?电机设备运行与控制?课程教案
NO. 3-01
授课班级 复习提问 学习模块 授课内容 周次 日期 任课教师 根据能量转换形式的不同电机有哪些分类？ 模块三 三相异步电动机的检修 三相异步电动机的结构 学习任务 课时 任务3.1 三相异步电动机的拆装 4 知识目标：1.了解三相异步电动机的结构特点； 2.熟悉三相异步电机的种类； 3.具备三相异步电动机的选用能力。 能力目标：1.通过实物了解三相异步电动机的结构特点； 2.通过视频学习掌握三相异步电动机的检修技教学目标 能； 3.通过实物了解三相异步电动机的铭牌参数意义，进而掌握三相异步电动机折选用技能； 4.培养学生自主学习能力和分工合作、团结协作共同寻求解决问题的能力。 素质目标：1.培养学生实事求是的科学态度、严谨的工作作风和勇于进取的精神。 本课题重点是三相异步电动机的种类及铭牌参数的意义；采用启发式教学并重点难点 借助多媒体课件及教学实物，让学生进行实际讨论的形式来突出重点； 本课题的难点是三相异步电动机的检修。应用视频教学资源进行学习，同时通过提问及分组讨论的方式对本次任务进行评价来解决难点。 步骤 1 授课过程 内容 三相异步电动机的结构 方法、资源运用 启发式、多媒体课件、教学录像，实物现场教学 根据教学实物进行铭牌参2 三相异步电动机的选用 数分析，结构教学录像学习三相异步电动机的选用 3 授课方式 教学资源
三相异步电动机的拆装 电气控制实训室 多媒体课件、实例演示、分组操作、分组评价 教学载体 学做一体的教学方式 教学地点 教学设备：投影系统，电机实物 资料：?电工实训教程?、PPT电子课件、?维修电工技能培训?教学录像 教学 时间 教学内容 注释 5分钟 回忆上节课内容，进行复习提问。 一、任务描述 如图3-1-01所示三相异步电动机，参照实物，了解其结构及抄写铭牌参数。 明确学习任务，结合分析说明，让学生明确学习的主要内容。 3-1-01三相异步电动机 25分钟 二、任务分析 30 分钟 根据拆开的电机实物了解其主要结构并掌握各局部的作用，同时观察不同种类电机的结构特点；铭牌参数的种类意义和相互关系，三相异步电机的拆装及检修过程。 三、相关知识 要了解三相异步电动机的结构特点及各分局部的作用，通过实物可以得到直观的了解。 1.三相异步电动机的结构 (1)定子组成及作用： 由端盖、机座、定子铁芯、定子绕组、接线盒等构成。 65 分钟 1〕定子绕组 ①特点： 结构对称〔三相绕组每一相的几何尺寸完全一致〕、绕组对称放置〔每相绕组的槽数相等、分步区域间隔相同、电角度完全一样〕、通入教具数量由任课教师根据学生数量和分组情况自行确定 结合实物讲解三相异步电动机的结构特点，必要时可借助教学录像让学生加深印象 三相对称电流〔三相电流频率相同、幅值相同、相角两两相差120°〕 ②作用： 根据不同的串接个数产生不同极对数的旋转磁场。 ③联接方式： Y型联接和△型联接两种，如图3-1-1-2所示。 图3-1-1-2 定子绕组联结 〔a〕星形接法 〔b〕三角形接法 2〕定子铁芯 用于镶放定子绕组，并形成磁场的磁路。 3〕端盖 用于前后端整体封闭，同时起防尘防异物掉入电机内部。 4〕吊攀 用于电机安装时吊装着力。 5〕机座 对电机支撑作用。 6〕接线盒 对笼型电动机只有定子绕组一组接线盒，对于绕线型电动机同时还有一组转子绕组，在使用接线时，应注意联接的正确性。 7〕风罩 通风罩，使大功率电动机散热风机工作时保证空气与外界的对流。 〔2〕转子结构 由转子铁芯、绕组、转轴等组成。 1〕转子绕组 对于笼型电机就是封闭的笼型转子中的导体，其上、下端盖被短接；绕线型转子绕组与定子绕组相似，也是用彼此绝缘的导体按一定的规律联结成三相对称绕组，极数与定子绕组的极数相同，嵌放在转子铁芯槽中，联结成星形，如图3-1-1-3所示，每相绕组的出线端分别联结在彼此绝缘的铜质滑环上，通过滑环与安装在端盖上的电刷构成滑动接触，把转子绕组的出线端与外部电路联结起来〔起动或运行时必须保持转子绕组与外部电路接通〕。 图3-1-1-3 绕线型转子与外部变阻器的联结 2〕转子铁芯 镶放转子绕组，同时形成转子磁路。 3〕风扇 工作时对使电动机进行散热，防止电机绕组过热损坏。 4〕转轴 对转子结构起支撑作用，同时向外输出转矩。 〔3〕气隙 存在于定子和转子之间的空气，与定子铁芯和转子铁芯一起形成电机的磁路，使磁力线闭合，适宜的长度会使磁路的磁阻为合理值的同时，防止定子与转子之间由于接触产生磨损。 2、三相交流电机的种类 三相异步电动机种类繁多，假设按转子结构分为笼型和绕线转子异步电动机两大类；假设按机壳的防护形式分类，笼型异步电动机可分为防护式、封闭式、开启式；按冷却方式异步电动机可以分为自冷式、自扇冷式，管道通风式，液体冷却式。 3、三相步电动机的铭牌参数 每台电动机的机座上都有一块铭牌。铭牌上面标明了电动机的型号、额定值和有关技术数据，以供正确地选择和使用。如Y160M-2的铭牌数据如下： 三相异步电动机 型 号 电转 Y160M-2 380V 293功 率 电 流 绝缘等级 编 号 11kW 21.8A B 频 率接 工作方×××制造 50Hz Δ 连续 0r/min 年 月 表3-1-2-2 Y160M-2三相异步电动机的铭牌数据 〔1〕型号Y160M-2 Y━笼型三相异步电动机。 160━此数值表示电动机的机座中心高。本例电动机的机座中心高为160mm。 M━此字母表示电动机的机座号。本例M表示中号机座〔L、S分别表示长、短号机座〕。 〔2〕━磁极数为2极，〔即1对磁极，p=1〕。 目前，常用电动机的系列根本为Y系列，该系列又派生出各种特殊系列。如：具有绕线型转子的YR系列，具有高起动转矩的YQ，能电磁调速的YC系列，具有隔爆能力的YB系列等等。 〔3〕额定电压UN和接法 UN是指电动机额定运行状态时，定子绕组应加的线电压，单位为伏〔V〕。一般规定电源电压波动不应超过额定值的5%。本例UN=380V。 假设电压低于额定值，这时将引起转速下降，电流增加。假设在满载或接近满载时，电流的增加将超过额定值，使绕组过热。同时，在低于额定电压下运行，最大转矩Tmax会显著降低，这对电动机的运行是不利的。 Y系列三相异步电动机规定额定功率在3kW及以下的为Y型联结，4kW及以上的为Δ型联结。 〔4〕额定电流IN IN是指电动机在额定电压下运行，输出功率到达额定值时，流入定子绕组的线电流，单位为安(A),本例中IN=21.8A。 〔5〕额定功率PN PN是指电动机额定运行状态时，轴上输出的机械功率，单位为千瓦(kW)。本例PN=11kW。PN=3UNINcosNN，cosN为额定功率因数，N为额定机械效率。 〔6〕额定频率fN fN是指加在电动机定子绕组上的允许频率。我国电网频率规定为50Hz。 〔7〕额定转速nN nN是指电动机在额定状态下运行时转子的转速，单位为转/分(r/min)。本例电动机的额定转速nN =2930r/min。 〔8〕绝缘等级 它是指电动机内部所用绝缘材料允许的最高温度等级，它决定了电动机工作时允许的温升。各种等级所对应温度关系，见表 3-1-2-3。本例电动机为B级绝缘，定子绕组的容许温度不能超过130℃。 表3-1-2-3 电动机允许温升与绝缘耐热等级关系 绝缘耐允许最允许最A 105 60 N 120 75 B 130 80 F 155 100 H 180 125 C 180以上 125以上 在规定的温度内，绝缘材料保证电动机在一定期限内〔一般为15~20年〕可靠地工作，如果超过上述温度，绝缘材料的寿命将大大缩短。 〔9〕工作方式 电动机工作方式分为三种：①连续工作方式用S1表示，这种工作方式允许电动机在额定条件下长时间连续运行。②短时工作方式用S2表示，这种工作方式允许电动机在额定条件下只能在规定时间内运行。③断续工作方式用S3表示，它允许电动机在额定条件下以周期性间歇方式运行。 50分钟 四、拆装技能 通过教学录像了解三相异步电动机的拆装步骤及考前须知。 对课程内容5分钟 小结。 进行总结，加深学生的印象。
