緒論教學目的及要求：通過教學使學生了解電機及電力拖動技術的發展；明確課程的性質、課程所涵蓋的內容、學完本課程后所達到的要求。教學方式：理論講解與現場參觀重點難點：電機及電力拖動技術的發展本課程的性質及要求內容：一、電力拖動及其組成什么是電力拖動電力拖動是指用電動機拖動生產機械的工作機構使之運轉的一種方法。由于電力在生產、傳輸、分配、使用和控制等方面的優越性使電力拖動獲得了廣泛應用。電力拖動的應用目前在生產中大量使用的各式各樣的生產機械，如車床、鉆床、銑床、造紙機、軋鋼機等，都采用電力拖動。電力拖動系統的組成電力拖動系統作為機械設備的一部分，一般由四個子系統組成。1）電源電源是電動機和控制設備的能源，分為交流電源和直流電源。（AC、DC）（2）電動機電動機是生產機械的原動機，其作用是將電能轉換成機械能。電動機可分為交流電動機和直流電動機。（3）控制設備控制設備用來控制電動機的運轉，由各種控制電動機、電器、自動化元件及工業控制計算機等組成。（4）傳動機構傳動機構是在電動機與生產機械的工作機構之間傳遞動力的裝置，如減速箱、傳動帶、聯軸器等。電力拖動的特點（1）方便經濟電能的生產、變換、傳輸都比較經濟，分配、檢測和使用比較方便。（2）效率高電力拖動比蒸汽、壓縮空氣的拖動效率要高，且傳動機構簡單。（3）調節性能好電動機的類型很多，具有各種運行特性，可適應不同生產機械的需要，且電力拖動系統的啟動、制動、調速、反轉等控制簡便、迅速，能實現較理想的控制目的。（4）易于實現生產過程的自動化由于電力拖動可以實現遠距離控制與自動調節，且各種非電量（如位移、速度、溫度等）都可以通過傳感器轉變為電量作用于拖動系統，因而能實現生產過程的自動化。二、電力拖動的發展過程始于19世紀60?70年代的第二次工業技術革命，是以電力的廣泛應用為顯著特點的。從此人類社會由蒸汽機時代步入了電氣化時代在法拉第電磁感應定律基礎上，一系列電氣發明相繼出現。1866年，德國工程師西門子制成發電機；1870年比利時人格拉姆發明了電動機，電力開始成為取代蒸汽來拖動機器的新能源。隨后，各種用電設備相繼出現。1882年法國學者德普勒發明了遠距離送電的方法。同年，美國著名發明家愛迪生創建了美國第一個火力發電站，把輸電線結成網絡。從此電力作為一種新能源而廣泛應用。那時，電機剛剛在工業上初步應用，各種電機初步定型，電機設計理論和電機設計計算初步建立。按電力拖動系統中電動機的組合數量來分，電力拖動的發展過程經歷了成組拖動、單電動機拖動和多電動機拖動三個階段。19世紀末電動機逐步取代蒸汽機以后，最初采用成組拖動，即由一臺電動機拖動傳動軸，再由傳動軸通過傳動帶分別拖動多臺生產機械。這種拖動方式能量損耗大，效率低，不安全，且不能利用電動機的調速性能，不能實現自動控制，因此已被淘汰。20世紀20年代開始采用單電動機拖動，即由一臺電動機拖動一臺生產機械，從而簡化了中間傳動機構，提高了效率，同時可充分利用電動機的調速性能，易于實現自動控制。20世紀30年代，隨著現代工業生產的迅速發展，生產機械越來越復雜，一臺生產機械上往往有許多運動部件，如果仍用一臺電動機拖動，傳動機構將十分復雜，因此出現了一臺生產機械中由多臺電動機分別拖動不同的運動部件的拖動方式，稱為多電動機拖動。這種拖動簡化了生產機械的傳動機構，提高了傳動效率，且容易實現自動控制，提高勞動生產率。目前常用的生產機械大多數采用這種拖動方式。從電力拖動的控制方式來分，可分為斷續控制系統和連續控制系統兩種。在電力拖動發展的不同階段兩種拖動方式占有不同的地位，且呈現交替發展的趨勢。隨著電力拖動的出現，最早產生的是由手動控制電器控制電動機運轉的手動斷續控制方式。隨后逐步發展為由繼電器、接觸器和主令電器等組成的繼電接觸式有觸點斷續控制方式。這種控制系統結構簡單工作穩定、成本低、維護方便，不僅可以方便地實現生產過程的自動化，而且可實現集中控制和遠距離控制，所以目前生產機械中仍廣泛采用。但這種控制只有通和斷兩種狀態，其控制作用是斷續的，即只能控制信號的有無，而不能連續地控制信號的變化。為了適應控制信號連續變化的場合，又出現了直流電動機連續控制。這種控制方式可充分利用直流電動機調速性能好的特點，得到高精度、寬范圍的平滑調速系統。屬于這種連續控制的系統有：20世紀30年代出現的直流發電機一電動機組調速系統；40~50年代的交磁電機擴大機一直流發電機一電動機調速系統以及60年代出現的晶閘管一直流電動機調速系統。近年來，隨著電子技術和控制理論的不斷發展，相繼出現了順序控制、可編程無觸點斷續控制、采樣控制等多種控制方式。在電動機的調速方面，已形成了電子功率器件與自動控制相結合的領域。不但晶閘管一直流電動機調速系統得到了廣泛應用，而且交流變頻調速技術發展迅速，在許多領域交流電動機變頻調速系統有取代晶閘管一直流電動機調速系統的趨勢。三、本課程的性質、內容、任務和要求本課程是中等職業技術學校電氣維修專業的一門集專業理論與技能訓練于一體的課程。主要內容包括：常用低壓電器及其拆裝與維修；電動機的基本控制線路及其安裝、調試與維修；常用生產機械的電氣控制線路及其安裝、調試與維修；電動機的自動調速系統及其調試與維修。通過本課程的學習，掌握與電力拖動有關的專業理論知識和操作技能，培養理論聯系實際和分析解決一般技術問題的能力，達到國家規定的中級維修電工技術等級標準的要求。其基本要求是：掌握常用低壓電器的功能、結構、工作原理、選用原則及其拆裝維修方法；掌握電動機基本控制線路的構成、工作原理、分析方法及其安裝、調試與維修；掌握常用生產機械電氣控制線路的分析方法及其安裝、調試與維修；熟悉晶閘管——直流電動機調速系統、交磁電機擴大機調速系統以及變頻調速系統的工作原理、分析方法及其調試與維修。四、學習中應注意的問題在學習本課程的過程中，應注意以下幾點：正確處理理論學習與技能訓練的關系，在認真學習理論知識的基礎上，注意加強技能訓練。密切聯系生產實際，多觀察，勤學苦練，注意積累經驗，總結規律，逐步培養獨立分析和解決實際問題的能力。學習中注意及時復習相關課程的有關內容。4．在技能訓練過程中，要注意愛護工具和設備，節約原材料，嚴格執行電工安全操作規程，做到安全、文明生產.習題電力拖動系統由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？電力拖動的優點有哪些？按電動機的組合數量來分電力拖動的發展經歷了哪幾個階段？第一單元常用低壓電器及其安裝、檢測與維修知識拓展：電器：凡是根據外界特定的信號或要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續或連續地改變電路參數，實現對電路或非電現象的切換、控制、保護、檢測和調節的電氣設備均稱為電器。（是接通和斷開電路或調節、控制和保護電路及電氣設備用的電工器具。）電器的分類：按工作電壓等級分類（1） 高壓電器用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器。例如高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓熔斷器等。（2） 低壓電器用于交流50Hz（或60Hz）,額定電壓為1200V以下；直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器。例如接觸器、繼電器等。2?按動作原理分類（1）手動電器用手或依靠機械力進行操作的電器，如手動開關、控制按鈕、行程開關等主令電器。（2）自動電器借助于電磁力或某個物理量的變化自動進行操作的電器，如接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。3.按用途分類（1） 控制電器用于各種控制電路和控制系統的電器,例如接觸器、繼電器、電動機起動器等。（2） 主令電器用于自動控制系統中發送動作指令的電器，例如按鈕、行程開關、萬能轉換開關等。（3） 保護電器用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器、各種保護繼電器、避雷器等。（4） 執行電器指用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。（5） 配電電器用于電能的輸送和分配的電器，例如高壓斷路器、隔離開關、刀開關、自動空氣開關等。4?按工作原理分類（1）電磁式電器依據電磁感應原理來工作，如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。（2）非電量控制電器依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器、溫度繼電器等。低壓電器的應用：廣泛應用于輸配電系統和電力拖動系統中，在工農業生產、交通運輸和國防工業中起著極其重要的作用。隨著科學技術的迅猛發展，工業自動化程度不斷提高，供電系統的容量不斷擴大，低壓電器的使用范圍也日益擴大，其品種規格不斷增加，產品的更新換代速度加快。同時，低壓電器的額定電壓等級有相應提高的趨勢，電子技術也廣泛應用于低壓電器中，無觸點電器的應用逐步推廣。課程進行時：課題一低壓電器的分類和常用術語任務目標：1、熟悉低壓電器的分類方法2、知道常用術語的含義任務提出：CK6140H型數控車床的運行控制使用的器件？由接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等構成的控制線路來實現它的運行。以上的器件通過一定的連接組合就形成了配電盤。問題：是否所有的生產機械都采用相同型號規格的電器？一、低壓電器的分類按低壓電器的用途和所控制的對象，可分為低壓配電電器和低壓控制電器兩類。1、低壓配電電器低壓配電電器包括刀開關、組合開關、熔斷器和斷路器等，主要用于低壓配電系統及動力設備中。2、低壓控制電器低壓控制電器包括接觸器、繼電器、電磁鐵等，主要用于電力拖動與自動控制系統中。按低壓電器的動作方式，可分為自動切換電器和非自動切換電器兩類。（1）自動切換電器自動切換電器是依靠電器本身參數的變化或外來信號的作用，自動完成接通或分斷等動作，如接觸器、繼電器等。2）非自動切換電器非自動切換電器主要依靠外力（如手控）直接操作來進行切換，如按鈕、刀開關等。按低壓電器的執行機構，可分為有觸點電器和無觸點電器兩類。（1）有觸點電器有觸點電器具有可分離的動觸點和靜觸點，利用觸點的接觸和分離來實現電路的通斷控制。（2）無觸點電器無觸點電器沒有可分離的觸點，主要利用半導體元器件的開關效應來實現電路的通斷控制。知識拓展：低壓電器是如何分類的低壓電器根據它在電氣線路中所處的地位和作用，通常按三種方式分類：1、按低壓電器的作用分類（1）控制電器這類電器，主要用于電力傳動系統中（電力拖動和自動控制系統）。主要有起動器、接觸器、控制繼電器、控制器、主令電器、電阻器、變阻器、電壓調整器及電磁鐵等。主要技術要求是有適當的轉換能力、操作頻率高、電壽命和機械壽命長等。（2）配電電器這類電器，主要用于低壓配電系統和動力設備中（電力網絡系統）,主要有刀開關和轉換開關、熔斷器、斷路器等。主要技術要求是分斷能力強、限流效果好、動穩定和熱穩定性高，操作過電壓較低。2、按低壓電器的動作方式分類（1） 手控電器這類電器是指依靠人力直接操作來進行切換等動作的電器，如刀開關、負荷開關、按鈕、轉換開關等。（2） 自控電器這類電器是指按本身參數（如電流、電壓、時間、速度等的變化或外來信號而自動進行工作的電器，如各種型式的接觸器、繼電器等。3、按低壓電器有、無觸點分類（1） 有觸點電器前述各種電器都是有觸點的，由有觸點的電器組成的控制電路又稱為繼電——接觸控制電路。（2） 無觸點電器用晶體管或晶閘管做成的無觸點開關、無觸點邏輯元件等屬于無觸點電器。在我國經濟建設和人民生活中，電能的應用越來越廣泛。實現工業、農業、國防和科學技術的現代化，就更離不開電氣化。為了安全、可靠地使用電能，電路中就必須裝有各種電氣設備。這些電氣設備統稱為電器。它按工作電壓等級可分為高壓電器和低壓電器兩大類。習慣上3KV以上電路的電器統稱為高壓電器。低壓電器是用于交流50Hz或60Hz、額定電壓在1200V及以下、或直流1500V及以下電路中的電器。它在電力系統中起保護、控制、調節、轉換和通斷作用。低壓電器按用途和控制對象不同大致可分為：還可按外売防護等級、污染等級、安裝類別、防觸電等級、手動或自動操作方式等分類。低壓不等于安全電壓，如家庭中的插座、照明燈具、電熱水器、取暖器、冰箱、電視機、空調、音響設備等的電壓在110V~220V之間，屬于低壓，但遠遠超過了我國規定的36V及以下的安全電壓范圍。二、低壓電器的常用術語1、通斷時間從電流開始在開關電器一個極流過瞬間起，到所有極的電弧最終熄滅瞬間為止的時間間隔。2、 燃弧時間電器分斷過程中，從觸頭斷開（或熔體熔斷）出現電弧的瞬間開始，至電弧完全熄滅為止的時間間隔。3、 分斷能力電器在規定的條件