《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。
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