5x - Всероссийский фестиваль педагогического творчества

Профессиональный конкурс работников образования
ВСЕРОССИЙСКИЙ ИНТЕРНЕТ КОНКУРС
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
(2012/13 учебный год)
ГБОУ СПО (ССУЗ) «Карталинский многоотраслевой техникум»
Номинация конкурса:
Педагогические идеи и технологии: профессиональное образование
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА
«Рабочие характеристики асинхронного
двигателя»
Автор: Лисицына Людмила Прокофьевна,
преподаватель спецтехнологии
2013
Пояснительная записка
Реализация
Федерального
государственного
образовательного
стандарта - формирование общих и профессиональных компетенций.
Профессиональные компетенци для профессии начального
профессионального
образования:
«Электромонтер
устройств
сигнализации, централизации, блокировки (СЦБ)» 190901.02 –
- Монтаж устройств СЦБ.
- Техническое обслуживание оборудования устройств СЦБ.
- Ремонт устройств СЦБ и контроль соответствия технологическим
параметрам.
Цели и задачи дисциплины «Электротехника» – требования к
результатам освоения дисциплины:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
- читать электрические схемы и чертежи;
- собирать простейшие электрические цепи;
- измерять параметры электрических цепей.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- основные положения электротехники, методы расчета простых
электрических цепей;
- принципы работы типовых электронных устройств;
- устройство и принцип действия электропитающих установок и систем
СЦБ.
В настоящее время асинхронные двигатели
являются самыми
распространенными электрическими машинами. Они потребляют около 50%
вырабатываемой электроэнергии. Такое широкое распространение
асинхронные электродвигатели получили из-за своей конструктивной
простоты, низкой стоимости, высокой эксплуатационной надежности.
Наиболее важные номинальные величины
специальном щитке электрического двигателя.
(слайд 4).
указываются
на
Тема: « Рабочие характеристики асинхронного двигателя»
План-конспект урока
1. Цели урока:
обучения: сформировать у обучащихся систему знаний об асинхронных
двигателях;
научить учащихся, опираясь на знание ими курсов физики и
ЭМВ, определять мощность, к. п. д., соѕ φ в двигателях
переменного тока;
развития: развитие умений анализировать, сравнивать,
классифицировать, делать обобщающие выводы;
развитие умений применять полученные профессиональные
знания в будущей профессии;
формирование технического мышления;
воспитания: влиять на формирование положительного интереса
к будущей профессии;
способствовать возникновению интереса к развитию
науки и техники;
привить учащимся сознательное понимание
необходимости получения прочных знаний
по электротехнике.
Формируемые компетенции:
Знание:
• - устройства и принципа действия электропитающих установок и
систем СЦБ;
• устройства и принципа действия асинхронных двигателей;
• Понимать сущность и социальную значимость своей будущей
профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
2. Тип урока: урок изучения нового учебного материала.
3. КМО (комплексно-методическое обеспечение):
комплект наглядных пособий по электрическим двигателям
переменного тока;
плакаты: «Вращающееся магнитное поле»,
«Трехфазный асинхронный двигатель»,
«Магнитный пускатель»; презентация «Рабочие
характеристики асинхронного двигателя»; карточки-задания,
мультимедийный проектор.
4. Актуализация опорных понятий и способов действия:
опорные знания: электрические машины (их роль, назначение,
классификация, обратимость); асинхронные двигатели (типы, устройство,
способы соединения обмоток, скольжение, реверсирование, пуск и
регулирование);
опорные умения: умения анализировать, сравнивать, обобщать,
выделять главное, решать проблемы, мыслить логично, работать
самостоятельно, работать в коллективе, применять знания в новых условиях
(на практике).
опорные навыки умственной деятельности: применение известных
знаний к объяснению новых понятий, навыки планирования в составлении
тезисов выступлений (устно или письменно), навык коррекции своих ответов
в своевременной поправке ответа на вопросы.
4. 1. Организация коллективного внимания учащихся.
4.2.Комментирование 4 - 8 слайдов: «Устройство и принцип действия
асинхронных двигателей»;
Сообщение
электромонтера;
«производственной
проблемы»
и
обязанностей
Задание бригадам – работа с таблицами, условия работы на уроке.
4. 3. Контроль за ходом работы учащихся для оценки их знаний
осуществляется с помощью карты накопления баллов и оценок.
5. Формирование знаний и новых понятий.
5. 1. Новые понятия: рабочие характеристики асинхронного двигателя:
зависимости скольжения, частоты вращения, момента вращения,
потребляемого тока, потребляемой мощности, коэффициента мощности,
к. п. д. от полезной мощности на валу двигателя. Эти понятия формируются
на основе сравнения, анализа эксплуатационных свойств асинхронного
двигателя, формулирования выводов, построения графиков.
5. 2. Постановка проблемы: выявить достоинства и недостатки
асинхронных двигателей, возможности их практического применения.
Проблема решается с помощью информации учащихся (докладов),
применения наглядных пособий, плакатов. Возможные темы докладов:
1.Классификация электрических машин.
2. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
3. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором.
4. Вращающееся магнитное поле.
5. Управление асинхронными двигателями.
6. Применение асинхронных двигателей.
На уроке заслушивают 2 – 3 доклада.
5. 3. Изучение рабочих характеристик асинхронного двигателя.
Перед учащимися ставятся вопросы:
1. Как изменяется скольжение при увеличении нагрузки на валу
двигателя, при холостом ходе двигателя, при номинальной нагрузке?
2. Как изменяется частота вращения ротора?
3. Как изменяется вращающий момент, развиваемый двигателем?
4. Как изменяется ток потребляемый двигателем из сети?
5. От чего зависит и как изменяется потребляемая двигателем
мощность?
6. Активная, реактивная и полная мощность .
7. Коэффициент мощности и его величина.
8. Коэффициент полезного действия и потери.
Ответы на вопросы находятся в процессе диалогической беседы с
применением графиков зависимостей рабочих характеристик, заполнением
таблицы: «Достоинства и недостатки асинхронных двигателей», решением
задач на нахождение мощности, коэффициента мощности и к. п. д.
двигателей.
6. Применение знаний – формирование навыков и умений.
6. 1. Закрепление изученного материала на основе решения
«производственной проблемы» - восстановить паспортные данные
двигателя (дописать мощность, соѕ φ, КПД).
6. 2. Выполнение программированных заданий по теме: «Асинхронные
двигатели».
7. Домашнее задание:
7. 1. Повторить § 7. 1. – 7.7. (материал о двигателях переменного тока).
7. 2. Подготовить сообщения:
1). Электрические преобразователи в твоей профессии.
2). Применение двигателей переменного тока.
Развернутый протокол урока
Деятельность преподавателя
1. Организационный момент:
Действия учащихся
дежурный
сдает
рапорт
и
сообщает
сколько
человек
присутствует;
- деление группы на бригады,
представление «механиков»;
группа делится на три
бригады
«электромонтеров»:
1-я бригада;
2-я бригада;
3-я бригада;
и
выбирают
«механиков», которые
отвечают за бригаду.
- сообщение темы урока: «Электрические
машины.
Рабочие
характеристики Записывают тему.
асинхронного двигателя»
- цель урока: научиться определять рабочие
характеристики асинхронного двигателя.
Слушают.
2. Организация коллективного внимания
учащихся:
а). Просмотр 4-го слайда: «Эксплуатация
асинхронных двигателей», на котором представлен
образец паспортного щитка двигателя. Корпус Смотрят.
двигателя имеет паспортную табличку, на которой
указывается :
- тип;
- номинальное напряжение;
- номинальная мощность;
- число оборотов;
- КПД;
- соѕ φ;
- завод – изготовитель;
- год выпуска.
б).Производственная проблема:
«Вышел из строя двигатель стрелочного
привода, работающего от переменного тока.
Паспортная табличка заржавела. Требуется
срочно починить электродвигатель, чтобы не
задерживать перевод стрелок»
В
обязанности
электромонтеров
входит Слушают, обдумывают.
обслуживание,
ремонт
и
уход
за
электротехническими устройствами.
Задание бригадам электромонтеров:
- определить мощность двигателя;
- соѕ φ;
- КПД.
в). Условия работы электромонтеров на уроке:
- активное участие;
- дисциплинированность;
- доброжелательность;
- уважение;
- взаимная помощь;
- решение проблемы.
г) Итоги работы бригад будут подведены в
сводной ведомости и индивидуально.
3. Актуализация опорных знаний.
а) Повторение пройденного материала
асинхронных двигателях:
«Механики» получают
карточки-задания.
Слушают.
об
- классификация электрических машин; их
назначение;
устройство
асинхронного
двигателя
с
короткозамкнутым ротором;
- устройство асинхронного двигателя с фазным
ротором;
- как образуется вращающееся магнитное поле;
от
чего
зависит
скорость
вращения
вращающегося магнитного поля?
- что такое скольжение?
- механическая характеристика асинхронного
двигателя;
- пусковой ток;
- управление асинхронными двигателями;
- реверсирование.)
б).Работа по заполнению таблицы: «Достоинства
и недостатки асинхронных двигателей»
в). Предлагаем учащимся прокомментировать
основные («главные») понятия по теме:
- обратимость;
- скольжение;
- пуск;
- реверсирование;
- регулирование и т. д.
4. Формирование знаний и новых понятий
Сообщения учащихся.
Сообщения учащихся.
Анализируя
пройденный материал,
называют
основные
достоинства
и
недостатки
асинхронных
двигателей.
Учащиеся
комментируют, называя
определения основных
понятий.
Записывают на опорной
При помощи опорной карточки перечисляем
рабочие характеристики асинхронного двигателя,
записываем какими буквами обозначаются эти
зависимости и изображаем графики рабочих
характеристик асинхронного двигателя.
По
приведенным
графикам
зависимостей
объясняем характер этих зависимостей (что
происходит при увеличении нагрузки со
скольжением, частотой вращения, вращающим
моментом, потребляемым током, развиваемым
моментом, расходуемой мощностью.
Объяснение формул для нахождения
- к. п. д. (коэффициента полезного действия для
двигателей переменного тока);
- мощности двигателя;
- коэффициента мощности двигателей.
Из курса физики и электротехники просим
вспомнить учащихся явление сдвига фаз между
напряжением и током, и просим сделать вывод о
мощности,
потребляемой
асинхронным
двигателем.
В паспортной табличке двигателя запишем данные
о мощности двигателя, к. п. д. двигателя и
коэффициенте мощности.
Напоминаем, от чего зависит повышение или
понижение коэффициента мощности.
Приводим производственный пример о проблемах
энергоснабжения на предприятиях, экономии
электроэнергии,
способах
повышения
коэффициента мощности двигателей и потерях
мощности.
5.Применение знаний – формирование понятий,
выработка навыков.
- решение задач на нахождение мощности, к. п. д.,
коэффициента мощности,
- выполнение программированных заданий из
рабочей тетради по электротехнике.
6. Домашнее задание
1. Повторить материал об устройстве и принципе
действия асинхронного двигателя.
2. Ответить на вопросы:
- Как осуществляется пуск в ход и регулирование
частоты вращения трехфазных асинхронных
двигателей ?
- Проведите аналогию между асинхронным
карточке обозначение и
рисуют графики.
Записывают
краткую
характеристику
зависимостей
от
полезной мощности на
валу двигателя.
Записывают формулы в
тетрадь,
слушают
объяснение.
Вспоминают,
выводы.
делают
Проверяют свои записи
в таблице.
Слушают,
приводят
свои
примеры,
анализируют.
Решают
задачи,
отвечают на вопросы.
Записывают
задание.
домашнее
двигателем и трансформатором.
3. Подготовить сообщения:
- Электрические преобразователи в твоей
профессии;
- Применение двигателей переменного тока.
7 Подведение итогов работы бригад , выставление
оценок.
Вопросы для самоконтроля
1. Нa каком принципе основана работа асинхронных двигателей?
2. Как образуется вращающееся магнитное поле?
3. От чего зависит скорость вращения вращающегося магнитного
поля?
4. Что такое скольжение асинхронного двигателя?
5. Почему двигатель называется асинхронным?
6. Как осуществляется пуск в ход асинхронных двигателей?
7. Как производится реверсирование асинхронного двигателя?
8. Перечислите достоинства и недостатки асинхронных двигателей.
Приложение 1
Достоинства
Асинхронные
электродвигатели
с
короткозамкнутым
ротором
1. Приблизительно
постоянная скорость
при разных
нагрузках;
2. Возможность
большой перегрузки;
3. Простота
конструкции;
4.Простота пуска и
возможность его
автоматизации;
5. Более высокие cos φ и
к. п. д., чем у двигателей
с фазным ротором.
Асинхронные
электродвигатели
фазным ротором
с
1.Приблизительно
постоянная
скорость при
разных нагрузках;
2Возможность
большой
перегрузки;
3.Большой начальный
вращающий момент;
4.Меньший пусковой
ток по сравнению с
двигателями с
короткозамкнутым
ротором;
5.Возможность
применения
автоматических
пусковых
приспособлений.
Недостатки
1. Чувствительность к
1.Чувствительность к
колебаниям
колебаниям
напряжения;
напряжения;
2.Низкий cos φ при
2.Низкий cos φ при
недогрузках;
недогрузках;
3.Затруднения
в 3.Меньшие cos φ и
регулировании
числа к. п. д., чем у
оборотов;
двигателей с
4.Большой пусковой ток
короткозамкнутым
ротором
Применение
Во всех случаях, когда
не требуется
регулирования числа
оборотов и когда
мощности двигателей
невелики.
Во всех тех случаях,
когда не требуется
плавной и широкой
регулировки скорости
и мощности
двигателей невелики.
Приложение 2
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой
совокупность зависимостей:
Скольжения
Частоты вращения
Момента
Потребляемого тока
Потребляемой мощности
Коэффициента мощности
К П Д ??
Ѕ
?
М
?
Р1
?
?
От полезной мощности
на валу двигателя
u1 = Соnst
f1 = Соnst
По приведенным графикам зависимостей объясните их характер
1.
Ѕ = F (Р2) ... ..
2.
Сos φ = F (Р2) ... ..
3.
4.
Р=?
М=?
Литература:
Учебники:
1.
2.
3.
Электротехника – под ред. П. А. Бутырина – М.: «Академия»,
2007.
Электротехника.-под ред. А. Я. Шихина – М. : Высш. шк., 2001.
Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники: Ростов
н/Д : Феникс, 2000.
Рабочие тетради:
1.
2.
Ярочкина Г. В. Электротехника./Рабочая тетрадь/ - М.:, 2006.
Рабочая тетрадь по электротехнике для учащихся – Научнометодический центр «Модуль-технология» Екатеринбург,
1993.