《机电传动控制》课程教学大纲.doc

《机电传动控制》课程教学大纲

课程英文名称：MachineandElectricityTransmissionandControl
课程名称：机电传动控制
课程类型:专业课
总学时：32
适用专业:机械制造与自动化
先修课程：电子电工学

一、课程的目的、地位、任务
课程的目的：本课程是原理和应用并重，元件和系统紧密结合，实践性较强的专业基础课，其目的就是学习和掌握各类生产机械设备中的控制技术。
课程的地位：本课程是机械设计制造与自动化专业的一门专业课，为学生以后在工作中度电器原理图打下基础。
课程的任务：本课程的任务是使学生了解机电传动的一般性知识，掌握电机、电器、晶闸管等电力电子元件的工作原理、特性、应用和选用的方法；掌握常用的机电传动断续控制，伺服控制、步进电机控制的工作原理、特点、性能、应用场所及设计，了解最新控制技术在机械设备中的应用。
二、知识、能力、素质培养
知识的掌握：本课程使学生掌握常用电动机和机械设备的工作原理和机械特性，熟悉并掌握电机的各种控制方式及原理，能够用继电器—接触器或可编程控制器实现对机电传动系统的起、停、正反转控制及设计。
能力的培养：使同学具有读懂各种机械设备中电器原理图的能力。
素质的培养：在学习专业理论与技能的同时，培养学生良好的职业道德，使学生具备分析和解决实际问题的能力。
三、本课程与其它课程的联系与分工、实训技能培养和双证书要求
本课程的先修课是高等数学、普通物理、理论力学、机械原理、电工技术、电子技术和机械设计。这些课程的学习,为本课程学习奠定数学基础和机电传动控制必需的基本机械学与电学基础。本课程学习结束后,为学生分析解决机电传动控制中的技术问题和设计各类机电传动控制系统打下良好的专业理论基础。本课程是学生在取专业资格证书方面的重要基础。
四、本课程在使用现代化教学手段方面的要求
本课程采用传统板书教学与多媒体教学相结合的方式，并安排实验课。
五、课程内容、学时分配及要求
序号课程内容教学时数讲授上机实验(训)小计1机电传动的动力学基础442直流电动机的工作原理及特性6283交流电动机的工作原理及特性6284继电器—接触器控制系统121256合计28432第一部分机电传动的动力学基础（4）学时
[目的要求]本部分首先简要介绍机电传动控制在机电一体化领域所处的技术定位；掌握机电传动控制系统的运行方程式，并学会用它分析与判断机电传动系统的运行状态；了解在多轴传动系统中必须将转矩和飞轮转矩进行折算，掌握折算的基本原则和方法；了解几种点型生产机械的机械特性；掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会利用它分析与判断系统的稳定平衡点。
[教学内容]（1）运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态；（2）运用稳定运行的条件判别机电传动系统的稳定运行点。
第二部分直流电动机的工作原理及特性（8）学时
[目的要求]在了解直流电机的基本结构的基础上，着重掌握直流电机的工作原理，特别应掌握转矩方程式、电势方程式和典雅平衡方程式；掌握直流电动机的机械特性，特别是认为机械特性；掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法、优缺点和应用场所；学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。
[教学内容]（1）直流电动机的机械特性，人为机械特性及实际应用中各种控制方式下人为机械特性的变化；（2）他励直流电动机的启动特性；（3）他励直流电动机的调压调速特性。
第三部分交流电动机的工作原理及特性（8）学时
[目的要求]了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生；掌握异步电机的工作原理、机械特性，以及其启动、调速及制动的方法、特点及应用；学会用机械特性分析异步电动机的运行状态。
[教学内容]（1）掌握异步电动机机械特性，尤其是人为机械特性；（2）对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉；（3）掌握异步电动机直接启动和星/角降压启动的条件和优缺点；（4）掌握异步电动机变频调速和改变极对数调速的特性与优缺点。
第四部分继电器—接触器控制系统（12）学时
[目的要求]熟悉各种电器元件和电路的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；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；学会分析较复杂的继电器—接触器控制电路；学会设计较简单的继电器—接触器控制电路。
[教学内容]（1）电磁式交流接触器与直流接触器的区别；（2）异步电动机启动的控制电路及保护电路；（3）掌握互锁与连锁的控制方法；（4）掌握按行程和时间控制的控制方法。
六、教材与教学参考书
教材：《机电传动控制及实训》，蔡文斐，张安全，华中科技大学出版社。
主要教学参考书：
[1]《可编程控制器应用技术》，徐绍坤编著，中国科学技术出版社，2008年
[2]《电气控制与可编程控制器》，陈立定等编，华南理工