機電傳動控制的基礎教學與實例應用

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教師的任務是“引導”，不是一味的“講”，需要提出問題，然后調動學生的積極性，引導學生自己去探究。學生的任務不在是被動的“聽”，是通過個人主動的學習、思考，將自己所學知識應用于解決實際問題，從而獲取新知識。教學的過程一般是“導入實例—問題的提出—分析探究—解決問題—結論”。該教學方法貼近生產實踐，能夠將單調的課堂講授轉變為探究實際問題的解決方法，非常適合《機電傳動控制》這類對學生來說，知識點多、難度大的機電專業課。

一、從實例入手，提出問題引發學生興趣

教師要圍繞控制電路的內容，找出恰當的實例問題作為課程的前導，要調動學生的求知欲。通過提出實例問題引發學生的興趣，讓學生充分利用已學知識點去思考，調動學習的積極性和主動性。對于該節內容，以異步電動機的如何啟動為例。首先，授課時通過復習提出異步電動機啟動的要求。異步電動機啟動的主要性能要求是：一、要有足夠大的啟動轉矩。二、啟動電流越小越好。由于電動機啟動的瞬間，轉子處于靜止狀態，啟動電流可達額定電流的5～7倍，但由于功率因數的存在，啟動轉矩卻不大，這就導致了啟動性能與生產機械對電動機的要求相矛盾。

二、結合實例進行分析

整個探究活動室圍繞問題展開的，也因問題得出結論而結束，問題設計與展示，關系到整個教學能否達到目的。在對異步電動機啟動進行分析過程中，由上述的電機啟動要求引出問題———哪些條件允許的情況下可以直接啟動？教師引導學生復習前面的已學知識點：由于啟動電流大，那么就要考慮到變壓器容量。有獨立變壓器供電的情況下，如果生產要求電動機頻繁啟動，那么要求電機功率小于變壓器容量的20%。電動機不經常啟動，則電機的功率可小于變壓器容量的30%。在這種情況下，可以直接啟動，要求空載或者輕載。接著探究電機啟動為什么用接觸器啟動？電動機能否直接通過刀閘接電源？同學們自己經過思考探究后得出普通刀閘在分斷電源時有電弧產生，工作人員在生產中手上經常有汗漬，有安全隱患。另一方面，生產中停電后若生產者沒有斷開刀閘就離開生產現場，供電恢復后，生產現場無人值守，會引發安全事故。所以生產用電機以接觸器啟動為佳，通過學生自己分析得出的結論，掌握的知識更牢固。

三、分析由淺入深，逐步遞進

通過一系列分析探究后得到結論，由于安全生產的要求，啟動電機我們使用接觸器控制，接觸器有滅弧裝置，具有安全性。同時停電發生后，由于線圈失電導致主觸點恢復常態。若恢復供電再次生產時，需重新啟動。這就避免了生產人員大意忘記切斷電源帶來的生產危害。這時導出直接啟動的控制電路。問題進一步深化，若生產條件不適合直接啟動，那么就要對啟動電流進行限制，如何啟動電機呢？誘導學生先假設電機正常運行時，定子的連接方法若為△。引導學生考慮Y連接與△的區別，△啟動電流是Y啟動電流的三倍。然后啟發學生分兩步完成啟動操作。先使用Y連接啟動，啟動結束，然后再轉為△連接，使得電機正常運行。調動學生走到這一步后，又帶來新的問題：電機如何Y連接，如何△連接？如何從Y連接轉為△連接？通過思考，學生發現這和電機接線盒上的接線端子與定子三相繞組接線相關。知識點通過一個實例得到了串聯

四、回歸實例，解決問題

如何實現Y-△降壓啟動？引入Y-△降壓啟動控制電路。此時，結合上面講到的知識點，將不同章節的知識點串接起來。通過實例探究一步步分析得出為什么要用Y-△降壓啟動，這比只講授其如何轉換Y-△的效果明顯好許多。在此基礎上可再進一步探究，如果電機正常運行時定子連接是Y又如何處理？并由此將控制電路展開，介紹其他的電機啟動控制電路。如定子串接電阻降壓啟動控制電路等。理論知識講解完畢之后，進行總結：回歸到課堂開始提出的問題———怎樣實現電機的啟動？學生經過自己的探究，認識到具體的生產情況不同，啟動方法也不相同。并通過這一實例主線把不同章節的知識點串接起來，使學生通過分析對已經學習過的內容加以靈活應用。

最后，通過“機電傳動控制”實例探究式新教學模式的實施，課堂效果有很大進步，更能提升學生對該課程的興趣，同時加深了學生對理論知識的掌握。增強了學生分析問題、解決問題的能力。需要指出的是，在教學過程中，教學方法應靈活，不拘于某一固定模式，只要有利于學生掌握知識的教學方法，都可以大膽嘗試，也可以嘗試幾種教學模式融合在一起。針對不同教學個體和教學對象找出最佳教學方法是每位教師的職責。

本文作者：熊曉松 熊建橋 單位：武漢科技大學 南京工程學院