起动机教案

教学内容 教学目标 教学重点 教学难点 起动机的功用、组成、结构 计划学时 2 1.掌握常规起动机的组成、结构； 2.掌握起动机各组成部分的功用。 1.常规起动机的组成； 解决措施 2.起动机各部分的功用； 实物讲解，动画演示 常规起动机的组成 解决措施 动画演示 教 学 过 程 一、 导入新课 由教师引导思路，复习电源系的知识，引入新课。 想一想：汽车是依靠什么设备从静止状态下起动的？ 二、常见的电力起动机种类 ⑴ 电磁控制强制啮合式起动机（常规起动机）：磁极一般采用电磁铁，传动机构中一般只是由简单的驱动齿轮、单向离合器和拨叉组成，无特殊结构和装置。 ⑵ 永磁起动机：电动机的磁极用永磁材料制成，取消了磁场线圈，使结构简化，体积小、质量轻。 ⑶ 减速起动机：采用高速、小型、低力矩电动机，在传动机构中设有减速装置。质量和体积比普通起动机可减小30%-35%，但结构和工艺比较复杂。 三、常规起动机的组成及功用 实物展示 视频演示 ⑴ 直流串励式电动机：将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。 ⑵ 传动机构：在起动发动机时使驱动齿轮与非轮齿圈相啮合，将起动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后又能使驱动齿轮与飞轮自动脱离 ⑶ 控制装置：控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与脱离，并控制电动机电路的接通与断开 互动性交流：视频展示过程中，老师引导思路，学生回答起动机各组成部分的名称和作用，老师做总结。 四、直流串励式电动机的结构 实物展示 1.磁极：产生电枢转动时所需要的磁场，由固定在机壳内的磁极铁心和磁场绕组线圈组成 2.电枢：由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心、电枢绕组线圈、电枢轴和换向器组成 3.电刷与电刷架：电刷架一般为框式结构，其中正极电刷架绝缘地固定在端盖上，负极电刷架与端盖直接相连并搭铁。电刷置于电刷架中，电刷有铜粉与石墨粉压制而成，呈棕黑色。电刷架上有较强弹性的盘形弹簧。 4.换向器：向旋转的电枢绕组注入电流。 想一想：起动机的换向器片之间是绝缘的么？ 五、传动机构 1.传动机构的组成 一般由驱动齿轮、单向离合器、拔叉、啮合弹簧等。 2.滚柱式单项离合器 ⑴.构造 实物展示 滚柱式单向离合器的驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和四套滚柱、压帽和弹簧。十字块与花键套筒固定连接，壳底与外壳相互扣合密封。花键套筒的外面装有啮合弹簧及衬圈，末端安装拨环和卡整个离合器总成套装在电动机轴的花键部位上，可作轴向移动和随轴转动。在外壳与十字块之间，形成4个宽窄不等的楔形槽，槽内分别 装有一套滚柱、压帽及弹簧。滚柱的直径略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的宽端。 ⑵．工作过程 视频演示 当起动机电枢旋转时，转矩经套筒带动十字块旋转，滚柱滚入楔形槽窄端，将十字块与外壳卡紧，使十字块与外壳之间能传递力矩；发动机起动以后，飞轮齿圈会带动驱动齿轮旋转。当转速超过电枢转速时，滚柱滚入宽端打滑，这样发动机的力矩就不会传递至起动机，起到保护起动机的作用。 想一想：起动机中的传动装置只能单向传递力矩么？ 六、控制装置 1.控制装置组成 电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、复位弹簧、活动铁芯、接触片等组成。其中，电磁开关上的“30”端子接至蓄电池正极；“C”端子接起动机励磁绕组；吸接线圈一端接起动机主电路。 2.控制装置工作过程 视频演示 ⑴.点火开关接至起动档时，接通吸拉线圈和保持线圈，其电路为：蓄电池正极→熔断器→点火开关→起动机端子50→分两路： 一路经吸拉线圈→主电路接线柱C→励磁绕组→电枢绕组→搭铁 →蓄电池负极； 另一路经保位线圈→搭铁→蓄电池负极。 此时，吸拉线圈与保位线圈产生的磁场方向相同，在两线圈电磁吸力的作用下，活动铁芯克服回位弹簧的弹力而被吸入。拨叉将起动小齿轮推出使其与飞轮齿圈啮合。 ⑵.齿轮啮合后，接触盘将触头接通，蓄电池便向励磁绕组和电枢绕组供电，产生正常的转矩，带动起动机转动。与此同时，吸拉线圈被短路，齿轮的啮合位置由保位线圈的吸力来保持。 ⑶.发动机起动后，切断起动电路，保持线圈断电，在弹簧的作用下，活动铁心回位，切断了电动机的电路，同时也使驱动齿轮与飞轮齿圈脱离啮合。 七、起动机型号 1.产品代号：起动机的产品代号为QD，其中Q表示起，D表示动； 2.分类代号：起动机的型号中以电压等级作为分类代号，分类代号“1”表示电压等级为12V，分类代号“2”表示电压等级为24V； 3.分组代号：起动机的型号中，以功率等级作为分组代号。 想一想：解释一下QD121的含义？ 八、质疑 1.直流串励式电动机的串励是指磁场绕组和电枢绕组串联么？ 2.起动机的换向器片和电枢铁心之间是否绝缘？ 九、互动性交流 学生自由提问题，老师可只作启发性回答。 十、总结 由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。 总结的主要内容是： 1.起动机的组成及各部分的功用。 2.常规起动机的组成及各部分的功用。 作业 1.常规起动机由哪几个部分组成，各起什么作用？ 2.直流电动机由哪几个部分组成，各起什么作用？ 教学后记 常规起动机的结构和功用是重点讲解的内容，为了提高学生的接受能力，一边讲授理论，一边拆卸起动机实物，是一种可取的教学方式。

课题 起动系控制电路的类型、工作过程

教学内容 起动系控制电路的类型、工作过程 计划学时 2 教学目标 1.无起动继电器的起动控制电路工作过程； 2.带起动继电器的控制电路工作过程； 3.带组合继电器的控制电路工作过程； 教学重点 1.无起动继电器控制电路工作过解决措施 程； 实物讲解，动画演示 2.带组合继电器控制电路工作过程； 教学难点 过程 带保护继电器的控制电路工作解决措施 动画演示 教 学 过 程 一、 导入新课 由教师引导思路，复习常规起动机的工作原理及特性，引入新课。 想一想：起动机的外部电路是如何控制的？ 二、起动系控制电路的类型 1.无起动继电器的起动控制电路工作过程； 2.带起动继电器的控制电路工作过程； 3.带保护继电器的控制电路工作过程。 三、无起动继电器的起动控制电路 1.组成：点火开关、电磁开关； 2.工作过程： 视频演示 点火开关接至起动档时，电流的流向为：蓄电池正极→点火开关起动档→端子50→吸引线圈→端子C→励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极；同时，保持线圈中也通过电流：蓄电池正极→点火开关起动档→端子50→保持线圈→搭铁→蓄电池负极。 此时，吸拉线圈与保位线圈产生的磁场方向相同，在两线圈电磁吸力的作用下，活动铁芯克服回位弹簧的弹力而被吸入。拨叉将起动驱动齿轮推出使其与飞轮齿圈啮合。 齿轮啮合后，接触盘将端子“C”与端子“30”接通，蓄电池便向励磁绕组和电枢绕组供电，产生正常的转矩，带动起动机转动。与此同时，吸拉线圈被短路，齿轮的啮合位置由保位线圈的吸力来保持。 想一想：起动机的驱动齿轮是先转再啮合还是先啮合再转，还是边转边啮合？ 一、 带起动继电器的起动控制电路 1.组成：点火开关、电磁开关、起动继电器 2.起动继电器的结构： 装起动继电器的目的是减小通过点火开关的电流，防止点火开关烧损。起动继电器有四个接线柱，分别标有起动机、电池、搭铁和点火开关，点火开关与搭铁接线柱之间是继电器的电磁线圈，起动机和电池接线柱之间是继电器的触点。接线时，点火开关接线柱接点火开关的起动档；电池接线柱接电源；搭铁接线柱直接搭铁；起动机接线柱接起动机电磁开关上起动接线柱。 3.工作过程： 视频演示 发动机起动时，将点火火开关起动档接通，继电器的电磁线圈通电，使触点闭合，电源的电源便经继电器的触点通往起动机电磁开关的起动机接线柱。电磁开关通电后，便控制起动机进入工作状态。大电流经过继电器开关流入起动机，流经点火开关的电流较小，起到了保护点火开关的作用。起动过程的原理与不带起动继电器的电路相同。 想一想：起动继电器会何可以保护点火开关？ 四、带组合继电器的起动控制电路 1.组成：点火开关、电磁开关、组合继电器 2.组合继电器的结构： 一部分是起动继电器，一部分是保护继电器，它的作用于是：与起动继电器配合，使起动电路具有自动保护功能，防止发动机起动以后，起动电路再次接通，并且可以控制充电指示灯。 组合继电器中的起动继电器和保护继电器都有由铁心、线圈、磁轭、动铁和弹簧触点组成，其中起动继电器触点为常开式，保护继电器触点为常闭式。组合继电器共有六个接线柱，分别为B、S、SW、L、E、N，分别接电源、起动机电磁电磁开关、点火开关起动档、充电指示灯、搭铁和发电机中性点。 3.工作过程： 视频演示 ⑴ 点火开关转至起动档位时，起动继电器电磁铁线圈电路接通。其电路为：蓄电池正极→电流表→点火开关→组合继电器接柱“SW”→起动继电器电磁铁线圈→充电指示控制继电器触点→搭铁→蓄电池负极。起动继电器触点闭合，接通吸引线圈和保持线圈电流通路，起动机开始工作。 ⑵ 发动机发动后，发电机建立电压,其中性点同时有一定数值的电压对充电指示控制继电器线圈供电。其电路为：定子绕组→中性点→组合继电器接柱“N”→线圈→接柱“E”→搭铁→正向导通二极管→定子绕组。 当中性点电压达到Ue/2后，线圈通过电流使铁心产生吸力吸开触点，切断起动继电器线圈电路，触点张开，起动机停止工作。 发动机正常工作后，若误接通起动开关，起动机也不会工作。因为此时，发电机已正常供电，中性点始终保持一定的电压值，使充电指示控制继电器触点总是处于张开状态，起动继电器触点不再闭合，起动机更不会工作，从而实现了对起动机的保护。 互动性交流：视频展示过程中，老师引导思路，学生讨论无组合继电器的车辆，若发动机工作后又误将点火开关至于起动档，会产生什么样的不良后果？教师做总结。 五、质疑 平时在家里使用大功率用电设备，插拨插头时会出现电弧现象，时间久了插头的插片或插座会烧黑，这与汽车点火开关烧损是否是同样的原因？ 六、互动性交流 学生自由提问题，老师可只作启发性回答。 七、总结 由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。 总结的主要内容是： 1.起动系控制电路的类型； 2.无起动继电器的起动控制电路工作过程； 3.带组合继电器的起动控制电路工作过程。 1.无起动继电器的起动控制电路工作过程如何？ 2.带组合继电器的起动控制电路工作过程如何？ 部分学生对继电器的工作原理掌握的并不是很清楚，尤其是常开触点继电器与常闭触点继电器的工作状态与区别，在授课时，可增加这部分内容。 作 业 教学后记

课题 其它类型起动机

教学内容 教学目标 其它类型的起动机 计划学时 2 1.掌握平行轴式减速起动机的组成、结构、工作过程； 2.掌握行星齿轮式减速起动机的组成、结构。 教学重点 1.平行轴式减速起动机的组成、解决措施 结构、工作过程； 实物讲解，动画演示 2.行星齿轮式减速起动机的组成、结构。 教学难点 平行轴式减速起动机的结构、工解决措施 作过程 动画演示 教 学 过 程 一、 导入新课 由教师引导思路，复习各种起动系控制电路的工作过程，引入新课。 想一想：除常规起动机外，还有哪些形式的起动机？ 二、 减速起动机的特点及种类 1.减速起动机的特点：在传动机构和电枢轴之间安装了一套齿轮减速装置，通过减速装置把力矩传递给单向离合器，可以降低电动机的速度增大输出力矩，减小起动机的体积和质量。 2.减速起动机的减速装置种类：平行轴外啮合减速齿轮装置和行星齿轮减速装置两种形式。 想一想：减速起动机会何要降速？ 三、平行轴式减速起动机 实物展示 视频演示 1.结构： 电动机、平行轴减速装置、传动机构和控制装置。其中，减速齿轮装置采用平行轴外啮合减速齿轮装置，该装置中设有三个齿轮，即电枢轴齿轮，惰轮（中间齿轮）及减速齿轮。控制装置的结构与传统式电磁控制装置大致相同，不同之处在于活动铁心的左端固装的挺杆，经钢球推动驱动齿轮轴，引铁右端绝缘地固装着接触片。 想一想：减速起动机与常规起动机的主要区别在哪里？ 2.工作过程： ⑴ 接通起动开关，吸引线圈和保持线圈通电，此时的电流流向为：蓄电池→点火开关→端子50→保持线圈→搭铁，蓄电池→点火开关→端子50→吸引线圈→端子C→励磁线圈→电枢绕组→搭铁，吸引线圈和保持线圈的电磁力吸引活动铁心左移，推动驱动齿轮轴，迫使驱动齿轮与飞轮啮合，这种动作过程称为直动齿轮式，此时电动机低速运转。 ⑵驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后，接触片和触点接触，此时电流的方向为：蓄电池→点火开关→端子50→保持线圈→搭铁，这样保持线圈产生的磁场使活动铁心保持在原位。同时，电流还流经磁场线圈，电路为：蓄电池→端子30→接触片→端子C→励磁线圈→电枢绕组→搭铁。这样电枢电路接通并开始旋转。电枢轴产生的力矩经电枢轴齿轮→惰轮→减速齿轮→滚柱式单向离合器→驱动齿轮轴→驱动齿轮→飞轮齿圈，带动曲轴旋转，使发动机起动。 ⑶ 发动机起动后，放松起动开关，点火开关回到点火档，吸引线圈和保持线圈断电，引铁在复位弹簧张力作用下回位，接触片与触点分离，电枢停止转动。同时，驱动齿轮轴在复位弹簧作用下回位，拖动驱动齿轮与飞轮分离，恢复到初始状态 互动性交流：视频展示过程中，老师引导思路，学生回答起动机各组成部分的名称和作用，老师做总结。 四、行星齿轮式减速起动机 视频演示 1.结构： ⑴ 电动机 该电动机的结构有两类，一类与常规起动机类似，采用励磁线圈产生磁场。另一类采用永久磁铁磁场代替励磁绕组，减小了起动机的体积，提高了起动性能。 ⑵ 传动机构及减速齿轮装置 该起动机的传动机构采用滚柱式单向离合器，用拨叉拨动驱动齿轮使之移动。其结构和工作过程和传统式起动机类似。 行星齿轮减速装置中设有三个行星轮，一个太阳轮（电枢轴齿轮）及一个固定的内齿圈 内齿圈固定不动，行星齿轮支架是一个具有一定厚度的圆盘，圆盘和驱动齿轮轴制成一体。三个行星齿轮连同齿轮轴一起压装在圆盘上，行星齿轮在轴上可以边自转边公转。驱动齿轮轴一端制有螺旋键齿，与离合器传动导管内的螺旋键槽配合。 2.工作过程： 同上述一致。 互动性交流：视频展示过程中，老师引导思路，学生回答行星齿轮式减速起动机是如何传递转矩的？老师做总结。 五、质疑 1.平行轴式起动机的驱动齿轮需要用拨叉使之伸出和退回么？ 2.在行星齿轮式减速起动机中，行星齿轮是边自转边公转么？ 六、互动性交流 学生自由提问题，老师可只作启发性回答。 七、总结 由老师引导思路，学生将本讲内容进行总结。 总结的主要内容是： 1.平行轴式减速起动机的组成、结构、工作过程； 2.行星齿轮式减速起动机的组成、结构。 作业 减速起动机有哪几类，说明它们的主要区别？ 教学后记 行星齿轮式减速起动机应用不广，且结构较复杂，学生不易接受，在课时较紧时可略讲