10）变阻器B，例如BP为频敏变阻器，BT为起动调速变阻器。（11）调整器T，例如TD为单相调压器，TS为三相调压器。（12）电磁铁M，例如MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。（13）其他A，例如AD为信号灯，AL为电铃。在选用低压电器时常根据型号来进行选用，所以本书按型号分类对上述低压电器的分类进行说明。课后笔记：主要要求学生掌握低压电器的分类和常用术语。作业：P93习题一1、2课题一低压开关教学目的1、能正确识别、选择、安装、使用负荷开关、组合开关和低压断路器2、熟悉负荷开关、组合开关和低压断路器的功能、基本结构、工作原理及型号含义3、熟记负荷开关、组合开关和低压断路器图形符号和文字符号教学重点、难点1、能正确选择使用负荷开关、组合开关和低压断路器2、负荷开关、组合开关和低压断路器的功能3、负荷开关、组合开关和低压断路器图形符号和文字符号低压开关主要作隔离、转换及接通和分断电路用，多数用作机床电路的电源开关和局部照明电路的控制开关，有时也可用来直接控制小容量电动机的启动、停止和正、反转。低压开关一般为非自动切换电器，常用的主要类型有刀开关、组合开关和低压断路器。一、刀开关刀开关是一种手动电器，常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关等。HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式刀开关主要用于在成套配电装置中作为隔离开关，装有灭弧装置的刀开关也可以控制一定范围内的负荷线路。作为隔离开关的刀开关的容量比较大，其额定电流在100A～1500A之间，主要用于供配电线路的电源隔离作用。隔离开关没有灭弧装置，不能操作带负荷的线路，只能操作空载线路或电流很小的线路，如小型空载变压器、电压互感器等。操作时应注意，停电时应将线路的负荷电流用断路器、负荷开关等开关电器切断后再将隔离开关断开，送电时操作顺序相反。隔离开关断开时有明显的断开点，有利于检修人员的停电检修工作。隔离刀开关由于控制负荷能力很小，也没有保护线路的功能，所以通常不能单独使用，一般要和能切断负荷电流和故障电流的电器（如熔断器、断路器和负荷开关等电器）一起使用。HZ型组合开关、HK型闸刀开关一般用于电气设备及照明线路的电源开关。HY型倒顺开关、HH型铁壳开关装有灭弧装置，一般可用于电气设备的起动、停止控制。1、开启式负荷开关开启式负荷开关和封闭式负荷开关是一种手动电器，常用于电气设备中作隔离电源用，有时也用于直接启动小容量的鼠笼型异步电动机。HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关，由于它结构简单、价格便宜、使用维修方便，故得到广泛应用。该开关主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。（1）型号及含义（2）结构胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座组成，如图1-5（a）所示。此种刀开关装有熔丝，可起短路保护作用。141312151617QLFU（a）开启式负荷开关（b）封闭式负荷开关（c）图形文字符号图1-5负荷开关1—上胶盖2