中職電動機正反轉(zhuǎn)教學(xué)教案示范一、課程信息課程名稱：電機與電氣控制技術(shù)授課班級：中職機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)二年級授課學(xué)時：2學(xué)時（90分鐘，理實一體化）授課教師：[姓名]教學(xué)環(huán)境：理實一體化教室（配備三相異步電動機、交流接觸器、按鈕開關(guān)、熱繼電器、萬用表、電源箱、接線板等實驗器材；安裝電路仿真軟件）二、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)（1）理解三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的工作原理（核心：改變電源相序）；（2）掌握正反轉(zhuǎn)控制電路的組成（主電路、控制電路）及各元件的作用（接觸器、按鈕、熱繼電器）；（3）明確“自鎖”“互鎖”的功能（自鎖：保持電機連續(xù)運轉(zhuǎn)；互鎖：防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合導(dǎo)致短路）。2.技能目標(biāo)（1）能正確識別與檢測正反轉(zhuǎn)控制電路的元件（接觸器、按鈕、熱繼電器）；（2）能獨立完成正反轉(zhuǎn)控制電路的接線與通電調(diào)試；（3）能排查正反轉(zhuǎn)控制電路的常見故障（如“正轉(zhuǎn)正常反轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)”“按啟動按鈕電機不轉(zhuǎn)”等）。3.情感態(tài)度目標(biāo)（1）培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕?guī)范與安全意識（通電前檢查、斷電操作）；（2）提升團隊協(xié)作能力（小組分工接線、故障排查）；（3）激發(fā)對電機控制技術(shù)的興趣（聯(lián)系工廠實際應(yīng)用）。三、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點（1）電動機正反轉(zhuǎn)的工作原理（改變電源相序）；（2）正反轉(zhuǎn)控制電路的接線方法（主電路相序調(diào)整、控制電路自鎖與互鎖設(shè)計）；（3）安全操作規(guī)范（斷電接線、通電前檢查）。2.教學(xué)難點（1）“互鎖”功能的邏輯理解（防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合）；（2）常見故障的排查思路（從電源到負(fù)載逐步定位問題）。四、教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動法：以“實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)控制”為核心任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動探究；項目教學(xué)法：將“元件識別→電路設(shè)計→接線調(diào)試→故障排查”整合為項目，分步完成；演示法：教師演示元件檢測、接線流程與故障排查方法，規(guī)范操作；小組合作法：4人一組，分工負(fù)責(zé)元件檢測、接線、調(diào)試、記錄，培養(yǎng)團隊精神；故障模擬法：教師故意設(shè)置常見故障（如“反轉(zhuǎn)接觸器線圈斷路”“互鎖觸點接觸不良”），讓學(xué)生動手排查，提升解決問題能力。五、教學(xué)準(zhǔn)備1.器材準(zhǔn)備三相異步電動機（1臺/組）；交流接觸器（2個/組，型號：CJ20-10）；按鈕開關(guān)（3個/組，其中1個停止按鈕（常閉）、2個啟動按鈕（常開））；熱繼電器（1個/組，型號：JR36-20）；電源箱（三相380V/單相220V，1個/組）；萬用表（1個/組）；導(dǎo)線（若干/組，規(guī)格：BV1.5mm2）；安裝板（1塊/組）。2.軟件與資料準(zhǔn)備電路仿真軟件（如“電工仿真平臺”，用于課前模擬接線）；課件（含正反轉(zhuǎn)應(yīng)用場景、電路圖、操作步驟）；實驗指導(dǎo)書（含元件參數(shù)、接線流程、故障排查指南）。六、教學(xué)過程設(shè)計（一）情境導(dǎo)入（5分鐘）教師活動：播放工廠傳送帶正反轉(zhuǎn)、機床主軸換向的視頻，提問：“視頻中電動機既能正轉(zhuǎn)又能反轉(zhuǎn)，是如何實現(xiàn)的？”“如果同時按正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)按鈕，會發(fā)生什么？”學(xué)生活動：觀察視頻，思考問題，發(fā)表觀點。設(shè)計意圖：用實際應(yīng)用場景激發(fā)興趣，引出課題“電動機正反轉(zhuǎn)控制”。（二）知識回顧與探究（15分鐘）1.復(fù)習(xí)點動控制（5分鐘）教師活動：展示點動控制電路圖（按鈕→接觸器→電機），提問：“點動控制的缺點是什么？”（松開按鈕電機停止）“如何讓電機保持運轉(zhuǎn)？”（引入自鎖：接觸器常開觸點并聯(lián)在啟動按鈕兩端）。學(xué)生活動：回憶點動控制原理，回答問題。2.探究正反轉(zhuǎn)原理（5分鐘）教師活動：展示三相異步電動機定子繞組接線圖，講解：“電機轉(zhuǎn)向由相序決定，交換任意兩相相線，相序改變，轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)?！庇秒姍C模型演示：交換L1與L3相線，電機從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)。學(xué)生活動：觀察模型，記錄相序與轉(zhuǎn)向的關(guān)系。3.設(shè)計控制電路（5分鐘）教師活動：提出問題：“如果直接用兩個接觸器分別控制正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，會有什么問題？”（同時吸合導(dǎo)致主電路短路）“如何防止這種情況？”（引入互鎖：將正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器線圈回路，反之亦然）。展示正反轉(zhuǎn)控制電路圖（見圖1），講解各元件作用：主電路：KM1控制正轉(zhuǎn)（相序L1→U1、L2→V1、L3→W1），KM2控制反轉(zhuǎn)（相序L1→U1、L3→V1、L2→W1，交換L2與L3）；控制電路：SB1（正轉(zhuǎn)啟動，常開）、SB2（反轉(zhuǎn)啟動，常開）、SB3（停止，常閉）、KM1（正轉(zhuǎn)接觸器）、KM2（反轉(zhuǎn)接觸器）、FR（熱繼電器，過載保護）；自鎖：KM1常開觸點并聯(lián)在SB1兩端（保持正轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)），KM2常開觸點并聯(lián)在SB2兩端（保持反轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)）；互鎖：KM1常閉觸點串聯(lián)在KM2線圈回路（防止KM1與KM2同時吸合），KM2常閉觸點串聯(lián)在KM1線圈回路。學(xué)生活動：分析電路圖，標(biāo)注自鎖與互鎖觸點的位置，理解其功能。（三）技能訓(xùn)練（45分鐘）1.元件識別與檢測（10分鐘）教師活動：展示接觸器、按鈕、熱繼電器，講解元件結(jié)構(gòu)與參數(shù)（如接觸器線圈電壓220V、主觸點額定電流10A）；演示檢測方法：接觸器：用萬用表測線圈電阻（正常為____Ω），測主觸點（未通電時斷開）、輔助常開（斷開）、輔助常閉（閉合）；按鈕：測停止按鈕（常閉，未按下時導(dǎo)通）、啟動按鈕（常開，按下時導(dǎo)通）；熱繼電器：測發(fā)熱元件（導(dǎo)通）、常閉觸點（未過載時導(dǎo)通）。學(xué)生活動：分組檢測元件，記錄檢測結(jié)果，判斷元件好壞。2.電路接線（20分鐘）教師活動：強調(diào)安全操作規(guī)范：“接線前斷開電源，先接主電路再接控制電路，先接零線再接火線?！毖菔窘泳€步驟：（1）固定元件：將接觸器、按鈕、熱繼電器安裝在安裝板上（布局：電源開關(guān)→接觸器→熱繼電器→電機，按鈕在右側(cè)）；（2）主電路接線：電源L1、L2、L3接電源開關(guān)輸入端，輸出端接KM1、KM2主觸點輸入端；KM1主觸點輸出端接電機U1、V1、W1；KM2主觸點輸出端接電機U1、W1、V1（交換V1與W1）；熱繼電器FR發(fā)熱元件串聯(lián)在L1與KM1主觸點之間；（3）控制電路接線：電源零線N接停止按鈕SB3一端，SB3另一端接FR常閉觸點一端，F(xiàn)R另一端接正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1一端，SB1另一端接KM1線圈一端，KM1線圈另一端接電源火線L2；SB1并聯(lián)KM1常開觸點（自鎖）；KM1常閉觸點串聯(lián)在KM2線圈回路（互鎖），同理接反轉(zhuǎn)電路。學(xué)生活動：分組接線，教師巡視指導(dǎo)，糾正錯誤（如主電路相序接反、控制電路互鎖觸點接錯）。3.通電調(diào)試（10分鐘）教師活動：強調(diào)通電前檢查：“用萬用表測主電路絕緣電阻（≥0.5MΩ），測控制電路電壓（閉合電源開關(guān)，測停止按鈕兩端電壓應(yīng)為220V）?！毖菔菊{(diào)試步驟：（1）正轉(zhuǎn)調(diào)試：閉合電源開關(guān)，按SB1，觀察KM1吸合（有“咔嗒”聲），電機正轉(zhuǎn)；松開SB1，電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)（自鎖有效）；按SB3，KM1斷開，電機停止；（2）反轉(zhuǎn)調(diào)試：按SB2，觀察KM2吸合，電機反轉(zhuǎn)；松開SB2，電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)；按SB3停止；（3）測試互鎖：同時按SB1與SB2，觀察KM1、KM2是否吸合（正常情況下不會同時吸合，互鎖有效）。學(xué)生活動：分組調(diào)試，記錄調(diào)試結(jié)果，若有問題（如電機不轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)向不變），自行檢查接線。4.故障排查（5分鐘）教師活動：故意設(shè)置故障（如“反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈斷路”），讓學(xué)生排查。提問：“按SB2電機不轉(zhuǎn)，可能的原因有哪些？”（KM2線圈壞、SB2壞、互鎖觸點接觸不良、主電路接線錯誤）。指導(dǎo)學(xué)生用萬用表排查：“從電源開始，逐步測量電壓，看哪里沒有電壓?！睂W(xué)生活動：分組排查故障，記錄排查過程與結(jié)果，匯報解決方法。（三）故障模擬與排查（15分鐘）教師活動：設(shè)置2個常見故障（如“正轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)”“按啟動按鈕電機不轉(zhuǎn)”），發(fā)放故障卡（如“故障1：反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈斷路”）。學(xué)生活動：分組根據(jù)故障卡排查，用萬用表測量，記錄排查步驟（如“測KM2線圈兩端電壓，有220V但不吸合，判斷線圈壞”），匯報結(jié)果。教師活動：點評各組排查情況，總結(jié)常見故障及解決方法（見表1）。故障現(xiàn)象可能原因解決方法按正轉(zhuǎn)按鈕電機不轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1壞（常開不閉合）更換SB1正轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈斷路更換KM2線圈同時按正反轉(zhuǎn)按鈕，短路互鎖觸點未接或接觸不良檢查互鎖觸點接線電機轉(zhuǎn)但轉(zhuǎn)向不變主電路相序未改變交換任意兩相相線（四）總結(jié)與拓展（10分鐘）1.總結(jié)（5分鐘）教師活動：提問：“正反轉(zhuǎn)的核心是什么？”（改變相序）“控制電路的關(guān)鍵是什么？”（自鎖保持運轉(zhuǎn)，互鎖防止短路）“安全操作的要點是什么？”（斷電接線、通電前檢查）。總結(jié)本節(jié)課重點：“原理→接線→調(diào)試→故障排查”的邏輯鏈。學(xué)生活動：回答問題，梳理知識框架。2.拓展（5分鐘）教師活動：展示PLC控制正反轉(zhuǎn)的電路圖（用PLC替代接觸器、按鈕），講解：“PLC通過程序控制繼電器輸出，更靈活，可實現(xiàn)定時、計數(shù)等功能?！辈シ抛冾l器控制正反轉(zhuǎn)的視頻（電機轉(zhuǎn)速可調(diào)），提問：“變頻器控制正反轉(zhuǎn)的優(yōu)勢是什么？”（無需改變相序，轉(zhuǎn)速可調(diào)）。學(xué)生活動：觀察視頻，思考問題，了解先進控制技術(shù)。七、板書設(shè)計電動機正反轉(zhuǎn)控制1.核心原理：改變電源相序（交換任意兩相）2.控制電路設(shè)計：自鎖：接觸器常開觸點并聯(lián)啟動按鈕（保持運轉(zhuǎn)）互鎖：接觸器常閉觸點串聯(lián)對方線圈（防止短路）3.電路圖（簡化）：主電路：電源→開關(guān)→接觸器→熱繼電器→電機（正反轉(zhuǎn)相序不同）控制電路：電源→停止按鈕→熱繼電器→啟動按鈕→接觸器線圈→電源（帶自鎖、互鎖）4.安全提示：斷電接線、通電前檢查、禁止觸摸帶電部分八、作業(yè)布置1.畫圖：繪制正反轉(zhuǎn)控制電路圖，標(biāo)注元件名稱、接線端子（如KM1主觸點L1→U1）；2.實驗報告：記錄接線步驟、遇到的問題及解決方法（如“接線時把互鎖觸點接反了，導(dǎo)致反轉(zhuǎn)不能轉(zhuǎn)，后來老師指導(dǎo)后糾正了”）；3.拓展任務(wù)：找身邊的正反轉(zhuǎn)應(yīng)用例子（如洗衣機脫水桶、電動車電機），拍照并說明其工作原理（如“洗衣機脫水桶通過電機正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)衣物均勻分布”）。九、教學(xué)反思1.效果評價知識目標(biāo)：通過提問與作業(yè)檢查，學(xué)生能說出正反轉(zhuǎn)原理與控制電路的關(guān)鍵（自鎖、互鎖）；技能目標(biāo)：80%以上學(xué)生能獨立完成接線與調(diào)試，70%能排查常見故障；情感目標(biāo)：小組合作積極，能遵守安全規(guī)范，對電機控制技