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時(shí)間:2022-04-01 17:23:43
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇變壓器實(shí)訓(xùn)總結(jié),它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
作者簡(jiǎn)介:徐光舉(1961-),男,江蘇連云港人,江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地,工程師;張長(zhǎng)營(yíng)(1968-),男,江蘇宿遷人,江蘇省電力公司職業(yè)技能訓(xùn)練基地,高級(jí)工程師。(江蘇 連云港 222069)
中圖分類(lèi)號(hào):TM4?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)36-0138-03
電力變壓器是一個(gè)重要的電氣設(shè)備,不同電壓等級(jí)的電力線(xiàn)路要依靠不同型式的電力變壓器將其連接起來(lái),組成一個(gè)強(qiáng)大的電力系統(tǒng),而處于電力系統(tǒng)末端的配電網(wǎng)中大量的配電變壓器更是發(fā)揮著重要的作用,它直接為電力用戶(hù)提供電能,一旦配電變壓器出現(xiàn)故障將會(huì)影響電力用戶(hù)的生產(chǎn)和生活用電,因此能否準(zhǔn)確、快速地判別配電變壓器故障進(jìn)而排除故障,在盡可能短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)配電變壓器運(yùn)行不僅事關(guān)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量,而且考驗(yàn)著電力運(yùn)行和檢修人員的技能水平。因此,對(duì)電力變壓器運(yùn)行和檢修人員進(jìn)行變壓器基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技能培訓(xùn),使他們掌握相應(yīng)的變壓器運(yùn)行和檢修知識(shí)、技能尤為重要。
基于配電變壓器故障模擬的智能實(shí)訓(xùn)裝置研究與開(kāi)發(fā),將通過(guò)模擬配電變壓器在運(yùn)行中常見(jiàn)的故障現(xiàn)象,讓學(xué)員在實(shí)訓(xùn)中通過(guò)故障現(xiàn)象準(zhǔn)確地對(duì)故障類(lèi)型進(jìn)行判別,同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的儀器儀表測(cè)量對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行確定,進(jìn)而提出排除故障的方法,對(duì)于提高配電變壓器運(yùn)行與檢修人員的技能水平將起到事半功倍的效果。
一、國(guó)內(nèi)外研究水平綜述
經(jīng)查證,國(guó)內(nèi)外對(duì)變壓器相關(guān)技能的教學(xué)與培訓(xùn)方法,目前僅限于對(duì)變壓器原理的講解和對(duì)某一類(lèi)型變壓器進(jìn)行解剖觀(guān)察,還不能對(duì)變壓器運(yùn)行中可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進(jìn)行再現(xiàn),同時(shí)由于培訓(xùn)用的變壓器一旦選定,在變壓器相關(guān)性能測(cè)試和試驗(yàn)中,只要變壓器本身電氣特性沒(méi)有變化,測(cè)試數(shù)據(jù)具有唯一性,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多位學(xué)員進(jìn)行個(gè)性化測(cè)試考核,這種培訓(xùn)方式不利于學(xué)員的理解和學(xué)習(xí),在教學(xué)實(shí)踐中詬病頗多。因此,提高員工實(shí)際操作技能以及維護(hù)、檢修和測(cè)試技術(shù)水平,進(jìn)行配電變壓器智能仿真實(shí)訓(xùn)裝置的研發(fā)和設(shè)計(jì),改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)與培訓(xùn)方式勢(shì)在必行。
據(jù)了解,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)尚未出現(xiàn)類(lèi)似的理論研究和產(chǎn)品研發(fā),本實(shí)訓(xùn)裝置的研發(fā)結(jié)合變壓器實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,模擬變壓器發(fā)生故障時(shí)的參數(shù)變化,揭示不同故障時(shí)變壓器參數(shù)變化的規(guī)律性,屬?lài)?guó)內(nèi)外技術(shù)首創(chuàng)。
二、裝置研發(fā)的理論和實(shí)踐依據(jù)
1.原理簡(jiǎn)述
配電變壓器在出廠(chǎng)試驗(yàn)和正常運(yùn)行以及故障發(fā)生時(shí)的電氣參數(shù)檢測(cè)中需要進(jìn)行絕緣耐壓試驗(yàn)、絕緣電阻試驗(yàn)、直流電阻測(cè)試、容量測(cè)試、變比及連接組別等測(cè)試試驗(yàn),該類(lèi)試驗(yàn)如耐壓試驗(yàn)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)危險(xiǎn)性較大,技術(shù)要求也較高,一般在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下均不進(jìn)行該類(lèi)試驗(yàn);絕緣電阻試驗(yàn)在實(shí)際試驗(yàn)中,無(wú)法模擬多種絕緣特性,使用真實(shí)變壓器作為試驗(yàn)對(duì)象,測(cè)試數(shù)據(jù)單一,變壓器故障發(fā)生時(shí)的參數(shù)變化無(wú)法模擬;直流電阻和變壓器容量參數(shù)在不同變壓器上體現(xiàn)不同的測(cè)試電阻值,電阻值從mΩ到幾十Ω不易模擬;變比及連接組別無(wú)法加載實(shí)際電壓實(shí)現(xiàn)變比測(cè)試。針對(duì)以上變壓器試驗(yàn)存在的問(wèn)題,對(duì)現(xiàn)有變壓器進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn)具有一定的現(xiàn)實(shí)必要性。
現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中,通常是將實(shí)際應(yīng)用的某一型號(hào)配電變壓器搬到實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)員進(jìn)行測(cè)試實(shí)訓(xùn),實(shí)訓(xùn)變壓器到位后,各類(lèi)參數(shù)均恒定不變,學(xué)員很難從變壓器參數(shù)的變化中判別故障狀態(tài)和故障類(lèi)型,非常不利于教學(xué)及考核。因此,為了便于教學(xué)與考核,減少操作時(shí)的危險(xiǎn)性,需要對(duì)現(xiàn)有變壓器實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行改進(jìn)?;谂潆娮儔浩鞴收夏M的實(shí)訓(xùn)裝置將應(yīng)用模擬技術(shù)通過(guò)改進(jìn)10kV油浸電力變壓器內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu),將原配電變壓器內(nèi)部鐵心及線(xiàn)圈去掉,在變壓器內(nèi)部安裝直流電阻模擬部件、容量測(cè)量模擬部件、絕緣耐壓部件、變比設(shè)定模擬部件等需要進(jìn)行變壓器模擬實(shí)訓(xùn)的部件,同時(shí)保持實(shí)訓(xùn)裝置外觀(guān)、實(shí)訓(xùn)用的測(cè)試設(shè)備與真實(shí)測(cè)試設(shè)備完全一致,并通過(guò)軟件控制設(shè)定實(shí)現(xiàn)變壓器不同容量參數(shù)的設(shè)定和模擬,測(cè)試變壓器通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式與計(jì)算機(jī)控制主機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線(xiàn)化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計(jì),實(shí)訓(xùn)人員操作測(cè)試設(shè)備和使用真實(shí)測(cè)試設(shè)備的方法和步驟一樣,實(shí)現(xiàn)各類(lèi)配電變壓器的電氣參數(shù)的測(cè)試和分析,從而解決了配電變壓器電氣參數(shù)檢測(cè)實(shí)訓(xùn)中試驗(yàn)安全性和試驗(yàn)多樣性的技術(shù)難題,同時(shí)也為模擬配電變壓器不同狀態(tài)下的電氣參數(shù)量提供了可能。
2.研發(fā)依據(jù)
通過(guò)對(duì)現(xiàn)有變壓器技術(shù)規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究,總結(jié)現(xiàn)有變壓器需要進(jìn)行的試驗(yàn)及檢定項(xiàng)目,根據(jù)GB-50150-2006《電氣裝置安裝工程-電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,油浸電力變壓器需要進(jìn)行的交接試驗(yàn)及滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)如下:
(1)測(cè)量繞組連同套管的直流電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)測(cè)量應(yīng)在各分接頭的所有位置上進(jìn)行。
2)1600kVA及以下電壓等級(jí)三相變壓器,各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%,線(xiàn)間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;1600kVA以上三相變壓器,各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%;線(xiàn)間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%。
3)變壓器的直流電阻與同溫下產(chǎn)品出廠(chǎng)的實(shí)測(cè)數(shù)值進(jìn)行比較,相應(yīng)變化不應(yīng)大于2%;不同溫度下電阻值按照下式換算:
R2=R1(T+t2)/(T+t1)
式中R1、R2分別為溫度在t1、t2時(shí)的電阻值;T為計(jì)算用常數(shù),銅導(dǎo)線(xiàn)取235,鋁導(dǎo)線(xiàn)取225。
(2)檢查所有分接頭的電壓比,與制造廠(chǎng)銘牌數(shù)據(jù)相比應(yīng)無(wú)明顯差別,且應(yīng)符合電壓比的規(guī)律。
(3)檢查變壓器的三相接線(xiàn)組別和單相變壓器引出線(xiàn)的極性;必須與設(shè)計(jì)要求及銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號(hào)相符。
(4)測(cè)量與鐵芯絕緣的各緊固件(連片可拆開(kāi)者)及鐵芯(有外引接地線(xiàn)的)絕緣電阻,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)進(jìn)行器身檢查的變壓器,應(yīng)測(cè)量可接觸到的穿心螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對(duì)鐵軛、鐵心、油箱及繞組壓環(huán)的絕緣電阻。當(dāng)軛鐵梁及穿心螺栓一端與鐵心連接時(shí),應(yīng)將連接片斷開(kāi)后進(jìn)行試驗(yàn)。
2)不進(jìn)行器身檢查的變壓器或進(jìn)行器身檢查的變壓器,所有安裝工作結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行鐵心和夾件(有外引接地線(xiàn)的)的絕緣電阻測(cè)量。
3)鐵心必須為一點(diǎn)接地;對(duì)變壓器上專(zhuān)用的鐵心接地線(xiàn)引出套管時(shí),應(yīng)在注油前測(cè)量其對(duì)外殼的絕緣電阻。
4)采用2500V兆歐表測(cè)量,持續(xù)時(shí)間為1min,應(yīng)無(wú)閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象。
(5)測(cè)量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù),應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)絕緣電阻值不低于產(chǎn)品出廠(chǎng)試驗(yàn)值的70%。
2)當(dāng)測(cè)量溫度與產(chǎn)品出廠(chǎng)試驗(yàn)時(shí)的溫度不符合時(shí),可按表1換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較。
注:表中K為實(shí)測(cè)溫度減去20℃的絕對(duì)值;測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。
當(dāng)測(cè)量絕緣電阻的溫度差不是表1中所列數(shù)值時(shí),其換算系數(shù)A可用線(xiàn)性插入法確定,也可按下述公式計(jì)算:
A=1.5K/10
校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值可用下述公式計(jì)算:
當(dāng)實(shí)測(cè)溫度為20℃以上時(shí):
R20=ARt
當(dāng)實(shí)測(cè)溫度為20℃以下時(shí):
R20=Rt/A
式中R20為校正到20℃時(shí)的絕緣電阻值(MΩ);Rt是在測(cè)量溫度下的絕緣電阻值(MΩ)。
(6)繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn),應(yīng)符合表2規(guī)定。
針對(duì)以上變壓器交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目,特設(shè)計(jì)模擬變壓器及模擬測(cè)試設(shè)備進(jìn)行要求的試驗(yàn)項(xiàng)目,試驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)試滿(mǎn)足以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
3.關(guān)鍵技術(shù)及難點(diǎn)
裝置研發(fā)的主要內(nèi)容是對(duì)配電變壓器的模擬,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用測(cè)試設(shè)備的步驟及方法,裝置根據(jù)設(shè)定項(xiàng)目制定的相應(yīng)測(cè)試分析項(xiàng)。
(1)本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)一是解決了實(shí)際耐壓試驗(yàn)危險(xiǎn)性較高的問(wèn)題。二是解決了直流電阻按照變壓器容量的不同從毫歐級(jí)到歐姆級(jí)線(xiàn)性變化等多種量級(jí)模擬的問(wèn)題。三是解決了變比測(cè)試無(wú)法加載真實(shí)電壓的問(wèn)題。四是解決了多狀態(tài)變壓器特性的模擬。
(2)技術(shù)難點(diǎn):配電變壓器內(nèi)部的改進(jìn)以及變壓器參數(shù)設(shè)定智能化、多樣化的實(shí)現(xiàn)路徑是裝置研發(fā)與設(shè)計(jì)的主要技術(shù)難點(diǎn)。
三、裝置研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案
1.研究?jī)?nèi)容
(1)需求研究。主要研究配電變壓器檢修、試驗(yàn)培訓(xùn)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)有裝置的技術(shù)與性能特點(diǎn),以確定裝置研發(fā)的差異化方向,最后編制需求分析報(bào)告和裝置功能性能規(guī)格書(shū)。
(2)硬件平臺(tái)方案研究。根據(jù)需求分析報(bào)告和裝置功能性能規(guī)格書(shū)的要求,設(shè)計(jì)滿(mǎn)足上述報(bào)告和功能性能要求的硬件平臺(tái)技術(shù)方案,包括技術(shù)方案、機(jī)械結(jié)構(gòu)、主要器件選擇等。
(3)軟件平臺(tái)方案研究。根據(jù)需求分析報(bào)告和裝置功能、性能規(guī)格書(shū)的要求,設(shè)計(jì)滿(mǎn)足上述報(bào)告和功能性能要求的軟件平臺(tái)技術(shù)方案,包括軟件架構(gòu)、操作系統(tǒng)選擇、編程工具選擇、功能模塊劃分等。
(4)模擬變壓器測(cè)試儀器配置和測(cè)量算法方案研究。研究我國(guó)配電變壓器交接試驗(yàn)的應(yīng)用需求,并根據(jù)該需求確定裝置設(shè)計(jì)的測(cè)試應(yīng)用方案,以及對(duì)應(yīng)的模擬變壓器的技術(shù)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)模擬變壓器測(cè)試項(xiàng)目功能模塊,制定各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的技術(shù)參數(shù)要求。在上述工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)整體軟件實(shí)現(xiàn)方案,包括邏輯圖與流程圖。
2.技術(shù)實(shí)施方案
(1)總體方案。通過(guò)對(duì)配電變壓器交接試驗(yàn)項(xiàng)目需求和技術(shù)條件研究,確定裝置的總體方案及原則如下:
1)變壓器外形設(shè)計(jì)方案。采用標(biāo)準(zhǔn)10kV配電變壓器外殼,去掉鐵芯及線(xiàn)圈,保留高低壓接線(xiàn)柱、調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)、油位指示器等變壓器部件,在變壓器一側(cè)對(duì)變壓器外殼進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的外殼采用開(kāi)門(mén)式設(shè)計(jì),方便測(cè)試部件的安裝及維護(hù)工作。
2)測(cè)試儀器外觀(guān)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)配電變壓器交接試驗(yàn)項(xiàng)目需要用到的測(cè)試項(xiàng)目對(duì)變壓器裝置進(jìn)行改進(jìn),在配電變壓器內(nèi)部增加各測(cè)試功能模塊,配置必要的測(cè)試電路,以實(shí)現(xiàn)原測(cè)試儀器應(yīng)實(shí)現(xiàn)的測(cè)量功能。
3)采用高速工業(yè)CPU設(shè)計(jì)。為提高性能和可靠性,所有測(cè)試儀器及模擬變壓器裝置均需采用高速CPU設(shè)計(jì)。模擬變壓器各功能部件采用高可靠性通用元器件設(shè)計(jì),以提高管理性能以及兼容性與擴(kuò)展性。
4)裝置抗干擾設(shè)計(jì)。裝置結(jié)構(gòu)采用全密封設(shè)計(jì);印刷電路板設(shè)計(jì)選用靜電放電保護(hù)(ESD)的芯片以及快速瞬變電壓抑制器件,采用表面安裝技術(shù)(SMT)及多層印制板,全部選用工業(yè)級(jí)芯片,以滿(mǎn)足裝置體積、可靠性以及電磁兼容能力等要求。
(2)硬件方案。組成系統(tǒng)裝置的主要設(shè)備有:模擬變壓器裝置、搖表、直流電阻測(cè)試儀、容量測(cè)試儀、耐壓儀、變比測(cè)試儀等設(shè)備。
模擬變壓器設(shè)計(jì):模擬變壓器采用真實(shí)10kV配電變壓器外殼,內(nèi)部去掉變壓器鐵芯及線(xiàn)圈,針對(duì)變壓器測(cè)試試驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)不同模擬功能部件,如安裝絕緣耐壓模擬部件、吸收比及極化指數(shù)模擬部件、直流電阻模擬部件、容量測(cè)試模擬部件等,模擬部件輸入信號(hào)分別接到變壓器A、B、C三相高壓接線(xiàn)端子和a、b、c、n低壓接線(xiàn)端子及地線(xiàn)上,各模擬部件間通過(guò)繼電器控制斷開(kāi)和接入到各接線(xiàn)端子。
1)絕緣耐壓模擬部件。配電變壓器故障模擬智能實(shí)訓(xùn)裝置絕緣模擬部件,通過(guò)軟件設(shè)定改進(jìn)變壓器高低壓接線(xiàn)端子之間以及與變壓器接地線(xiàn)之間的電阻值,實(shí)現(xiàn)配電變壓器絕緣電阻故障的設(shè)定和模擬,模擬絕緣電阻在0Ω到500MΩ之間,模擬絕緣電阻設(shè)定細(xì)度為20MΩ,并能模擬變壓器斷線(xiàn)功能,即變壓器接線(xiàn)端子間絕緣電阻為∞。
配電變壓器耐壓模擬:通過(guò)改進(jìn)耐壓測(cè)試儀器及模擬變壓器實(shí)現(xiàn),模擬耐壓儀可以按照正常方式進(jìn)行接線(xiàn)、升壓,但是加載到變壓器上的電壓并不是實(shí)際輸出的幾千伏高壓,而是30V低壓,同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)定實(shí)現(xiàn)變壓器放電聲音模擬,以達(dá)到真實(shí)的試驗(yàn)效果。
2)吸收比及極化指數(shù)模擬部件。根據(jù)電容具備充放電的特性,在絕緣實(shí)驗(yàn)電阻回路中串入耐壓及容量大的電容器,通過(guò)電容器充放電的曲線(xiàn)特性,模擬不同時(shí)間點(diǎn)的絕緣電阻值,即實(shí)現(xiàn)吸收比及極化指數(shù)的模擬功能。
3)直流電阻模擬部件。直流電阻模擬通過(guò)在變壓器一次側(cè)接入0~30Ω不同組合形式的電阻值,模擬一次側(cè)直流電阻,在變壓器低壓側(cè)(二次側(cè))接入0~0.021Ω不同組合方式的電阻值,模擬二次側(cè)直流電阻,各電阻檔位設(shè)定及控制通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn),并能模擬故障狀態(tài)下組合電阻值。
4)容量測(cè)試模擬部件。配電變壓器容量測(cè)試模擬部件通過(guò)計(jì)算機(jī)控制在一次側(cè)接入7~80Ω不同組合電阻值,并能模擬不平衡條件下的各項(xiàng)電阻值。
5)變比測(cè)試模擬部件。配電變壓器變比模擬根據(jù)變比測(cè)試儀的特性,模擬部件通過(guò)測(cè)試一次側(cè)接入的電壓值及相位過(guò)零點(diǎn),在二次側(cè)產(chǎn)生設(shè)定比例的電壓及相位角,模擬變比功能,模擬部件通過(guò)檢測(cè)勵(lì)磁調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的接入點(diǎn)位置,產(chǎn)生不同變比條件下的二次電壓值。
(3)軟件方案。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì),主控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)總體控制和設(shè)定,主控制計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊方式實(shí)現(xiàn)與模擬變壓器的數(shù)據(jù)交換。
模擬變壓器各模擬功能模塊需根據(jù)接收到的計(jì)算機(jī)設(shè)定命令,做出判斷,確定工作模塊內(nèi)容及設(shè)定項(xiàng)目,供學(xué)員通過(guò)測(cè)試儀器進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。
通過(guò)主控制計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)各模擬模塊項(xiàng)目的設(shè)定,可以根據(jù)測(cè)試的需要設(shè)定不同的變壓器故障。
(4)通信方案。根據(jù)方案設(shè)計(jì)的可靠性及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行環(huán)境的需要,同時(shí)由于真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)只有電源線(xiàn)和測(cè)試線(xiàn),沒(méi)有獨(dú)立的變壓器與模擬模塊的通訊線(xiàn),為了和真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)保持一致,特選擇無(wú)線(xiàn)通訊方式,為了實(shí)現(xiàn)多設(shè)備間的互通,需采用無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)方式實(shí)現(xiàn)。
3.裝置研究步驟及開(kāi)發(fā)方法
裝置的研究與開(kāi)發(fā)需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)和單片機(jī)控制程序設(shè)計(jì),同時(shí)裝置研發(fā)需采用理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證法進(jìn)行設(shè)計(jì):
(1)前期先進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研與分析,論證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的可行性和必要性。
(2)與相關(guān)電力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)專(zhuān)家和電力生產(chǎn)一線(xiàn)技術(shù)人員進(jìn)行溝通,進(jìn)行實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及可行性研究,確定裝置研發(fā)實(shí)施方案,重點(diǎn)解決技術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題。
(3)對(duì)設(shè)計(jì)功能模塊進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)各模擬模塊方案進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證。
(4)設(shè)計(jì)產(chǎn)品軟硬件;并試制樣機(jī)。
(5)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行功能調(diào)試,確定測(cè)試指標(biāo)。
(6)進(jìn)行指標(biāo)檢定和功能檢定。
裝置研發(fā)技術(shù)路線(xiàn)框圖如圖1所示。
四、預(yù)期目標(biāo)和成果形式及創(chuàng)新點(diǎn)
通過(guò)裝置的研究與開(kāi)發(fā)工作,系統(tǒng)分析了實(shí)現(xiàn)配電變壓器預(yù)防性和特性試驗(yàn)的模擬測(cè)試以及對(duì)應(yīng)的技能培訓(xùn),創(chuàng)新性地引入了多型號(hào)配電變壓器電氣特性和電氣參數(shù)的模擬技術(shù),研究了現(xiàn)有試驗(yàn)條件下根據(jù)不同型號(hào)配電變壓器及測(cè)試試驗(yàn)設(shè)備的操作,加強(qiáng)對(duì)相關(guān)配電變壓器運(yùn)行和檢修人員的技術(shù)技能培訓(xùn)。裝置的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)為配電變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸無(wú)線(xiàn)化、參數(shù)設(shè)定智能化、數(shù)據(jù)模擬多樣化的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓(xùn)專(zhuān)用教材[M].北京:中國(guó)電力出版社,2011.
二、進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,分析現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué),我們從培養(yǎng)目標(biāo)制定開(kāi)始進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容調(diào)整,包括電路、高壓電技術(shù)、電機(jī)學(xué)、數(shù)字電子、等實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容,電工工藝、儀表安裝與調(diào)試、斷路器拆裝檢修等實(shí)習(xí),增加了生產(chǎn)一線(xiàn)所需要的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。為去變電所工作的學(xué)生動(dòng)手能力的提高,增加了“變電所運(yùn)行與維護(hù)”的內(nèi)容,包括隔離開(kāi)和關(guān)斷路器的拆裝檢修;長(zhǎng)用測(cè)量?jī)x表的安裝與調(diào)試;無(wú)功補(bǔ)償和防雷接地系統(tǒng)的安裝與維護(hù)等。為去電廠(chǎng)工作的學(xué)生動(dòng)手能力的提高,加強(qiáng)了“電能輸送系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”方面的內(nèi)容,包括電力變壓器的使用和維護(hù)、電廠(chǎng)仿真運(yùn)行實(shí)習(xí)、發(fā)電廠(chǎng)防雷接地和電力電容器、測(cè)量?jī)x表的安裝調(diào)試和使用。
三、實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)
增加培訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備,根據(jù)強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容,對(duì)已有的電工工藝實(shí)訓(xùn)室、電能計(jì)量實(shí)訓(xùn)室、PLC實(shí)訓(xùn)室、輸電線(xiàn)路工藝實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行了評(píng)估。根據(jù)需要增添了部分實(shí)訓(xùn)設(shè)備,包括高壓隔離開(kāi)關(guān)、氣體斷路器、電壓互感器、電流互感器和測(cè)量?jī)x表等。新建了輸變電控制實(shí)訓(xùn)室,購(gòu)置了10千伏電氣控制系統(tǒng),包括10千伏輸入系統(tǒng)、電力變壓器、低壓輸出系統(tǒng)。在利用學(xué)?,F(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,我們還與一些單位建立了實(shí)習(xí)基地的關(guān)系,組織學(xué)生到生產(chǎn)一線(xiàn)進(jìn)行頂崗培訓(xùn)。加強(qiáng)指導(dǎo)人員隊(duì)伍建設(shè)。選派在理論和實(shí)踐上都有較深造詣的教師和經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅指導(dǎo)動(dòng)手能力的培訓(xùn)。教師負(fù)責(zé)理論和實(shí)踐的結(jié)合,他們的主要任務(wù)是讓學(xué)生不僅會(huì)操作,還要讓學(xué)生弄清楚為什么這樣操作。師傅的指導(dǎo)作用是使學(xué)生熟練掌握操作技能:包括隔離開(kāi)關(guān)、斷路器的拆裝檢修;防雷接地和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的安裝;電力變壓器的使用;各種測(cè)量?jī)x表的安裝與調(diào)試;發(fā)電廠(chǎng)防雷接地和電力電容器安裝等方面提高動(dòng)手能力,達(dá)到熟練的程度。時(shí)間安排。專(zhuān)業(yè)崗位的訓(xùn)練時(shí)間安排采取了如下辦法:一是充分利用實(shí)習(xí)時(shí)間。二是利用好最后一個(gè)學(xué)期的時(shí)間,最后一學(xué)期把畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)與崗位培訓(xùn)結(jié)合進(jìn)行。學(xué)生可以搞畢業(yè)設(shè)計(jì),也可以不搞畢業(yè)設(shè)計(jì),而進(jìn)行提高動(dòng)手能力負(fù)面的培訓(xùn),培訓(xùn)合格并寫(xiě)出半年崗位培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)即可。三是結(jié)合專(zhuān)業(yè)提高動(dòng)手能力組織好第二課堂活動(dòng),按不同的專(zhuān)業(yè)側(cè)重點(diǎn),把學(xué)生的第二課堂活動(dòng)分成相對(duì)應(yīng)的小組來(lái)進(jìn)行,這也是提高學(xué)生動(dòng)手能力的好方法。學(xué)生動(dòng)手能力的培訓(xùn)在白天進(jìn)行,也在早、晚和周六、周日休息時(shí)間進(jìn)行。培訓(xùn)制度。為保證提高學(xué)生動(dòng)手能力培訓(xùn)的質(zhì)量,制定了嚴(yán)格的管理制定。一是對(duì)指導(dǎo)人員的要求,包括人員的選擇要求,在培訓(xùn)中的責(zé)任,對(duì)學(xué)生的管理要求。二是對(duì)受培訓(xùn)學(xué)生的的要求,包括按時(shí)參加專(zhuān)業(yè)崗位培訓(xùn),在培訓(xùn)中虛心學(xué)習(xí),認(rèn)真刻苦。培訓(xùn)制度的制定與實(shí)施保證了提高學(xué)生動(dòng)手能力的質(zhì)量。檢查。按照培訓(xùn)制度,輸變電系對(duì)專(zhuān)業(yè)崗位培訓(xùn)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查,學(xué)院進(jìn)行不定期的檢查。在檢查過(guò)程中,對(duì)認(rèn)真進(jìn)行指導(dǎo)和管理的教學(xué)人員和學(xué)生進(jìn)行表?yè)P(yáng),對(duì)教學(xué)人員存在的問(wèn)題及時(shí)解決,對(duì)不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行批評(píng)教育。對(duì)培訓(xùn)中出現(xiàn)的其他問(wèn)題,及時(shí)解決。結(jié)果。通過(guò)強(qiáng)化的“變電所運(yùn)行與維護(hù)”和“電能輸送系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)”的專(zhuān)業(yè)崗位的訓(xùn)練,使經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的學(xué)生在斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的拆裝檢修;各種測(cè)量?jī)x表的安裝與調(diào)試;防雷接地和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的安裝與維護(hù);電廠(chǎng)仿真運(yùn)行實(shí)習(xí);電力變壓器的使用和維護(hù);測(cè)量?jī)x表的安裝調(diào)試和使用;發(fā)電廠(chǎng)防雷接地和電力電容器等方面的實(shí)際動(dòng)手能力有了明顯的提高。受提高動(dòng)手能力培訓(xùn)的學(xué)生普遍感到:通過(guò)這樣的培訓(xùn),個(gè)人在一個(gè)方面的實(shí)際動(dòng)手能力強(qiáng)了許多,畢業(yè)后在該崗位工作,心里有把握多了,這樣的培訓(xùn)好。
中圖分類(lèi)號(hào):G712;TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2015)25-0200-04
0 引言
高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的就業(yè)方向之一是在企業(yè)從事供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)工作,“供配電技術(shù)”課程旨在為這些職業(yè)活動(dòng)提供所必需的基本技能和知識(shí),是一門(mén)綜合性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)核心課程[1]。其中“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式”這部分教學(xué)內(nèi)容是一個(gè)涉及面很廣的綜合性技術(shù)課題,涉及到供電可靠性、過(guò)電壓與絕緣配合、繼電保護(hù)、通信干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定等方面[2],對(duì)于電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn),教學(xué)要求以理解與掌握基本概念為主。為提高教學(xué)效果,筆者從中性點(diǎn)概念、運(yùn)行方式分類(lèi)、比較教學(xué)法、MATLAB仿真等四個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)探索與實(shí)踐。
1 中性點(diǎn)概念的理解
GB/T2900.1-2008《電工術(shù)語(yǔ) 基本術(shù)語(yǔ)》中對(duì)“中性點(diǎn)(neutral point)”的定義是:多相系統(tǒng)星形聯(lián)結(jié)的公共點(diǎn),或單相系統(tǒng)的接地中間點(diǎn)。GB/T2900.50-2008《電工術(shù)語(yǔ) 發(fā)電、輸電及配電 通用術(shù)語(yǔ)》中對(duì)“多相系統(tǒng)中性點(diǎn)(neutral point in a polyphase system)”的定義是:星形連接的設(shè)備中(例如電力變壓器或接地變壓器)的n繞組公共點(diǎn)。對(duì)于這兩個(gè)定義,學(xué)生并不難理解。對(duì)于星形聯(lián)結(jié)的各類(lèi)電力設(shè)備,譬如發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、調(diào)相機(jī)、避雷器、電容器組、電抗器組、用電負(fù)載等等,“電力設(shè)備的中性點(diǎn)”是指“電力設(shè)備的星形聯(lián)結(jié)公共點(diǎn)”。
在以往教學(xué)中,一般都籠統(tǒng)認(rèn)為“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)”就是星形聯(lián)結(jié)的發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)[3]。然而在工程和科研實(shí)踐中,筆者深刻感受到,將“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)”與“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)”區(qū)分開(kāi)來(lái),視為兩個(gè)概念是非常有必要的。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者通過(guò)以下兩個(gè)實(shí)例來(lái)引導(dǎo)學(xué)生理解這兩個(gè)基本概念。
實(shí)例1:圖1是某0.4kV電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖[4],該系統(tǒng)有兩臺(tái)變壓器。圖中A點(diǎn)是變壓器1的中性點(diǎn),B點(diǎn)是變壓器2的中性點(diǎn),那么系統(tǒng)中性點(diǎn)是哪一點(diǎn)呢?
學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,有幾種意見(jiàn):①A點(diǎn)、B點(diǎn)都是系統(tǒng)中性點(diǎn)。②C、D、E、F點(diǎn)都是系統(tǒng)中性點(diǎn)。③D點(diǎn)是系統(tǒng)中性點(diǎn)。④E點(diǎn)是系統(tǒng)中性點(diǎn)。
筆者分析如下:從理想電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度來(lái)看,A、B、C、D、E、F點(diǎn)沒(méi)什么區(qū)別;但是從實(shí)際電路與施工運(yùn)行的角度來(lái)看,這些點(diǎn)是有區(qū)別的。A、B點(diǎn)是變壓器二次側(cè)星形繞組的公共點(diǎn),位于變壓器室;C、D、E、F點(diǎn)則是配電盤(pán)PEN母排上的結(jié)點(diǎn),位于配電室。從D點(diǎn)引出的線(xiàn)作為0.4kV系統(tǒng)的中性線(xiàn),從E點(diǎn)引出的線(xiàn)作為0.4kV系統(tǒng)的保護(hù)線(xiàn),因此D點(diǎn)才是0.4kV系統(tǒng)的中性點(diǎn)。從A點(diǎn)至D點(diǎn)、從B點(diǎn)至D點(diǎn)之間的這段導(dǎo)線(xiàn)則是變壓器的保護(hù)中性線(xiàn),它必須絕緣。
實(shí)例1總結(jié)如下:國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱(chēng)IEC標(biāo)準(zhǔn))為了區(qū)分“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)”與“電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)”,將星形聯(lián)結(jié)的發(fā)電機(jī)或變壓器的公共點(diǎn)稱(chēng)為星形結(jié)點(diǎn)(star point)[4]。筆者認(rèn)為,“發(fā)電機(jī)或變壓器的星形結(jié)點(diǎn)”名稱(chēng)更為科學(xué),但由于歷史原因,國(guó)內(nèi)習(xí)慣稱(chēng)作“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)”,因此必須明確,“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)”與“電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)”是既有聯(lián)系又有區(qū)別的兩個(gè)概念。對(duì)于0.4kV系統(tǒng),不妨這樣來(lái)理解:從發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)引出一根絕緣導(dǎo)線(xiàn),根據(jù)具體需要,在這根絕緣導(dǎo)線(xiàn)上選擇某點(diǎn),即可作為系統(tǒng)中性點(diǎn);若發(fā)電機(jī)或變壓器沒(méi)有中性點(diǎn),而系統(tǒng)又需要中性點(diǎn),則可利用接地變壓器,得到一個(gè)系統(tǒng)中性點(diǎn)。
實(shí)例2:圖2是某110kV電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖[5],該系統(tǒng)有三臺(tái)變壓器。圖中A、B、C點(diǎn)分別是三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn),三個(gè)點(diǎn)之間沒(méi)有聯(lián)結(jié)線(xiàn)。那么系統(tǒng)中性點(diǎn)是哪一點(diǎn)呢?
學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,大部分認(rèn)為A、B、C三點(diǎn)都是系統(tǒng)中性點(diǎn)。
筆者分析如下:若此110kV系統(tǒng)只有一臺(tái)變壓器,則系統(tǒng)中性點(diǎn)當(dāng)然就是這臺(tái)變壓器的中性點(diǎn);若此110kV系統(tǒng)的三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)聯(lián)結(jié)在一起,則可根據(jù)具體需要,在這根聯(lián)結(jié)導(dǎo)線(xiàn)上選擇某點(diǎn),作為系統(tǒng)中性點(diǎn)。但是現(xiàn)在三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)沒(méi)有聯(lián)結(jié)在一起,因此系統(tǒng)中性點(diǎn)在物理上不會(huì)特指哪一臺(tái)或哪幾臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)。
實(shí)例2總結(jié)如下:對(duì)于110kV及以上系統(tǒng),在分析單相接地故障等實(shí)際問(wèn)題時(shí),可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)得到一個(gè)等值電力系統(tǒng)。該等值電力系統(tǒng)就有一個(gè)中性點(diǎn)[6]。
2 運(yùn)行方式的分類(lèi)
中性點(diǎn)運(yùn)行方式的分類(lèi)方法有很多種,由此帶來(lái)較多的名詞術(shù)語(yǔ),學(xué)生在看技術(shù)文檔時(shí),對(duì)這些術(shù)語(yǔ)常常覺(jué)得模糊不清。筆者在教學(xué)中抓住兩點(diǎn)原則:一是將“電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式”與“電力設(shè)備的中性點(diǎn)運(yùn)行方式”區(qū)分開(kāi)來(lái),二是弄清術(shù)語(yǔ)的物理意義。
若討論對(duì)象是某臺(tái)具體的電力設(shè)備,則設(shè)備中性點(diǎn)運(yùn)行方式的物理意義很直觀(guān)、清晰。譬如變壓器,有以下幾種:
中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地中性點(diǎn)經(jīng)高阻抗接地中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)經(jīng)中阻抗接地中性點(diǎn)經(jīng)低阻抗接地
若討論對(duì)象是某個(gè)指定范圍與等級(jí)的電力系統(tǒng),譬如某鋼鐵廠(chǎng)110kV系統(tǒng),則該系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的物理意義有時(shí)不是很直觀(guān)。目前最常用的是按照接地短路時(shí)接地電流的大小分為大電流接地系統(tǒng)和小電流接地系統(tǒng)[7]。為了突出物理意義,系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的分類(lèi)如下:
中性點(diǎn)有效接地中性點(diǎn)非常有效接地中性點(diǎn)普通有效接地中性點(diǎn)非有效接地中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)諧振接地中性點(diǎn)高阻抗接地中性點(diǎn)低阻抗接地
“中性點(diǎn)非常有效接地系統(tǒng)”在物理上是指系統(tǒng)的所有變壓器都直接接地,也叫“中性點(diǎn)全接地系統(tǒng)”;“中性點(diǎn)普通有效接地系統(tǒng)”在物理上則是指系統(tǒng)的部分變壓器直接接地,至少要有一臺(tái)變壓器直接接地。
對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō),判別某個(gè)系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式具有實(shí)際意義。以圖2為例,該系統(tǒng)有三臺(tái)變壓器。若三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式都一樣,則系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式當(dāng)然也就與之一樣。若三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式不一樣,則系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式是怎樣的呢?
美國(guó)電機(jī)工程師學(xué)會(huì)(AIEE)第32號(hào)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此作出了明確的規(guī)定,該標(biāo)準(zhǔn)沿用至今,在國(guó)際上得到廣泛的認(rèn)同[6]。GB/T50064-2014《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》中引用了這一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可知,無(wú)論這三臺(tái)變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式怎樣,只要各種條件下系統(tǒng)的零序與正序電抗之比為正值且不大于3,而且零序電阻對(duì)正序電抗之比不大于1,則該系統(tǒng)可被認(rèn)為是中性點(diǎn)有效接地的,否則就是中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。
筆者在教學(xué)中,一開(kāi)始就將“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)”與“電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)”區(qū)分開(kāi)來(lái),讓學(xué)生在腦海里建立起兩個(gè)概念。相應(yīng)地,將“發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)運(yùn)行方式”與“電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式”也區(qū)分開(kāi)來(lái)。實(shí)踐表明,這樣做是有效果的,因?yàn)楦拍钋逦?,在進(jìn)行供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)等實(shí)訓(xùn)時(shí),可做到“知其然,知其所以然”,避免很多操作失誤。
另外在教學(xué)過(guò)程中,還有兩個(gè)問(wèn)題要讓學(xué)生弄清楚:
①若某個(gè)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接接地,是否意味著該系統(tǒng)是中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)?
發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不能直接接地,這已成定論。至于原因,文獻(xiàn)[6]有詳細(xì)分析,教學(xué)中可簡(jiǎn)要介紹其中的原因。因此判斷系統(tǒng)是不是中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng),不能看發(fā)電機(jī)中性點(diǎn),而應(yīng)該看變壓器中性點(diǎn),當(dāng)然僅看變壓器中性點(diǎn)是不夠的。
②在中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)中,變壓器中性點(diǎn)能否就地直接接地?
須具體情況具體分析。筆者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐總結(jié)后認(rèn)為:
1)在中性點(diǎn)有效接地的低壓系統(tǒng)中,不允許“變壓器中性點(diǎn)就地直接接地”,須從變壓器中性點(diǎn)引出一根導(dǎo)線(xiàn),根據(jù)具體需要,在這根導(dǎo)線(xiàn)上選擇某點(diǎn)直接接地。GB50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)此有明文規(guī)定。至于原因,文獻(xiàn)[4]和[8]均有詳細(xì)分析,教學(xué)中可簡(jiǎn)要介紹其中的原因。
2)在中性點(diǎn)有效接地的高壓系統(tǒng)中,迄今尚有爭(zhēng)議,沒(méi)有定論。施工實(shí)踐中,有將變壓器中性點(diǎn)就地直接接地的,也有從變壓器中性點(diǎn)引出導(dǎo)線(xiàn)后再選擇某點(diǎn)接地的。
3 比較教學(xué)法的運(yùn)用
俄國(guó)教育家烏申斯基認(rèn)為“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ),我們正是通過(guò)比較來(lái)了解世界上的一切”。在眾多的教學(xué)法中,筆者對(duì)比較教學(xué)法情有獨(dú)鐘[9]?!半娏ο到y(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式”這部分內(nèi)容非常適合采用比較教學(xué)法,將每種運(yùn)行方式從接線(xiàn)、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍等方面進(jìn)行比較,可以使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)與特征,獲得的知識(shí)與技能更加鮮明、牢固。為此,筆者精心設(shè)計(jì)了三張表格:接線(xiàn)比較、特點(diǎn)比較、應(yīng)用范圍比較,在理實(shí)一體化課堂用多媒體展示。
對(duì)于電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè),該教學(xué)模塊約占4~6個(gè)課時(shí),主要為供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)等教學(xué)內(nèi)容打基礎(chǔ),因此表格里的內(nèi)容需要精心選擇、組織,以定性分析、實(shí)用結(jié)論為主[10]。譬如特點(diǎn)比較,筆者從供電可靠性、過(guò)電壓、絕緣、防雷、繼電保護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)定、斷路器工作條件、對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求、故障點(diǎn)附近的生命危險(xiǎn)等九個(gè)方面進(jìn)行比較[11],見(jiàn)表1。
4 MATLAB/SIMULINK仿真教學(xué)
電氣領(lǐng)域從業(yè)人員的重要工作內(nèi)容之一是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電氣故障診斷。各種電力系統(tǒng)在發(fā)生各種故障時(shí),三相對(duì)地電壓和線(xiàn)電壓、線(xiàn)路零序電流、故障點(diǎn)接地電流的暫態(tài)波形和穩(wěn)態(tài)波形是怎樣的呢?目前在供配電實(shí)訓(xùn)裝置或電力系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)裝置中無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察得到,學(xué)生得不到直觀(guān)、深刻的感性認(rèn)識(shí)。
考慮到這種情況,筆者在教學(xué)中采用MATLAB/SIMULINK仿真,讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成,既有趣又增加了感性認(rèn)識(shí)。圖3是10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)仿真模型[12],電源采用“Three-phase source”模塊,輸出電壓為10.5kV,內(nèi)部接線(xiàn)方式為星形聯(lián)結(jié)。四條輸電線(xiàn)路Line1~Line4均采用“Three-phase PI Section Line”模塊,線(xiàn)路長(zhǎng)度分別為130km、175km、1km、150km。
在圖3的基礎(chǔ)上,在電源中性點(diǎn)接入一個(gè)電感線(xiàn)圈,其他參數(shù)不變,可得到中性點(diǎn)諧振接地系統(tǒng)仿真模型。兩種系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的波形結(jié)果如圖4、圖5所示。對(duì)比分析波形可知,當(dāng)單相接地故障的暫態(tài)過(guò)程結(jié)束后,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的故障點(diǎn)接地電流幅值在29A左右,中性點(diǎn)諧振接地系統(tǒng)則在4A左右,學(xué)生由此可以非常直觀(guān)地感受到,消弧線(xiàn)圈的補(bǔ)償效果十分明顯。
另外在圖3模型的基礎(chǔ)上,稍加改進(jìn)還可以模擬同相兩點(diǎn)接地故障、間歇性單相接地故障等,不贅述。
5 結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)幾輪的教學(xué)實(shí)踐,取得良好的教學(xué)效果。有學(xué)生畢業(yè)后在企業(yè)從事值班電工工作,反映“電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式”的基本知識(shí)與技能,給供配電系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行與維護(hù)等工作打下了扎實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)中的幾點(diǎn)心得體會(huì)是:
關(guān)鍵詞:
職業(yè)教育;電機(jī)與變壓器;一體化;教學(xué)設(shè)計(jì)
作為職業(yè)教育者,我們要對(duì)自己的工作性質(zhì)有正確的理解。職業(yè)教育區(qū)別于其他各類(lèi)教育的本質(zhì)特征,就在于其目的是滿(mǎn)足受教育者就業(yè)的需要。眾所周知,當(dāng)今社會(huì)是競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì),更是終生學(xué)習(xí)的社會(huì)。如何使學(xué)生在就業(yè)方面,在日后的進(jìn)一步發(fā)展中更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),是我們每一個(gè)職業(yè)教育者必須思考的問(wèn)題。筆者讀了全國(guó)職業(yè)教育先進(jìn)個(gè)人蔣乃平先生主編的《“寬基礎(chǔ)、活模塊”的理論與實(shí)踐》一書(shū),很受啟發(fā)。他說(shuō):“寬基礎(chǔ)”的“寬”不但是面對(duì)一個(gè)職業(yè)群的“寬”,而且是為受教育者奠定繼續(xù)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的“寬”;“活模塊”的“活”不但是提高就業(yè)能力的“活”,而且是更新學(xué)習(xí)內(nèi)容的“活”。筆者努力把這一觀(guān)點(diǎn)用在教學(xué)上,在不斷擴(kuò)充自己的知識(shí)面、關(guān)注本專(zhuān)業(yè)最新發(fā)展情況、了解用人單位對(duì)技術(shù)工人要求的同時(shí),注重把這些信息及時(shí)傳遞給學(xué)生;在嚴(yán)格要求學(xué)生學(xué)習(xí)基本知識(shí)鍛煉基本技能的同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自主創(chuàng)新能力。
一、教材分析
《電機(jī)與變壓器》是由勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室組織編寫(xiě)的全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工類(lèi)專(zhuān)業(yè)通用教材。其中變壓器共四個(gè)單元的內(nèi)容,分別是:變壓器的分類(lèi)結(jié)構(gòu)和原理,變壓器繞組的極性測(cè)定與連接,變壓器并聯(lián)運(yùn)行維護(hù)和檢修,特殊用途的變壓器。電機(jī)包括六個(gè)單元的內(nèi)容,分別是:電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí),三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,單相異步電動(dòng)機(jī),直流電動(dòng)機(jī),三相同步電動(dòng)機(jī),特種電機(jī)。通過(guò)學(xué)習(xí),要求掌握變壓器、異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、主要特性、使用和維護(hù)知識(shí),并對(duì)同步電機(jī)和特種電機(jī)要有一定的了解。作為一體化改革課程,該課程學(xué)習(xí)中要求能夠理論聯(lián)系實(shí)際,注重對(duì)電機(jī)故障的分析、判斷和檢修能力的培養(yǎng),為解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題奠定理論和技能基礎(chǔ)。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
在具體的教學(xué)活動(dòng)中,筆者認(rèn)為首先應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)接受能力,正所謂知己知彼。職業(yè)院校的學(xué)生可能文化課差一些,但在技能性、社會(huì)性和思維活動(dòng)及發(fā)散性方面的素質(zhì)有明顯的優(yōu)勢(shì)。教師要對(duì)自己的學(xué)生有信心,他們的這些優(yōu)勢(shì)完全可以通過(guò)教育煥發(fā)出來(lái)、培養(yǎng)出來(lái)。就電機(jī)與變壓器這門(mén)課程而言,其基礎(chǔ)性、專(zhuān)業(yè)性都很強(qiáng),并且其理論與操作聯(lián)系相當(dāng)緊密。對(duì)于一點(diǎn)基礎(chǔ)都沒(méi)有的高中生,直接灌輸大堆理論知識(shí)的做法顯然是不可取的。筆者認(rèn)為,應(yīng)首先培養(yǎng)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的興趣,使其樹(shù)立自信心。從最簡(jiǎn)單的兒童玩具到遙控小車(chē),每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解和操作無(wú)不令他們歡欣雀躍,讓他們感受到了成功的喜悅并且增強(qiáng)了求知的欲望。有了好的開(kāi)始,接下來(lái)的教學(xué)工作也就會(huì)順利地進(jìn)行下去了。明確教學(xué)目標(biāo),做到有的放矢。認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)課題,包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)用具的課前研究和準(zhǔn)備。不但明確自己的教學(xué)目標(biāo),還要引導(dǎo)學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo),明確學(xué)習(xí)任務(wù)。在學(xué)生操作過(guò)程中應(yīng)注意學(xué)生的每一點(diǎn)進(jìn)步,及時(shí)表?yè)P(yáng),發(fā)現(xiàn)不足立刻糾正,形成在學(xué)習(xí)和技能方面你追我趕的良好局面。同時(shí)要培養(yǎng)他們主動(dòng)思考、積極動(dòng)手、自覺(jué)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的習(xí)慣。這樣做充實(shí)了課堂內(nèi)容,提高了學(xué)習(xí)效率,并且為學(xué)生今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)方法
為了完成本課的教學(xué)目標(biāo),滿(mǎn)足不同認(rèn)知水平學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,在教法上筆者主要采用了創(chuàng)設(shè)情境法和通過(guò)拆裝實(shí)物研究結(jié)構(gòu)的分層教學(xué)法,并靈活運(yùn)用其他輔助教學(xué)方法。
1.創(chuàng)設(shè)情境法(視頻和實(shí)物)
充分運(yùn)用多媒體視頻等現(xiàn)代化的教學(xué)手段,并結(jié)合實(shí)物演示,以啟發(fā)引導(dǎo)、設(shè)疑提問(wèn)等多種形式,來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)本課的積極性,有助于學(xué)生更好地理解本課的知識(shí)重、難點(diǎn)。
2.分層教學(xué)法
考慮到學(xué)生的認(rèn)知情況呈現(xiàn)三層金字塔結(jié)構(gòu),筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)分組,每組里各層次水平的學(xué)生均勻分布。這樣可以讓小組內(nèi)部掌握較好的學(xué)生幫助相對(duì)較弱的同學(xué)來(lái)理解知識(shí)的重點(diǎn),同時(shí)也能通過(guò)小組互助、教師指導(dǎo)而突破難點(diǎn)。結(jié)合學(xué)生的實(shí)際特點(diǎn),本課筆者主要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)“小組互助、自主探究、動(dòng)手實(shí)踐、歸納總結(jié)”的學(xué)習(xí)方法來(lái)學(xué)習(xí)。
四、教學(xué)過(guò)程
在教學(xué)中,筆者本著“由生活走向課堂,再由課堂走向生活”的教學(xué)理念,采用“一樣二用”的授課思路。“一樣”指單相異步電動(dòng)機(jī)的外觀(guān)及組成,“二用”分別指單相異步電動(dòng)機(jī)的用途和單相異步電動(dòng)機(jī)如何使用(工作原理和實(shí)際電路),以一條教學(xué)主線(xiàn)“單相異步電動(dòng)機(jī)是由哪幾部分組成的,是如何轉(zhuǎn)動(dòng)的,突然不轉(zhuǎn)怎么辦”貫穿整堂課,并遵循“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)思想,逐層深入探究,運(yùn)用多種教學(xué)方法,使學(xué)生掌握知識(shí)重點(diǎn),突破難點(diǎn),進(jìn)而完成授課過(guò)程。因此筆者設(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程如下:第一,復(fù)習(xí)提問(wèn)。第二,創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課。第三,講授新知。第四,解釋?xiě)?yīng)用范圍。第五,常見(jiàn)故障檢修。第六,課堂練習(xí)。第七,課堂小結(jié)。第八,課后作業(yè)。
五、一體化教學(xué)日志
每天提前15分鐘到崗。提前10分鐘點(diǎn)名整隊(duì);檢查學(xué)生穿戴情況;點(diǎn)評(píng)上次課一體化情況;布置當(dāng)天的學(xué)習(xí)任務(wù)。進(jìn)入一體化實(shí)訓(xùn)車(chē)間安排值日;檢查車(chē)間詳細(xì)情況,填寫(xiě)接班紀(jì)錄;打開(kāi)工具箱,取出實(shí)習(xí)工具并鎖好工具箱。30分鐘后實(shí)習(xí)正式開(kāi)始,總結(jié)上次課實(shí)習(xí)內(nèi)容,分發(fā)當(dāng)天實(shí)習(xí)材料,重點(diǎn)講解今天的一體化學(xué)習(xí)任務(wù)和要求,講注意事項(xiàng)書(shū)寫(xiě)于黑板上。合上車(chē)間總電源,教師作示范,開(kāi)始實(shí)習(xí)操作。教師作巡回指導(dǎo),找出學(xué)生的公共難點(diǎn),利用黑板和實(shí)訓(xùn)器材在課堂上作具體講解。再次開(kāi)始實(shí)訓(xùn),給個(gè)別學(xué)生做重點(diǎn)指導(dǎo)。利用空閑時(shí)間準(zhǔn)備好本次實(shí)訓(xùn)所需的調(diào)試設(shè)備和器材,盡力幫助解決學(xué)生們的實(shí)訓(xùn)工具和材料短缺問(wèn)題。“重表?yè)P(yáng),輕批評(píng)”,激勵(lì)學(xué)生又快又好地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。巡回檢查學(xué)生們的操作安全情況,及時(shí)排除安全隱患。按順序登記好學(xué)生的實(shí)訓(xùn)完成情況,并逐次調(diào)試評(píng)分,給出實(shí)習(xí)成績(jī)。提前45分鐘提示學(xué)生作好實(shí)習(xí)收尾工作;提前30分鐘切斷車(chē)間總電源;打開(kāi)工具箱,放好實(shí)習(xí)工具;安排值日。詳細(xì)檢查車(chē)間整體情況,填寫(xiě)交班紀(jì)錄;點(diǎn)評(píng)當(dāng)天的一體化學(xué)習(xí)情況;整點(diǎn)下班。
1.引言
隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電視機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品與我們生活息息相關(guān)。本文以電視機(jī)為例,分析電子產(chǎn)品常見(jiàn)故障檢修方法,通過(guò)案例講解,介紹了電視機(jī)常見(jiàn)故障排除方法。
2.電視機(jī)常見(jiàn)故障現(xiàn)象
(1)開(kāi)機(jī)后或使用時(shí),聽(tīng)到“啪啪”的響聲,甚至有臭味,此時(shí)如不立即關(guān)機(jī),則有可能損壞元件或使顯像管炸裂。這是電視機(jī)高壓部分在打火,使空氣的氧氣在電火花作用下生成少許臭氧。
(2)使用過(guò)程中電視機(jī)突然冒煙或有焦煙味,嚴(yán)重出現(xiàn)明火應(yīng)立即切斷電源,清除周?chē)扇晃锲?,用?xì)沙或濕棉被,毛毯等紡織物包住電視機(jī),以隔絕空氣流通,撲滅火苗,同時(shí)防止因燃燒而引起顯像管爆炸傷人。但嚴(yán)禁用水滅火,以免顯像管驟冷爆裂。
(3)電視機(jī)亮度突然變暗,整幅畫(huà)面縮小,這是電源故障所致,要及時(shí)關(guān)機(jī),以免故障擴(kuò)大。
(4)開(kāi)機(jī)后,屏幕上出現(xiàn)不規(guī)則的黑點(diǎn)或黑線(xiàn),較長(zhǎng)時(shí)間地跳動(dòng),可將頻道選擇鈕撥到空擋觀(guān)察,如仍不消失,應(yīng)立即關(guān)機(jī)。
3.故障分析步驟
(1)切斷電源,打開(kāi)電視機(jī)后蓋,切勿碰高壓嘴部分,從電源線(xiàn)開(kāi)始檢查,觀(guān)察整體電路,看看有沒(méi)有異?,F(xiàn)象,比如電阻燒斷或電路板線(xiàn)條燒斷等現(xiàn)象;
(2)若無(wú)明顯外部故障,通電,根據(jù)電視機(jī)的光、像、色、聲幾方面的情況,確認(rèn)故障現(xiàn)象,從故障現(xiàn)象推斷故障所在的范圍;
(3)通過(guò)檢查和分析確定故障部位;
(4)運(yùn)用各種測(cè)試手段發(fā)現(xiàn)故障元件;
(5)用合格的元件更換故障元件或進(jìn)行必要的調(diào)整來(lái)排除故障。
圖1-1 故障檢修流程圖
4.故障分析過(guò)程注意事項(xiàng)
(1)集成電路(IC)的引腳間距很小,測(cè)量時(shí)表棒容易發(fā)生短路,造成意外的損壞。在此特別提醒:檢測(cè)時(shí),一是建議采用單手操作;二是不宜直接測(cè)集成塊引腳本身,而應(yīng)測(cè)引腳外延的焊盤(pán);三是表筆不宜過(guò)于傾斜,以防止短路;四是嚴(yán)禁帶電測(cè)電阻和焊接元件。
(2)在拆除顯像管高壓帽之前,-定要對(duì)顯像管的陽(yáng)極殘留電壓進(jìn)行放電。放電方法:關(guān)機(jī)后將顯像管高壓嘴串一個(gè)10k(2W)電阻,對(duì)顯像管玻璃外殼進(jìn)行多次放電。放電時(shí),應(yīng)對(duì)顯像管地線(xiàn)放電,切不可在機(jī)內(nèi)地線(xiàn)上打火放電,更不能用打火法來(lái)試驗(yàn)有無(wú)高壓;否則,會(huì)引起集成電路(特別是解碼集成塊)的損壞。
(3)在發(fā)現(xiàn)開(kāi)機(jī)斷保險(xiǎn)絲時(shí),未經(jīng)查明原因,不急于換上保險(xiǎn)絲通電(特別不能用比原來(lái)規(guī)格大的保險(xiǎn)絲或金屬絲替代),否則,可能會(huì)使尚未損壞的元件(如電源調(diào)整管、行輸出管、基色輸出管等)燒壞。如果不通電無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障,可用規(guī)格相同的保險(xiǎn)絲換上去再試一下,此刻要掌握時(shí)機(jī),觀(guān)察故障現(xiàn)象。最好先切斷電視機(jī)穩(wěn)壓電源的負(fù)載,然后檢查穩(wěn)壓電源。
(4)將底板平放在桌面時(shí),要預(yù)先檢查底板下面是否有金屬物,以防止開(kāi)機(jī)時(shí)時(shí)造成短路。不要帶電移動(dòng)電路板。
(5)當(dāng)掃描電路不正常,屏幕上呈現(xiàn)一條水平亮線(xiàn)或垂直亮線(xiàn)時(shí),應(yīng)將亮度關(guān)小后再進(jìn)行檢查,以免燒傷屏幕。
(6)檢修時(shí),不可盲目調(diào)試機(jī)內(nèi)可調(diào)元件(如磁心、磁帽、可變電阻、電位器等),否則,會(huì)使那些本來(lái)無(wú)故障的電路工作失常。
(7)在通電檢查時(shí),如發(fā)現(xiàn)冒煙、打火、焦臭味、異常過(guò)熱等現(xiàn)象,應(yīng)立即關(guān)機(jī)檢查。
5.更換元件注意事項(xiàng)
(1)集成電路的更換
集成電路損壞后,一定要用同型號(hào)的更換。更換集成塊時(shí),務(wù)必確定正確的插入方向,切不可將管腳插錯(cuò),必須在關(guān)閉電源之后進(jìn)行,拆裝集成電路時(shí),烙鐵外殼不可帶電以免損壞集成電路。
(2)晶體管的更換
更換晶體管最好用相同型號(hào)的管子,或者用晶體管對(duì)換表中所列功能相同的管子(但要注意管腳排列是否相同)。對(duì)于低頻管,其耐壓和β值應(yīng)符合要求。對(duì)于高頻管,其耐壓和fT值應(yīng)符合要求:對(duì)于功率管,其耐壓和功耗應(yīng)符合要求;在更換中還要檢查絕緣用的云母薄片有無(wú)裂損,替換后再用萬(wàn)用表檢查絕緣情況。
(3)線(xiàn)圈、變壓器的更換
因?yàn)楦鞣N電視機(jī)所用線(xiàn)圈、變壓器多數(shù)不盡相同,所以更換時(shí)應(yīng)用與原機(jī)相同規(guī)格的線(xiàn)圈或變壓器。但換上同規(guī)格的線(xiàn)圈、變壓器后,需作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。若無(wú)成品更換而需自行制作時(shí),則應(yīng)該用同樣線(xiàn)徑,同樣長(zhǎng)度的導(dǎo)線(xiàn)(有時(shí)就可用原來(lái)的導(dǎo)線(xiàn)),按同樣的工藝?yán)@制和處理,以確保電感量相同,絕緣性能良好。應(yīng)特別注意其引出頭位置應(yīng)與原來(lái)相同。
(4)彩色顯像管的更換
彩色電視機(jī)通常采用自會(huì)聚彩色顯像管,其偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈是由廠(chǎng)家配套供應(yīng)的,并已事先調(diào)整到最佳狀態(tài)。顯像管衰老或損壞了,需用同規(guī)格的顯像管連同偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈一起更換。如果只更換顯像管,則更換后需要進(jìn)行色純度與會(huì)聚的嚴(yán)格校正。
6.檢修實(shí)例
(1)無(wú)光柵、無(wú)伴音、無(wú)彩色檢修
此故障一般是電源電路或行輸出電路有故障所致。檢修時(shí),首先應(yīng)檢查機(jī)內(nèi)兩只熔斷器是否熔斷(可只觀(guān)檢查或用萬(wàn)用表R1×1Ω擋測(cè)量)。0.5A熔斷器串接在電源變壓器的一次(初級(jí))回路中,也可以在不打開(kāi)電視機(jī)外殼的情況下,測(cè)出電源變壓器一次回路是否開(kāi)路。其方法是:將萬(wàn)用表至于R×10Ω擋,兩只表筆分別接電源插頭的兩端,然后接通電源的開(kāi)關(guān),正常時(shí)能測(cè)出幾百歐姆的電阻值,若測(cè)得阻值為無(wú)窮大,則是0.5A熔斷器熔斷、電源變壓器一次繞組開(kāi)路、電源線(xiàn)斷線(xiàn)或電源開(kāi)關(guān)損壞。
若0.5A熔斷器熔斷,則應(yīng)檢查電源變壓器是否燒毀、整流器是否擊穿。若電源變壓器和整流器件正常,則是市電電壓不穩(wěn)定(瞬間偏高)所致。若2A熔斷器熔斷,則是電源穩(wěn)壓調(diào)整電路或負(fù)載電路有短路故障,應(yīng)檢查是行輸出管、行輸出變壓器等負(fù)載電路短路還是行頻偏移使行掃描工作電流增大。
若熔斷器完好,則應(yīng)測(cè)量穩(wěn)壓電源的+12V輸出電壓是否正常。若+12V電壓為0V,則是電源調(diào)整管或復(fù)合放大管開(kāi)路、復(fù)合放大管基極的偏置電阻器開(kāi)路、穩(wěn)壓二極管擊穿損壞等。若+12V電壓偏低,僅有3V~5V,則是整流電路或穩(wěn)壓電路中有元器件損壞。
圖1-2 “三無(wú)”故障檢修流程圖
(2)有圖像、有伴音、無(wú)彩色故障檢修
有圖像、有伴音,表明信號(hào)通道中自高頻頭至中放部分是正常的,當(dāng)然電源電路、伴音電路和掃描系統(tǒng)也是正常的。如果圖像質(zhì)量和伴音質(zhì)量都較差,無(wú)彩色的故障還有可能在公共通道(如天線(xiàn)接觸不良或通道增益下降等),如果圖像和伴音質(zhì)量均較好,故障范圍可以鎖定在解碼電路或色度控制電路。
圖1-3 有圖像、有伴音、無(wú)彩色檢修流程圖
(3)無(wú)光柵、無(wú)圖像、有伴音故障檢修
圖1-4 無(wú)光柵、無(wú)圖像、有伴音故障檢修流程圖
有伴音,表明公共通道和電源電路正常。根據(jù)本機(jī)開(kāi)關(guān)電源是采用行逆程脈沖反饋鎖定振蕩頻率的特點(diǎn),可以基本判定行掃描電路也正常。
7.結(jié)束語(yǔ)
本文是作者長(zhǎng)期維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié),僅供初學(xué)者和電子愛(ài)好者參考。
參考文獻(xiàn)
[1]趙妮娜主編.電子技能實(shí)訓(xùn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010,11.
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)14-0015-02
目前,我國(guó)工程教育的規(guī)模位居世界第一,高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬(wàn)人,研究生47萬(wàn)人。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)現(xiàn)有工程師210萬(wàn)人,大學(xué)生中有35%學(xué)工科――“現(xiàn)役”和“后備”工程師的數(shù)量目前都排名世界第一。據(jù)《財(cái)富》雜志公布的最新數(shù)據(jù),美國(guó)“適合全球化要求”的工程師有54萬(wàn);中國(guó)只有16萬(wàn),占不到全國(guó)工程師總數(shù)的1/10;而印度符合全球化需求的工程師超過(guò)其總數(shù)的70%。為全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)向工程教育強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。
上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院在教育部啟動(dòng)“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的契機(jī)下,根據(jù)已有產(chǎn)才學(xué)合作的特色培養(yǎng)方式,城市軌道交通車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)申請(qǐng)為教育部首批卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)專(zhuān)業(yè)。本文在“卓越工程師”背景下,淺談軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)。依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地,城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí),對(duì)本專(zhuān)業(yè)涉及的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備有更感性的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)動(dòng)力,認(rèn)識(shí)實(shí)踐彌補(bǔ)了課堂理論教學(xué)的不足,實(shí)踐效果明顯。
一、實(shí)習(xí)對(duì)象
在城市軌道交通學(xué)院設(shè)置的主要專(zhuān)業(yè)中,有利用軌道交通設(shè)備指揮地鐵行車(chē)的專(zhuān)業(yè),還有對(duì)信號(hào)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng),保證信號(hào)設(shè)備良好,保障鐵路行車(chē)安全的專(zhuān)業(yè)。本次認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí)對(duì)象為大一城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,安排在第二學(xué)期末。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是繼課堂教學(xué)之后的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié),其目的是使學(xué)生能把在校所學(xué)的城市軌道交通概論基本理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái),獲得對(duì)本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐知識(shí),為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
二、依托基地
為了確保鐵路行車(chē)安全正點(diǎn),以往這些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),由于受到實(shí)習(xí)場(chǎng)地、實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行、培訓(xùn)實(shí)習(xí)時(shí)間等各種因素的制約,只能觀(guān)看,不能親手操作,實(shí)習(xí)效果不能滿(mǎn)足教學(xué)的需要。本次實(shí)習(xí)采取直觀(guān)教學(xué),依托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地,改變以往實(shí)習(xí)只能觀(guān)看不能動(dòng)手操作的缺點(diǎn)。
上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地,由“一條實(shí)訓(xùn)線(xiàn)路、三個(gè)運(yùn)行平臺(tái)、五個(gè)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)”和原張江高科地鐵站“三站兩區(qū)間”組成的。在龍陽(yáng)路基地至2號(hào)線(xiàn)原張江車(chē)站建有實(shí)訓(xùn)線(xiàn),線(xiàn)路總長(zhǎng)1.6公里,采用了國(guó)產(chǎn)化的CBTC信號(hào)設(shè)備,并安裝新型道岔和轉(zhuǎn)轍機(jī),并由原2號(hào)線(xiàn)張江站、龍陽(yáng)路基地以及一個(gè)模擬車(chē)站構(gòu)成了“三站兩區(qū)間”的線(xiàn)路形態(tài)。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
鑒于實(shí)習(xí)對(duì)象的知識(shí)結(jié)構(gòu),本次實(shí)習(xí)主要是介紹城市軌道交通信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備,其中重點(diǎn)講解室外設(shè)備,如:軌道電路、信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、計(jì)軸器、應(yīng)答器等。下面以軌道電路、計(jì)軸器為例講解認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
(一)軌道電路的基本原理
軌道電路是以鐵路線(xiàn)路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體,兩端加以機(jī)械絕緣(或電器絕緣),接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。最簡(jiǎn)單的軌道電路如下圖所示。軌道電路由鋼軌、軌道絕緣、軌端接續(xù)線(xiàn)、引接線(xiàn)、送電設(shè)備及受電設(shè)備等主要元件組成。
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圖1 軌道電路示意圖
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圖2 軌道電路現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
(二)25Hz相敏軌道電路設(shè)備構(gòu)成
送電端扼流變壓器(BE25)、送電端電源變壓器(BG25)、送電端限流電阻(RX)、熔斷器(RD1 、RD2)、受端扼流變壓器、受電端中繼變壓器(BG25)、RD3熔斷器、防雷補(bǔ)償器(FB)、防護(hù)盒(HF)、軌道繼電器(GJR)、25HZ電源屏。
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圖3 25HZ相敏軌道電路原理圖
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(1)扼流變壓器 (2)限流電阻
圖4 軌道電路軌旁設(shè)備
扼流變壓器作用:溝通牽引電流,同時(shí)配合送電端供電變壓器,受電端匹配變壓器和二元二位繼電器等設(shè)備,構(gòu)成25HZ相敏軌道電路系統(tǒng)。
送端限流電阻作用:防止車(chē)輛在送端軌面上分路時(shí),分路電流過(guò)大燒毀軌道變壓器,提高分路靈敏度。
(三)計(jì)軸器
城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中采用計(jì)軸器,是今年出現(xiàn)的新景象。當(dāng)列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)(Automatic Train Control, ATC)出現(xiàn)故障的情況下,計(jì)軸器作為軌道電路的替代品,由其構(gòu)成聯(lián)鎖、閉塞系統(tǒng),以保證列車(chē)運(yùn)行安全。今年以來(lái),城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)選用基于通信的列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)(Communications Based Train Control ,CBTC),作為CBTC系統(tǒng)的后備模式,普遍也采用“計(jì)軸器”替代軌道電路,用“計(jì)軸器”檢測(cè)軌道區(qū)段有無(wú)列車(chē)占用。
計(jì)軸系統(tǒng),它主要完成檢查區(qū)段狀態(tài)的功能,包含室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備,室外設(shè)備有傳感器(計(jì)軸磁頭)和電子連接箱;室內(nèi)設(shè)備有運(yùn)算器、UPS電源、繼電器以及由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的計(jì)軸器主機(jī)系統(tǒng)。室內(nèi)設(shè)備和室外設(shè)備由專(zhuān)用計(jì)軸電纜相連。
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圖5 計(jì)軸設(shè)備的原理圖
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圖6 計(jì)軸磁頭和電子連接箱
四、總結(jié)
體托上海軌道交通培訓(xùn)中心龍陽(yáng)路基地,城市軌道交通通信信號(hào)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)采用直觀(guān)教學(xué)和最生動(dòng)的方案,基地里面信號(hào)設(shè)備供學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中真刀真槍地演練,深受學(xué)生歡迎。通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)踐實(shí)習(xí),學(xué)生獲得了對(duì)本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的感性認(rèn)識(shí)和實(shí)踐認(rèn)識(shí),為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),實(shí)踐實(shí)習(xí)效果顯著。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 劉麗梅,韓江.卓越工程師人才培養(yǎng)的研究[J].前沿,2012,(12):183-184.
[2] 林健.工程師的分類(lèi)與工程人才培養(yǎng)[J].清華大學(xué)教育研究,2010,(1):55.
在中等職業(yè)的《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》等同類(lèi)課程教學(xué)活動(dòng)中,理論與實(shí)際聯(lián)系要求緊密,專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多,實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)變化大,各校已基本對(duì)電工基礎(chǔ)理論與技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)行一體化整合,把原來(lái)的《電工技術(shù)基礎(chǔ)》與《電工技能與實(shí)訓(xùn)》教材實(shí)行整合。一體化教學(xué)對(duì)場(chǎng)地、設(shè)備要求高,工位充足,學(xué)生就業(yè)上崗技能要求實(shí)訓(xùn)模擬環(huán)境與實(shí)際工作環(huán)境接近,但目前學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)訓(xùn)室建設(shè)設(shè)計(jì)往往無(wú)法達(dá)不到這類(lèi)實(shí)訓(xùn)課的需要。因此,探索在現(xiàn)有的基礎(chǔ)環(huán)境上改善實(shí)訓(xùn)室建設(shè),使其適用面寬、仿真度高,功能靈活多變的電工基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)訓(xùn)室,對(duì)提高《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》一體化教學(xué)質(zhì)量、提高電工專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理水平具有重要義。
一、中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校采用《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》的版本與實(shí)訓(xùn)室的現(xiàn)狀
目前《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》采用整合度比較高的教材主要分兩類(lèi):高等教育出版社版與廣西教育出版社出版的兩個(gè)版本。其中高教版的是以傳統(tǒng)的《電工技術(shù)基礎(chǔ)》教材加以改進(jìn),主要在課題引入、實(shí)物舉例、后以任務(wù)實(shí)訓(xùn)加以驗(yàn)證,其版本有些類(lèi)似高中物理教學(xué)模式,它的優(yōu)點(diǎn)在于采用實(shí)物圖例連接舉例,實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)有很重的高中物理實(shí)驗(yàn)室味道,目前基本配備主流是天煌教儀THETDG-1型電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置的配備。中職學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)對(duì)理論的理解發(fā)費(fèi)時(shí)間較多,而技能實(shí)訓(xùn)效果一般,許多中職學(xué)生不能在實(shí)訓(xùn)中產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣,更找不到實(shí)訓(xùn)現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)理論的聯(lián)系,是一種比較適合教師教學(xué)而不太適合學(xué)生學(xué)的配備選擇。
另一類(lèi)是以廣西教育出版社出版的《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》為代表,它是一本的在完成工作任務(wù)過(guò)程中學(xué)習(xí)電工基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能和工作過(guò)程的一體化教材,突出“做中學(xué)”的核心特點(diǎn),它是按照實(shí)際操作的工作步驟、安全和技術(shù)要求,引導(dǎo)學(xué)生在做的過(guò)程中體驗(yàn)成功,產(chǎn)生專(zhuān)業(yè)“做中學(xué)”的學(xué)習(xí)興趣,繼而指引學(xué)生明確要求、學(xué)習(xí)工作任務(wù),實(shí)施任務(wù)計(jì)劃,檢查“工程”進(jìn)度與“安裝工程”質(zhì)量與修改任務(wù)方案、總結(jié)與評(píng)價(jià)的任務(wù)完成情況等各個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練的效果實(shí)踐當(dāng)中較為理想,實(shí)訓(xùn)室配備一般是采用通用型電工電子實(shí)驗(yàn)裝置即可。采用這個(gè)版本教材與實(shí)訓(xùn)配備,比較適合學(xué)生學(xué)習(xí),但對(duì)教師的要求非常高,教師必須有很強(qiáng)的實(shí)操能力與指導(dǎo)能力,并在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程逐漸把相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),引導(dǎo)學(xué)生把操作與理論系統(tǒng)整合。當(dāng)前,大多數(shù)職校都在探索這種模式,并且在技能競(jìng)賽中獲得比較好的成績(jī)。
這兩種比較有代表性的模式都存在著以下共同的問(wèn)題:
(1)各校電工類(lèi)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)大都只根據(jù)課程實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)需要,以成套實(shí)訓(xùn)設(shè)備裝備實(shí)訓(xùn)室,比較有代表行的型號(hào)有DGX-1型 電工技術(shù)試驗(yàn)裝置 、TH-DD電工電子實(shí)驗(yàn)裝置等。這些實(shí)訓(xùn)任務(wù),主要還是進(jìn)行驗(yàn)證性教學(xué),沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境與實(shí)際安裝場(chǎng)景的有機(jī)結(jié)合,特別是在電工基礎(chǔ)的基本電路實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)原理圖與實(shí)物之間的聯(lián)結(jié)理解欠缺,而在主要電氣安裝部分如:日關(guān)燈的安裝、單戶(hù)住宅的用電系統(tǒng)的布線(xiàn)、三相配電線(xiàn)路以及電力拖動(dòng)部分,沒(méi)有能強(qiáng)化學(xué)生作為電工職業(yè)的必要技能標(biāo)準(zhǔn),從而缺乏電氣安裝工程實(shí)際操作技能。
(2)在電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)部分,缺乏電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型,沒(méi)有配套的可供拆裝電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)工具,而在實(shí)踐當(dāng)中,電動(dòng)機(jī)的拆裝很有市場(chǎng),實(shí)驗(yàn)室在方面缺乏配備無(wú)疑是我們忽視了市場(chǎng)的需求。
(3)在基本的電工布線(xiàn)配套設(shè)備方面,成套設(shè)備一般都沒(méi)有配備沖擊鉆、電鉆、角磨機(jī)、石材切割機(jī)等室內(nèi)電工安裝常用工具,使得學(xué)生的基本技能僅僅停留在實(shí)訓(xùn)室的操作臺(tái)上。
二、通用《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》實(shí)訓(xùn)室建設(shè)改善思考
實(shí)訓(xùn)的目的一般有兩個(gè):一是通過(guò)實(shí)訓(xùn),掌握電工技能鑒定所需的技能,獲得從業(yè)資格證。二是學(xué)會(huì)本行業(yè)中的基本技能,使學(xué)生能獨(dú)立完成相關(guān)工作。如果從學(xué)生學(xué)習(xí)技能應(yīng)與實(shí)際工作技能接軌的角度思考的話(huà),實(shí)訓(xùn)室配套設(shè)備的改革與實(shí)訓(xùn)室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改善可以采取以下思路:
1.電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室分解為以下幾個(gè)功能室
基礎(chǔ)電工實(shí)訓(xùn)室、布線(xiàn)實(shí)訓(xùn)室、電動(dòng)機(jī)維修實(shí)訓(xùn)室(含變壓器)、電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)室。
各功能室功能簡(jiǎn)介:
基礎(chǔ)電工實(shí)訓(xùn)室:主要是驗(yàn)證電工基礎(chǔ)中基本電路有關(guān)的實(shí)驗(yàn),主要包括基本元件(電阻、電容、電感等)、基本電路(歐姆定律、串并聯(lián)、節(jié)點(diǎn)、基爾霍夫定律等)、基本儀表(電壓表、電流表、萬(wàn)用表、鉗表、示波器、兆歐表等),本實(shí)訓(xùn)室可以與通用型的電子電工實(shí)訓(xùn)室通用。
布線(xiàn)實(shí)訓(xùn)室:以空的房間為主,將一整間大的實(shí)訓(xùn)室分割為四至六間小隔間,如同小浴室、廚房,主要功能是讓學(xué)生能在真實(shí)的墻上實(shí)訓(xùn)布線(xiàn),裝排插、燈的開(kāi)關(guān),有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)使用沖擊鉆、電鉆、角磨機(jī)、石材切割機(jī)等室內(nèi)電工安裝常用工具,的提高學(xué)生實(shí)用電工技能。
電動(dòng)機(jī)維修實(shí)訓(xùn)室(含變壓器):主要以電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的拆裝、變壓器的拆裝訓(xùn)練為主,掌握完整的拆裝工藝。
電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)室:以電力拖動(dòng)為主要實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,掌握電動(dòng)機(jī)基本的正反轉(zhuǎn)控制、時(shí)間繼電器控制Y-降壓起動(dòng)控制、掌握交流接觸器等控制器件的連接方法,以及常見(jiàn)開(kāi)關(guān)類(lèi)器件的拆裝,學(xué)習(xí)配電箱安裝等。
2.電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室配套的元器件應(yīng)作以下調(diào)整
(1)基礎(chǔ)電工實(shí)訓(xùn)室:增加實(shí)物電源如電池盒、蓄電池;增加普通物理實(shí)驗(yàn)用的開(kāi)關(guān)、燈珠等電路配件,實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)入門(mén)電路的直觀(guān)認(rèn)知程度,提高對(duì)歐姆定律的理解,以及常規(guī)電流、電壓的測(cè)量的掌握都起到很好的效果。
(2)布線(xiàn)實(shí)訓(xùn)室:以實(shí)際室內(nèi)裝修用的線(xiàn)材、開(kāi)關(guān)、漏電保護(hù)器、插座、管線(xiàn)以及相關(guān)安裝用到的配套工具作為配套器材。
(3)電動(dòng)機(jī)維修實(shí)訓(xùn)室(含變壓器):以實(shí)際的一般三相電動(dòng)機(jī)維修、變壓器維修工作需要配備全套器材。
(4)電力拖動(dòng)實(shí)訓(xùn)室:以目前的基本通用配置增加配電箱的實(shí)際安裝,并要求接電驗(yàn)證。
(5)建議在電工基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)室配備多媒體設(shè)備,在每一實(shí)訓(xùn)臺(tái)配備電腦,裝備[虛擬電子實(shí)驗(yàn)室].NI.Multisim.漢化版,讓學(xué)生可以模擬與實(shí)操結(jié)合,這樣能更好的讓學(xué)生理解原理圖與實(shí)物之間的聯(lián)結(jié)。
電工基礎(chǔ)與技能實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的實(shí)踐應(yīng)用中我們體會(huì)到,只有讓學(xué)生能充分接觸實(shí)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn),才能達(dá)到通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)幫助學(xué)生理解電工理論知識(shí),掌握電工操作的基本技能,也只有這樣,才能讓學(xué)生在實(shí)操的成功體驗(yàn)過(guò)程中逐步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,達(dá)到一體化教學(xué)的目的;部分實(shí)訓(xùn)室的管理宜由統(tǒng)一的上課管理結(jié)合對(duì)學(xué)生開(kāi)放的課余管理結(jié)合,使學(xué)生能在其感興趣的時(shí)候及時(shí)動(dòng)手體驗(yàn)。電工基礎(chǔ)技能實(shí)訓(xùn)室的建設(shè),必須打破一間實(shí)訓(xùn)室就能滿(mǎn)足所有技能實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)思路,必須從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度思考,達(dá)到充分滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)訓(xùn)需求為目的,當(dāng)然要結(jié)合各校的實(shí)際,做出最為實(shí)用的方案,才能使《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》真正通過(guò)一體化教學(xué)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳潮.高職電工類(lèi)綜合實(shí)訓(xùn)室建設(shè)探索
電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)關(guān)鍵的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,是連接公共基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的紐帶,對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課如電機(jī)拖動(dòng)、電力系統(tǒng)分析、電機(jī)控制等課程的學(xué)習(xí)起著重要的鋪墊作用[1]。電機(jī)學(xué)課程理論性強(qiáng)、涉及學(xué)科門(mén)類(lèi)多,且與實(shí)際工程問(wèn)題結(jié)合緊密,掌握電機(jī)學(xué)課程需要理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐輔助理論理解的學(xué)習(xí)過(guò)程。為了能讓學(xué)生從總體上更好地認(rèn)識(shí)和掌握這門(mén)課,達(dá)到工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)[2],提高學(xué)生分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,更好地提高課程教學(xué)質(zhì)量,本文以教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)實(shí)踐為基礎(chǔ),對(duì)本課程教學(xué)方法的改進(jìn)進(jìn)行了探討,對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。
1現(xiàn)狀分析
電機(jī)學(xué)主要內(nèi)容包括電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、電磁關(guān)系和運(yùn)行特性[3]。通過(guò)課程學(xué)習(xí),學(xué)生能運(yùn)用電機(jī)的等效電路、基本方程、相量圖、繞組連接規(guī)律等基本理論與基本分析方法,完成電機(jī)參數(shù)計(jì)算任務(wù)要求,能解決電機(jī)運(yùn)行中存在的實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題。本課程在教學(xué)中常存在以下問(wèn)題:第一內(nèi)容抽象、公式繁多,課堂教學(xué)仍是以教師的講授為主,師生互動(dòng)不多,學(xué)生參與度不高,未能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第二理論與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié),學(xué)生對(duì)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)不夠清晰,難以將抽象理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。第三僅通過(guò)電機(jī)課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生難以具備靈活運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力,只有讓學(xué)生了解電機(jī)最新發(fā)展前沿,參與到實(shí)際項(xiàng)目工程中去,才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)以上問(wèn)題,從以下幾個(gè)方面對(duì)教學(xué)方法的改進(jìn)進(jìn)行探索。
2實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)與理論課的有機(jī)結(jié)合
電機(jī)學(xué)是實(shí)踐性非常強(qiáng)的一門(mén)課,現(xiàn)有的教學(xué)方法是從理論教學(xué)到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程,采用實(shí)踐引領(lǐng)理論教學(xué)的反轉(zhuǎn)模式,培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)象探索本質(zhì)的能力[4]。學(xué)習(xí)電機(jī)首先要了解電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及作用,學(xué)生在剛開(kāi)始上這門(mén)課時(shí),要先進(jìn)行一周的認(rèn)知實(shí)習(xí)。校內(nèi)參觀(guān)電機(jī)科研及教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,校外參觀(guān)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),學(xué)生通過(guò)聽(tīng)取工人師傅對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理、生產(chǎn)工藝、日常生活中的應(yīng)用領(lǐng)域及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要作用的講解,對(duì)電機(jī)產(chǎn)生直觀(guān)的認(rèn)識(shí),對(duì)其結(jié)構(gòu)有初步了解,克服畏懼心理,提高學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)課程講解到異步電機(jī)章節(jié)時(shí),安排兩周的電機(jī)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐環(huán)節(jié),時(shí)間為每周的周六周日。由于學(xué)生人數(shù)較多,將學(xué)生進(jìn)行分組,每組共同完成一臺(tái)異步電機(jī)的拆裝和組裝任務(wù)。實(shí)訓(xùn)主要內(nèi)容包括電機(jī)拆裝工具認(rèn)識(shí)、電機(jī)拆裝、繞組重繞、繞組嵌線(xiàn)與接線(xiàn)、電機(jī)安裝、電機(jī)檢測(cè)等。通過(guò)實(shí)訓(xùn)加強(qiáng)課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合,學(xué)生對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)一步理解,由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高學(xué)生的動(dòng)手能力、運(yùn)用所學(xué)電機(jī)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生分工協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作的能力。
3教學(xué)方法的改進(jìn)
3.1引入工程問(wèn)題,以學(xué)生為主體的討論式教學(xué)方法
在每章開(kāi)始學(xué)習(xí)之前,首先引入工程問(wèn)題,使學(xué)生帶著思考進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí),如電機(jī)內(nèi)部電磁關(guān)系比較復(fù)雜,為什么常將電機(jī)磁場(chǎng)化成簡(jiǎn)單的磁路進(jìn)行分析?三相交流電機(jī)的繞組為什么常采用雙層短距繞組?舉例分析24槽4極三相雙層疊繞組展開(kāi)圖繪制步驟及規(guī)律?定子漏抗的大小對(duì)三相異步電機(jī)的性能有何影響?三相異步電機(jī)的工作性能指標(biāo)主要有哪些,如何提高其效率?讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用基本理論去分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題。在每章學(xué)習(xí)結(jié)束做總結(jié)時(shí),學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行討論,說(shuō)出自己的看法,在相互討論過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)識(shí)的不足,加深對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的理解,發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
3.2對(duì)比結(jié)合推導(dǎo)式教學(xué)方法
各種類(lèi)型的電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系既有聯(lián)系又有區(qū)別。該部分教學(xué)內(nèi)容較多,學(xué)生很容易混淆各種電機(jī)類(lèi)型之間的電磁分析過(guò)程。為此,可以采用對(duì)比式教學(xué)方法[5],將關(guān)系屬性相近的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),對(duì)電機(jī)的共性和個(gè)性問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)概括,方便理解記憶。如為了更好地理解磁路的基本定律及各參數(shù)的物理意義,將磁路和電路的基爾霍夫第一、第二定律進(jìn)行對(duì)比,將磁路和電路中相關(guān)參數(shù)及計(jì)算公式進(jìn)行對(duì)比;分析變壓器和異步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)、等效電路、基本方程、相量圖之間的類(lèi)比關(guān)系;講解直流電機(jī)、異步電機(jī)和同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)、工作原理及定轉(zhuǎn)子磁勢(shì)之間的聯(lián)系與區(qū)別;將直流電機(jī)的電樞繞組與交流電機(jī)繞組的連接方法進(jìn)行類(lèi)比;將電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)能量傳遞過(guò)程進(jìn)行類(lèi)比等。采取對(duì)比的教學(xué)方法,對(duì)電機(jī)整體類(lèi)似內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),讓知識(shí)點(diǎn)更系統(tǒng)化,加深學(xué)生對(duì)相似內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和容易混淆問(wèn)題的認(rèn)識(shí),有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。電機(jī)學(xué)中有很多理論推導(dǎo)過(guò)程,將對(duì)比與理論推導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法用于電機(jī)的等效電路、電磁參數(shù)計(jì)算能達(dá)到事半功倍的效果。如為反映變壓器的內(nèi)部空載和負(fù)載的電磁關(guān)系,將既有磁路又有電路聯(lián)系的變壓器經(jīng)過(guò)繞組歸算,推導(dǎo)出變壓器的T型等效電路,類(lèi)似于變壓器電磁分析方法,異步電機(jī)因定轉(zhuǎn)子頻率不同,需經(jīng)過(guò)頻率歸算和繞組歸算推出其T型等效電路。在推導(dǎo)正弦磁場(chǎng)下交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),步驟為首先分析一根導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),然后推導(dǎo)一個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),再計(jì)算一個(gè)線(xiàn)圈組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),最終推出單相繞組電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式。對(duì)比電動(dòng)勢(shì)的分析方法推導(dǎo)正弦電流下單相、三相繞組的磁動(dòng)勢(shì),先分析整距線(xiàn)圈的磁動(dòng)勢(shì),然后依次分析整距線(xiàn)圈組、短距線(xiàn)圈組,最終推出單相、三相繞組的磁動(dòng)勢(shì)。課堂教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行對(duì)比與公式推導(dǎo)相結(jié)合,目標(biāo)明確,概念和思路清晰,有益于分析問(wèn)題的能力和學(xué)習(xí)效率的提高。
3.3引入課外興趣小組結(jié)合有限元方法研究
【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2012)04C-0052-02
目前,電工技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,發(fā)展非常迅速并且日益滲透到其他學(xué)科。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)電工技術(shù)人才的要求越來(lái)越高,高職院校工科類(lèi)的學(xué)生,無(wú)論從將來(lái)的職業(yè)技能角度考慮,還是從對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)角度考慮,學(xué)好電工技術(shù)課程都是很重要的。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生獲得電工技術(shù)必要的計(jì)算方法、基本理論、基本知識(shí)和基本技能,為以后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文試針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn),從電工技術(shù)課程的目的和特點(diǎn)出發(fā),提出課程教學(xué)可具體采取的措施。
一、高職學(xué)生的特點(diǎn)
高職院校入學(xué)學(xué)生的主體是高考成績(jī)居于中下的考生,他們由于在中學(xué)的學(xué)習(xí)成績(jī)較差,得到教師的鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)也就少,漸漸產(chǎn)生自卑感,把學(xué)習(xí)當(dāng)做負(fù)擔(dān),不求上進(jìn),甘居人后。還有的學(xué)生抱著混文憑的思想,整天無(wú)所事事,難以與教師配合。這是部分高職學(xué)生心理上的消極因素。當(dāng)然高職學(xué)生心理上也有一些積極的因數(shù),如:他們有使自己成才的愿望,也有改變落后現(xiàn)狀,要求上進(jìn)的心理;有強(qiáng)烈的自尊心和好勝心,有時(shí)他們表現(xiàn)出毫不在乎的樣子,正是要求尊重而得不到尊重的一種逆反心理;他們追新求異,喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),喜歡教學(xué)方法新穎,不贊成滿(mǎn)堂灌式的教學(xué)方法。作為教師應(yīng)充分發(fā)掘和調(diào)動(dòng)高職學(xué)生的積極因素,如果教師還是用多年形成的教學(xué)方法,只考慮知識(shí)本身的“應(yīng)接受性”和“可接受性”,而忽視學(xué)生是否“能接受”和“樂(lè)于接受”,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)或?qū)W得費(fèi)勁,教師也教得艱辛或無(wú)奈,教學(xué)效果較差。
二、電工技術(shù)課程的目的和特點(diǎn)
電工技術(shù)是一門(mén)集理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的課程,本課程是培養(yǎng)學(xué)生在理論上:掌握電路的基本概念、基本定律和電路的分析和計(jì)算方法,掌握用相量法分析單相正弦交流電路、三相交流電路的方法,并能理解變壓器、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理和性能,理解常用低壓電器的功能,能讀懂三相異步電動(dòng)機(jī)控制電路的電氣圖;在技能上:掌握電工的工藝和電工技術(shù)的實(shí)際操作能力。通過(guò)理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作的訓(xùn)練來(lái)提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為今后工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
由于該課程具有概念多、公式與定理多、原理抽象、知識(shí)含量大、計(jì)算量大、覆蓋面廣等特點(diǎn),學(xué)生普遍反映理論難懂,公式難記,運(yùn)算繁瑣,解題困難。多數(shù)學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,有的甚至出現(xiàn)厭學(xué)現(xiàn)象,致使教學(xué)效果不盡如人意,為了提高教學(xué)效果,筆者從以下方面進(jìn)行探索。
三、電工技術(shù)課程教學(xué)的展開(kāi)
針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn),從電工技術(shù)課程的目的和特點(diǎn)出發(fā),要增強(qiáng)課程教學(xué)的成效,可具體采取以下方面的措施。
(一)培養(yǎng)學(xué)生的自信心
作為教師首先應(yīng)盡力給予學(xué)生正面的、積極的鼓勵(lì),來(lái)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心,同時(shí)還要采用良好的啟發(fā)和訓(xùn)練方式才能提升教學(xué)效果,因此在教學(xué)中必須首先考慮學(xué)生的實(shí)際接受能力,引導(dǎo)學(xué)生由易到難,循序漸進(jìn)。教師可以考慮對(duì)接受能力強(qiáng)、中、弱的學(xué)生實(shí)施分層次的教學(xué):對(duì)接受能力較弱的學(xué)生,要適當(dāng)降低理論難度,加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng);對(duì)接受能力中等的學(xué)生,要適當(dāng)加深部分教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)動(dòng)手和實(shí)踐讓他們加深對(duì)知識(shí)的理解,提高興趣;對(duì)接受能力較強(qiáng)的學(xué)生,要加強(qiáng)拓展知識(shí)的學(xué)習(xí),著重培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。由于學(xué)生之間容易溝通,可以通過(guò)“結(jié)對(duì)子”和當(dāng)“小老師”等方式,讓能力較強(qiáng)的學(xué)生來(lái)幫助能力較弱的學(xué)生,以增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。
(二)采用多種教法,培養(yǎng)學(xué)生的理解能力
學(xué)生聽(tīng)、教師講的注入式傳統(tǒng)單一教法,不僅使學(xué)生處于接受灌注的被動(dòng)地位,而且還使學(xué)生在感知訊息上只依靠“聽(tīng)”的感性知覺(jué),易于疲勞、注意力容易渙散,興趣急劇下降。因此,在教學(xué)過(guò)程應(yīng)針對(duì)不同的內(nèi)容,采用不同的教法,進(jìn)行綜合啟發(fā)式教學(xué),才能有效地激發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)的興趣,發(fā)揮能動(dòng)作用。就電工技術(shù)課程教學(xué)而言,其教學(xué)內(nèi)容主要分為四個(gè)模塊:電路的計(jì)算、變壓器及電動(dòng)機(jī)原理、電動(dòng)機(jī)的控制、照明安全用電等,其中每個(gè)模塊的要求都有一些共性,如對(duì)電路的計(jì)算,不管是直流電路還是交流電路,都是計(jì)算單個(gè)元件或部分電路的電壓、電流和功率,所以在教學(xué)過(guò)程中就要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)教學(xué)中一些相似或相反的規(guī)律,從而達(dá)到識(shí)別、理解、運(yùn)用的效果。例如,電阻、電感、電容是電路的基本元件,理解了三個(gè)元件的性能特征,可為學(xué)習(xí)交流電路的計(jì)算和電子技術(shù)課程打下基礎(chǔ)。但學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往對(duì)電阻元件比較容易理解,而對(duì)電容和電感的性質(zhì)很難掌握,因此,在教學(xué)中應(yīng)充分運(yùn)用對(duì)比法,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的類(lèi)比性,可從電阻元件的電阻值,對(duì)比講清電感元件的感抗,讓學(xué)生推出電容元件的容抗。當(dāng)然,進(jìn)行類(lèi)比時(shí),不應(yīng)局限于找出其相似屬性,而要著重于抓住屬性之間相似的因果關(guān)系或?qū)С鲫P(guān)系,所以講清純電阻、純電感、純電容單一元件的交流電路后,就引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)二個(gè)元件串聯(lián)(R-L、R-C電路)及三個(gè)元件串聯(lián)(R-L-C)電路的性質(zhì),同時(shí)讓學(xué)生自己總結(jié)出單一元件電路和兩個(gè)元件串聯(lián)的電路及三個(gè)元件串聯(lián)電路的共同特點(diǎn)。又如電動(dòng)機(jī)和變壓器都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的電機(jī),它們的結(jié)構(gòu)、原理和特性有許多相似的地方,學(xué)生在中學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)變壓器內(nèi)容,比較容易記住變壓器的參數(shù),但對(duì)電動(dòng)機(jī)往往分不清定子、轉(zhuǎn)子的參數(shù),就指導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察,變壓器的一次側(cè)和電動(dòng)機(jī)的定子都是接到電源,所以參數(shù)腳標(biāo)都有1且和電源的參數(shù)有關(guān),而變壓器的二次側(cè)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子都是接負(fù)載,參數(shù)的腳標(biāo)有2且通過(guò)負(fù)載來(lái)計(jì)算,這些對(duì)比啟發(fā),學(xué)生就會(huì)總結(jié)分析出其相同點(diǎn)來(lái)領(lǐng)悟新的內(nèi)容,同時(shí)也理解了難點(diǎn),掌握了重點(diǎn)知識(shí)。
(三)設(shè)疑引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生思維能力
不管在任何章節(jié),都應(yīng)以啟發(fā)為核心,引導(dǎo)學(xué)生探索、思考。如直流電路的計(jì)算主要有基爾霍夫定理、支路電流法、疊加定理和戴維南定理,他們屬于電工技術(shù)理論解題占有重要地位,理論考試是常考的知識(shí)點(diǎn),理論講授完之后,由于幾個(gè)定理解題各有千秋,因此,可以提出問(wèn)題:讓每位同學(xué)至少找出兩個(gè)例題來(lái)分別說(shuō)明采用那個(gè)定理解題較好;再如交流電路的計(jì)算有代數(shù)法和相量法,講授完后讓學(xué)生自己總結(jié),在什么條件下用相量來(lái)計(jì)算問(wèn)題,在什么情況下才能用代數(shù)來(lái)計(jì)算問(wèn)題。通過(guò)這樣的總結(jié),學(xué)生就明確各定理的應(yīng)用范圍,也培養(yǎng)了閱讀思考能力,達(dá)到解題方法能靈活應(yīng)用的目的。
(四)授課教室的遷移
我國(guó)高等職業(yè)教育的目標(biāo)是:以能力為本位,以應(yīng)用為目的,理論以必需、夠用為尺度,注重對(duì)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練和綜合分析能力的培養(yǎng)。而傳統(tǒng)的教材是注重理論知識(shí),且把理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相分開(kāi),這種教學(xué)不可避免、或多或少地使教和學(xué)相互脫節(jié),也限制了學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng)造力的發(fā)揮。所以有些內(nèi)容我們應(yīng)搬移到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行講授,改為邊動(dòng)手邊學(xué)習(xí),它是在老師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦去獲取知識(shí),學(xué)生操作時(shí),教師結(jié)合理論知識(shí)講解,并隨時(shí)回答學(xué)生提出的問(wèn)題。當(dāng)然要上好邊學(xué)邊做的內(nèi)容,必須要有充分的準(zhǔn)備,在具體過(guò)程中可能出現(xiàn)的情況也比較多(如損壞元件、實(shí)際效果不理想等),因此,教師必須認(rèn)真準(zhǔn)備:首先選擇某一教學(xué)主題來(lái)整合課本若干章節(jié)的內(nèi)容;然后再思索怎樣引入內(nèi)容,如何組織學(xué)生操作,如何引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察分析,歸納總結(jié)等。例如,在學(xué)習(xí)電器控制線(xiàn)路(原理)時(shí),必須先了解其中各個(gè)低壓電器的控制作用,為此,就讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室對(duì)著已經(jīng)接好的線(xiàn)路板認(rèn)識(shí)、拆卸、組裝各種低壓電器,這樣不僅讓學(xué)生理解了各種低壓電器的工作原理,也掌握了各種低壓電器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用范圍,理解了整個(gè)控制線(xiàn)路板的原理,這時(shí)學(xué)生對(duì)電動(dòng)機(jī)基本控制電路的連接已經(jīng)躍躍欲試了。到具體連接電動(dòng)機(jī)控制電路時(shí),就引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,逐步加深難度:如先連接電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制;到電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)控制;又到電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制;再到電動(dòng)機(jī)的Y-換接起動(dòng)等,同時(shí)讓學(xué)生自己選擇增加新元件,分析工作原理,連接完后通電試機(jī),若出現(xiàn)控制功能不能實(shí)現(xiàn)的情況,指導(dǎo)學(xué)生用萬(wàn)用表采用電阻法進(jìn)行檢測(cè),努力找出故障點(diǎn),在個(gè)人無(wú)法解決問(wèn)題時(shí),可讓幾個(gè)學(xué)生共同分析,直至找出故障點(diǎn),這樣就使學(xué)生在探索、驗(yàn)證中有效地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,充分激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。教師在具體指導(dǎo)過(guò)程中還可以結(jié)合實(shí)踐環(huán)境講解安全用電知識(shí),這樣學(xué)生同時(shí)掌握了安全用電知識(shí)又避免了意外事故的發(fā)生。即使有些理論知識(shí)不夠扎實(shí)的學(xué)生,通過(guò)這種具體實(shí)訓(xùn),動(dòng)手能力和活動(dòng)能力都會(huì)得到了盡可能地發(fā)揮,也掌握了電工工具和萬(wàn)用表的使用技能和導(dǎo)線(xiàn)連接的技能,提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
總之,電工技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,操作技能水平高低是考核學(xué)生掌握該課程的方法之一,因此,設(shè)法提高學(xué)生動(dòng)手能力,進(jìn)而提高其現(xiàn)場(chǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是該門(mén)課的目標(biāo)。若能組織學(xué)生走出去到相應(yīng)的企業(yè)車(chē)間實(shí)地考察、立項(xiàng)設(shè)計(jì)、對(duì)電器和線(xiàn)路進(jìn)行安裝施工等,更能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,但走出去的經(jīng)費(fèi)和學(xué)生的安全也是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,因此充分利用校內(nèi)條件,采用多種方法訓(xùn)練學(xué)生的思考與創(chuàng)意的潛能,來(lái)提高教學(xué)效果,是我們的探索目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張啟滔.“探究性學(xué)習(xí)”在電工技能與訓(xùn)練教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西教育,2008(8C)
首先,根據(jù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃,刪除不同科目交叉的重復(fù)內(nèi)容,例如可編程控制器一章與化工儀表自動(dòng)化課中一章內(nèi)容重復(fù),故刪除不講;正弦交流電一章,基本都是數(shù)學(xué)中相量的內(nèi)容,內(nèi)容繁難且與實(shí)際脫節(jié),學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好,故簡(jiǎn)化內(nèi)容,以學(xué)生了解基本概念為主,例如電工考試中經(jīng)常考到的“正弦交流電三要素”的知識(shí)點(diǎn)等;刪除復(fù)雜的公式推導(dǎo)過(guò)程,教學(xué)生會(huì)直接使用公式計(jì)算即可,例如正弦交流電有效值的計(jì)算公式、補(bǔ)償電容的計(jì)算公式等;變壓器與電動(dòng)機(jī)這兩章,以學(xué)生了解這兩種設(shè)備的結(jié)構(gòu)、作用等為主,對(duì)于設(shè)備運(yùn)行特性等復(fù)雜且不易理解的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)化。用電安全知識(shí)和電工測(cè)量?jī)蓚€(gè)章節(jié)正是與生活實(shí)際密切聯(lián)系并需要學(xué)生重點(diǎn)掌握的內(nèi)容,但有的教材中反而是輕描淡寫(xiě),所以建議應(yīng)強(qiáng)化和拓展這兩部分的內(nèi)容。
2教學(xué)方法的改革。
盡量利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,化解教學(xué)難點(diǎn),例如講變壓器的結(jié)構(gòu)這節(jié)內(nèi)容,文字和圖片不夠直觀(guān),學(xué)生不好理解,變壓器實(shí)物又不方便拿到課堂上,所以可以下載一些講解變壓器結(jié)構(gòu)的視頻或者演示動(dòng)畫(huà),使枯燥乏味的理論知識(shí)變成生動(dòng)有趣的視頻演示,這樣在有限的時(shí)間內(nèi)既增加了信息量又提高了教學(xué)效率;在講電動(dòng)機(jī)這節(jié)課時(shí),電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)單靠圖片和語(yǔ)言很難描繪清楚,準(zhǔn)備一個(gè)小的電機(jī)實(shí)物或模型,拆開(kāi)后直接向?qū)W生展示電機(jī)內(nèi)部構(gòu)造和組成部分,既直觀(guān)又簡(jiǎn)便;在講電工測(cè)量中的萬(wàn)用表這一節(jié)課時(shí),理論內(nèi)容講起來(lái)比較簡(jiǎn)單,重點(diǎn)是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)萬(wàn)用表的使用,這一節(jié)課完全可以移到實(shí)驗(yàn)室,將這節(jié)理論課和萬(wàn)用表的使用實(shí)驗(yàn)課合并成一節(jié)課,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,自然的學(xué)會(huì)了萬(wàn)用表的使用方法,而且還節(jié)省了課時(shí);對(duì)于電路分析方法和正弦交流電兩章內(nèi)容以理論知識(shí)和計(jì)算為主,所以要重視教師講與學(xué)生練的有機(jī)結(jié)合,每次課后留有足夠的時(shí)間讓學(xué)生自己動(dòng)手做課后的計(jì)算題,然后根據(jù)學(xué)生接受的具體情況,適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生向更深層次的知識(shí)點(diǎn)邁進(jìn),計(jì)算題的選擇以基本和簡(jiǎn)單為主,不要一味追求復(fù)雜的電路分析和計(jì)算,這樣不但起不到掌握知識(shí)的效果,反而會(huì)引發(fā)學(xué)生的厭學(xué)情緒;盡量將所學(xué)內(nèi)容同實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),比如在講三相四線(xiàn)制供電系統(tǒng)時(shí),可以直接在課堂上打開(kāi)教室中的一個(gè)配電箱,讓學(xué)生看看學(xué)校的供電就是三相四線(xiàn)制,而又緊接著講解為什么我們家里用的卻是單相兩線(xiàn)制,這樣讓學(xué)生覺(jué)得不管學(xué)習(xí)的知識(shí)能不能在將來(lái)的工作中用到,最起碼學(xué)會(huì)了一些生活常識(shí),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)的知識(shí)是貼近生活實(shí)際的。
3實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)和考核方式的改革。