Методична розробка уроку виробничого навчання на тему: Взаємний контроль знань учнів під час уроків виробничого навчання

МЕТОДИЧНА  РОЗРОБКА

УРОКУ ВИРОБНИЧОГО НАВЧАННЯ

Тема уроку:

″Технічне обслуговування і ремонт елементів схеми релейно – контактного реверсивного керування АД в режимі динамічного гальмування″.

Методична тема:

Взаємний контроль знань учнів під час уроків виробничого навчання

Розробив: майстер виробничого навчання

Томусяк   В. В.

     План проведення уроку виробничого навчання.

     Тема програми: Технічне обслуговування та ремонт елементів систем автоматики.

      Тема уроку:. Технічне обслуговування та ремонт елементів схеми релейно – контактного реверсивного керування АД з режимом динамічного гальмування″.

     Навчальна мета: Навчити учнів правильним прийомам   виконання технічного обслуговування та ремонту  елементів систем автоматики.

     Розвиваюча мета:  Розвивати  професійні навики учнів під час виконання робіт по технічному обслуговуванню та ремонту  елементів систем автоматики.

     Виховна мета: Виховувати  у учнів свідоме ставлення до своєї майбутньої професії, творчо підходити до виконання завдань, економії комплектуючих, запасних частин, матеріалів.

Час проведення : 12 годин.

     Матеріально – технічне забезпечення:

     Електромонтажні шафи, стенди, асинхронні електродвигуни, автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, реле проміжні, реле часу, теплові реле, універсальні кнопки керування, електромонтажний інструмент, вимірювальні прилади,  плакати, діапроектор, діафільми.

     Місце проведення уроку: електромонтажна майстерня

     Структура уроку.

     І) Організаційна частина уроку – 5 хв.

     1. По списку журналу перевірити наявність учнів;

     2. Звернути увагу на зовнішній вигляд учнів;

3.     Перевірити наявність спецодягу, інструменту, зошитів для конспектування;

4.     Призначити чергового;

5.     Розбити групу на дві бригади, розмістивши їх наступним чином:

-         перша бригада займає робочі місця 1 – 7,

-         друга бригада займає робочі місця  8 -14.

6.     Призначити бригадирів.

      ІІ) Вступний інструктаж – 90 хв.

     1. Повідомити тему програми, тему та мету уроку.

     2. Перевірити теоретичні знання учнів по попереднім темам (шляхом взаємного контролю – здійснюють члени бригади; шляхом фронтального опитування – виконує майстер виробничого навчання). Майстер готує запитання загального плану переважно з теоретичної підготовки.

     А) Перевірка шляхом взаємного контролю.

     Для забезпечення взаємного контролю знань учнів запитання по попереднім темам ставлять члени однієї бригади членам іншої (учень  1 робочого місця ставить запитання учню 8 робочого місця, учень 8 робочого місця ставить запитання учню 2 робочого місця, і т. д., учень 14 робочого місця ставить запитання учню 1 робочого місця). Відповіді оцінюються по 12 бальній системі. В тих випадках, якщо відповідь відсутня або вона неповна, відповідати мають право члени бригади, якщо ж  відповідь на запитання не знають і вони, право відповіді надається тому учню, який поставив це запитання. Облік правильних відповідей, доповнень здійснюють бригадири і майстер незалежно по кожному учню і бригаді в цілому. Бригаді яка перемогла надаються бонуси – 7 додаткових балів. Бонуси між членами бригади розподіляють самі члени бригади шляхом обговорення, в залежності від вкладу кожного учня в роботу.

     Б) Перевірка шляхом фронтального опитування:

- дайте визначення електричної машини?

- яка принципова різниця між асинхронними електродвигунами з короткозамкненим  і з фазним ротором?

- які режими роботи електродвигунів ви знаєте?

- дайте визначення ковзання?

- яке значення приймає ковзання при нормальній роботі електродвигуна?

- яке значення приймає ковзання при пускові електродвигуна?

- назвіть переваги асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором?

- назвіть недоліки асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором?

       Результати фронтального опитування впливають як на оцінки кожного учня, так і на оцінку бригади.

3.  Пояснити новий матеріал.

       Гальмівні режими трифазних асинхронних машин застосовують для обмеження або зменшення швидкості ротора, а також для швидкої і точної його зупинки. Ці режими здійснюються генераторним гальмуванням з віддачею енергії в мережу,  проти вмиканням і , динамічним гальмуванням.

     Генераторне гальмування з віддачею енергії в мережу виникає при обертанні ротора електричної машини  в напрямку дії моменту електродвигуна з над синхронною швидкістю  Ω  > Ω0.

    Перехід ротором  синхронної швидкості  Ω0  супроводжується  зміною  фази Е Р С   і струму в його обмотці,  в результаті  чого ковзання і обертовий момент змінюють свої знаки на протилежні, а асинхронна машина автоматично переходить на генераторний режим і на валу його починає діяти гальмівний момент.

       Генераторне гальмування з віддачею енергії в мережу застосовують для обмеження швидкості опускання важких вантажів. Швидкість регулюють зміною активного опору резисторів кола обмотки ротора таким чином, щоби момент на валу асинхронної машини не перевищив максимального моменту генераторного режиму Ммах, , в  зв’язку з чим швидкість Ω, чк правило, допускають до значення не вище подвійної швидкості 2 Ω0  Цей вид гальмування виник в багато швидкісних асинхронних електродвигунах при перемиканні числа пар полюсів обмотки статора з меншого на більше.

       Гальмування противмиканням виникає при обертанні ротора робочої машини проти напрямку дії моменту, що розвивається двигуном. В цьому режимі гальмування ковзання більше одиниці, внаслідок чого  в фазах обмотки  ротора, який обертається наводиться Е Р С і струми, більші ніж при нерухомому стані, обмеження струмів в колах електродвигуна і збільшення гальмівного моменту досягають введенням в коло обмотки ротора регульованих резисторів із значним активним опором, що забезпечує практичну прямолінійність робочої частини штучних механічних характеристик асинхронної машини.

       В вантажопідйомних пристроях при переході від піднімання вантажу при швидкості   Ω  і моменті М до опускання  в коло обмотки ротора вводять регульовані резистори, внаслідок чого асинхронний двигун переходить з природної механічної характеристики на штучну, швидкість швидко зменшується до нуля. Після чого під дією вантажу він розганяється  в протилежному напрямку. Регулювання швидкості опускання вантажу, яка встановилась,  здійснюється зміною опорів регульованих резисторів.     Гальмування проти вмиканням виникає також при перемиканні обмотки статора двигуна, який працює на трифазну систему напруг зміненої послідовності фаз за рахунок зміни місць любих двох проводів  джерела живлення, приєднаних до затискачів обмотки статора. При цьому виникає гальмування. Коли швидкість ротора близька до нуля або рівна нулю, двигун від’єднують від мережі живлення, для виключення розгону двигуна в протилежному напрямку.

       При гальмуванні проти вмиканням асинхронний електродвигун, працюючи як електромагнітне гальмо при ковзані, що змінюється від 1 до 2, перетворює кінетичну енергію ланок, які рухаються і обертаються по інерції  виробничого механізму в електричну, яка переходить в теплову енергію в колі обмотки ротора.

       До недоліків гальмування проти вмиканням відносять:  необхідність в апаратах, які виключають електродвигун від джерела живлення  при підході ротора до нульової швидкості, значні струми в колах обмоток ротора при нерухомому роторі і великі втрати енергії в них.

     Динамічне гальмування короткозамкненого ротора, який обертається по інерції виникає після відключення обмотки статора від джерела живлення змінного струму і підключення цієї ж обмотки на постійну напругу.   Постійний струм в фазах обмотки статора обумовлює відповідну Е Р С, яка збуджує в машині нерухоме магнітне поле, яке наводить  в фазах обмотки  ротора   зміну Е Р С  і струми з частотою, що знижується до нуля. Таким чином асинхронний двигун переходить в режим генератора змінного струму  з нерухомими магнітними полюсами, який перетворює кінетичну енергію частин, що рухаються і обертаються в електричну, яка переходить в теплову енергію в колі обмоток ротора. Взаємодія магнітного поля збуджуючого МРС обмотки статора з струмом в фазах обмотки ротора обумовлює виникнення гальмівного моменту, під дією якого електродвигун зупиняється. Гальмівний момент залежить від МДС обмотки статора, активного опору регулювальних резисторів кола обмотки ротора  і  його швидкості. Для отримання задовільного гальмування гальмівний струм має бути в 3 - 5 раз більшим струму холостого ходу асинхронного електродвигуна.

     Механічні характеристики асинхронного двигуна при динамічному гальмуванні проходять через початок координат, тому що при швидкості , що дорівнює нулю гальмівний момент відсутній. Максимальний гальмівний момент М мах  зростає із збільшенням постійного струму, але не залежить від активного опору регулювальних резисторів, що знаходяться в колі ротора і визначають швидкість при якій момент досягне максимального значення М т =   М мах.     При заданому гальмівному моменті  М т збільшення активного опору регулювальних резисторів призводить до збільшення швидкості ротора Ω.

      Динамічне гальмування асинхронних двигунів достатньо економічне і забезпечує гальмування як при швидкостях  Ω менших синхронної швидкості Ω0, так  і при швидкостях, що її перевищують.

      Для трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором  застосовують конденсаторне гальмування, при якому до затискачів обмотки статора приєднують симетричну трифазну батарею конденсаторів, яка після відключення машини від джерела живлення і при її обертанні по інерції забезпечує збудження в обмотках статора трифазної симетричної системи напруг.  Внаслідок переходу машини на генераторний режим гальмування виникає гальмівний момент, який знижує швидкість ротора. Якщо в момент збудження замкнути затискачі обмотки статора  накоротко , гальмівний момент різко зростає, а виробничий механізм зупиняється .

Перевагою конденсаторного гальмування є відсутність зовнішнього джерела електричної енергії, а недоліком -  наявність конденсаторної батареї значної ємності, здатної забезпечити гальмівний ефект при пониженій швидкості ротора.  

      Пояснити роботу схеми реверсивного керування асинхронним електродвигуном з короткозамкненим ротором  в режимі динамічного гальмування. 

4. Продемонструвати на стенді роботу асинхронного електродвигуна в режимі динамічного гальмування.

     5. Повідомити учням критерії оцінювання (дотримання вимог охорони праці, якість виконання робіт, самостійність, дотримання норм часу).

     6. Звернути увагу учнів на економне використання проводів, матеріалів, акуратність виконання окінцювання проводів, акуратність роботи в цілому при складанні схеми керування з динамічним гальмуванням.

     7. Провести інструктаж з охорони праці:

-         перед складанням схеми переконатись , що у шафі відсутня напруга;

-         перевірити цілісність напівпровідникових діодів;

-         переконатись у справності ізоляції з’єднувальних проводів;

-         всі роботи по монтажу виконувати при вимкнутій напрузі живлення;

-         при складанні схеми використати вакуумне реле часу;

-         після складання схеми перевірити надійність її електричних з′єднань.

Забороняється:

-         перевіряти пальцями наявність напруги на струмопровідних частинах (напругу на затискачах перевіряти тільки вимірювальними приладами, індикатором);

-         складати електричні схеми під напругою;

-         вмикати прилади без дозволу майстра;

-         залишати під напругою складену електричну схему;

-         доторкатись руками, олівцем, іншими предметами відкритих струмопровідних частин приладів та апаратів, які перебувають під напругою

         9. Закріпити новий матеріал:

1.     Які види гальмування ви знаєте ?

2.     Що таке генераторне гальмування?

3.     Поясніть гальмування противмиканням?

4.     Що таке динамічне гальмування?

5.     Поясніть конденсаторне гальмування?

6.     Назвіть переваги динамічного гальмування?

7.     Назвіть переваги та недоліки конденсаторного гальмування?

8.     Поясніть роботу схеми при натискуванні кнопки ″Пуск вперед″?

9.     Поясніть роботу схеми при натискуванні кнопки ″Пуск назад″?

10.                        Поясніть роботу схеми при натискуванні кнопки ″Стоп″?

11.                        Поясніть роботу схеми при натискуванні кнопки ″Стоп″ при включеному вимикачеві?

12.                       Вимоги охорони праці перед початком роботи?

13.                       Вимоги охорони під час роботи?

14.                       Вимоги охорони праці після завершення роботи?

10.Видати завдання на урок:

     Завдання виконуємо в чотири  етапи:

10.1.    Перший етап – 320 хв.

-         Учні працюють самостійно в шафах і складають схему реверсивного керування асинхронним електродвигуном в режимі динамічного гальмування.

-         Після складання схеми майстер перевіряє правильність, працездатність, якість виконаної роботи  у кожній шафі.

10.2.    Другий етап – 30 хв.

Вносяться несправності  у схему реверсивного керування асинхронним електродвигуном у режимі динамічного гальмування.

Несправності вносять учні один другому  в наступному порядку:

-         учні робочих місць 8 - 14 вносять по 4 несправності в роботу схем учнів робочих місць 1 – 7 відповідно, 

-         учні робочих місць  2 – 7 вносять по 4 несправності в роботу схем учнів на робочих місцях 8 – 13 відповідно,

-         учень робочого місця 1 учню робочого місця 14.

       10.3  Третій етап – 200 хв. :

         -   Аналіз роботи  схеми учнями на кожному робочому місці,

       -   Пошук та усунення несправностей, 

       - Перевірка майстром виробничого навчання працездатності схем реверсивного керування асинхронним електродвигуном з короткозамкненим ротором в режимі динамічного гальмування, якості виконаної роботи.

     10.4 Четвертий  етап – 30 хв.

Демонтаж схем на робочих місцях.

ІІІ) Поточний інструктаж – 580 хв.

         1.Прослідкувати за організацією робочих місць та початком виконання робіт.

2.     Проводити цільові обходи робочих місць:

  -  звертати увагу на дотримання учнями правил  безпеки праці, електробезпеки,

  -  перевіряти послідовність та правильність виконання завдання, застосування    необхідних трудових прийомів,

-  вказувати на допущені помилки та методи їх усунення,

-  проводити коротке опитування по виконуємій  роботі  та правилам безпеки,

-  надавати допомогу учням у виконанні завдань,

- привчати учнів до переборювання труднощів, самостійності у вирішенні проблем,

- якщо  в ході виконання завдання допущені типові помилки, порушуються вимоги безпечного виконання робіт, провести повторне інструктування,

-  прийняти та оцінити роботи учнів,

-  виконати демонтаж схем на кожному робочому місці.

           

     

        ІV) Заключний інструктаж  - 35хв.

1.      Підвести підсумки уроку.

2.      Відмітити кращі роботи та кращих учнів.

3.      Вказати на допущені при виконанні роботи помилки, недоліки, шляхи їх усунення та попередження.

4.      Обговорити оцінки виставлені майстром та учнями,  з врахуванням зароблених бонусів, узагальнити та повідомити їх.

5.      Видати домашнє завдання.

 

        VІ) Прибирання приміщень – 10 хв.

        1. Проконтролювати якість прибирання майстерні.

        2. Прийняти у учнів робочі місця.

            Майстер виробничого навчання                     В. В.  Томусяк

Схема реверсивного керування АД з короткозамкненим ротором з динамічним гальмуванням