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1、电机拖动与控制教案资料电机拖动与控制教案教师： 日期 月 日 课题课题一安全用电知识教学目标1了解触电的形式2触电急救知识3保护接地和保护接零重点和难点1触电急救知识2保护接地和保护接零教学方法与手段：采用学生分组的学习模式。运用讲解法、演示法、练习法、任务驱动法、师生互动法、分层教学法的多种直观教学方法。教学过程：一、触电的形式及触电急救知识1电流对人体的伤害外部的电流经过人体，造成人体器官组织损伤，甚至死亡，称为触电。它有两种类型，即电击和电伤。电击是指电流通过人体内部，对人体内脏及神经系统造成破坏直至死亡；电伤是指电流通过人体外部表皮造成局部伤害。、2安全电压安全电压是为了防止触电事故而

2、采用的由特定电源的电压系列。其供电要求实行输出与输入电路的隔离，与其他电气系统的隔离。我国规定的安全电压：（1）42伏（空载上限小于等于50伏）可供有触电危险的场所使用的手持式电动工具等场合下使用。（2）36伏（空载上限小于等于43伏），可在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合下使用。（3）24伏、12伏、6伏（空载上限分别小于或等于29伏、15伏、8伏）三档可供某些人体可能偶然触及的带电体的设备选用。在大型锅炉内工作、金属容器内工作或者在发器内工作，为了确保人身安全一定要使用12伏或6伏低压行灯。当电气设备采用24伏以上安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的。其电路必须与大地绝缘。2触电

3、的原因、形式（1）触电的原因 不同的场合，引起触电的原因也不一样。根据日常用电的情况，将触电原因归纳为以下几类：1）线路架设不合规格 采用一线一地制的违章线路架设，当接地零线被拔出、线路发生短路或接地桩接地不良时，均会引起触电；室内导线破旧、绝缘损坏或敷设不合规格，容易造成触电或碰线短路引起火灾；无线电设备的天线、广播线、通信线与电力线距离过近或同杆架设，如遇断线或碰线时电力线电压传到这些设备上引起触电；电气修理工作台布线不合理，绝缘线被电烙铁烫坏引起触电等。2）用电设备不合要求 电烙铁、电熨斗、电风扇等家用电器绝缘损坏、漏电及其外壳无保护接地线或保护接地线接触不良；开关、插座的外壳破损或相线

4、绝缘老化，失去保护作用；照明电路或家用电器由于接线错误致使灯具或机壳带电引起触电等。3）电工操作制度不严格、不健全 带电操作、冒险修理或盲目修理，且未采取切实的安全措施，均会引起触电；停电检修电路时，刀开关上未挂“警告牌”，其他人员误合刀开关造成触电；使用不合格的安全工具进行操作，如用竹杆代替高压绝缘棒、用普通胶鞋代替绝缘靴等，也容易造成触电。4）用电不谨慎 违反布线规程，在室内乱拉电线，在使用中不慎造成触电；换熔丝时，随意加大规格或任意用铜丝代替铅锡合金丝，失去保险作用，引起触电；未切断电源就去移动灯具或家用电器，如果电器漏电就会造成触电；用水冲刷电线和电器，或用湿布擦拭，引起绝缘性能降低而

5、漏电，容易造成触电。（2）触电的形式 人体触及带电体有三种不同情况，分别为单相触电、两相触电和跨步电压触电。 1）单相触电 指人站在地上或其他接地体上，而人的某一部位触及一相带电体，称为单相触电。在我国低压三相四线制中性点接地的系统中，单相触电的电压为220V。2）两相触电 指人体两处同时触及两相带电体，称为两相触电。两相触电加在人体上的电压为线电压，所以其触电的危险性最大。3）跨步电压触电 带电体着地时，电流流过周围土壤，产生电压降，人体接近着地点时，两脚之间形成跨步电压，其大小决定于离着地点的远近及两脚正对着地点方向的跨步距离，跨步电压在一定程度上也引起触电事故，称为跨步电压触电。通常，为

6、了防止跨步电压触电，应离接地体20m之外，此时跨步电压约为零。3触电的急救一旦发生触电事故，抢救者必须保持冷静，首先应使触电者脱离电源，然后进行急救。（1）脱离电源，使触电者迅速脱离电源是极其重要的一环，触电时间越长，对触电者的伤害就越大。要根据具体情况和条件采取不同的方法，如断开电源开关、拔去电源插头或熔断器插件等；用干燥的绝缘物拔开电源线或用干燥的衣服垫住，将触电者拉开（仅用于低压触电）。总之，用一切可行的办法使触电者迅速脱离电源。在高空发生触电事故时，触电者有被摔下的危险，一定要采取紧急措施，使触电者不致被摔伤或摔死。（2）急救1）人工呼吸人工呼吸的方法很多，其中以口对口（或对鼻）的人工

7、呼吸法最为简便有效，而且也最易学会、最易传授。具体做法如下：首先把触电者移到空气流通的地方,最好放在平直的木板上,使其仰卧,不可用枕头.然后把头侧向一边,掰开嘴,清除口腔中的杂物、假牙等。如果舌根下陷应将其拉出，使呼吸道畅通。同时解开衣服，松开上身的紧身衣服，使胸部可以自由扩张。抢救者位于触电者的一边,用一只手紧捏触电者的鼻孔,并用手掌的外缘部压住其额部,扶正头部使鼻孔朝天。另一只手托在触电者的颈后，将颈部略向上抬，以便接受吹气。抢救者作深呼吸,然后紧贴触电者的口腔,对口吹气约2 s。同时观察其胸部有否扩张，以决定吹气是否有效和是否合适。吹气完毕后，立即离开触电者的口腔，并放松其鼻孔，使触电者

8、胸部自然回复，时间约3s，以利其呼气。按照上述步骤不断进行，每分钟约反复12次。如果触电者张口有困难，可用口对准其鼻孔吹气，效果与上面方法相近。2）人工胸外心脏挤压法 这种方法是用人工挤压心脏代替心脏的收缩作用。凡是心跳停止或不规则的颤动时，应立即用这种方法进行抢救。具体做法如下：1使触电者仰卧，姿势与人工口对口呼吸法相同，但后背着地处应结实。2抢救者骑在触电者的腰部。3抢救者两手相叠，用掌跟置于触电者胸骨下端部位，即中指指尖置于其颈部凹陷的边缘，“当胸一手掌”，掌跟所在的位置即为正确压区。然后自上而下直线均衡地用力向脊柱方向挤压，使其胸部下陷34cm左右，可以压迫心脏使其达到排血的作用。4使

9、挤压到位的手掌突然放松，但手掌不要离开胸壁，依靠胸部的弹性自动回复原状，使心脏自、扩张，大静脉中的血液就能回流到心脏中来。按照上述步骤连续不断地进行，每分钟约60次。挤压时定位要准确，压力要适中不要用力过猛，避免造成肋骨骨折、气胸、血胸等危险。但也不能力过小，达不到挤压目的。必须在现场进行抢救，抢救工作决不能中断，直到医务人员来接替抢救为止。二、保护接地和保护接零1保护接地和保护接零地的作用(1)保护接地 将电气设备正常运行下不带电的金属外壳和架构,通过接地装置与大地地壤的连接,它是用来防护间接触电的。保护接地的作用 在中性点不接地的三相三线低压（380V）电网中，当电气设备因一相绝缘损坏而使

10、金属外壳带电时，如果设备上没有采取接地保护，则设备外壳存在着一个危险的对地电压，这个电压的数值接近于相电压，此时如果有人触及设备外壳，就会有电流通过人体，造成触电事故。(2)保护接零 将电气设备正常运行下不带电的金属外壳和架构与配电系统的零线直接进行电气连接。由于它也是用来保护间接触电的，称作保护接零。保护接零的作用 采用保护接零时，电气设备的金属外壳直接与低压配电系统的零线连接在一起，当其中任何一相的绝缘损坏而使外壳带电时，形成相线和零线短路。由于相零回路阻抗很小，所以短路电流很大，促使线路上的保护装置（如熔断器、自动空气断路器等）迅速动作，切断故障设备的电源，从而起到防止人身触电的保护作用

11、及减少设备损坏的机会。2接地和接零的注意事项(1)在中性点直接接地的低压电网中，电力装置宜采用接零保护的低压电网中，电力装置应采用接地保护。(2)在同一配电线路中，不允许一部分电气设备接地，另一部分电气设备接零，以免接地设备一相碰壳短路时，可能由于接地电阻较大，而使保护电器不动作，造成中性点电位升高，使所有接零的设备外壳都带电，反而增加了触电的危险性。(3)由低压公用电网供电的电气设备，只能采用保护接地，不能采用保护接零，以免接零的电气设备一相碰壳短路时，造成电网的严重不平衡；(4)为防止触电危险，在低压电网中，严禁利用大地作相线或零线。(5)用于接零保护的零线上不得装设开关或熔断器，单相开关

12、应装在相线上。三、电气火灾的消防知识一旦发生电气火灾，应立即组织人员采用正确方法进行扑救同时拨打119火警电话，向公安消防部门报警，并且应通知电力部门用电监察机构派人到现场指导和监护扑救工作。1电气设备发生火警时，要首先切断电源，以防火势蔓延和灭火时造成触电。2灭火时，灭火人员不可使身体或手持的灭火工具触及导线和电气设备，以防止触电。3灭火时要采用黄砂、二氧化碳或1211灭火机等不导电的灭火材料不可用水或泡沫灭火器进行灭火。若用导电的灭火材料进行灭火时，则既有触电危险，又会损坏电气设备。四、电工安全操作知识1、电工安全知识1）电工必须接受安全教育，在掌握电工安全知识后，才可参加电工操作。2）在

13、安装、维修电气设备和线路时，必须严格遵守各种安全操作规程和规定。3）电工在检修电路时，应严格遵守停电操作的规定，必须先拉下总开关，并拔下熔断器(保险盒)的插盖，以切断电源，才能操作。4）操作前应穿好具有良好绝缘的胶鞋。2、停电检修的安全操作规程1）停电检修工作的基本要求 停电检修时，对有可能送电到检修设备及线路的开关和闸刀应全部断开，并在已断开的开关和闸刀的操作手柄上挂上“禁止合闸，有人工作”的标示牌，必要时要加锁，以防止误合闸。2）停电检修工作的基本操作顺序 首先应根据工作内容，做好全部停电的倒闸操作。停电后对电力电容器、电缆线等，应装设携带型临时接地线及绝缘棒放电，然后用试电笔对所检修的设

14、备及线路进行验电，在证实确实无电时，才能开始工作。3）检修完毕后的送电顺序 检修完毕后，应拆除携带型临时接地线，并清理好工具，然后按倒闸操作内容进行送电合闸操作。3、带电检修的安全操作规程如果因特殊情况必须在电气设备上带电工作时，应按照带电工作安全规程进行。1）在低压电气设备和线路上从事带电工作时，应设专人监护，使用合格的有绝缘手柄的工具，穿绝缘鞋，并站在干燥的绝缘物上。2）将可能碰及的其他带电体及接地物体应用绝缘物隔开，防止相间短路及触地短路。3）带电检修线路时，应分清相线和零线。断开导线时，应先断开相线，后断开零线。搭接导线时，应先接零线，再接相线。接相线时，应先将两个线头搭实后再进行缠接

15、，切不可使人体或手指同时接触两根导线。电机拖动与控制教案教师： 日期 月 日 课题课题二低压电器识别与选择教学目标、重点和难点教学方法与手段：采用学生分组的学习模式。运用讲解法、演示法、练习法、任务驱动法、师生互动法、分层教学法的多种直观教学方法。教学过程：低压电器的定义：凡是能够自动或手动接通和断开电路，以及能够对电路或非电路现象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件统称为电器低压电器的分类：按工作电压高低，电器可分为高压电器和低压电器两大类。高压电器是指额定电压为3KV及以上的电器；低压电器是指交流电压为1000V或直流电压为1200V以下的电器，它是电力拖动自动控制系统的基本组成元

16、件，1低压电器的分类 1)按控制作用分类 执行电器 用来完成某种动作（主电路的开断）。例如：接触器等主令电器 用来控制电路的通断。例如：继电器、开关类电器等。 主令电器 发出控制“指令”，控制其他自动电器的动作，例如：按钮、转换开关等。 保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不在短路、过载等故障状态下运行，免遭损坏 。2)按动作方式分类 自动切换电器 它是按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。 非自动电器 它是通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。3)按动作原理分类 电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的，例如：接触器、继电器等。非电磁式电器 它是

17、依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。 2.低压电器的基本结构低压电器一般由两个基本部分组成：感受部件和执行部件。感受部件：能感受外界的信号，做出有规律的反应。在自动切换电器中，感受部件大多由电磁机构组成；在手动电器中，感受部件通常为操作手柄、按钮等。 执行部件：是根据指令，执行电路的接通、切断等任务，如触点和灭弧系统。 电磁机构是电器元件的感受部件，通常采用电磁铁的形式。电磁铁原理电磁铁有各种结构形式。是靠电磁力带动触电闭合或断开。电磁铁组成如图所示，电磁线圈通电时产生磁场，使得动、静铁心磁化并互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时

18、，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合，接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动、静触点，分断电路。3、开关类电器低压开关主要用做隔离、转换及接通和分断电路。常做为机床电路的电源开关，或用于局部照明电路的控制以及小容量电动机的起动、停止和正反转的控制等。常用的低压开关类电器包括刀开关、转换开关、负荷开关和自动开关等1)刀开关普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，主要类型有负荷开关（如：胶盖闸刀开关和铁壳开关）、板形刀开关。闸刀开关又称开启式负荷开关，广泛用在照明电路和小容量（5.5kW）不频繁起动的动力电路的主电路中。 2）组合开关组

19、合开关又称转换开关，它实质上也是一种刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直于其安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是在平行于其安装面的平面内向左或向右转动而已。它的刀片是转动式的，操作比较轻巧，它的动触头（刀片）和静触头装在封装的绝缘件内，采用叠装式结构，其层数由动触头数量决定，动触头装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改变各对触头的通断状态。它一般用于非频繁的接通和分断电路、接通电源和负载、测量三相电压以及控制小容量异步电动机的正反转和Y 起动等。3)自动开关自动开关又叫自动空气断路器。它积控制和多重保护功能于一身，除能完成接通知和分断电路外，还能对电路或电器设备发生的短路

20、、过载、失压等故障进行保护。主要保护装置，包括电磁脱扣器（用做短路保护）、热脱扣器（用做过载保护）、失压脱扣器等种类。4、主令电器主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，其主要类型有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、凸轮控制器等。1）控制按钮控制按钮是一种典型的主令电器其作用通常是用来短时间地接通或断开小电流的控制电路，从而控制电动机或其它电器设备的运行。2）行程开关某些生产机械的运动状态的转换，是靠部件运行到一定位置时由行程开关发出信号进行自动控制的。例如，行车运动到终端位置自动停车，工作台在指定区域内

21、的自动往返移动，都是由运动部件运动的位置或行程来控制的，这种控制称为行程控制。 行程控制是以行程开关代替按钮用以实现对电动机的起动和停止控制，可分为限位断电、限位通电和自动往复循环等控制。3）接触器接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。主要应用于自动控制交、直流电动机，电热设备，电容器组等设备，应用十分广泛。 交流接触器有两种工作状态，即：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后，线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触头

22、动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下释放，各触头随之复位。交流接触器的选择( l ）接触器的类型选择根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。( 2 ）、额定电压的选择接触器的额定电压应大于或等于负载回路的电压。( 3 ）额定电流的选择接触器的额定电流应大于或等于被控回路的额定电流对于电动机负载可按下列经验公式计算：为接触器主触头电流，单位为A ; 为电动机的额定功率，单位为w ; 为电动机的额定电压，单位为V ; , 为经验系数，一般取11.4。 选择接触器的额定电流应大于，也可查手册根据其技术数据确定。接触器如使用

23、在频繁起动、制动和正反转的场合时，一般其额定电流降一个等级来选用。( 4 ）吸引线圈的额定电压选择吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。热继电器电动机在实际运行中常遇到过载情况。若电动机过载不大，时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组绝缘老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。热继电器可以根据过载电流的大小自动调整动作时间，具有反时限保护

24、特性。即过载电流大，动作时间短，过载电流小，动作时间长，当电动机的工作电流为额定电流时，热继电器应长期不动作。热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。 2、热继电器的动作原理使用时，将热继电器的三相热元件分别串接在电动机的三相主电路中，动断触点串接在控制电路的接触器线圈回路中。当电动机过载时，流过电阻丝 (热元件)的电流增大，电阻丝产生的热量使金属片弯曲，经过一定时间后，弯曲位移增大，推动导板移动，使其动断触点断开，动合触点闭合，使接触器线圈断电，接触器触点断开，将电源切除起过载保护作用。4、热继电器的选用1）先由电动机额定电压和额定电流计

25、算出热元件的电流范围，然后选型号及电流等级。例如：电动机额定电流=14.7A，测可选JR0-40型热继电器，因其热元件电流16A。工作时将热元件的动作电流整定在14.7A 。2）要根据热继电器与电动机的安装条件和环境的不同，将热元件的电流做适当调整。如高温场合，热源间的电流应放大1.051.20 倍。3) 设计成套电气装置时，热继电器应尽量远离发热电器。4) 通过热继电器的电流与整定电流之比称之为整定电流倍数。其值越大发热越快，动作时间越短。5) 对于点动、重载起动、频繁正反转及带反接制动等运行的电动机，一般不用热继电器作过载保护。时间继电器继电器感受部分在感受外界信号后，经过一段时间才能使执

26、行部分动作的继电器，叫做时间继电器。即当吸引线圈通电或断电以后，其触头经过一定延时以后再动作，以控制电路的接通或分断。它被广泛用来控制生产过程中按时间原则制定的工艺程序，如作为绕线式异步电动机起动时切断转子电阻的加速继电器，笼型电动机Y 起动等。熔断器熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。熔断器的结构有管式、磁插式、螺旋式、等几种。其核心部分熔体（熔丝或熔片）是用电阻率较高的易熔合金制成，如铅锡合金；或者是用截面积较小的导体制成。熔体额定电流 的选择：1无冲击电流的场合（如电灯

27、、电炉） ； 图5-8 熔断器的电路符号2一台电动机的熔体：熔体额定电流电动机的起动电流2.5；如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流电动机的起动电流(1.62)；3几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.52.5)容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和。教学笔记：电机拖动与控制教案教师： 日期 月 日 课题课题四自动往返控制线路教学目标1使学生掌握自动往返控制线路工作原理2培养学生观察分析能力、快速思维能力、归纳总结能力、动手能力及团队精神重点和难点1自动往返控制线路的工作原理2设计自动往返控制线路原理图教学方法与手段：采用学生分组的学习模式。运用讲解法、演示法、练习法、任

28、务驱动法、师生互动法、分层教学法的多种直观教学方法。教学过程：复习：提问 （1）电动机控制的原则有哪些？（2）电动机正反转控制是怎样实现的？（3）电路中应具有哪些保护？导入新课：生产中，有很多的机械设备自动往返控制线路。举例自动往返控制线路1实训目的：（1）掌握低压电器元件的选择方法。（2）设计自动往返控制线路原理图。（3）熟悉自动往返控制电路的工作原理。（4）熟练掌握自动往返控制电路的连接方法。2实训内容：（1）设计自动往返控制线路原理图a、 限位控制线路由哪些低压电器组成？其线路是怎样实现限位控制的？B、 学生观察实验演示：设电动机拖动小车在一轨道上行走（左、右），电动机正转小车左行，电动

29、机反转小车右行。C、 问题：当小车到达轨道终端时，如未能及时按下停止按钮，会出现什么情况？能否证小车自动返回？(2)自动往返控制电路的工作原理。线路工作原理如下：先合上开关QS。按下SB1，KM1线圈得电，KM1自锁触头闭合自锁，KM1主触头闭合，同时KM1联锁触头分断对KM2联锁，电动机M启动连续正转，工作台向左运动，移至限定位置时，挡铁1碰撞位置开关SQ1，SQ1-1常闭触头先分断，KM1线圈失电KM1自锁触头分断解除自锁，KM1主触头分断，KM1联锁触头恢复闭合解除联锁，电动机M失电停转，工作台停止左移，同时SQ1-2后闭合，使KM2自锁触头闭合自锁，KM2主触头闭合，同时KM2联锁触头

30、分断对KM1联锁，电动机M启动连续反转，工作台右移（SQ1触头复位），移至限定位置时，挡铁2碰撞位置开关SQ2，SQ2-1先分断，KM2线圈失电，KM2自锁触头分断解除自锁，KM2主触头分断，KM2联锁触头恢复闭合解除联锁，电动机M失电停转，工作台停止左移，同时SQ2-2后闭合，使KM1自锁触头闭合自锁，KM1主触头闭合，同时KM1联锁触头分断对KM2联锁。电动机M启动连续正转，工作台向左运动，以次循环动作使机床工作台实现自动往返动作。(3) 自动往返控制电路的元件布置图（略）（4）自动往返控制电路的接线图：3、安装工艺要求（1）、根据图纸及参数合理选择元件和导线。（2）、导线敷设要求横平、竖

31、直，不能有交叉，并束状敷设。（3）、导线敷设结构合理，线路连接关系清楚。（4）、接线端子序号与图纸导线与元件连接相对应。（5）、导线从一个接线端子到另一个接线端子连续无断点不能 有断点及连接。（6）、导线与元件连接应紧固，不能松动。（7）、按钮线应使用软线。4、安全注意事项（1）、电动机的金属外壳及配电盘必须可靠接地。（2）、通电试车前必须先进行自检，然后在老师指导下进行。（3）、做好安全防护工作以防止实验时发生触电事故。（4）、操作电源开关时应按顺序进行。（5）、实验时注意力一定要集中，不能分心。（6）、实验完毕应立即切断电源并拆除电动机及电源引线。5、实际操作(1)、按原理图、接线图进行实际接线。(2)、接线完毕进行检查。(3)、通电试验。6、实训总结4、实训注意事项：1)注意安全, 做好安全防护工作以防止实验时发生触电事故，电动机的金属外壳及配电盘必须可靠接地。听老师指挥，不得擅自接通电源；电源一经接