基于電氣控制仿真軟件的教學(xué)方法研究

程壽國

[摘 要] 以電機(jī)的起保停控制電路為例，分步講解電氣仿真軟件在電機(jī)控制電路教學(xué)中的應(yīng)用。利用電氣仿真軟件教學(xué)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果和實習(xí)實訓(xùn)操作安全，節(jié)省耗材的使用，減少一部分教學(xué)投入。

[關(guān) 鍵 詞] 電氣控制；電機(jī)；仿真軟件

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）23-0169-01

職業(yè)學(xué)校的教學(xué)條件不斷改善，許多實訓(xùn)教學(xué)軟件也被開發(fā)使用，像宇龍仿真軟件和斯沃仿真軟件[1，2]在實訓(xùn)教學(xué)中廣泛應(yīng)用。電氣控制實訓(xùn)方面的課程只講理論，學(xué)生理解起來比較困難，直接利用設(shè)備通電又有觸電等潛在危險。所以應(yīng)用電氣仿真軟件加實訓(xùn)設(shè)備的教學(xué)模式可以很好地彌補(bǔ)以上兩種方法的不足。仿真教學(xué)軟件一次投入，反復(fù)使用，無安全隱患，學(xué)生上手容易，為實訓(xùn)設(shè)備操作打下良好基礎(chǔ)。

一、仿真軟件教學(xué)的應(yīng)用特點及應(yīng)用案例

對于零基礎(chǔ)的學(xué)生，講解電機(jī)控制的時候，發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解電機(jī)的接線、接觸器的結(jié)構(gòu)原理等知識非常困難，應(yīng)用仿真軟件可以分步啟發(fā)式教學(xué)與練習(xí)，有利于學(xué)生掌握電機(jī)控制原理、接觸器的原理及電路接線，提高學(xué)習(xí)效率。

下面以電機(jī)的起保停電路為例說明該教學(xué)方法。

1.用電源直接連接電機(jī)，電機(jī)接成Y形連接，如圖1所示。電機(jī)電路接通后有一個紅色的箭頭顯示。

2.在圖1基礎(chǔ)上增加一個斷路器。通過斷路器連接電源和電動機(jī)，可以通過斷路器的手動操作啟動和停止電動機(jī)。連接后仿真圖如圖2所示。

3.在圖2的基礎(chǔ)上增加一個接觸器，只把接觸的主觸點連接在電路中，如圖3所示。因為沒有接通接觸器線圈，所以電機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)。讓學(xué)生思考電機(jī)為什么沒有轉(zhuǎn)。

4.將接觸器線圈接到斷路器的第一路和第二路，在接觸器的線圈兩端形成電壓，接觸器的線圈通電，產(chǎn)生磁力作用，使得接觸器的主觸點吸合，電機(jī)電路接通，電動機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，手動控制斷路器可以停止電機(jī)旋轉(zhuǎn)，接線連接如圖4所示。

5.用一個有常開觸點的按鈕實現(xiàn)電動機(jī)的電動運(yùn)行，仿真軟件可以形象的模擬電機(jī)的電動控制。電機(jī)連接接線如圖5所示。

6.將接觸器的兩個常開觸點與按鈕進(jìn)行并聯(lián)，修改后電路在按下按鈕后電機(jī)一直旋轉(zhuǎn)，幫助學(xué)生理解接觸的常開觸點的作用，但是不能用按鈕停止電機(jī)旋轉(zhuǎn)，為接下來因為停止按鈕做準(zhǔn)備。電機(jī)連接接線如圖6所示。

7.加上停止按鈕，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。連接如圖7所示。通過七個步驟，一步步深入講解電動機(jī)的起保?？刂齐娐?。在講解過程中，學(xué)生可以和教師同步操作，深入了解元器件的結(jié)構(gòu)與功能。

二、應(yīng)用仿真軟件教學(xué)的問題

無論何種仿真軟件都會與實際情況有些距離，甚至仿真現(xiàn)象是錯誤的。教師應(yīng)多采用仿真現(xiàn)象與實驗相同的案例教學(xué)，如果與實驗不一致，應(yīng)該指出不同點或者用實驗代替仿真。

通過啟發(fā)分步引導(dǎo)，文中給出完整的起保停電機(jī)控制電路。在講解過程中，提出問題讓學(xué)生思考，根據(jù)學(xué)生的回答情況適時給出答案。將原理圖、接觸器的結(jié)構(gòu)原理與電路控制電路講解相結(jié)合，不斷深入講解，將知識點講解透徹。還可以根據(jù)情況給出錯誤的情況，讓學(xué)生分析故障原因，利用電氣仿真軟件的教學(xué)效果更好。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱會東.仿真軟件在機(jī)床電氣控制技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].遼寧高職學(xué)報，2016，18（4）：58-60.

[2]楊娜.宇龍仿真軟件在電氣控制實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014（5）：38-39.