《电机与机床电气控制》课程教学标准

《电机与机床电气控制》课程教学标准一、适用对象本课程标准适用于高等职业教育三年制机电一体化技术及相近专业学生。二、课程性质(一)课程性质：《电机及机床电气控制》课程是机电类各专业学生在机电技术方面的一门重要的技术课程，实践性强、动手能力要求高是课程的典刑特征，培养学生机电设备电器安装、调试和故障排除技能是课程的主要日的。在课程的安排中注重基本知识和基本技能的培养。通过教学，使学员掌握常用电机、电器的工作原理与选用，掌握机床控制线路基本环节，典型机床电器控制线路的分析及故障排除方法，掌握继电器——接触器电器控制系统的设计、电动机无级调速等专业知识，为学员在专业领域工作奠定基础。(二)课程特点课程从职业技能培养和职业素质培养出发，通过学习过程导向，根据技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后课程的衔接，将教学内容、实训和实习项日进行统筹安排。(三)与本课程相关课程1、前续学习理论课程：在学习本课程之前应学习过《电工及电子基础》《机械设计基础》和《机械制造基础》等课程。2、前续应学习的实践课程及取得的职业资格证：无。3、并行课程：《可编程控制器及应用》、《电气动》等。(四)本课程的的任务使学生通过本课程的学习与实训，获得机电技术必要的基本理论、基本知识利基本技能，为学习后续课程及从事与本专业有关的机电技术工作打下一定的基础。(五)通过本课程的学习学生应达到以下基本要求1、通过教学，使学生掌握工业中常用电机控制基础知识、工作原理、性能特点及凋速方法。熟悉常用电机的参数选择，掌握常用电机的选择和控制方法。2、通过理论学习利实践教学，使学生具有使用常用电子仪器仪表的能力，具有合理选用控制元器件的能力，基本控制电路的设计、线路搭接、故障排除的能力：具有阅读和应用典型机床控制电路和排除机床电路中一般故障的能力。三、参考学时1、总课时：92学时2、理论实训课时：66学时3、综合实训课时：26学时四、总学分总学分为6学分。(按每16学时为1学分计算，四舍五入的原则)五、课程目标(一)交流电机及控制项目1、掌握三相交流电主要参数和波形，了解变压器工作原理。2、掌握交流电机的组成、工作原理、机械特性。3、掌握交流电机启动方法，熟练掌握接线方法。4、掌握交流电机的制动方法，熟练掌握接线方法。5、掌握交流心机调速方法、了解实施调速的原理。6、能够进行典刑机床电路的分析和实际故障的排除。(二)直流电机及控制项目1、掌握直流发电原理。2、掌握直流电机的组成、工作原理、机械特性。3、掌握直流电机启动方法，熟练掌握接线方法。4、掌握直流电机的制动方法，熟练掌握接线方法。5、掌握直流电机的调速方法、了解实施调速的原理。(三)步进电机及控制项目1、掌握步进电机的组成、工作原理、机械特性。2、掌握步进电机参数选择、选用方法。3、掌握步进电机的控制方法，熟练掌握接线方法。4、能够进行典犁应用电路的分析和实际故障的排除。(四)其他常用伺服电机了解直流、交流伺服电机工作原理；了解测速电机的工作原理。六、设计思路本课程按项目将理论教学和实践教学按学习过程进行时间和内容安排，总课时为102学时，其中按项目教学学时76学时，实训课时为26学时。学生通过项目的学习，将“教、学、做”在一个综合职业环境下完成。在本课程在项目教学之后安排的实训环节，学生以小组为单位进行实训项目，小组成员分工协作完成项目，共同调试。综合实训是使学生能较完整地、系统地学习电机及控制技术，从而获得在机电控制技术方面必备的技能七、内容纲要〈一〉交流电机及控制项目任务1交流电机及特性(一)教学内容1、三相异步电机结构及工作原理1)交流电及表示方法、主要参数2)交流电机结构、工作原理，2、三相异步电机工作特性3、三相异步电机机械特性4、三相异步电机启动5、三相异步电机的制动6、三相异步电机的调速(二)教学要求1、掌握内容：三相异步电机工作特性；三相异步电机机械特性；三相异步电机启动；三相异步电机的制动。2、熟悉内容：三相异步电机结构及工作原理；三相异步电机的调速；3、了解内容：无任务2常用低压电器(一)、教学内容机床常用电器及选则。(二)、教学要求l、掌握内容：机床常用电器及选择。2、熟悉内容：典型机床电器常用低压电器的结构。3、了解内容：无任务3电器控制基本环节(一)、教学内容1、机床电器原理图的画法规则；2、机床控制电路的基本环节；3、三相异步电机的启动；4、三相异步心机的制动；(二)、教学要求1、掌握内容：机床控制电路的基本环节；三相异步电机的启动；三相异步电机的制动；2、熟悉内容：机床电器原理图的画法规则；3、了解内容：无〈二〉直流电机及控制项目任务1直流电机及特性(一)、教学内容1、直流电机的基本原理；2、直流电机结构及特性；3、直流电机电磁转矩；4、直流电机机械特性；5、直流电机启动和反转；6、直流电机的制动；7、直流电机的调速。(二)、教学要求1、掌握内容：直流电机电磁转矩；直流电机机械特性：直流电机启动和反转；直流电机的制动；直流电机的调速；2、熟悉内容：直流电机的基本原理；直流电机结构。3、了解内容：无任务2直流电机控制(一)、教学内容1、直流电机的启动；2、直流电机的制动；3、直流电机的调速控制。(二)、教学要求1、掌握内容：直流电机的启动；直流电机的制动；直流电机的调速控制；2、熟悉内容：直流电机调速控制电路的分析。〈三〉步进电机及控制项目任务1步进电机及特性(一)、教学内容1、步进电机的基本原理；2、步进电机结构及特性；3、步进电机电磁转矩；4、步进电机机械特性；5、步进电机启动和反转；6、步进电机的调速。(二)、教学要求1、掌握内容：步进电机机械特性：直流电机启动和反转；步进电机的频率特性；2、熟悉内容：步进电机的基本原理；步进电机分类、结构。3、了解内容：无任务2步进电机控制(一)、教学内容1、步进电机的启动；2、步进电机的控制电路。(二)、教学要求1、掌握内容：步进电机的启动；步进电机的调速控制；2、熟悉内容：步进电机控制电路的分析。〈四〉常用伺服电机项目任务常用伺服电机(一)、教学内容1、常用伺服电机的分类、工作特点；2、常用伺服电机的基本原理；(二)、教学要求1、掌握内容：常用伺服电机的基本原理；2、熟悉内容：常则伺服电机的结构和分类。3了解内容：无〈五〉典型控制电路分析项目任务交流典型控制电路的分析基础(一)、教学内容1、机床控制电路的分析方法；2、常见的典型机床控制电路(不少于3种)。(二)教学要求1、掌握内容：常见的典型机床控制电路(不少于3种)；2、机床控制电路的分析方法；3、了解内容：无〈六〉知识点8电器控制系统的设计方法任务电器控制系统的设计方法(一)、教学内容1、电器控制系统没计的原则和内容；2、方案确定和电机选择；3、电器控制系统设计的一般要求；4、电器控制系统的设计方法与步骤。(二)、教学要求1、掌握内容：电器控制系统的设计方法与步骤；2、熟悉内容：电器控制系统设计的原则和内容；方案确定和电机选择：电器控制系统设计的—般要求；3、了解内容：无〈七〉系统可靠性分析了解内容：系统可靠性分析方法。八、技能考核要求考试课，理论实训分别考核。以中高级技工的标准对学生的技能进行考核。九、实施建议《电机及机床电气控制》实训在校内实训基地进行，教师给出《实训任务书》。学生分组实训，原则上以学生为主体按照技术要求，完成个实训环节，教师起指导作用。具体内容及学时分配：周学时6学时。总学时92学时。具体安排如下：项目课程内容总课时理论课时实践课时1二相异步电机及特性1275常用低压电器642电器控制基本环节8442直流电机及特性633直流电机控制4223步进电机及特性321步进电机控制3214常用控制电机6335典型控制电路的分析基础10646电器控制系统设计7527可靠性分析11集中实训2626合计923953十、教学条件《电机及机床电气控制》实训在校内电子基础实训室利电子综合实训室进行，现有仪器设备可以满足电机部分教学要求，机床控制电路部分尚有欠缺。十一、学习评价本课程评价由师生互评相结合、课内评价与课外评价相结合、理论评价和实践评价相结合、校内评价利校外评价相结合的方式进行评价。充分体现工学结合、校企合作的办学理念。十二、教材校本教材，王建明主编，由北京理工大学出版社出版十三、大纲编写人王建明《电机与机床电气控制》实训教学大纲（机电专业）一、课程的性质与任务本课程是机电专业的一门重要课程，在课程的安排中注重实践能力、动手能力和基本技能的培养。通过教学，使学员掌握常用电机、电器的工作原理与选用的基础上，掌握机床控制线路基本环节和典型机床电器控制线路的分析，掌握继电器—接触器电器控制系统的设计、电动机无级调速等接线和故障排除能力，为学员在专业领域工作奠定基础。二、先修课程本实验的先修课程为《电机及机床电气控制》等。三、本课程的授课内容第一部分三相异步电机一、实训目的1、掌握三相异步电机的接线方法。2、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。3、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。4、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。二、实训项目1、测定电机的转差率。2、测量定子绕组的冷态电阻。3、判定定子绕组的首末端。4、空载实验。5、负载实验。第二部分直流电机一、实训目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。二、实训项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。第三部分伺服电机步进电机一、实训目的1、通过实验加深对步进电动机的驱动电源和电机工作情况的了解。2、掌握步进电动机基本特性的测定方法。二、实训项目1、单步运行状态2、角位移和脉冲数的关系3、空载突跳频率的测定4、空载最高连续工作频率的测定5、转子振荡状态的观察6、定子绕组中电流和频率的关系7、平均转速和脉冲频率的关系8、矩频特性的测定及最大静力矩特性的测定直流无刷电机一、实训目的掌握直流无刷电机的组成、工作原理及特点。初步了解DSP的工作原理。了解DSP控制无刷电机的方法。掌握工作特性的测定方法二、实训项目1、测量定子绕组的冷态直流电阻2、位置传感器的输出观测3、空载损耗的测定4、工作特性的测定直流电机一、实训目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。二、实训项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。第四部分电器控制基本环节实训实训一三相异步电动机Y—Δ减压起动控制一、实训目的掌握实现三相异步电动机限位控制的方法。熟悉常见低压电器。培养电气线路安装操作能力。二、所用设备和元器件电动机控制线路接线模拟板1块常用电工工具1套试车用三相异步电动机350w左右、380v1台BV7.0mm2,BVR0.75mm2导线若干实训二三相异步电动机的正、反转控制电路实训目的了解交流接触器、热继电器和按钮的结构及其在控制电路中的应用。学习异步电动机基本控制电路的连接。实训仪器和设备1、交流接触器2