Методическая разработка урока учебной практики по теме «Применение ПРА в электрических схемах включения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором».

Коми Республикаса йöзöс велöдан да том йöз политика министерство

Министерство образования и молодежной политики Республики Коми

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Сыктывкарский целлюлозно-бумажный техникум»

РАССМОТРЕН на заседании предметно- цикловой комиссии электротехнических дисциплин ГПОУ «СЦБТ» «__ »____ 2018 г.

УТВЕРЖДАЮ Зам.директора по УПР ГПОУ «СЦБТ» _________________Е.В. Соколова «___» ______________2018 г.

Методическая разработка урока учебной практики

по теме «Применение ПРА в электрических схемах включения

АД с к.з. ротором».

« »__________ 2018 г Преподаватель Лодырев В.Н.

Бинарный урок: Связь учебной практики и предмета электрооборудования с электротехникой.

ТЕМА УРОКА: Применение пускорегулирующей аппаратуры в схемах

включения асинхронного двигателя с короткозамкнутым

ротором.

ЦЕЛЬ УРОКА: Закрепить знания полученные на уроках теоретического

цикла, научить выбирать по справочнику

пускорегулирующую аппаратуру;

Определить их характеристику;

Научить читать электрические схемы;

Привить навыки сборки схем включения электродвигателей.

Воспитательная цель: показать взаимосвязь предметов специального цикла с учебной практикой; привить навыки самостоятельной работы, бережного отношения к инструменту и электрооборудованию.

МЕТОД ВЕДЕНИЯ УРОКА: КОМБЕНИРОВАННЫЙ

Материально техническое оснащение урока:

1.Планшеты с пускорегулирующей аппаратурой (3 варианта по 5 штук)

2.Магнитные пускатели прямого и поворотного хода – по 1шт.

3.Тепловое реле - 1шт.

4.Кнопочные посты одно и двух и трёхкнопочные – по1шт.

5.Наборы инструмента электромонтёра.

6.Соеденительные провода марки АПВ 1х1,5.

Дидактическое оснащение урока:

1.Таблица «Типы магнитных пускателей» с указанием задания по вариантам.

2.Ответы по выбору магнитных пускателей – 3 варианта.

3.Карточки – задания «Найти ошибки в тексте».

4.Кодоплёнка с правильными ответами для самопроверки к заданию «Найти

ошибки в тексте».

5.Карточка с вопросами контрольного диктанта.

6.Ответы к контрольному диктанту для проверки ассистентами.

7.Карточки «Схемы пуска асинхронного двигателя» - 4 шт.

8.Схемы прямого пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым

ротором 3 варианта с указанием номеров контактов ПРА, задействованных

в схеме.

9.Карточки с паспортными данными электродвигателей.

Наглядные пособия:

1.Плакат «Магнитные пускатели».

2.Плакат «Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором».

3.Схема прямого пуска АД с короткозамкнутым ротором на доске.

4.Плакаты «Техника безопасности при сборке электрической схемы.

5.Литература.

Литература используемая на уроке:

1.Справочник молодого электромонтёра по ремонту электрооборудования.

ЛИТЕРАТУРА для подготовки к уроку:

1.Таланчук Н. М. «О не педагогике».

2. Таланчук Н. М. «100 новых идей в педагогике».

3.Дьяков В. И. «Типовые расчёты по электрооборудованию».

4.Касаткин А. С. «Основы электротехники».

5.Голыгтин А. С., Ильиченко Л. А. «Устройство и обслуживание электрооборудования промышленных предприятий»

6. Корчагина Л. Н. «Что такое не педагогика».

7.Поляков Г. Е., Коварский А. Е. «Монтаж и эксплуатация промышленного оборудования».

Оформление доски к началу урока:

СХЕМА

Оформление основной доски к началу урока

Тема урока: применение ПРА в схемах включения Асинхронных двигателей.

№	Ф. И. О.	Контрольный диктант	Выбор МП	Найти ошибки	Индив. задание	Сборка схемы	Тест	Оценка по теории	Оценка по учебной практике
1
2
3
4
5

На рабочих местах студентов к началу урока имеются листы бумаги, справочники.

ПЛАН УРОКА

1.ВВОДНЫ ИНСТРУКТАЖ.

1. Организационная часть – 5 мин.

А) Проверка посещаемости, назначение дежурного

Б) Сообщение темы и цели урока (тему студенты записывают в

тетрадь)

В) Назначение ассистентов (три человека)

Г)Ознакомление студентов с таблицей оценки знаний, которая будет

заполнятся по мере повторения и изучения темы.

2.Повторение:

А – вступление: электродвигатель –основные приёмники

электрической энергии. Пуск и управление электродвигателями

осуществляется различными электроаппаратами. Это могут быть

аппараты ручного управления и автоматического управления. На

уроках теории Вы ознакомились с рубильниками, предохранителями,

магнитными пускателями, автоматическими выключателями.

Для изучения новой темы и успешной сборки схем пуска

электродвигателей Вам необходимо знать устройство и принцип

работы магнитного пускателя, теплового реле, кнопочной станции,

способы пуска асинхронных двигателей и их устройство.

Б) – контрольный диктант: из курса электротехники вспомним

устройство и принцип работы магнитного пускателя. Вам

предлагается контрольный диктант, состоящий из 10 вопросов.

Проверку произведут ассистенты, Критерии оценок:

10 правильных ответов – «5»

8 - 9 - «4»

6 – 7 - «3»

5 и менее - «2»

У всех на рабочих местах имеются листы бумаги.

Вопросы контрольного диктанта

№	Вопрос	№	Ответ
1.	Что такое магнитный пускатель	1.	Магнитный пускатель – это электромагнитный аппарат дистанционного управления, предназначенный для включения и отключения электрооборудования и защиты его от перегрузок.
2.	На каком физическом явлении основана работа магнитного пускателя.	2.	На явлении электромагнитной индукции.
3.	Перечислите основные серии магнитных пускателей.	3.	ПМЕ,ПМА, ПА, ПАЕ, ПА
4.	Как называется подвижная часть магнитной системы пускателя.	4.	Якорь.
5.	Для чего на сердечнике магнитного пускателя устанавливается короткозамкнутый виток.	5.	Для более плотного прилегания якоря к сердечнику, для устранения вибраций.
6.	Назовите виды контактов магнитного пускателя.	6.	Силовые контакты и блок – контакты.
7.	Назначение блок – контактов.	7.	Для блокировки кнопки «Пуск».
8.	Какой элемент применяется для защиты от токов перегрузки.	8.	Теплове реле.
9.	На какое напряжение могут быть выполнены катушки магнитных пускателей.	9.	На 220 и 380В.
10.	В цепях какого тока применяется магнитные пускатели.	10.	В цепях переменного тока.

По окончанию контрольного диктанта ассистенты собирают работы по колонкам и производя проверку.

В) Задание №1 2мин.
На образцах магнитных пускателей прямого и поворотного хода показать основные части пускателя.	К доске вызывается студент, который называет все основные части пускателей и показывает их на образцах: корпус, сердечник, якорь, катушка, силовые контакты подвижные и неподвижные, дугогасительная камера, блок – контакты, тепловое реле.

В) Задание №2 3мин.
По плакату «Магнитные пускатели» рассказать устройство, принцип работы магнитного пускателя и виды пускателей. Рассказать о правилах расшифровки марок пускателей	К планшету вызывается один студент.

В) Задание №3 5мин.
По характеристикам двигателя произвести расчёт и выбор магнитного пускателя и теплового реле для данного электродвигателя.	На рабочих местах студентов имеются карточки с паспортными данными электродвигателей и справочники для выбора аппаратуры. Один из студентов вызывается к доске, остальные производят расчёты в тетрадях.

Вопрос
Как производится выбор магнитного пускателя и теплового реле.	Магнитные пускатели и тепловые реле выбираются по наименьшему току, который определяется из формулы мощности.

Карточка с паспортными данными электродвигателя. ДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ Тип 4А100 2У3 № 100592 3~ 50Гц 40 кВт соsf 0,89 2880 об/мин ^/Y 220|380 В соsf 0,8913.6/7,8 А к. п. д. 86,5% 37 кг. 1978 г. I Р44 ГОСТ 183 – 66 режим S 1 кл. изол. В

Оформление задачи на переносной доске:

Дано: Р = 4кВт соsf 0,89 U = 380 В

Р=3 U I соsf

___Р______ =___4000_______= 6,8 А

I = 3 U I соsf 3 380 0,89

По справочнику из таблицы выбираем магнитный пускатель с Iном = А и I т.р. = А
Iном. = ?

Задание №4
По таблице магнитных пускателей из12 предложенных марок пускателей выбрать: 1вариант – реверсивные магнитные пускатели 2вариант – нереверсивные магнитные пускатели 3вариант – магнитные пускатели с тепловой защитой	Магнитные пускатели и тепловые реле выбираются по наименьшему току, который определяется из формулы мощности. 1вариант – ПМЕ – 113 ПМЕ – 214 ПАЕ – 213 ПАЕ – 314 2вариант – ПМЕ – 031 ПМЕ – 052 ПАЕ – 232 ПАЕ – 411 3вариант - ПМЕ – 052 ПМЕ – 214 ПАЕ – 232 ПАЕ – 314

Критерии оценок:

4 верных ответа – «5»

3верных ответа – «4»

2верных ответа – «3»

ЗАДАНИЕ№5

На рабочих местах имеются карточки «Найти ошибки в тексте» Ваша задача найти все ошибки, подчеркнуть их и под текстом написать правильные варианты

Карточки

«Найти ошибки в тексте»

Магнитный пускатель представляет собой устройство автоматического включения двигателей постоянного тока. Широко применяются магнитные пускатели серии ПМЕ и пришедшие им на замену ПМЛ. Эти пускатели защищают двигатель от перегрузок недопустимой продолжительности с помощью кнопочной станции. Пускатели собирают на металлическом основании. Подвижные контакты размещены внутри дугогасительной камеры, неподвижные – на якоре. Во избежание вибраций якоря в сердечнике электромагнита установлена пружина.

1.

2.

ПРИМЕР правильного выполнения задания по карточке «найти ошибки в тексте»

Магнитный пускатель представляет собой устройство автоматического включения двигателей постоянного тока. Широко применяются магнитные пускатели серии ПМЕ и пришедшие им на замену ПМЛ. Эти пускатели защищают двигатель от перегрузок недопустимой продолжительности с помощью кнопочной станции. Пускатели собирают на металлическом основании. Подвижные контакты размещены внутри дугогасительной камеры, неподвижные – на якоре. Во избежание вибраций якоря в сердечнике электромагнита установлена пружина.

1.Асинхронных двигателей.

2. Теплового реле.

3.Неподвижные.

4.Подвижные.

5.Установлен короткозамкнутый виток.

После выполнения задания ассистенты собирают ответы для проверки на экране текст с ошибками. Студенты читают по одному предложению, определяют ошибки, называя правильный ответ, вариант. Затем ассистенты проверяют задание.

ЗАДАНИЕ №6 - 5 мин.

Вспомним устройство теплового реле и кнопочной станции. Определите номера контактов этих аппаратов на планшетах.

На уроках теории и учебной практики мы изучили тепловое реле. Знаем, что основной частью теплового реле является нагревательный элемент и биметаллическая пластина, исполнительной частью служат контакты. Тепловое реле монтируют непосредственно на двигателе. Его контакты включаются непосредственно в цепь управления электродвигателя. В силовую цепь последовательно включается нагревательный элемент теплового реле. Изучены были и кнопки управления. Кнопки управления, скомплектованные в общем корпусе или на общем основании называются кнопочными станциями или постами и предназначены для замыкания и размыкания цепей управления пуско–регулирующей аппаратуры в схемах дистанционного управления электродвигателями. Каждый элемент имеет одну пару замкнутых контактов, которые определяются нажатием кнопки.

Рассказ сопровождается показом основных элементов и контактов на образцах.

По окончании студенты называют номера контактов, указанных на планшетах, по колонкам, т. К. предложено три варианта (см. схемы).

Изложение нового материала

Пускорегулирующая аппаратура служит для включения и отключения электродвигателей. Самым распространённым электродвигателем является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. По устройству и принципу работы этого электродвигателя выступит с докладом студент….Ф. И.

1. Устройство и принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (5мин).

На доску вывешивается плакат «Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором».

Вызывается студент с докладом:

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является самым распространённым электродвигателем, благодаря простоте конструкции, своей надёжности. Основными частями двигателя является статор и ротор. Сердечник- неподвижная часть. Он состоит из трёхфазной обмотки и сердечника. Сердечник собирают из штампованных листов для уменьшения вихревых токов, а следовательно для уменьшения нагрева.

Ротор- вращающая часть. Он состоит из сердечника и короткозамкнутой обмотки в виде «беличьего колеса». Концы обмотки статора выведены в клемную коробку для удобства подключения. Трёхфазная обмотка статора может быть соединена звездой и треугольником (показать на плакате).

Для питания электродвигателя к клеммам С₁ С₂ С₃ подключают питающий кабель. Для соединения звездой обмотки статора перемычками соединяют клеммы С₄ С₅ С₆ . Для соединения треугольником соединяют тремя паралельными перемычками клеммы С₁ и С₄ С₂ и С₅ С₃ и С₆.

СХЕМЫ

Соединение звездой. Соединение треугольником.

Работа любого электродвигателя основана на явлении электромагнитных сил. Рассмотрим работу асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

В трёхфазную обмотку статора подаётся трёхфазный переменный ток. Возникает вращающиеся магнитное поле. Оно пересекает короткозамкнутую обмотку ротора, в результате чего в ней появляется ток. А на проводник с током, расположенный в магнитном поле действует электромагнитная сила, которая приводит ротор во вращение. Но ротор будет вращаться с меньшей скоростью, чем магнитное поле. Отсюда название двигателя – асинхронный, т. к. скорости не равны.

2.Способы пуска асинхронных двигателе с короткозамкнутым ротором.

При включении электродвигатель потребляет из сети большой ток. Пусковой ток асинхронных двигателей в 5 – 7 раз больше номинального. Токи вызывают в сетях значительное снижение напряжения и отрицательно влияют на работу других электроприёмников.

Пуск асинхронных электродвигателей можно выполнить несколькими способами:

1.Прямым включение в сеть на малое напряжение

2.Переключение при пуске обмотки статора со звезды на треугольник.

3.Введением в цепь статора активных и реактивных резисторов.

4.С помощью автотрансформатора.

5.С использованием тиристорных преобразователей.

Тему студенты записывают в тетрадь.

При изложении вопроса на экране проектируется схемы.

Схема прямого пуска.

Прямой пуск применяют для асинхронных двигателей небольшой и средней мощности. Прямое включение двигателя на такое напряжение, сети обеспечивает максимальный пусковой момент, но связано с большими пусковыми токами, которые могут вызвать в сетях большие падения напряжений.

2.Схема включения АД переключением со звезды на треугольник.

Пуск переключением обмоток со звезды на треугольник применяют там, где требуется снижение пусковых токов, а пуск производится при небольшой нагрузке или вхолостую. Это возможно лишь в т. с., когда обмотки двигателя в нормальном режиме включены в треугольник. При этом подвоимое к статорной обмотке напряжение снижается в несколько раз и уменьшается пусковой ток. После того, как двигатель разгоняется, обмотки переключаются на треугольник. К обмотке статора прикладывается номинальное напряжение и двигатель входит на номинальный режим работ. Снижение напряжения при пуске в три раза уменьшает пусковой момент. Поэтому так могут пущены в ход двигатели под нагрузкой, не превышающей 40% номинальной.

3.Введением в цепь статора активных и реактивных резисторов.

Пуск с помощью активного сопротивления резистора в цепи статора применяют обычно для двигателей мощностью до 50кВт; при большой мощности с помощью индуктивного сопротивления. В момент пуска в цепь каждой фазы статора включается активный или индуктивный резистор, который индуктируется по достижении двигателем частоты вращения близкой к номинальной.

4.С помощью автотрансформатора.

Автотрансформаторный пуск вследствие большой стоимости пусковых устройств применяется лишь для высоковольтных к.з. двигателей большой мощности или в тех случаях, когда требуется значительное снижение пускового тока при сохранении достаточного пускового момента. Пуск с помощью автотрансформатора заключается в том, что на период пуска к двигателю подводят пониженное напряжение, а при достижении частоты вращения, близкой к номинальной, автотрансформатор шунтируют, к двигателю подводят такое напряжение сети.

5.С использованием тиристорных преобразователей.

В схеме пуска асинхронного двигателя с тиристорным преобразователем можно плавно повышать напряжение, меняя момент подачи управляющих импульсов на тиристоры, что позволяет ограничивать пусковые токи.

2.Прямой пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Объяснение схемы на доске по плану:

Схема любого пуска содержит силовую часть и цепь управления. В силовую цепь включается автоматический выключатель. Цепь подготовлена к пуску. Нажимаем кнопку «Пуск» ток от одной фазы С проходит через контакт кнопки «Стоп» и «Пуск» на катушку через контакты теплового реле к «нулю». На катушке создаётся магнитное поле, которое притягивает якорь к сердечнику. При этом замыкаются силовые контакты и блок-контакты. Двигатель получает питание, а блок-контакты блокируют кнопку «Пуск» и цепь питания катушки будет проходить через замкнутый контакт кнопки «Стоп» и блок-контакт.

Для остановки электродвигателя служит кнопка «Стоп». При её нажатии в цепи управления создаётся разрыв, катушка перестаёт получать питание, контакты размыкаются, электродвигатель останавливается.

При перегрузке срабатывает тепловое реле. При размыкании контактов теплового реле также происходит отключение электродвигателя.

1.Назначение элементов схемы.

2.Разбор схемы совместно со студентами.

3.Повторение работы схемы одним из студентов.

4.Обобщение вопроса мастером п/о.

5. Вопрос студентам: Как включить в схему катушку магнитного

пускателя на 380В? Ответ: Катушка на 380В включается между

любыми двумя фазами.

6. Задание: перечертить схему прямого пуска в рабочие тетради.

7. задание: На схеме прямого пуска, используя планшеты с ПРА,

указать номера контактов ПРА, задействованных в данной схеме.

Схема в тетради:

Задание выполняется по трём вариантам.

Самопроверка выполняется по вариантам по схемам на планшетах.

Вариант 1

4.Техника безопасности при сборке схем в кабинах.

1.Перед выполнением практической работы необходимо убедиться в

отсутствии напряжения в кабине, при этом сигнальная лампочка в кабине

не должна гореть.

2.Убедиться в наличии необходимого оборудования в кабине, исправности

этого оборудования.

3. Сборку схемы начинать с силовой части, но к источнику тока не

подключать до тех пор пока схема не будет полностью собрана и

обязательно проверена мастером.

4.При сборке схемы управления должен быть наименьший расход

материалов и наименьшее число соединений.

5.Провода прокладывать по кротчайшим расстояниям вертикально и

горизонтально через трубы или кабель-каналы. Не допускается прокладка

проводов под наклоном или провисание проводов. Схема должна быть

выполнена эстетично.

6.При зачистке проводов учитывать, что при соединении проводов под болт

защищается до 12мм провода, при соединении пестиком – 5-5-7мм.

Изоляция должна вплотную подходить к контакту.

7. Бережно относится к кнопочным станциям, т.к. их контакты легко

ломаются.

8. Не допускается переход из кабин в кабину.

4. Текущий инструктаж и самостоятельная работа студентов.

1.Выдоча инструмента (дежурный)

2.Ознакомление студентов с критериями оценок практических работ по

сборке схемы прямого пуска:

а)правильность прокладки проводов

б)организация рабочего места

в)Выполнение техники безопасности

г)правильность сборки схемы

д)нахождение ошибок в схемах

Работа в кабинах по сборе электрической схемы.

В процессе работы производится обход рабочих мест. При этом выполняется:

а) проверка организации рабочего места

б) проверка соблюдения требований к прокладке проводов

в) проверка соблюдения правил техники безопасности

г) проверка соблюдения последовательности сборки схем

д) проверка соответствия собираемой схемы чертежу

е) проверка собранных схем перед подачей напряжения в схему

ж)проверка аппаратуры и оборудования после разборки схемы

з) текущее инструктирование студентов по мере возникновения вопросов

и) создание в схеме неполадок с целью нахождения их студентами

По окончании работы студенты сдают рабочее место и инструмент.

Заключительный инструктаж

1.Общий анализ практической работы, Разбор ошибок, допущенных

студентами при сборке схемы и выявление их причин.

2.для закрепления пройденного материала и проверки усвоения проводится

итоговый тест, в который включены вопросы по теоретическому обучению

и по учебной практике.

ТЕСТ:

1.Выберите элементы, входящие в состав магнитной системы пускателя: 1балл

а)катушка

б)корпус

в)якорь

г)дугогасительная камера

д)тепловое реле

е)сердечник

2.Назначение теплового реле: 1балл

а)защита от токов перегрузки

б)защита от токов короткого замыкания

в)защита от повышенного напряжения

3.Расшифровать магнитный пускатель ПМЕ-211: 3балла

4.Что произойдёт, если в схеме прямого пуска катушку на 380В включить

на 220В: 1балл

а)короткое замыкание

б)гудение

в)не включится электродвигатель

5.Что произойдёт, если в цепь управления не включить контакты

теплового реле: 1балл

а)схема срабатывает

б)схема не срабатывает

6.Что произойдёт, если цепь управления переключить

с фазы С на фазу А: 1балл

а)короткое замыкание

б)ничего

в)двигатель будет вращаться в другую сторону

Ответ к тесту:

1 – 1,3,6;

2 –а;

3 – магнитный пускатель второй величины, открытого исполнения,

нереверсивный, без теплового реле.

4 – в

5 – б

6 – в

Критерии оценок за тест: «5» - 8баллов

«4» - 7баллов

«3» - 5баллов

«2» - 4балла и менее

Тест проверяют ассистенты

Объявление оценок

Выдача домашнего задания:

1.Повторить прямой пуск асинхронного двигателя.

2.Подготовить тему «Реверсивный пуск асинхронного двигателя».