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机电传动控制课程教学大纲

课程名称：机电传动控制
英文名称：MechanicalandElectricalTransportandControl
课程编号：x4040211
学时数：32
学分数：2.0
适用专业：机械设计制造及自动化

一、课程的性质和任务

《机电传动控制》选修课程是针对机械制造及自动化专业的一门专业选修课。本课程的任务是
使非机电方向的学生掌握机电传动控制的一般知识，了解一些电器的基本工作原理和应用，掌握继
电器—接触器以及可编程控制器的工作原理，设计方法。通过本课程的教学，使学生了解机电传动
控制的一般原理和基础知识，掌握分析、设计和使用机电传动控制系统和装置、器件的基本技能，
获得工程师必备的知识储备和技能训练。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点

（一）机电传动系统的动力学基础
了解机电传动系统的运动方程式，分析与判别机电传动系统的运行状态；掌握机电传动系统运
行的条件并会分析与判别系统稳定平衡点。
重点：运用运动方程式分析判断机电传动系统的运行状态；运用稳定运行的条件来判别机电传
动系统的稳定运行点；
难点：根据机电传动系统中电机的方向确定拖动转矩或制动转矩，判别出系统的运行状态；在
机械特性上判别系统稳定工作点。
（二）直流电动机的工作原理及特性
了解直流电动机的基本结构和基本工作原理，转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程式和直
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、调速和制动的各种方法、特点
和应用场合
重点：他励直流电动机的启动特性和调速特性。
难点：电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态下电磁转矩、负载
转矩、转速、电枢电流和电势等符号的规定。
（三）交流电动机的工作原理及特性
了解三相异步电动机的基本结构及工作原理；掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特
性；了解实现三相异步电动机启动、调速和制动的方法及它们的使用场合。
重点：掌握异步电动机直接启动和Y-△降压启动的条件和特点
难点：定子旋转磁场与转子运动的相对性和电动机的制动过程。
（四）机电传动控制系统中电动机的选择
了解电动机的种类、电压、转速和结构形式的选择方法。
重点：长期工作制、短期工作制、重复短期工作制三种运行方式下电动机容量的选择。
难点：重复短期工作制运行方式下电动机容量的选择
（五）继电器接触器控制系统
熟悉各种电器元件的工作原理、作用、特点、应用场所和符号；掌握继电器——接触器控制电
路中基本控制环节和常用的几种自动控制方式；学会设计一些较简单的继电器接触器控制电路。
重点：掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置，重点掌握长期过载保护装置、互锁与
连锁的控制方式
难点：时间继电器的图形符号；连锁控制的方法与技巧；控制电路的设计。
（六）可编程控制器原理与应用
了解可编程控制器的基本结构与工作原理；熟悉PLC的指令系统。
重点：掌握指令系统和编程技巧。
难点：PLC梯形图与一般继电器控制原理图的异同点；各种指令的应用；
三、教学方式及学时分配

主要教学学时辅导答疑
序号主要内容
方式分配比例

1机电传动系统的动力学基础讲授22：1

2直流电机的工作原理及特性讲授62：1

3交流电动机的工作原理及特性讲授62：1

4机电传动控制系统中电动机的选择讲授22：1

5继电器接触器控制系统讲授82：1

6可编程控制器原理与应用讲授82：1

四、课程其他教学环节的要求
五、本课程与其它课程的联系

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。以此为出发点,学生才能进入下列课程的学习阶段:《数控机床》、《工业机器人》、
《设备电器控制》、《单片机控制》、《机电一体化系统设计》及《CAD、CAM、CAI技术》等。
六、教学参考书目

《机电传动控制》邓星钟主编华中科技大学出版社2007年7月第四版
《电机及拖动基础》顾绳谷主编机械工业出版社1998年3月第二版
《电气控制系统设计基础与范例》易泓可编著机械工业出版社2002年8月第一版

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