河池学院机电传动控制教案.docx
《河池学院机电传动控制教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河池学院机电传动控制教案.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
河池学院机电传动控制教案
河池学院
教案
201５～201６学年第一学期
院（系、部）工学院
教研室电工电子
主讲教师张浩强
课程名称机电传动控制
专业班级机械设计制造及自动化专业
《机电传动控制》课程教案
课程名称
机电传动控制
英文名称
MachineElectricityTransmissionandControl
授课教师
张浩强
授课专业
机制
层次
本科
考核方式
闭卷考试
教材名称
《机电传动控制》邓星钟，华中科技大学出版社，2010年4版
参考书
1、《机床电气控制技术》齐占庆
2、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
课程性质
专业基础课
教学总时数
48
实践学时
4
先修课程
电工学、高等数学、大学物理等
课程目的
和任务
机电传动控制课程是培养机械工程类专业学生初步学习和掌握机、电、液、计算机等综合控制系统技术，并具有一定设计能力的一门专业技术基础课。
机电一体化人才的培养，是使学生能够适应21世纪发展需要，具有基础扎实，知识面宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的“机电复合型”人才。
教学基本
要求
1、掌握常用电机、电器、晶闸管等及其电路的工作原理、主要特性，了解其应用和选用的方法；
2、掌握继电器-接触器控制、PLC控制器的基本原理，学会用它们来实现生产过程的自动控制；
3、掌握常用的开环、闭环驱动控制系统的基本工作原理和特点、了解其性能及其应用场所；
4、具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力；
5、掌握机电传动的基本规律，学会分析控制系统的基本方法；
课程内容
简介
本课程把驱动电机、控制电机电器、电力拖动、继电器--接触器控制、可编程控制器、电力电子技术、伺服系统等强电控制内容，根据学科的发展与其内在规律，以伺服系统为主导，以控制为线索，将元、器件与伺服控制系统科学、有机地结合起来，既把机电一体化技术所需的强电控制知识都集中在这一门课程中，加强了系统性，使学生学后对机电一体化产品中电控技术的强电控制部分有个全面、系统的了解和掌握。
更接近工程实际的机械类各专业的一门主干专业技术基础课，是后续学习专业课程的重要基础。
实践环节
1、接触器-继电器控制系统实验
2、PLC控制器实验
教学方法：
1、采用计算机辅助教学，充分利用多媒体技术和网络技术，以扩大学生眼界，提高教学效率，保证教学质量。
2、现场教学或实验：
现场教学或实验，建议在以下各章内容（或部分）中选定：
继电器接触器控制系统，可编程序控制器，直流、交流调速控制系统等。
3、作业：
作业的题目建议选择典型的、有代表性的。
每章作业数量建议为：
分析题1～3题，计算题1～3题，在第8章后增加设计性的题目1题。
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第1章概述第2章机电传动系统的动力学基础
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第一讲
教学目的及要求
1、了解机电传动的目的和任务；
2、机电传动及其控制系统的发展概况；
3、掌握机电传动系统的运动方程式；
4、了解几种典型生产机械的机械特性；
5、掌握机电传动系统稳定运行的条件；
教学主要内容
时间分配
第1章概述
1.1了解课程的性质和任务
对本课程的基本要求；
9分钟
学好本课程的方法；
5分钟
1.2机电传动及其控制系统的发展概况
18分钟
1.3机电传动的目的和任务；
10分钟
1.4课程的内容安徘
8分钟
第2章机电传动系统的动力学基础
2.1机电传动系统的运动方程式
15分钟
2.3生产机械的机械特性
15分钟
2.4机电传动系统稳定运行的条件
20分钟
100分钟
教学重点
机电传动的目的和任务
运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态；
运用稳定运行条件判别机电传动系统的稳定运行点．
教学难点
●理解机电传动控制的意义。
●根据机电传动系统中TM、TL、N的方向确定TM、TL是拖动转矩还是还是制动转矩，判别出系统的运行状态，是处于加速、减速还是匀速时有一定困难。
在机械特性上判别系统稳定工作点时，如何找出TM、TL．
启发提问
1、机电传动的目的是什么？
为什么我们把几门课程综合在一起？
我们如何完成生产工艺过程的要求，从而保证生产过程的正常进行？
2、如何判断转矩的性质？
3、请注意机电传动系统的稳定运行包含拿两重含义。
4、为什么系统稳定运行必须满足充分而必要的条件？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解、黑板提示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第3章直流电动机的工作原理及特性
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第二讲
教学目的及要求
1、了解直流电动机的基本结构的基础上，着重掌握直流电机的基本工作原理，特别应掌握转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程式：
2、掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性：
3、会应用直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性，掌握直流电动机启动的各种方法；
教学主要内容
时间分配
第3章直流电动机的工作原理及特性-1
3.1直流电动机的基本结构和工作原理
3.1.1直流电动机的基本结构
15分钟
3.1.2直流电机的基本工作原理
20分钟
3.2直流发电机
5分钟
3.3直流电机的机械特性
3.3.1他励电动机的固有机械特性
15分钟
3.3.2他励电动机的人为机械特性
15分钟
3.3.3其它形式直流电动机的机械特性
10分钟
3.4直流他励电动机的启动特性
3.4.1直流他励电动机的启动特点
10分钟
3.4.2直流他励电动机的启动方法
10分钟
100分钟
教学重点
1、由于机械特性是根据转矩、电势、电压平衡方程式推导出来的，而机械特性又是分析启动、调速和制动特性的依据、所以机械特性是电动机内容的重中之重：
教学难点
●运用转矩、电势、电压平衡方程式，正确掌握电动机在各种运转状态下电磁转矩T、负载转矩TL、转速n、电抠电流Ia和电势E等符号的确定。
●解决方法：
展示教学图片，结合典型习题来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、如何理解直流电机的工作原理？
2、直流电机机械特性是怎样由转矩、电势、电压平衡方程式推导出来的？
3、为什么直流电动机不能直接启动？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、老师讲解、黑板指示
2、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第3章直流电动机的工作原理及特性
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第三讲
教学目的及要求
1、学习掌握直流电动机调速、制动以及各种方法的优缺点和应用场所；
2、会用机械特性的四个象限来分析直流电动机的运行状态；
3、会根据他励直流电动机的铭牌技术数据，确定电动
机启动等运行特性。
教学主要内容
时间分配
第3章直流电动机的工作原理及特性-2
3.5直流他励电动机的调速特性
3.5.1改变电枢电路外串电阻Rad
5分钟
3.5.2改变电动机电枢供电电压U
15分钟
3.5.3改变电动机主磁通Φ
5分钟
各种调速方法比较
5分钟
3.6直流电动机制动特性
3.6.1反馈制动
15分钟
3.6.2反接制动
电源反接制动
10分钟
倒拉反接制动
20分钟
3.6.3能耗制动
25分钟
100分钟
教学重点
1、他励直流电动机的调压调速特性：
2、他励直流电动机的制动特性；
教学难点
●本章较难理解的内容是电动机在各种运转状态下电磁转矩T、负载转矩TL、转速n、电抠电流Ia和电势E等符号的确定。
制动与自然停车的区别。
●解决方法：
展示教学图片，结合典型习题来辅助讲解，提问、讨论等，来启发学生。
启发提问
1、常用的调速方法和制动方法是什么？
2、制动与自然停车的本质区别是什么？
3、请注意制动过程中的能量传递关系。
4、不同的制动方法的应用场所是什么？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第4章交流电动机的工作原理及特性
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第四讲
教学目的及要求
1、了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生；
2、掌握交流电机的基本工作原理；
3、熟悉三相异步电动机定子电路与转子电路中的几个主要电量。
教学主要内容
时间分配
第4章交流电动机的工作原理及特性-1
4.1三相异步电动机的基本结构和工作原理
4.1.1三相异步电动机的基本结构
15分钟
4.1.2三相异步电动机的工作原理
15分钟
4.1.3三相异步电动机的旋转磁场
15分钟
4.2.4定子绕组线端连接方式
5分钟
4.2三相异步电动机的定子电路和转子电路
4.2.1定子电路的分析
15分钟
4.2.2转子电路的分析
15分钟
4.2.3三相异步电动机的额定值
15分钟
4.2.4三相异步电动机的能流图
5分钟
100分钟
教学重点
1、掌握三相异步电动机的机械特性、该特性是基于异步电动机的工作原理而推导出来的；
2、对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉；
教学难点
●本章较难理解的内容是定子旋转磁场与转子运动的相对性。
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、什么是异步的概念？
2、注意定子旋转磁场与转子运动的相对性。
3、如何得到三相异步电动机固有机械特性？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解结合黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第4章交流电动机的工作原理及特性
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第五讲
教学目的及要求
1、掌握三相异步电动机的转矩与机械特性；
2、掌握异步电动机的人为机械特性；
3、掌握异步电动机的启动、调速特性，以及从启动、调速的各种方法了解其应用情况；
教学主要内容
时间分配
4.3三相异步电动机的转矩与机械特性
4.3.1三相异步电动机的转矩
10分钟
4.3.2三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机固有机械特性
15分钟
4.3.2三相异步电动机的人为机械特性
15分钟
4.4三相异步电动机的启动特性
4.4.1鼠笼式异步电动机的启动方法
1．直接启动（全压启动）
5分钟
2．Y—Δ降压启动
15分钟
3、其他降压启动方法
10分钟
4.5三相异步电动机的调速特性
4.5.1调压调速
7分钟
4.5.2转子电路串电阻调速
8分钟
4.5.3改变极对数调速
10分钟
4.5.4变频调速
5分钟
100分钟
教学重点
1、改变U、R、F等参数后对机械特性的影响是什么？
2、特别要掌握三相异步电动机的人为机械特性，因为
它是分析三相异步电动机启动、调速工作状态的依据；
3、掌握异步电动机直接启动和Y—Δ降压启动和调速的条件
和优缺点，线绕式异步电动机转子串电阻的启动、调速，以及各种启动和调速方法的应用场合：
教学难点
●人为机械特性中的各种物理量变化。
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、改变U、R、F等参数后对机械特性的影响是什么？
2、为什么要根据实际情况合理选择三相异步电动机的启动和调速方法？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解结合黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第4章交流电动机的工作原理及特性
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第六讲
教学目的及要求
1、掌握异步电动机的制动特性，以及从制动的各种方法了解其应用情况；
2、单相异步电动机、同步电动机的工作原理、特点及应用；
教学主要内容
时间分配
第4章交流电动机的工作原理及特性-3
4.6三相异步电动机的制动特性
4.6.1反馈制动
15分钟
4.6.2反接制动
15分钟
4.6.3能耗制动
15分钟
4.7单相异步电动机
4.7.1单相异步电动机的磁场
15分钟
4.7.2单相异步电动机的启动方法
15分钟
4.8同步电动机的工作原理、特点及应用
4.8.1同步电动机的基本结构
5分钟
4.8.2同步电动机的工作原理和运行特性
10分钟
4.8.3同步电动机的启动
10分钟
100分钟
教学重点
1、掌握异步电动机制动特性及其方法；
2、特别要掌握异步电动机变频调速和变极对数调速的特性与优缺点；
教学难点
●三相异步电动机的人为机械特性中的各种物理量变化对制动特性的影响。
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、单相电动机如何工作？
同步电动机是怎样启动的？
2、为什么要根据实际情况合理选择三相异步电动机的制动方法？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第5章控制电机
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第七讲
教学目的及要求
1、了解机电传动控制系统中一些常用控制电机的基本结构；
2、掌握各种控制电机的基本工作原理、主要运行特性及特点；
3、了解各种控制电机的应用场所、以便正确选用和使用它们；
教学主要内容
时间分配
第5章控制电机
5.1.交流伺服电动机
5.1.1两相交流伺服电动机的结构
10分钟
5.1.2基本工作原理
10分钟
5.1.3消除自转现象的措施
10分钟
5.1.4特性和应用
15分钟
5.2.直流伺服电动机
15分钟
5.3力矩电动机
10分钟
5.4小功率同步电动机
10分钟
5.5测速发电机
5分钟
5.6自整角机
10分钟
5.7直线电动机
5分钟
100分钟
教学重点
1、掌握常用控制电动机的基本工作原理、运行特性与特点。
；
教学难点
●交流伺服电动机出现的“自转”现象以及消除“自转”现象的原理；
自整角机的工作原理。
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、为什么会出现“自转”现象？
2、生产机械对控制电动机提出的要求是什么？
3、根据实际情况合理选择伺服电动机的方法是什么？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第6章继电器-接触器控制系统
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第八讲
教学目的及要求
1、通过自学教材6．1节，熟悉各种电路的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；
2、掌握继电器—接触器控制电路中的基本控制环节；
教学主要内容
时间分配
第6章继电器-接触器控制系统-1
6.1.常用控制电器与执行电器
6.1.1非自动控制电器
10分钟
6.1.2自动控制电器
20分钟
6.1.3主令电器
5分钟
6.1.4执行电器
20分钟
6.2继电器—接触器控制的常用基本线路
6.2.1继电器—接触器自动控制线路的构成
15分钟
6.2.2继电器—接触器自动控制的基本线路
启动控制线路及保护装置
10分钟
正反转控制线路
10分钟
点动控制线路
10分钟
100分钟
教学重点
1、掌握电磁式交流接触器与直流接触器的区别；
2、掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置，特别是长期过载保护装置；
教学难点
●掌握各种继电器的图形符号；尤其是时间继电器的图形符号；
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、为什么要熟悉各种控制电器的1基本工作原理、技术数据和应用场所？
2、电气控制电路安装接线图和原理图有什么区别？
3、为什么要熟练掌握基本控制环节？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第6章继电器-接触器控制系统
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第九讲
教学目的及要求
1、掌握继电器—接触器控制电路中的基本控制环节和常用的几种自动控制方法；
2、学会分析较复杂的继电器—接触器控制电路；
教学主要内容
时间分配
第6章继电器-接触器控制系统-2
6.2继电器—接触器控制的常用基本线路
6.2.2继电器—接触器自动控制的基本线路
点动控制线路
10分钟
多电动机的连锁控制线路
15分钟
多点控制线路
10分钟
顺序（程序）控制线路
10分钟
多速异步电动机的基本控制线路
5分钟
电磁铁、电磁离合器的基本控制线路
5分钟
6.2.3生产机械中常用的几种自动控制方法
按行程的自动控制
15分钟
举例：
电动机的自动往返控制电路
100分钟
教学重点
1、掌握互锁与连锁的控制方法；
2、掌握按行程和时间控制的控制方法；
教学难点
●连锁控制的方法与技巧；掌握阅图步骤对看懂较复杂的控制电路是非常重要的；
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、为什么选择基本控制方法要结合生产机械的具体要求？
2、为什么要必须熟悉各种保护装置，各种连锁保护等的设置？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第6章继电器-接触器控制系统
备注
课 型
专业基础课
教学时数
2
第十讲
教学目的及要求
1、掌握继电器—接触器控制电路中的常用的几种自动控制方法；
2、学会分析较复杂的继电器—接触器控制电路；
教学主要内容
时间分配
第6章继电器-接触器控制系统-3
按时间的自动控制
15分钟
三相异步电动机的Y—Δ启动电路
15分钟
按速度的自动控制
10分钟
三相异步电动机的能耗制动电路
10分钟
按电流的自动控制
5分钟
6.3继电器—接触器控制线路举例
6.3.1运料小车控制
20分钟
6.3.2工作台位置控制一
15分钟
6.3.3工作台位置控制二
10分钟
100分钟
教学重点
1、掌握控制电路的一般设计方法；
2、对于比较复杂控制电路的设计技巧；
教学难点
●控制电路的设计技巧；
●解决方法：
结合教学图片来辅助讲解，启发学生。
启发提问
1、为什么设计控制线路之前，要了解生产机械的基本结构、运动形式和有几台电动机，各拖动什么部件运动、拖动系统有什么特点和保护等？
2、为什么分析时可按“化整为零看电路，积零为整看全面”的方法进行？
外语要求
了解有关概念的英文名称
教学方法
手段教具
1、教学媒体：
计算机多媒体投影系统
2、老师讲解
3、黑板指示
参考资料
1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟
授课教师
张浩强
职称
工程师
授课时间
2015年月日
《机电传动控制》课程教案
章节名称
第7章可编程序控制器
备注
升级会员 