《电机控制技术》整体教学设计方案.docx
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《电机控制技术》整体教学设计方案
《电机控制技术》课程教学设计方案
一、课程信息
课程名称
电机控制技术
所属专业
电气自动化技术
课程代码
课程负责人
曹芳菊
学时
96
课程类型
学分
先修课程
电工电子技术、电气制图与CAD
授课班级
后续课程
单片机控制技术、自动化生产线安装与调试
二、课程整体教学设计
1.课程教学目标
(1)知识目标
1)掌握变压器、电机、低压电器的工作原理、结构、正确选择及使用方法;
2)掌握电动机的基本工作特性、机械特性;
3)理解电动机的起动、调速、制动的原理和方法;
4)掌握继电—接触器控制典型电路的工作原理;
5)掌握典型机床的电器线路结构、工作原理;
6)了解安全用电常识和规范。
(2)能力目标
1)具备电气识图、制图能力;
2)能够使用常用电工仪器仪表与电工工具;
3)具备常用低压电器的识别、选择、使用、调整,电气装配与调试能力;
4)能够熟练制作继电器接触器控制系统的基本电路环节;
5)能够熟练排除继电器接触控制系统基本电路环节的故障;
6)能够管理常用电气设备的技术资料。
7)具备自主学习、分析运用、可持续发展能力;
8)具有制定学习计划,不断获得新知识、新技能来适应新的环境能力。
9)具备勤于思考,乐于探索,发现及解决问题的创新能力。
(3)素质目标
1)具有良好的思想政治素质,较强的法律意识和责任意识。
2)具有良好的职业品格和严谨的行为规范。
3)具有较强的团队协作精神。
4)具有较强的与人沟通和交流能力。
2.课程教学内容(含学时分配及进度安排)
项目序号
授课内容
总学时
学时分配
教学方法
理论
实践
1
(1)变压器的安装与调试;
(2)变压器的运行特性测定。
8
4
4
任务驱动
2
(1)三相异步电动机的拆装
(2)三相异步电动机工作特性的测定
10
4
6
任务驱动
3
(1)三相异步电动机正反转控制与实现;
(2)三相异步电动机Y/D起动控制与实现;
(3)三相绕线式异步电动机启动控制与实现;
(4)三相异步电动机反接制动控制与实现;
(5)三相异步电动机调速控制与实现。
28
10
18
任务驱动
4
(1)CA6140型车床电气控制与实现;
(2)X62W型万能铣床电气控制与实现;
(3)Z3040型摇臂钻床电气线路控制与实现;
(4)M7130型平面磨床电气线路控制与实现;
(5)20/5t桥式起重机电气控制与实现.
20
8
12
任务驱动
5
单相异步电动机正反转控制与实现
4
2
2
任务驱动
6
(1)直流电动机的安装及调试;
(2)直流电动机的特性测定。
8
4
4
任务驱动
7
(1)直流电动机启动控制与实现;
(2)直流电动机能耗制动控制与实现;
(3)直流电动机调速控制与实现。
12
4
8
任务驱动
8
分析控制电机在雷达天线系统中的应用。
6
4
2
任务驱动
三、课程单元教学设计
单元(项目)1
学习任务
课程内容
职业能力要求
主要活动设计
能力训练项目
参考课时
变压器的安装与调试
(1)变压器的用途、分类、基本结构、工作原理、铭牌。
(2)变压器支架安装。
(3)跌落式熔断器的安装。
(4)避雷器的安装。
(4)变压器的安装。
(5)变压器的接线。
(1)具备变压器原理分析能力;
(2)能够正确安装变压器及其外围电路;
(3)具备自主学习能力;
(4)具有较强的团队协作精神。
(1)资讯(2学时)
变压器结构、原理;变压器安装操作工艺;变压器联线及调试。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
。
(3)计划(0.3学时)
列出变压器的安装所需的工具、仪表、材料等;制订安装步骤;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(2学时)
施工准备;安装跌落式熔断器、避雷器、变压器;变压器的接线。
(5)检查(0.4学时)
变压器安装是否牢固;油位是否正常;一、二次接线排列整齐,绑扎牢固;变压器完好,外壳干净,可靠接地。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)变压器原理分析;
(2)认知变压器铭牌;
(3)安装变压器;
(4)变压器接地线安装。
5
变压器的运行特性测定
(1)变压器主磁通、漏磁通、空载电流分析、空载运行时的方程式、相量图和等效电路。
(2)变压器负载运行时的磁动势平衡关系、电动势方程式、折算、等效电路和相量图。
(3)变压器空载试验、短路试验、电压调整率、效率。
(4)测定变压器的空载特性、短路特性、运行特性。
(1)具备变压器空载负载运行分析能力。
(2)能够正确测定变压器的空载特性、短路特性、运行特性。
(3)具有较强的与人沟通和交流能力。
(4)具备勤于思考,乐于探索,敢于创新的能力。
(1)资讯(1学时)
变压器的空载特性、短路特性、运行特性及其测定方法。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出变压器特性测定所需的工具、仪表、材料等;制订测定步骤。
(4)实施(1学时)
按接线图接线;数据测定。
(5)检查(0.4学时)
测定数据是否完善、准确。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)变压器空载试验;
(2)变压器负载试验;
(3)变压器短路试验。
3
总学时
8
教学模式
教学方法
教学准备
学生中心,理实一体
任务驱动
(1)教学资料准备
变压器结构、原理、空载负载特性、安装工艺、特性测定工艺等。
(2)变压器安装、特性测定所需工具、设备、材料准备。
(3)工作任务单。
相关理论知识
相关实践知识
重点内容
(1)变压器的基本结构、工作原理、铭牌。
(2)变压器主磁通、漏磁通、空载电流分析、空载运行时的方程式、相量图和等效电路。
(3)变压器负载运行时的磁动势平衡关系、电动势方程式、折算、等效电路和相量图。
(4)变压器空载试验、短路试验、电压调整率、效率。
(1)跌落式熔断器的安装;
(2)避雷器的安装;
(3)变压器的安装;
(4)变压器的接线;
(5)测定变压器的空载特性、短路特性、运行特性。
(1)变压器的基本结构、工作原理、铭牌。
(2)变压器负载运行时的等效电路。
(3)变压器空载试验、短路试验。
(4)变压器电压调整率、效率。
单元(项目)2:
学习任务
课程内容
职业能力要求
主要活动设计
能力训练项目
参考课时
三相异步电动机的拆装
(1)三相异步电动机的定子铁芯、定子绕组、绕线转子、笼型转子、工作原理、三种运行状态、铭牌、功率和转矩。
(2)三相异步电动机的拆卸、安装。
(1)具备三相异步电动机原理分析能力。
(2)能够正确安装三相异步电动机。
(3)具备自主学习能力。
(4)具有较强的团队协作精神。
(1)资讯(3学时)
三相异步电动机结构、原理;三相异步电动机安装操作工艺;三相异步电动机的调试。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机的安装所需的工具、仪表、材料等;制订安装步骤;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(2学时)
施工准备;三相异步电动机的拆卸;三相异步电动机的装配。
(5)检查(0.4学时)
三相异步电动机转动是否灵活;三相异步电动机是否完好,外壳干净。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)三相异步电动机原理分析。
(2)认知三相异步电动机铭牌。
(3)拆卸三相异步电动机。
(4)装配三相异步电动机。
6
三相异步电动机工作特性的测定
(1)三相异步电动机的空载试验、励磁参数测定、短路试验、短路参数测定。
(2)三相异步电动机的转速特性、定子电流特性、电磁转矩特性、效率特性、功率因数特性。
(3)绘制工作特性曲线。
(1)具备三相异步电动机空载负载运行分析能力。
(2)能够正确测定三相异步电动机的空载特性、短路特性、运行特性。
(3)具有较强的与人沟通和交流能力。
(4)具备勤于思考,乐于探索,敢于创新的能力。
(1)资讯(2学时)
三相异步电动机的空载特性、短路特性、运行特性及其测定方法
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机特性测定所需的工具、仪表、材料等;制订测定步骤。
(4)实施(1学时)
按接线图接线;数据测定。
(5)检查(0.4学时)
测定数据是否完善、准确。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)三相异步电动机空载试验;
(2)三相异步电动机负载试验;
(3)三相异步电动机短路试验。
4
总学时
10
教学模式
教学方法
教学准备
学生中心,理实一体
任务驱动
(1)教学资料准备
三相异步电动机结构、原理、空载负载特性、安装工艺、特性测定工艺等。
(2)三相异步电动机安装、特性测定所需工具、设备、材料准备。
(3)工作任务单。
相关理论知识
相关实践知识
重点内容
(1)三相异步电动机的结构工作原理。
(2)三相异步电动机的三种运行状态。
(3)三相异步电动机铭牌。
(4)三相异步电动机功率和转矩。
(5)三相异步电动机的工作特性。
(1)三相异步电动机的拆装工艺。
(2)三相异步电动机的空载试验、励磁参数测定.
(3)三相异步电动机短路试验、短路参数测定。
(4)三相异步电动机效率特性、功率因数特性测定。
(1)三相异步电动机的结构工作原理。
(2)三相异步电动机的工作特性.
(3)三相异步电动机的拆装工艺。
(4)三相异步电动机的空载试验、励磁参数测定。
单元(项目)3:
学习任务
课程内容
职业能力要求
主要活动设计
能力训练项目
参考课时
三相异步电动机正反转控制与实现
(1)低压刀开关、低压熔断器、热继电器、接触器、按钮、行程开关、低压断路器。
(2)电气元件布置图的绘制原则。
(3)电气原理接线绘制规则。
(4)具有接触器互锁的电动机正反转控制电路。
(5)自动往返控制线路的动作原理。
(6)三相异步电动机正反转控制线路安装与调试。
(1)具备三相异步电动机正反转运行分析能力。
(2)能够正确选择和使用低压电器。
(3)能够熟练制作继电接触器控制系统的基本电路环节。
(4)具有较强的与人沟通能力。
(5)具有良好的职业品格和严谨的行为规范。
(1)资讯(2学时)
低压刀开关、低压熔断器、热继电器、接触器、按钮、行程开关、低压断路器等结构、选择使用;电气元件布置图的绘制原则;自动往返控制线路的动作原理。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等;
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机正反转控制所需的工具、仪表、材料等。
(4)实施(1学时)
绘制接线图;按接线图安装接线、调试。
(5)检查(0.4学时)
检查刀开关、熔断器、起停按钮等位置是否正确、有无损坏;通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知低压电器。
(2)绘制具有接触器互锁的电动机正反转控制电路。
(3)分析自动往返控制线路的动作原理。
(4)三相异步电动机正反转控制线路安装与调试。
4
三相异步电动机Y/D启动控制与实现
(1)三相异步电动机的机械特性。
(2)恒转矩负载特性、恒功率负载特性。
(3)拖动系统运动方程式、稳定运行条件。
(4)三相笼型异步电动机的直接启动、降压启动方法。
(5)空气阻尼式时间继电器。
(6)时间原则星-三角形降压启动的控制线路。
(7)绘制三相异步电动机Y/D控制线路安装接线图。
(8)实施线路安装接线。
(1)具备三相异步电动机Y/D启动运行分析能力。
(2)能够理解负载特性。
(3)具有制定学习计划,不断获得新知识、新技能来适应新的环境能力。
(4)具有良好的职业品格和严谨的行为规范。
(1)资讯(4学时)
三相异步电动机Y/D控制线路原理图、安装接线图、安装与调试方法、步骤、注意事项。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等;
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机正反转控制所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(3学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录;根据线路安装规范,实施路线安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知三相异步电动机的机械特性。
(2)绘制时间原则星-三角形降压启动的控制线路安装接线图。
(3)三相异步电动机Y/D启动控制线路安装与调试。
8
三相绕线式异步电动机启动控制与实现
(1)绕线转子串对称电阻启动。
(2)转子串频敏变阻器启动。
(3)组合开关、电流继电器、主令控制器、凸轮控制器结构原理。
(4)三相绕线式异步电动机启动控制电路。
(5)绕线转子串频敏变阻器启动控制电路。
(6)绘制三相绕线异步电动机串电阻启动控制线路接线图。
(7)实施路线安装接线。
(1)具备三相绕线式异步电动机启动运行分析能力。
(2)具备组合开关、主令控制器的识别、选择、使用、调整,电气装配与调试能力。
(3)具有良好的思想政治素质,较强的法律意识和责任意识。
(1)资讯(1学时)
三相绕线异步电动机串电阻启动控制线路原理图、安装接线图、安装与调试的相关信息。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等;
(3)计划(0.3学时)
列出三相绕线式异步电动机启动控制所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(2学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录;根据线路安装规范,实施路线安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知电流继电器、主令控制器。
(2)绘制三相绕线式异步电动机启动控制电路安装接线图。
(3)三相绕线式异步电动机启动控制线路安装与调试。
4
三相异步电动机反接制动控制与实现
(1)三相异步电动机的回馈制动、反接制动、能耗制动方法。
(2)速度继电器结构原理。
(3)单向运行的三相异步电动机反接制动控制线路。
(4)绘制三相异步电动机反接制动控制原理图。
(5)绘制三相异步电动机反接制动控制接线图。
(1)具备三相异步电动机反接制动控制分析能力。
(2)能够理解三相异步电动机各种制动方法。
(3)能够管理常用电气设备的技术资料。
(4)具有较强的团队协作精神。
(1)资讯(2学时)
三相异步电动机反接制动控制线路原理图、安装接线图、线路安装与调试方法。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机反接制动控制所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(3学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录
;根据线路安装规范,实施安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知三相异步电动机的制动。
(2)绘制三相异步电动机反接制动控制安装接线图。
(3)三相异步电动机反接制动控制线路安装与调试。
6
三相异步电动机调速控制与实现
(1)三相异步电动机的变极调速、变频调速、转子电路串电阻调速、串级调速、调压调速方法。
(2)时间继电器控制双速电动机的控制线路。
(3)接触器控制双速电动机的控制线路。
(4)绘制三相异步电动机调速控制线路原理图。
(5)绘制三相异步电动机调速控制接线图。
(1)具备三相异步电动机调速控制分析能力。
(2)能够理解三相异步电动机各种调速方法。
(3)能够绘制三相异步电动机调速控制线路原理图。
(4)具有较强的团队协作精神。
(1)资讯(2学时)
三相异步电动机调速控制线路原理图、安装接线图、线路安装与调试方法。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出三相异步电动机调速控制所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(3学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录;根据线路安装规范,实施安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知三相异步电动机的调速方法。
(2)绘制三相异步电动机调速控制安装接线图。
(3)三相异步电动机调速控制线路安装与调试。
6
总学时
28
教学模式
教学方法
教学准备
学生中心,理实一体
任务驱动
(1)教学资料准备
三相异步电动机启动、制动、调速方法;安装接线图、安装接线工艺等。
(2)三相异步电动机启动、制动、调速线路安装接线所需工具、设备、材料准备。
(3)工作任务单
相关理论知识
相关实践知识
重点内容
(1)低压刀开关、低压熔断器、热继电器、接触器、按钮、行程开关、低压断路器、组合开关、电流继电器、主令控制器、凸轮控制器结构原理。
(2)电气元件布置图的绘制原则。
(3)电气原理接线绘制规则。
(4)三相异步电动机正反转原理。
(5)三相异步电动机的机械特性。
(6)恒转矩负载特性、恒功率负载特性..
(7)拖动系统运动方程式、稳定运行条件.
(8)三相笼型异步电动机的直接启动、降压启动方法。
(9)绕线转子串对称电阻启动、转子串频敏变阻器启动方法。
(10)三相异步电动机的回馈制动、反接制动、能耗制动方法。
(11)三相异步电动机的变极调速、变频调速、转子电路串电阻调速、串级调速、调压调速方法。
(1)三相异步电动机正反转控制线路安装与调试工艺。
(2)绘制三相异步电动机Y/D控制线路安装接线图..
(3)绘制三相绕线异步电动机串电阻启动控制线路接线图。
(4)绘制三相异步电动机反接制动控制原理图。
(5)绘制三相异步电动机反接制动控制接线图。
(6)绘制三相异步电动机调速控制线路原理图、调速控制接线图。
(7)三相异步电动机启动、制动、调速控制线路安装与调试工艺。
(1)低压电器原理结构及选用。
(2)电气原理接线绘制规则。
(3)三相异步电动机的启动、制动、调速方法。
(4)三相异步电动机的启动、制动、调速线路安装与调试。
单元(项目)4:
学习任务
课程内容
职业能力要求
主要活动设计
能力训练项目
参考课时
CA6140型车床电气控制与实现
(1)CA6140型车床基本结构。
(2)CA6140型车床主要运动形式及控制要求。
(3)CA6140型车床电路工作原理。
(4)绘制CA6140元件位置图及接线图。
(5)实施线路安装接线。
(1)具备CA6140型车床电路工作原理分析能力。
(2)能够绘制CA6140接线图并实施线路安装。
(3)具备自主学习、分析运用、可持续发展能力。
(4)具有较强的与人沟通和交流能力。
(1)资讯(1学时)
CA6140车床电路原理图、工作过程、安装接线图、安装方法、调试步骤、注意事项等。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出CA6140车床电路所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(2学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录;根据线路安装规范,实施安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知CA6140车床。
(2)绘制CA6140车床电路安装接线图。
(3)CA6140车床控制线路安装与调试。
4
X62W型万能铣床电气控制与实现
(1)X62W型万能铣床的基本结构。
(2)X62W型万能铣床主要运动形式及控制要求。
(3)X62W万能铣床电路工作原理。
(4)绘制X62W万能铣床原理图。
(5)实施路线安装接线
(1)具备X62W型万能铣床电路工作原理分析能力。
(2)能够绘制X62W型万能铣床接线图并实施线路安装。
(3)具备自主学习、分析运用、可持续发展能力。
(4)具有较强的与人沟通和交流能力。
(1)资讯(1学时)
X62W型万能铣床电路原理图、工作过程、安装接线图、安装方法、调试步骤、注意事项等。
(2)决策(0.2学时)
确定合适方案;确定电路所需的所有电器元件的型号、规格、数量等。
(3)计划(0.3学时)
列出X62W型万能铣床电路所需的工具、仪表、材料等;制定线路检查和试车方案。
(4)实施(2学时)
准备线路安装所需的材料、工具及仪表;对电器元件进行检测并记录;根据线路安装规范,实施安装接线。
(5)检查(0.4学时)
全面检查,线路走向是否有错误、有无虚接等;根据原理图,通过仪表测试,观察有无短路和断路现象。
(6)评估(0.1学时)
是否合理使用工具和仪表;操作是否规范、安全;工作态度、责任心、解决问题的能力,做出评判。
(1)认知X62W型万能铣床。
(2)绘制X62W型万能铣床电路安装接线图。
(3)X62W型万能铣床控制线路安装与调试。
4
Z3040型摇臂钻床电气线路控制与实现
(1)Z3040型摇臂钻床基本结构和运动形式。
(2)Z3040型摇臂钻床电力拖动特点。