教案-机电传动控制

1、题目模块一基础知识任务1.1认识机电传动控制系统学时2教学目标 与要求1 .理解电机传动的任务。2 .能够正确掌握机电传动控制系统的设计方法。重点1.能够正确掌握机电传动控制系统的设计方法。难点1.了解几种典型生产机械的机械特性教学方法与手段教学方式：讲练结合法，图形法，举例分析法； 教学手段：多媒体课件。主要教 学内容 及过程任务1.1认识机电传动控制1.1.1机电传动控制系统的基本要素和功能1 .机械装置（结构功能）2 .执行装置（驱动功能和能量转换功能）3 .传感器与检测装置（检测功能）4 .动力源（运转功能）5 .信息处理与控制装置（控制功能）1.1.2机电传动控制系统的设计方法1 .

2、设计要求2 .设计方法模块化设计柔性设计方法取代设计法融合设计法【知识拓展】讲多错多及其控制系统的发展作业布置课堂练习课后小结学生反应良好，课堂气氛活跃。20152016学年第二学期题目任务1.2机电传动控制系统计算学时4教学目标 与要求2.掌握机电传动控制系统的运动学方程式。了解机电传动控制系统稳定运行条件。重点掌握多轴拖动系统中转矩折算的基本原则和方法。难点掌握多轴拖动系统中转矩折算的基本原则和方法。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程任务1.2机电传动控制系统计算 机电传动系统的动力学基础1.2.1 机电传动系统的运动方程式1.2.2 转矩、

3、转动惯量和飞轮转矩的折算1.2.3 转矩的折算1.2.4 转动惯量和飞轮转矩的折算1.2.5生产机械的机械特性1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性2.4机电传动系统稳定运行的条件作业布置课堂练习课后小结涉及计算，学生不感兴趣。题目模块二驱动电机任务2.1认识直流电动机学时4教学目标 与要求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。重点掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性难点1.运用转矩、电势、电压平衡方程式，正确掌握电

4、动机在各种运转状反下电磁转矩T、负载转矩TL、转速n、电抠电流Ia和电势E等符号的确定。教学方法 与手段讲授发和实验法。主要教 学内容 及过程任务2.1认识直流电动机2.1 直流电动机的基本结构和工作原理2.1.1 直流电动机的基本结构主要部件：励硅绕组（定子线圈）用来产生磁场电枢绕组（转子线圈）通宿工作电流 换向器保持电枢绕组的电流方向不变铁芯（定于、转子）导磁及支撑2.1.2 直流电机的基本工作原理发电机（根据右手定则） 电动机（根据左手定则）2.2 直流发电机2.3 直流电机的机械特性2.3.1 他励电动机的固后机械特性2.3.2 他励电动机的人为机械特性2.3.3 其它形式直流电动机的

5、机械特性作业布置课后习题课后小结本节主要机构原理分析，大部分学生都能认真听课。题目任务2.2认识交流电动机2.2.1 三相异步电动机的基本结构2.2.2 三相异步电动机的工作原理学时2教学目标 与要求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；重点较章较难理解的内容是定子旋转磁场与转子运动的相对性。难点较章较难理解的内容是定子旋转磁场与转子运动的相对性。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程任务2.2认识交流电动机2.2.1 三相异步电动机的基本结构定于、中间装有定子绕组及定于、铁芯、外壳转子、有的装绕组（有的是

6、笼式）2.2.2 三相异步电动机的工作原理工作原理：基于定子线圈能够产L个旋转磁场，假设有一个旋转磁场来分析 如图中N、S的磁场以no旋转2.2.3 三相异步电动机的旋转磁场1 .由于三相电源，所以定子中后二相绕组（120夹角）2 .旋转磁场的力问3 .2.4定子绕组线端连接方式在三相电机的接线盒中有六个端子（D1、D2、D3、D4、D5、D6）首端D1 , 2, 3末端D4 , 5, 6作业布置课后习题课后小结机构原理分析，小部分学生跟不是思路。课卜要做好辅导。题目2.2.3三相异步电动机的空载运行和负载运行学时2教学目标 与要求掌握三相异步电动机的空载运行和负裁运行。重点三相异步电动机的空

7、载运行和负裁运行。难点三相异步电动机的空载运行和负裁运行。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程2.2.3.1空载运行时的电磁关系1 .主磁通2 .漏磁通3 .电磁关系k（三相系统）八（三相系统）一 .*此八2.2.3.2 异步电动机的负载运行1、负载运行时的电磁关系2、转子绕组的电磁量作业课后习题布置课后图表分析特性为主，注意培养学生分析图表能力。小结题目2.2.4三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性学时2教学目标1、掌握三相异步电动机的基本方程式与要求2、熟悉三相异步电动机的工作特性重点三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性。难点三

8、相异步电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。2.2.4.1功率平衡和转矩平衡1、功率平衡2、转矩平衡2.2.4.2三相异步电动机的工作特性1、转速特性2、定于电流特性主要教3、功率因数特性学内容4、电磁转矩特性及过程5、效率特性作业课后习题布置课后小结公式分析和图表分析结合。题目任务2.3认识步进电动机学时4教学目标 与要求掌握步进电机的结构和工作原理重点步进电机的工作原理难点步进电机的工作原理教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程2.3.1 概述2.3.2 步进电动机的原理2.3.3 步进

9、电动机的控制方式1 .三相单三拍运行方式2 .三相双三拍通电方式3 .三相单、双六拍通电方式2.3.4 步进电动机的运行特性1、矩角特性2、静稳定区2.3.5 步进电动机的驱动电路1、单极性驱动电路2、双极性驱动电路作业布置课后习题课后小结机构原理分析，注意与三相异步电动机的区别。题目任务2.4认识伺服电动机学时2教学目标 与要求掌握伺服电机的结构和工作原理重点伺服电机的工作原理难点伺服电机的工作原理教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程2.4.1 概述2.4.2 直流伺服电动机1、直流伺服电动机的机械特性2、直流伺服电动机的调节特性2.4.3 交流

10、伺服电动机1、幅值控制及特性2、相位控制及特性3 、幅值一一相位控制及特性作业布置课后习题课后小结尝试让学习自主分析。题目实验一直流他励电动机启动和调速实验学时2教学目标 与要求1 .加深理解直流他励电动机的启动特性。2 .熟悉直流他励电动机的调速特性及其调速方法。3 .测绘直流他励电动机的机械特性。重点1、直流他励电动机的调速特性及其调速方法。难点1、直流他励电动机的调速特性及其调速方法。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程实验一直流他励电动机启动和调速实验（2课时）实验项目1 .直流他励电动机的启动。2 .改变电枢回路的调节电阻 R1来调节直流

11、他励电动机的转速。3 .改变电枢供电电压 U来调节直流他励电动机的转速。4 .直流他励电动机的转向改变。5 .绘制直流他励电动机机械特性曲线图。实验设备及仪器1 .教学实验台主控制屏2 .电机导轨及测功机、转速转矩测量（ NMEL-13 ）3 .直流并励电动机 M034 .直流电机仪表、电源（NMEL-18 ）（位于实验台主控制屏的下部）5 .电机起动箱（NMEL-09 ）实验说明及操作步骤1、接线2直流他励电动机的启动3他励电动机的调速特性4改变电动机的转向作业布置实验报告课后小结良好题目模块三传感器技术 任务3.1认识传感器学时2教学目标 与要求熟悉传感器的发展动向以及应用前景重点重点掌握

12、传感器静态特性难点重点掌握传感器静态特性教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程3.1.1 传感器的概念1、传感器2、传感器技术3、传感（检测）原理3.1.2 传感器的组成3.1.3 传感器的分类1、按基本效应分:物理型、化学型、生物型等。2、按构成原理分：结构型、物性型。3、按测量原理分：应变式、电容式、压电式、热电式等。4、按能量关系分：能量转换型（自源型）、能量控制型（外源型）。5、拉轴入里分：位移、温度、压力、流里、加速度等。6、按输出量分：模拟式、数字式。3.1.4传感器的发展趋势1、开发新型传感器2、传感器的集成化和多功能化3、传感器的智能

13、化4、研究生物传感器和开发仿生传感器5、传感器的图像化作业布置课后习题课后小结认识性学习，多给学生举例。（例子要新，接近学生生活实例）题目任务3.2应变式传感器学时2教学目标 与要求1 .了解电阻传感器的工作原理及测量电2 .掌握应变式电阻传感器的工作原理以及应用电路重点1、应变式电阻传感器的原理及其应用难点1、应变式电阻传感器的原理及其应用教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。3.2.1概述3.2.2金属应变片式传感器1、应义效应2 、金属应艾片3 、主要特性4、温度误差及补偿5、测量电路主要教 学内容 及过程6、应义式传感器3.2.3压阻式传感器1、压阻效应2、压阻系

14、数3、固态压阻器件作业课后习题布置课后部分学生课堂开小差，注意力不集中，注意提醒。小结题目任务3.3电容式传感器学时2教学目标 与要求1 .了解电容式传感器的工作原理和应用电路2 .掌握各种电容传感器的工作原理、性能、应用重点电容式传感器工作原理及结构形式难点电容式传感器常用测量电路及应用教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程3.3.1概述3.3.2电容式传感器的工作原理1、变面积型2、变介电常数型3、变间距型（常用形式）3.3.3电容式传感器的测量电路1、等效电路2、测量电路3.3.4误差分析1、温度的影响2、边缘效应及其消除3、寄生与分布电容的影

15、响及消除3.3.5电容传感器的应用作业布置课后习题课后小结传感器分类细讲，注意学生反馈。题目实验二线绕式异步电动机的启动、调速和机械特性学时2教学目标 与要求1 .加深理解三相线绕式异步电动机的启动特性。2 .熟悉并更好地理解三相线绕式异步电动机的调速方法。3 .测绘三相线绕式异步电动机的机械特性曲线。重点三相线绕式异步电动机的机械特性曲线。难点三相线绕式异步电动机的机械特性曲线。教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程实验项目1 .线绕式异步电动机电枢绕组串入可变电阻器启动。2 .绕线式异步电动机电枢绕组串入可变电阻器调速。3 .线绕式异步电动机的机

16、械特性曲线绘制。实验设备及仪器1 .实验台主控制屏2 .电机导轨及测功机、转矩转速测量（ NMEL-13、NMEL-14 ）3 .交流电压表、电流表4 .三相可调电阻器 90a （NMEL-04 ）。6 .电机起动箱（NMEL-09 ）7 .绕线式异步电动机 M09。实验方法及步骤1 .绕线式异步电动机电枢转绕组串入可变电阻器起动。2 .绕线式异步电动机绕组串入可变电阻器调速。3 .绕线式异步电动机的机械特性曲线测绘作业布置实验报告课后小结良好题目模块四继电器接触器控制系统设计心任务4.1认识常用低压控制电气原件学时2教学目标 与要求1 了解常用低压电器，掌握电器原理图的画法。2、熟练掌握异步

17、电动机的起动控制线路。重点接触器，继电器的用途，接触器触点的动作关系。难点继电接触控制电路的基本环节及应用和分析方法，基本电路的设计教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程4.1.1常用低压电器1、分类2、电力拖动控制系统可以分成两大部分4.1.2接触器1、作用2、分类3、构造4、图形符号4.2.3继电器KA1、作用2、分类3、图形符号作业布置课后习题课后小结内容较新颖，学生感兴趣，课堂气氛好题目任务4.2分析继电接触器的基本电路学时4教学目标 与要求掌握继电器-接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理重点继电器-接触器控制线路中基本控制环节的构成

18、和工作原理难点继电器-接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理教学方法 与手段讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。主要教 学内容 及过程4.2.1 继电器接触器自动控制线路的构成1、分类2、规则4.2.2 继电器接触器自动控制的基本线路1、起动及保护电路2、正反向控制电路3、 点动4、多电机互馈5、多点控制6、顺序控制7、多速电机（固定）8、电磁铁的线路4.2.3生产机械中的几种自动控制方式1、行程（位置）自动控制2、按时间的自动控制3、定时工作4、自耦降压启动5、按速度控制作业布置课后习题课后小结本节内容教简单，学生容易掌握。模块五可编程控制器原理及应用题目任务5.1可编程序控制

19、器学时2教学目标了解可编程序控制器的基本结构、工作原理、主要特点和用途与要求重点可编程序控制器的工作原理难点可编程序控制器的工作原理教学方法讲练结合法，图形法，举例分析法；多媒体课件。与手段5.1.1 定义5.1.2 PC机的基本结构1、CPU2、存储器3、现场输入接口4、现场输出接口5、键盘及显示器6、外存接口主要教7、其它接口学内容5.1.3 PC机的输入和输出信号及过程1、输入信号2、输出信号5.1.4定时5.1.5 PC与传感器的接口作业布置课后习题课后小结原理学习，学生反馈难理解。题目任务5.2 C系列P型机的指令系统任务5.3可编程控制器的安装及编程学时4教学目标 与要求掌握C系列中小型可编程序控制器的指令系统和编程方法以及应用实例重点C系列中小型可编程序控制器的指令系统和编程方法难点C系列中小