骆丽花
摘要:以接触器联锁的正反转控制电路为例,从教学整体设计、情境任务分析、正反转电路的组成、控制线路的工作原理、线路安装与调试等方面讲述了本任务的教学。通过运用任务驱动法,充分调动学生的学习积极性和主观能动性,突出学生的主体地,使学生获得事半功倍的效果。
关键词:任务驱动法;启发式教学法;理实一体化;正反转
在实际生产生活中,三相异步电动机正反转控制线路应用非常广泛,如机床进退、洗衣机运转、起重机升降等,其共同的特点:两个相反方向的运动。通过改变通入电动机定子绕组的三个电源相序,电动机就会往相反的方向运转。若以传统的教学方法进行,学生则很难理解相序及联锁的概念。笔者以任务驱动法展开本任务的教学。
课题选自《电气控制线路安装与检修》项目二“三相异步电动机正反转控制”,任务二“接触器联锁正反转控制电路的安装与检修”内容,同时结合校本实训教材《初级电工实操指导》实训四的内容进行整合。
三相异步电动机正反转控制线路是在电动机连续正转控制电路的基础上进行的,在教材中具有承上启下的作用,为后面学习的行程控制和限位控制奠定基础。
(1)教学对象:16机电3班(共39人,分成9组,每组4-5人)
(2)知识、技能基础:学生已学过按钮、交流接触器、热继电器等低压元件的识别与检测,能够在安全操作的基础上对电路进行安装与调试。
(3)学习态度:本学期接触电力拖动,兴趣高涨,喜欢动手接线;小组合作能力好,同学之间互相帮助;但在识读原理图以及通电不成功时排故能力还需加强,老师在教学过程也注意这两方面的引导。
1、学生准备
要求学生通过QQ群查询课前任务,做好正反转控制线路的预习,并完成任务书。
2、教师准备
教学媒体及课件;理实一体化实训室(具备技能实训台、多媒体设备、黑板)、电工柜、电工工具及电工仪表。
【课前准备】(5min)
组织学生有秩序地进入教室,发放工具和导线;组织学生分组,4-5人一组,共9组,分好工位。
课件展示上一次任务:接触器自锁控制电路,描述此电路的工作原理,并阐述自锁在电路中的作用。
设计意图:安排好座位及工位,对自己的位置负责;有序领取工具培养其秩序感。回顾上一次任务,加深印象,为本次任务做准备。
【课题引入】(2min)
在实际生产中,起重机的吊钩需要上升与下降,前面学习的正转控制线路能否满足这些生产机械的控制要求?为什么?
设计意图:循循善诱,激发学生的思考,引入课题(也启发学生观察日常生活中涉及到电动机正反转的例子,如电梯、传送带)
【任务描述】(3min)
现需模拟起重机吊钩上升与下降的工作过程,按下上升按钮,吊钩上升;停止后,再按下下降按钮,吊钩下降,以此工作场景进行电路的安装与调试,请同学们分工合作完成此任务。
【任务分析】(5min)
通过任务描述,找出任务的关键点,电路首先有启动、停止功能,有短路保护、过载保护等,同时电动机不仅能实现正转,而且能实现反转的功能。
结合上述工作任务,小组分析讨论,电路要实现哪些功能?完成下列题目:
【电路设计】(30min)
1.如何实现正反转?
电动机反转的条件:改变通入电动机定子绕组三相电源的相序。换相的方法:改变电源任意两相的接线。
请同学们将反转的主电路画在任务书上;
教师:现在分析正转的主电路、反转的主电路,它们有相同的元件吗,有不同的元件吗?有的话,能否把它们组合成一个主电路?
2、根据上个任务正转电路的控制回路,画反转电路的控制回路,填在任务书上。
3、将两个控制回路组合在一起:(电动机正转和反转的控制回路)
4、教师提问:大家看组合后的控制回路,如果在按下SB1时,不小心按下SB2,即KM1和KM2同时得电,会出现什么情况?
小组进行讨论分析,结合主回路、控制回路进行,并把结论写在任务书上。
5、要避免这种危险情况,就需要进行改进。
可以将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线圈回路中。同理也可以将接触器KM2的辅助常闭触点串入KM1的线圈回路。(显示接触器联锁正反转控制线路)
6.在电路中加入接触器的联锁,实现电动机的正转和反转功能。
设计意图:引导学生思考两个主电路怎么组合在一起;引导学生思考联锁的含义;培养学生的读图能力和观察能力。
设计意图:通过工作原理的讲解,培养学生独立思考能力及小组合作讨论能力,提高学生的思维创造力。
【接线与检测方法】(60min)
1、借助电工仿真软件,学生在电脑上模拟接线;提前了解容易出错的地方,掌握修改方法;多次试错,简单明了。
2、讨论主电路、控制电路的检查方法。
设计意图:模拟接线,如果错了,修改特别简单,节省实际操作的时间。检测方法是电路的重难点,掌握检测方法为排故打好基础。
【电路装调】(160min)
1、元件选择与检测:每个学生一个工位,检测本次任务所需的低压元件。
2、按图进行电路的安装、接线:
从上到下、从左到右;
3、进行自检,通过测量数值进行判断:
将测量的数值进行小组讨论,确认后拿给老师看;
4、通电试车
装好熔断器——合QF——按下正转启动按钮——电机正转——按下停止按钮电机停转——按下反转启动按钮——电机反转——按下停止按钮电机停转——拉下QF
5.通电不成功的,进行排故。
设计意图:意在通过实训的展开,让学生在做中去学习探究、发现问题和解决问题,培养学生的学习主动性,体现了以学生为主体的理念。
【总结评价】(35n)
1.展示:小组长上台总结本小组成员完成此任務的情况。
2.评价:每个同学完成学习评价表。
【拓展提高】
除了上述这个电路外,能否采用其他的方法实现三相异步电动机的正反转控制?如果能,请以小组为单位设计一个电路。
【教学反思】
《接触器联锁的正反转控制电路》是在正转连续控制电路的基础上进行的,要掌握这个控制电路,同学们需要理解相序的概念,以及理解联锁的概念。通过任务驱动法开展本次教学,同学们自学的兴致高了,能相互合作解决问题。完成这个控制电路后,对拓展提高的任务也感兴趣了,会自主找工具书查找如何改进电路。这一任务教学效果是比较显著的。
结束语
笔者通过实际教学,探索了任务驱动法在《接触器联锁的正反转控制电路》的应用。同学们以小组为单位,结合工作任务要求,对任务进行分析,设计出电路图,会进行电路的安装与调试。对于中职学生这一群体,需不断思考,采用有效的教学方法进行教学工作,做到因材施教,使学生对专业保持浓厚的学习兴趣。
参考文献
[1]人力资源和社会保障部教材办公室组织编写. 电气控制线路安装与检修.[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2010
[2]赵慧峰. 乔长君. 低压电气控制线路图册(二版).[M].北京:化学工业出版社,2013
[3]杨风.电工技术:电工学I.[M]. 北京:机械工业出版社,2009
(作者单位:深圳市第三职业技术学校)