【摘 要】電力拖動(dòng)控制線路安裝項(xiàng)目是電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中重要的課程,也是電工資格證考試中的重要內(nèi)容,本文根據(jù)當(dāng)前教改的要求在實(shí)踐中摸索出了通過(guò)拖動(dòng)電路安裝來(lái)提高學(xué)生識(shí)圖能力的課堂教學(xué)方法,在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生職業(yè)能力和綜合素質(zhì)。
【關(guān)鍵詞】拖動(dòng)控制電路安裝 識(shí)圖能力 分析問(wèn)題 解決問(wèn)題
【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2016)10B-0106-02
在校的電類(lèi)職業(yè)學(xué)校學(xué)生要想成為電工,必須具備相關(guān)理論知識(shí),并經(jīng)過(guò)電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練達(dá)到特種作業(yè)(電工)上崗技能水平,通過(guò)理論和技能考核,獲得由勞動(dòng)部門(mén)頒發(fā)的特種作業(yè)(電工)資格證書(shū)。面對(duì)相關(guān)理論基礎(chǔ)薄弱,且多數(shù)不喜歡理論學(xué)習(xí)的職校學(xué)生,如何利用實(shí)訓(xùn)“支點(diǎn)”來(lái)撬動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力是每一個(gè)實(shí)訓(xùn)教師值得深究的課題。
電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求從業(yè)人員能熟練掌握電工操作技能且具備一定電路分析能力。電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)中電力拖動(dòng)控制電路的安裝和檢修就是訓(xùn)練學(xué)生電路分析能力的重點(diǎn)內(nèi)容。因此,電力拖動(dòng)控制線路安裝項(xiàng)目是電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中重要的課程,也是電工資格證考試中的重要內(nèi)容。實(shí)踐證明電力拖動(dòng)控制電路的安裝和檢修是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”困難度最大的內(nèi)容,它要求學(xué)生具有一定分析、解決問(wèn)題的能力,而這個(gè)能力恰恰是電工的關(guān)鍵職業(yè)能力。
傳統(tǒng)的“示范-模仿”實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式在拖動(dòng)電路安裝項(xiàng)目中大多是訓(xùn)練學(xué)生手法和工藝,多數(shù)學(xué)生只追求電路板外表走線的整齊美觀;學(xué)生思考的空間很小,對(duì)電路原理不求甚解,甚至有部分學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中直接抄背電路安裝接線圖,以應(yīng)付考試。因此相當(dāng)部分學(xué)生自己安裝電路完畢后都不會(huì)操作電路,不想也不會(huì)自己檢查線路,線路安裝有錯(cuò)誤時(shí)只能等教師指出更正,使得該項(xiàng)目只能訓(xùn)練安裝接線的技能,而學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力的內(nèi)容(拖動(dòng)電路綜合故障排除)訓(xùn)練幾乎沒(méi)有辦法進(jìn)行,究其原因主要是學(xué)生不具備必要的識(shí)圖(認(rèn)識(shí)分析電路圖)能力。
如何從學(xué)生技能形成的認(rèn)知規(guī)律出發(fā),針對(duì)性地使技能訓(xùn)練與理論知識(shí)互相滲透,誘導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)理解所學(xué)的理論知識(shí)并應(yīng)用到實(shí)踐中來(lái),使之轉(zhuǎn)化為更高層次的經(jīng)驗(yàn)、技能和技巧,形成分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,從而獲得最佳的教學(xué)效果呢?實(shí)踐說(shuō)明識(shí)圖能力是培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題能力的基礎(chǔ)。以下筆者以電力拖動(dòng)安裝實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中最基礎(chǔ)電路——三相異步電動(dòng)機(jī)連續(xù)正轉(zhuǎn)控制電路為例(原理圖如圖 1 所示),淺淡訓(xùn)練學(xué)生識(shí)圖能力的方法與步驟。
一、識(shí)別電路圖
從實(shí)際具體的電路原理圖入手,認(rèn)識(shí)電路原理圖中的圖形和文字符號(hào),并能與實(shí)際元件設(shè)備一一對(duì)應(yīng),具備此能力是正確進(jìn)行電路安裝的前提。如圖1所示,要對(duì)電路中的圖形、文字、符號(hào)進(jìn)行識(shí)別,并懂得其意義。
根據(jù)圖中的文字符號(hào)確定電路中所用元件是什么?其件數(shù)是多少?再清點(diǎn)檢查其對(duì)應(yīng)的實(shí)物,并把它們一一填入相關(guān)表格。在圖 1 電路中有一個(gè)KM(接觸器):KM1,一個(gè)FR(熱繼電器),兩組FU(熔斷器):FU1(三個(gè))、FU2(二個(gè)),一個(gè)QS(組合開(kāi)關(guān)),一個(gè)SB(三聯(lián)按鈕):SB1、SB2。
從文字符號(hào)聯(lián)系對(duì)應(yīng)到實(shí)物元件,再?gòu)碾娐分械膱D形符號(hào)聯(lián)系對(duì)應(yīng)到具體元件上的實(shí)際接點(diǎn),檢查其好壞,并把它們分別填入表格。以拖動(dòng)電路中的核心元件KM為例,從圖中可看出KM在控制電路中運(yùn)用了線圈、一對(duì)常開(kāi)輔助接點(diǎn)(),在主電路中運(yùn)用了三對(duì)主觸頭()。從實(shí)物元件KM上找到其對(duì)應(yīng)的接線點(diǎn),再檢查元件及所用接點(diǎn)的好壞?,F(xiàn)場(chǎng)給KM通電讓學(xué)生觀察動(dòng)作情況,從而引導(dǎo)學(xué)生理解各元件的工作原理。讓學(xué)生將圖中所有接點(diǎn)檢查情況填入表格,并引導(dǎo)其針對(duì)具體情況進(jìn)行處理。
二、將電氣原理圖轉(zhuǎn)化成安裝接線圖后進(jìn)行電路安裝
將電氣原理圖轉(zhuǎn)化成安裝接線圖后進(jìn)行電路安裝,具有此能力可將實(shí)驗(yàn)性知識(shí)轉(zhuǎn)化成實(shí)用性技術(shù)。
雖然電氣原理圖中的同一元器件的各對(duì)接點(diǎn)分散在不同位置,但實(shí)際接線則在同一元件上,所以學(xué)生只看原理圖來(lái)連接控制電路時(shí)感到十分復(fù)雜,具體接線時(shí)容易出錯(cuò)。如果將原理圖分成不同模塊后轉(zhuǎn)化成安裝接線圖來(lái)進(jìn)行安裝,那么就便于理清思路,這是一種既簡(jiǎn)單又不容易忘記的實(shí)踐接線安裝方法。
1.將安裝接線圖分為主電路、按鈕控制電路、按鈕以外的控制電路三部分(實(shí)際上由于主電路接線圖較為簡(jiǎn)單,安裝很容易進(jìn)行,所以在教學(xué)中可以不作要求)。
2.在原理圖的控制電路上以“絕對(duì)等電位點(diǎn)”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編號(hào)。
3.將電器元件實(shí)際位置按俯視圖狀態(tài)標(biāo)出,再將控制電路中出現(xiàn)的每個(gè)元件的每對(duì)觸點(diǎn)標(biāo)出其進(jìn)出點(diǎn)的不同電位標(biāo)號(hào),如圖中FR常閉觸點(diǎn)是 1 和 2 點(diǎn),SB1常閉接點(diǎn)是 2 和 3 點(diǎn),SB2 常開(kāi)接點(diǎn)及KM常開(kāi)接點(diǎn)是 3 和 4 點(diǎn),以此類(lèi)推。
4.將相同標(biāo)號(hào)的接點(diǎn)如 1 點(diǎn)與另一個(gè) 1 點(diǎn)連成一線,就完成了安裝接線圖的設(shè)計(jì)。
5.完全按照安裝接線圖的設(shè)計(jì),按安裝工藝要求進(jìn)行安裝接線。安裝時(shí),規(guī)范工藝要求(尤其是接點(diǎn)的牢固性及電路中不能出現(xiàn)壓膠、反圈等問(wèn)題),注意安全問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)。
此法學(xué)生容易入門(mén),也就樂(lè)意去完成這個(gè)學(xué)習(xí)步驟,并且會(huì)推廣使用。教學(xué)中要求學(xué)生畫(huà)出安裝接線圖優(yōu)點(diǎn)是,在圖上可以設(shè)計(jì)最佳布線路徑,讓學(xué)生增強(qiáng)成本意識(shí),也清楚實(shí)際接線時(shí)的靈活性,更容易識(shí)圖接線,最關(guān)鍵的是學(xué)會(huì)此方法可自主進(jìn)行更復(fù)雜的電路的安裝,培養(yǎng)學(xué)生變通能力,大大提高學(xué)生的自信心。
三、根據(jù)電氣原理圖分析電路工作原理
根據(jù)電氣原理圖進(jìn)行電路工作原理分析,加深學(xué)生理解拖動(dòng)電路中的自鎖、聯(lián)鎖等概念。這個(gè)環(huán)節(jié)可以抽簽讓學(xué)生代表上臺(tái)講解,然后進(jìn)行討論、糾錯(cuò)。分析電路的工作原理是進(jìn)行電路操作的基礎(chǔ),重要的是為電路安裝完畢后的電路檢查和進(jìn)行故障分析與排除提供必要的理論指導(dǎo)。
教學(xué)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明如果實(shí)訓(xùn)過(guò)程中不對(duì)此步驟作特別的要求,絕大多數(shù)學(xué)生就會(huì)對(duì)此不求甚解。如果讓學(xué)生明白電路分析的步驟,熟悉其方法,在理解電路原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行安裝,那么就會(huì)漸漸進(jìn)入知其然的狀態(tài),這樣做對(duì)電路的故障清除具有指導(dǎo)作用。
1.找到控制電路中的常開(kāi)按鈕接點(diǎn)SB2(啟動(dòng)作用),模擬按下,讓控制電路接通。
2.找出能得電的繼電器線圈KM,逐一分析已得電線圈對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)動(dòng)斷狀態(tài)及導(dǎo)致的結(jié)果(包括主電路和控制電路上的觸點(diǎn)),KM主觸頭閉合,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng),KM常開(kāi)接點(diǎn)閉合,進(jìn)行自鎖,電動(dòng)機(jī)正(反)轉(zhuǎn)持續(xù)。
3.模擬按下控制電路上的按鈕常閉接點(diǎn)SB1(停止作用),已得電的線圈失電,其對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)都恢復(fù)原狀態(tài),電動(dòng)機(jī)停止。
4.電路中的FU起短路保護(hù),F(xiàn)R起過(guò)載保護(hù),KM起欠壓保護(hù)。
四、通電前自檢并記錄相關(guān)情況
要求學(xué)生能在分析電路控制原理基礎(chǔ)上運(yùn)用基本測(cè)量方法進(jìn)行通電前自檢并記錄,鑒于安全因素,采取直流電阻測(cè)量法進(jìn)行自檢。(由于主電路的直觀性,自檢的重點(diǎn)放在控制電路中)
將萬(wàn)用表的兩表筆放控制電路的 0和 1 兩點(diǎn)上,按下電氣原理圖上所有具有通斷能力的元件如按鈕、接觸器等來(lái)模擬控制元件工作,根據(jù)各支路的通斷使所控接觸器線圈、繼電器線圈形成并聯(lián)或斷開(kāi)等關(guān)系,再通過(guò)萬(wàn)用表的阻值變化來(lái)判斷安裝電路是否正確。步驟可分為按鈕功能、接觸器自鎖、聯(lián)鎖功能、主電路功能及凡是有通斷能力元件的功能等。
五、通電試車(chē),讓學(xué)生將自檢結(jié)果與通電情況進(jìn)行比較分析。
在電路安裝完畢進(jìn)行通電試車(chē)時(shí)要求學(xué)生同時(shí)上交前幾步驟的結(jié)果:元件觸點(diǎn)檢查記錄、電路工作原理分析說(shuō)明、安裝接線圖及自檢情況說(shuō)明表。教師以通電成功的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定學(xué)生是否完成其學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)踐表明,教學(xué)中設(shè)定這些硬性要求對(duì)減少學(xué)生不動(dòng)腦思考,抄襲他人作業(yè)的情況有很大的幫助。
六、故障的排除
以前的教學(xué)中當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí),絕大多數(shù)學(xué)生采取的方法是等待老師和他人來(lái)排除或根本就是抄襲通電成功的操作盤(pán)電路,而浪費(fèi)了鍛煉自己解決問(wèn)題能力的機(jī)會(huì)。根據(jù)電氣原理圖的分析方法,教會(huì)學(xué)生利用原理圖進(jìn)行分析找出通電時(shí)出現(xiàn)故障的原因,再運(yùn)用儀表確認(rèn)故障點(diǎn),最后排除故障,對(duì)增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有不可低估的效果。
1.采取小組的形式記錄通電故障現(xiàn)象。
2.根據(jù)通電故障現(xiàn)象(特別注意按鈕功能、接觸器自鎖、聯(lián)鎖功能是否實(shí)現(xiàn))、學(xué)習(xí)小組成員在原理圖上討論分析來(lái)圈定可能出現(xiàn)故障的最小范圍。
3.在保證元件良好情況下,運(yùn)用與通電前自檢類(lèi)似的方法,用萬(wàn)用表分段測(cè)量電路的電阻來(lái)驗(yàn)證故障點(diǎn)存在范圍并排除故障。
4.讓學(xué)生歸納總結(jié)其小組排除故障的思路和方法。
5.因接線工藝(接頭松動(dòng)、壓膠等)導(dǎo)致故障的現(xiàn)象要重點(diǎn)講解,因?yàn)榇蟛糠謱W(xué)生往往認(rèn)為按圖接對(duì)線就完成任務(wù)了,而并不注重線路工藝。找到此類(lèi)故障對(duì)學(xué)生建立工藝規(guī)范性的概念很有說(shuō)服力,也提高了學(xué)生的質(zhì)量意識(shí)。
實(shí)踐表明經(jīng)過(guò)重復(fù)訓(xùn)練后,學(xué)生的識(shí)圖能力有不同程度的提高,學(xué)生能自主完成拖動(dòng)電路安裝,并能排查故障的人數(shù)增多,學(xué)生的成就感大大激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性,也間接帶動(dòng)了其他學(xué)生,課堂氣氛活躍。
教無(wú)定法,實(shí)踐表明采用這套詳細(xì)的啟發(fā)式方法訓(xùn)練能促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,使學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)掌握較復(fù)雜電路的安裝技能的可能性增大。最重要的是學(xué)生還能以較快的速度,在不通電的情況下檢查所接電路是否正確,若有故障也能較快找到并正確處理,從而具有了一定分析解決問(wèn)題的能力,并且能夠舉一反三,增強(qiáng)了學(xué)生自信心和自主學(xué)習(xí)的積極性,收到較好的教學(xué)效果。
【參考文獻(xiàn)】
[1]阮小江.電力拖動(dòng)控制線路實(shí)踐安裝方法的探討[J].機(jī)電工程技術(shù),2009(9)
【作者簡(jiǎn)介】毛廣哲(1967— ),男,陜西藍(lán)田人,中技學(xué)歷,二級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師,研究方向:電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
(責(zé)編 盧建龍)