河池学院机电传动控制教案.docx

1、河池学院机电传动控制教案河池学院教 案201 201 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Machine Electricity Transmission and Control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

2、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

3、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、PL

4、C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13题，计算题13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

5、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

6、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

7、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-13.1 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

8、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

9、。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

10、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-23.5 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Rad5分钟3.5.2 改变电动机电枢供电电压U15分钟3.5.3 改变电动机主磁通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

11、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

12、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-14.1 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

13、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

14、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

15、机的启动方法 1直接启动(全压启动)5分钟 2Y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

16、。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、

17、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

18、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

19、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

20、“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61节，熟悉各种电路的工作原理、作用、特点、应用场

21、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-16.1. 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

22、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

23、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-26.2 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

24、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

25、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