机电传动与控制课程标准.pdf

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1、机电传动与控制课程标准 课程名称 机电传动与控制 课程编码 适用专业 机电一体化、数控维修 总学时/学分 48/2.5 执笔人 徐海 审核人 一、课程概述（一）课程的性质与定位 机电传动与控制课程是数控设备应用与维护专业的核心课程之一，全面系统地介绍了数控机床常用电机的类型和电机的传动与控制原理以及方法，通过本课程的学习，使学生理解并掌握数控机床电机传动和控制原理，初步具备数控机床伺服系统故障的分析和诊断能力，数控机床主轴和进给传动系统故障的分析和诊断能力，为数控机床故障诊断与维修奠定必需的理论基础。（二）与相关课程的关系 1.先修课程 学习本课程前应具备一定的电工电子技术基础等基本知识，做过

2、电工基本操作等实训。它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科，为后续课程准备必要的基础知识，又可以作为一门独立的基础应用课，直接为工农业生产服务。电机与拖动课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，独立分析电力拖动系统各种运行状态，掌握有关计算方法，合理地选择和使用电动机，为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。2.后续课程 学习机电传动与控制是为了掌握各种电机的工作原理及应用方法，为以后数控设备的应用与维护打下基础。后续课程可安排数控机床电气与PLC、变频器原理与应用、数控机床故障诊断与维修等课程。（三

3、）课程改革的理念 由于现在社会自动化的程度越来越高，各类电机的应用日益广泛，该课程可实现一体化教学，加强实训。同时在上检测技术、数控机床电气与PLC、变频器原理及应用、数控机床故障诊断与维修等相关课程时，把有关电机控制的实训项目加进去。同时到工厂车间和参观和实习，了解各类电机的控制及应用。（四）课程设计的思路 课程设计的总体思路是使学生掌握了解各类电机的工作原理及应用。先使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，然后结合相应的实训，更加深入的掌握各种电机的启动、制动、正反转以及调速的特点。二、课程目标（一）知识目标（1）掌握各类电机的工作原理；（2）掌握各类电机的启动、制动、正反转控制的方法；（

4、3）理解各类电机的调速方法及特点；（4）了解各类电机的应用特点。（二）能力目标（1）培养学生基本的计算能力：电磁转矩计算、短路电流计算、继电保护整定计算、导线与电气设备选择计算；（2）培养学生具备基本的电机拖动控制系统的设计能力；（3）培养学生对电力拖动系统的安装与维护能力；（4）培养学生具备学习专业新技术、新设备应用能力；（5）培养学生与供配电设备及装置生产厂商沟通交流能力；（8）培养学生具备设备及装置说明书手册等的阅读能力；（9）培养学生掌握常用零部件企业技术标准，国家技术标准查阅理解能力。（三）素质目标（1）培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风；（2）培养学生好学、严谨、谦虚的

5、学习态度；（3）培养学生健康向上、不畏艰难、不怕苦的工作态度；（4）学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力；（5）具有一定的自学、创新、可持续发展的能力；（6）具有一定的解决问题、分析问题的能力；（7）具有良好的职业道德和高度的职业责任感。（9）与职业岗位直接接轨；三、课程内容与要求（一）课程总体设计 课程 学习情境 子学习情境 学时 机 电 传 动 与 控 制 学习情境 1 直流电机的传动与控制 学习情境2 三相异步电机的传动与控制 学习情境3 同步电机的传动与 学习情境4 学习情境5 子情境1 直线电机的基本工作原理与结构 2 子情境2 直线电机的调速 2 总计 48（二）教学要求

6、 学习情境 1 直流电机的传动与控制 参考学时 16 学习目标 直流电机的传动与控制 1.掌握直流电机的基本结构、工作原理 2.掌握直流电机的励磁方式、磁场的产生 3.理解直流电机的电动势、电磁转矩、电磁功率等基本公式 4.理解和掌握他励直流电动机运行时的基本方程式和工作特性 5.掌握直流电动机的启动、制动、正反转控制方式 6.掌握直流电动机的常见故障及解决方法 学习单元 教学方法建议 单元名称 载体 1.直流电机的基本工作原理与结构 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 2.直流电机的电枢电动本班教室、电机实物、讲授法、小组讨论法、提问引势和

7、电磁转矩 多媒体电脑 导法、多媒体演示法，现场参观 3.直流电机的励磁方式 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 4.电力拖动系统的运动方程式 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 5.直流电动机的机械特性 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 6.直流电动机的启动、制动和正反转控制 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 7.直流电动机的调速 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提

8、问引导法、多媒体演示法，现场参观 8.直流电动机常见故障及解决方法 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 学习情境 2 三相异步电机的传动与控制 参考学时 18 学习目标 三相异步电机的传动与控制 1.理解三相交流绕组的旋转磁场和旋转磁动势的形成，掌握旋转磁场的特点及三相异步电动机的基本工作原理 2.熟悉三相异步电动机的基本结构，理解定子绕组的构成和感应电动势的计算公式 3.掌握三相异步电动机运行时的电磁关系、基本方程式和等效电路、功率转矩平衡方程式 4.理解三相异步电动机的机械特性 5.理解三相异步电动机的启动、制动、正反转控制方式 6.理解

9、三相异步电动机的调速 7.理解三相异步电动机运行中常见故障及解决方法 学习单元 教学方法建议 单元名称 载体 1.三相异步电机的基本工作原理与结构 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 2.三相异步电机的空载与负载运行 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 3.三相异步电动机的功率和电磁转矩 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 4.三相异步电动机的工作特性 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观

10、5.三相异步电机的机械本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引特性 导法、多媒体演示法，现场参观 6.三相异步电机的启动、制动和正反转控制 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 7.三相异步电机的调速 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 8.三相异步电机常见故障及解决方法 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 学习情境 3 同步电机的传动与控制 参考学时 6 学习目标 同步电动机的传动与控制 1同步电动机的基本工作原理和结构

11、2同步电动机的电路分析和启动 3同步电动机的调速 学习单元 教学方法建议 单元名称 载体 1同步电机的基本工作原理与结构 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 2同步电机的电路分析和启动 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 3同步电机的调速 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 学习情境 4 步进电机的传动与控制 参考学时 4 学习目标 步进电机的传动与控 1步进电机的基本机构及工作原理 2步进电机的类型及调速 学习单元 教学方法建议 单元名称

12、 载体 1步进电机的基本工作原理与结构 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 2步进电机的调速 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 学习情境 5 直线电机的传动与控 参考学时 4 学习目标 直线电机的传动与控 1直线电机的基本结构及工作原理 2直线电机的调速 学习单元 教学方法建议 单元名称 载体 1直线电机的基本工作原理与结构 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导法、多媒体演示法，现场参观 2直线电机的调速 本班教室、电机实物、多媒体电脑 讲授法、小组讨论法、提问引导

13、法、多媒体演示法，现场参观 四、课程教学条件（一）学生基础 机电传动与控制是数控设备应用与维护专业的一门核心课程，具有理论性、实践性、应用面广的特点。该课程对学生在学习过程中要求前期必须学习过电工电子技术等课程，实训过电工基本操作，具有分析电气原理图的基本能力。（二）教师条件 本课程是数控设备应用与维护专业的专业课程。是将电机学、电力拖动和控制电机等课程有机结合而成的一门课。教师的任务是使学生掌握直流电机、三相异步交流电机、同步电机、步进电机和直线电机的基本理论、主要结构、性能及应用。掌握电力拖动系统的运行特性，电机及拖动系统的选择，分析计算及实验方法。掌握各种控制电机的类别、构造及特点，各种

14、控制电机在自动控制系统中的应用及发展方向。培养学生运算能力。在掌握电机理论的同时，要求学生重视在教学过程中安排的实验、实习，包括参观电机厂等实践教学环节。培养学生电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能。（三）校内实训条件 校内实训条件表（四）校外实习条件 为了让学生更好地将电机拖动知识和现实生产直接结合，我们和郑州控信科技有限公司、郑州煤矿机械厂、安阳鑫盛机床厂等大中型企业建立了良好的伙伴关系。五、课程考核 1 合格标准：（1）、旷课不超过 6 节；（2）、平时成绩不低于 20 分；（3）、总分大于或等于 60 分；（4）、没有不诚信行为。2 成绩构成：课程考核由平时考核和期末考核组成，平时

15、成绩占 30%，期末成绩占 70%。3 考核内容：学习态度、知识与技能、综合素质表现（社会能力、方法能力、情感与序号 实训室名称 主要设备 占地面积(平方米)教学内容 1 电工基本操作实训室 电工实训台 100 电工基本操作 2 电工实训室 电工实训台 100 继电接触器控制线路设计、安装与调试 价值观等）5.4 考核方案：考核内容、标准与方式。课程考核方案框架 序号 考 核 内容 考核标准 考核方式 分值 1 学 习 态度 1、迟到、早退、旷课扣分标准：2、课堂学习积极性考核标准：3、遵守课堂纪律和服从课堂安排考核标准：4、积极主动承担班内组内分配的任务，有责任感 考勤 课堂点名答问 课堂情

16、况实施记录 10 2 综 合 素质 1、团队合作；2、责任心；3、收集信息；4、规划与自我评价；5、文字语言表达；6、情感与价值观。5 3 作业 1、作业工整，态度认真。2、作业按时上交，作业量和次数不缺。3、作业正确率高。以每次作业登记为重要依据 15 4 期 末 考核 1、以理论考核为主。2、以学院标准的考试要求编制试卷。笔试为开卷或闭卷考试 70 六、教材和其他教学资源 1选用教材 （1）内容符合课程标准要求，教学目标明确，取材合适；（2）符合认识规律，逻辑性强；（3）文字、符号、公式、计量单位符合国家标注或惯例；（4）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将本专业新技术、新方法、新成果及时地纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要；（5）教材应配有多媒体课件。2参考资料 1、电机与电力拖动，西安电子科技大需出版社，孟宪芳编；2、电机与拖动基础，清华大学出版社，李发海编；3、电机及拖动基础，机械工业出版社，顾绳谷编；4、电机与电力拖动，电子工业出版社，李明编。