位置控制与自动往返控制线路实训教(学)案
湖南省技工学校实习教学教案
FU1 熔断器RL1-60/25 10A、配熔体25A 3 FU2 熔断器RL1-15/2 15A、配熔体2A 2 KM1
KM2
接触器CJ10-20 20A、线圈电压380V 2 FR 热继电器JR16-20/3 三极、20A、整定电流8.8A 1 SQ1~SQ4 位置开关JLXK1-111 单轮旋转式 4 SB1~SB3 按钮LA10-3H 保护式、按钮数3 1 XT 端子板JD0-1020 380V、10A、20节 1
主电路导线BVR-1.5 1.5mm2(7*0.52mm) 若
干
控制电路导线BVR-1.0 1 mm2 (7*0.43mm) 若
干
按钮线BVR-0.75 0.75 mm2若
干接地线BVR-1.5 1.5 mm2若
干控制板500mm*400mm*20mm 1
? …
三.自动循环控制线路
1. 自动循环控制线路，如图10—1所示
图10—1 工作台自动往返行程控制线路
2..线路工作原理
先合上QS.
→电动机M正转→工作台左移→至限定位置挡铁1碰SQ1→
→工作台右移（SQ1触头复位）→至限定位置挡铁2碰SQ2→
→→工作台又左移（SQ2触头复位）→→······以后重复上述过程，工作台就在限定的行程内自动往返运动
停止时，按下SB3→→整个控制电路失电→→KM1（或KM2）主触头分断→→电动机M失电停转→→工作台停止运动。
这里SB1、SB2分别作为正转启动按钮和反转启动按钮，若启动时工作台在左边，则应按下SB2进行启动。
四、安装训练
1.安装步骤及工艺要求
(1).按表10-1配齐所用电器元件，并检验元件质量。
(2).在控制板上按图安装电器元件，并贴上醒目的文字符合，安装布线时应做到横平竖直、排列整齐匀称，安装牢固和便于走线等。
(3).按电路图十进行配线，并在导线端部套编码套管和冷压接线头。
配线的工艺要求是：
1)所有导线面积在等于或大于0.5mm2时，采用软线。最小截面积在控制箱外为1mm2，在控制箱内为0.75 mm2。
自动控制元件及线路课后答案
自动控制元件部分课后题答案 第一章直流伺服电动机 1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？ 答：a ：由T em =C m ΦI a 知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定。b ：由T em =T 0+T 2=CmΦIa 控制电流由负载转矩(T 2)和空载转矩(T 0)大小决 定。 1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？ 答：a ：电磁转矩T em =T 0+T 2可见电磁转矩也不变。由T em =C m ΦI a 知控制电流I a 也不变b ：KeKt RaTem Ke Ua n -=知T em 不变可见U a 转速升高理想空载转速变大导致转速n 升高。 1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V ，额定运行时电枢电流Ia=0.4A ，转速n=3600rpm ，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m 。试问该电动机额定负载转矩是多少？ 答：Ea=Ua-IaRa=110-0.4×50=90V Ea=CeΦn,Ce=0.105Cm CmΦ=0.2383600 0.10590n 105.0=?=?Ea T em =T 0+T 2=CmΦIa→T 2=CmΦIa-T 0=0.40.238=0.0952-15×10-3=80.2mN.m 1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化？并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。 答：磁转矩T em =T 0+T 2可见T 2↓电磁转矩也↓。由T em =C m ΦI a 知控制电流I a ↓Ea=Ua-IaRa 可见I a ↓知Ea↑，由Ea=CeΦn 知Ea↑知n↑ 第二章直流测速发电机 2-4某直流测速发电机，其电枢电压U=50V ，负载电阻R L =3000Ω，电枢电阻Ra=180Ω，转速n=3000rpm ，求该转速下的空载输出电压Uo 和输出电流Ia 。Ea =Ua IaRa Ia=300050=0.0167A Ea=50Ea =50+3000 50×180=53空载Uo =Ea =53第三章步进电动机 3-8某五相反应式步进电动机转子有48个齿，试分析其有哪几种运行方式及对应的步距角，并画出它们的矩角特性曲线族。 答:5相单5拍A→B→C→D→E→A Θb ==?=48 5360NZr 360 1.5°T emA =-T jmax sin(Θe )T emB =-T jmax sin(Θe -52π)T emC =-T jmax sin(Θe -5 4π)
位置控制线路
位置控制（又称行程控制，限位控制）线路 在生产过程中，如摇臂钻床、镗床、万能铣床和桥式起重机等各种自动或半自动控制的机床设备中，经常要求生产机械运动部件有一定的行程或位置，或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等，这种控制要求需要由行程开关来实现。 行程控制，又称位置控制或限位控制，是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触点动作来控制电路的接通或断开，以实现对生产机械运动部件的行程或位置上的控制。 1．电气原理图：如图6.14 图6.14位置控制线路 2、工作原理分析： （1）电路组成及其作用： 1）位置开关SQ1、SQ2常闭触头分别串联在正反转控制电路中，以实现电动机正反 转的转换。 2）接触器KM1、KM2分别控制正、反转电路。 （2）原理分析： L1 L2L3
合上电源开关QS： 1）行车向前运动： 2）行车向后运动： 3）停车：按下SB3。 3、填写元器件清单，如表6．26 表6．26 元器件及导线明细表
4、画实际布线图（见附表） 5、线路检测： (1)主电路接线检查。按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固，以免带负载运行时产生闪弧现象。 (2)控制电路接线检查。用万用表电阻挡检查控制电路接线情况。检查时，应选用倍率适当的电阻挡，并调零。 ①检查控制电路通断。断开主电路，将表笔分别搭在U11、V11线端上，读数应为“∞”。按下按钮SB1（或按钮SB2）时，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值(如CJlO一10线圈的直流电阻值约为1800Ω)；同时按下停止按钮SB3，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。 ②自锁控制线路的控制电路检查.松开启动按钮SB1（或SB2），按下KM1（或KM2）触头架，使其常开辅助触点闭合，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值。同时按下停止按钮SB3，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。 ③检查接触器联锁。同时按下KM1和KM2触头架，万用表读数由“∞” 6、通电试车 接线后，用万用表自检电路，自检正确后进行空载运行。空载试运转时接通三相电源，合上电源开关，用试电笔检查熔断器出线端，氖管亮表示电源接通。依次按动按钮，观察接触器动作是否正常，经反复几次操作，正常后方可进行带负载试运行。 带负载试运转时，检查电动机接线无误后，按下电源开关，启动电动机，当电动机平稳运行时，用钳形电流表测量三相电流是否平衡。 带负载试运转正常，切断电源，整理场所。 7、技能实训评分表，如表6.27 表6.27
自动往返控制电路教学设计
《电动机自动往返控制电路原理与安装、调试、检修》 教学设计 一、教学内容分析 “电动机自动往返控制电路原理与安装、调试、检修”是机电技术应用专业的主要专业课程。本课程包含四个学习任务，分别为：⑴介绍自动往返控制电路工作原理、⑵自动往返控制电路的安装、⑶自动往返控制电路调试、⑷自动往返控制电路检修 本学习任务的主要内容是：记住自动往返控制电路工作原理；会安装和调试自动往返控制电路；能用电路工作原理来分析电路故障现象；编写故障检修流程；实际检测并排除电路故障。 二、教学对象分析 本课程的教学对象是初中起点机电技术应用专业2年级的学生，学生已经学习了起、保、停电路的安装；正反转控制电路的安装。在教师指导下，能对简单控制电路进行检测与维修。 该班学生上课不太认真，逻辑思维能力、总结能力、应急能力和
合作能力相对较差。 三、教学目标设计 1、能说出自动往返控制线路的工作原理。 2、会正确安装自动往返控制线路。 3、根据故障现象，能运用专业化语言描述故障现象产生的原因。 4、会制定故障诊断与排除故障的流程。 5、会检测与维修自动往返控制线路。 6、通过该任务的学习，提高学生分析电路的能力、实际动手能力、团结协作能力。 四、学习重点及其化解方法 1、重点 自动往返控制线路的工作原理和电路中各电器元件的作用，会安装并调试电路。 2、化解方法 老师详讲，提出问题，学生分组讨论；老师示范操作、学生实际安装电路。 五、学习难点及其化解方法 1.难点 安装电路，故障分析与检修步骤的制定，实际检修电路。 2.化解方法 老师现场分析并示范检修故障，学生小组合作、查阅资料、实际检修电路，教师巡回指导。 六、教学策略选择与设计
位置控制自动往返实训
实验四位置控制和自动往返控制线路 一、组织教学: 1、提前10分钟进入课室绘制电路图，准备好演示所用的安装板、 导线、仪表、电工工具等。 2、〔课前安全纪律教育〕（5分钟） （1）清点学生出勤情况填写考勤记录，巡查学生工作服、鞋等是否符合安全要求。 （2）强调课堂纪律，安装时佩带好电工工具。 （3）不允许用电工工具开玩笑。 （4）通电时电工工具要放好，手不允许乱指。 （5）通电完毕后，检查所有开关断开后方可离开。 3、宣布今天的实习内容：位置控制和自动往返控制线路 4、工时：安装接线4小时，检修1小时。 5、需选用工具：“一”字起选规格150、50ｍｍ，“十”字选6～8ｍｍ。万用表选500型，使用时注意选择档次。 二、教学回顾（5分钟） 上课题学过的按钮、接触器双重联锁正反转控制的内容，对实习操作的具体情况进行总结，表扬或鼓励做得较好的，讲出好在什么地方，并指出上课题问题, 应如何改进。检查学生实习进度，是否按文明生产要求清扫现场地。 三、入门指导 [导入新课题]（10分钟）
1、结合上课题讲解新课题位置控制和自动往返控制。 2、在生产过程中，常遇到一些生产机械运动部件的行程要受到 限制，如行车升降机等就经常有这样的控制要求。那么实现这种控制要求所依靠的主要电器就是位置开关。这种控制线路就是位置控制线路。 3、用行程开关进行自动往返控制有些生产机械，如万能铣床等 要求工作台在一定距离内能自动往返，以便对工件连续加工四、目的要求： 使学生了解、掌握位置控制和自动往返控制控制线路的工作原理、安装步骤及接线方法。 五、重点难点： 1、掌握识图、绘图、安装接线工艺 2、位置控制和自动往返控制过程和原理 3、检修 第一部分位置控制 一、用提问法：（10分钟） 1、什么是位置开关？它的结构由几部分组成？它的用途是什么？ 2、车间里的行车，每当走到轨道尽头时，都象长了眼睛一样能自 动停下来，而不会朝墙撞上去。这是为什么？ 二、电路特点：（10分钟） 位置控制电路图如下(图一)，工厂车间里的行车升降机常采用这种线路，右下角是行车运动示意图，行车的两头终点处各安装了一
(完整word版)自动控制元件及线路试题及答案,推荐文档
自动控制元件 2．输入信号是电枢电压a u ，输出信号是电机转角θ。绘出直流电动机动态框图，标出)(s I a ， ),(),(s T s E em a 及扰动力矩)(s T c 。 3．绘出直流电动机电枢控制的调节特性和机械特性曲线，标出始动电压、理想空载转速和堵转转矩，标出电动机、发电机和反接制动状态。 4．直流电动机的主要优点和缺点是什么？ 优点：力矩大，控制容易。 缺点：有机械换向器，有火花，摩擦大，维护较复杂，价高，结构复杂。 5.电机铁心多用硅钢片叠压而成。采用片状材料的目的是什么？ 减小涡流损耗 6.性能优良的永磁直流力矩电动机现在一般采用什么永磁材料？ 钕铁硼 e t K K 、大，电枢扁平状。 7.与直流伺服电动机相比，直流力矩电动机的e K 、t K 有什么特点？电枢的几何形状有什么特点？ 二．（20分） 1.异步电动机等效电路图中s s r 1'2上的热损耗表示什么？
2.简述两相对称绕组产生椭圆形旋转磁场的条件。 3画出两相电机幅相控制时的电路图。 3．磁场) F- =ω表示什么磁场？为什么？ A sin(x t 4.绘出圆形旋转磁场时异 步电动机的两条典型机械 特性曲线（转子电阻大和小）。 5．推导两相伺服电动机传递函数) s s GΩ =,并说明其中的参数与静态特性曲线 ( U /) (s ( ) 的关系。
6．绘出三相异步电动机 从基频向下变频调速时 的机械特性。 7.异步电动机从基频向下变频调速时，若电压保持不变将产生什么现象？用公式说 明。 8．一台三相异步电动机空载转速是1450 r/min，电源频率50 Hz。这是几极电机？ 为什么？ 三、（7分） 1.简述永磁同步电机同步运行时的工作原理，画出必要的图形，写出电磁转矩公式。 2.写出磁阻同步电动机电磁转矩表达式并说明参数的含义。 3.哪种同步电动机不加鼠笼绕组就能 自行起动并具有较大的起动转矩？ （） 绘出它的机械特性曲线。
位置控制和自动往返控制电路
WORD格式 教案 2015 ~2016 学年度上学期 课程名称：《电力拖动控制线路》 授课教师：xxx 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案 教学内容位置控制与自动往返控制线路 授课班级电气 2 班授课教师xxx 上课时间2016 年 1 月9 日第 17 周第 1 节上课地点xxx 课型新授课 全国技工学校电工类通用教材《电力拖动控制线路》（第二版）中国劳使用教材 动出版社 知识目标能力目标情感(素质)目标 1、能够掌握位置控制线1、能画出位置控制 增强学生的好奇心和 路和自动往返行程控制线路和自动往返行 求知欲; 通过自主完成 线路的工作原理。程控制线路的线路电路的绘图，增强学生 教学目标 2、掌握限位保护和终端的自信心和成就感; 图 超程保护的功能小组合作，培养学生互 2、能根据原理图分 析线路的工作原理助合作的团队精神。 教学重点自动往返行程控制线路的工作原理 教学难点自动往返行程控制线路的工作原理 本节课采用了讲授法、讨论法，在教学过程中，通过讲授和启发式的提 问，给学生自己思考并小组讨论解决问题，总体教学构想突出三点，一 教学方法 是突出知识结构，二是识图，三是动手操作。将以往的读图展成为“识 图、说图、绘图”的教学模式。 教学用具 1、分组名单 2 、教案 3 、挂图 4 、教材 (设备准备)
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教学内容与教学过程 阶段与时间 安排 教学内容教师活动学生活动一、组织教 学：（ 3 min ） 一、 整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学。 整顿课 堂纪律， 检查考 勤, 准备 进入教 学。 如图 1 所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行？ 出挂图学生观 提问问察行车 题的运动 状态 思考并 尝试回答问题利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前 二、复习旧 知,引入新 和向后运动，电路图如下图 2 所示: 知： （5min ） 出挂图温故而 复习旧知新， 知为新课 提出问的讲授 题做好铺 垫。 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的 极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结 果？如何避免出现这一现象？ 第 2 页共 7 页
位置控制和自动往返控制电路
教案 2015 ?2016 学年度上学期 课程名称：_________ 《电力拖动控制线路》 授课教师：_______________ xxx ____________________ 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学容与教学过程 如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行？ 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置 时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果？如何避免出现 这一现象？ 阶段与时间 安排 」、组织教 学 : （3 min ） 教学容教师活动学生活动整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧 知,引入新 知 (5min ) 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前和向 后运动，电路图如下图2所示： 1112 口 匚駄 V 7 1 W-L1 出挂图 提问问 题 出挂图复 习旧知 提出问题 学生观 察行车 的运动 状态思 考并尝 试回答 问题 温故而 知新， 为新课 的讲授 做好铺 垫。
【讲授新课】 位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件 位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行 程位置开 关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路, 以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方 在行车的两端终点处各安装一个行程开关 SQ1和 SQ2行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行程 开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停下 来。 4向南|行丰|向 后? 档铁/ W2 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基 三、讲授新 知 识 (30mi n ) 法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 图位置开关
位置控制和自动往返控制电路
教案 2015 ~ 2016 学年度上学期 课程名称：《电力拖动控制线路》 授课教师： xxx 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学用具 (设备准 备) 1、分组名单 2、教案 3、挂图 4、教材 教学内容与教学过程 阶段与时间 安排 教学内容教师活动学生活动 一、组织教学：（ 3 min ） 一、整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学。 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧知,引入新知：（5min ）如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前 和向后运动，电路图如下图2所示: 出挂图 提问问 题 出挂图 复习旧 知 学生观 察行车 的运动 状态 思考并 尝试回 答问题 温故而
提出问题知新，为新课的讲授做好铺垫。 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果如何避免出现这一现象 【讲授新课】 位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 提出问题， 总结评小组讨论 代表汇 三、讲授新知识
图位置开关 在行车的两端终点处各安装一个行程开关SQ1和 SQ2，行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行程 开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停下 来。 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基 础之上动手绘制可以对生产机械的运动部件实现位 置控制的电路图。 提示：行程开关SQ1和SQ2的常闭触头应分别接入 到接触器联锁正反转控制线路的哪部分 图位置控制线路 线路的工作原理：先合上电源开关QS. 1.行车向前运动： 出挂图 讲解原 理 小组讨 论，学 生思考 分析，
自动控制元件及线路试题及答案
自动控制元件 一．（20分） 1. 1台永磁直流力矩电机，反电势系数),rad/s V/( 2=e K 摩擦转矩m N 2.0?=f T ，转动惯量3104-?=J kg ?m 2，电感02.0=a L H 。连续堵转时电流A 51=I ，电压V 201=U 。 （1）求机电时间常数m τ，电磁时间常数e τ，连续堵转的电磁转矩1T 。 答案：33e 1410s 510s 10N m m T ττ--=?=?=?，， （2）电枢电压2U =25V ，求起动时的输出转矩20T 和此电压对应的空载转速20ω。 答案：202012.3N m 12.3rad/s T ω=?=， （3）电机转速rad/s 103=ω，电磁转矩m N 23?=T 时，求电枢电压3U 和输出 转矩30T 。 答案：33024V 1.8N m U T ==?， （4）写出该电机的传递函数)(/)(s U s a Ω。 答案： （4） 2()0.50.5()(0.041)(0.0051)0.000020.041 a s U s s s s s Ω=≈++++ 2．输入信号是电枢电压a u ，输出信号是电机转角θ。绘出直流电动机动态框图，标出)(s I a ，),(),(s T s E em a 及扰动力矩)(s T c 。 答案： 3．绘出直流电动机电枢控制的调节特性和机械特性曲线，标出始动电压、理想空载转速和堵转转矩，标出电动机、发电机和反接制动状态。 答案：
4．直流电动机的主要优点和缺点是什么？ . 优点：力矩大，控制容易。 缺点：有机械换向器，有火花，摩擦大，维护较复杂，价高，结构复杂。 5.电机铁心多用硅钢片叠压而成。采用片状材料的目的是什么？ 5.减小涡流损耗。 6.性能优良的永磁直流力矩电动机现在一般采用什么永磁材料？ 6.钕铁硼。 7.与直流伺服电动机相比，直流力矩电动机的e K 、t K 有什么特点？电枢的几何形状有什么特点？ 7.e t K K 、大，电枢扁平状。 二．（20分） 1.异步电动机等效电路图中s s r -1' 2上的热损耗表示什么？ 答案.电机一相绕组产生的机械功率。 2.简述两相对称绕组产生椭圆形旋转磁场的条件。 答案.两相电流相位差：090θ<< 两相电压相位差90o，幅值不等。 3画出两相电机幅相控制时的电路图。 4.绘出圆形旋转磁场时异步电 动机的两条典型机械特性曲线（转子电阻大和小）。 5．推导两相伺服电动机传递函数)(/)()(s U s s G Ω=,并说明其 中的参数与静态特性曲线的关系。 答案： d (,)d T J U T t ωωω==?，
位置控制与自动往返控制线路实训教(学)案
湖南省技工学校实习教学教案
FU1 熔断器RL1-60/25 10A、配熔体25A 3 FU2 熔断器RL1-15/2 15A、配熔体2A 2 KM1 KM2 接触器CJ10-20 20A、线圈电压380V 2 FR 热继电器JR16-20/3 三极、20A、整定电流8.8A 1 SQ1~SQ4 位置开关JLXK1-111 单轮旋转式 4 SB1~SB3 按钮LA10-3H 保护式、按钮数3 1 XT 端子板JD0-1020 380V、10A、20节 1 主电路导线BVR-1.5 1.5mm2(7*0.52mm) 若 干 控制电路导线BVR-1.0 1 mm2 (7*0.43mm) 若 干 按钮线BVR-0.75 0.75 mm2若 干接地线BVR-1.5 1.5 mm2若 干控制板500mm*400mm*20mm 1 ? … 三.自动循环控制线路 1. 自动循环控制线路，如图10—1所示
图10—1 工作台自动往返行程控制线路 2..线路工作原理 先合上QS. →电动机M正转→工作台左移→至限定位置挡铁1碰SQ1→ →工作台右移（SQ1触头复位）→至限定位置挡铁2碰SQ2→
→→工作台又左移（SQ2触头复位）→→······以后重复上述过程，工作台就在限定的行程内自动往返运动 停止时，按下SB3→→整个控制电路失电→→KM1（或KM2）主触头分断→→电动机M失电停转→→工作台停止运动。 这里SB1、SB2分别作为正转启动按钮和反转启动按钮，若启动时工作台在左边，则应按下SB2进行启动。 四、安装训练 1.安装步骤及工艺要求 (1).按表10-1配齐所用电器元件，并检验元件质量。 (2).在控制板上按图安装电器元件，并贴上醒目的文字符合，安装布线时应做到横平竖直、排列整齐匀称，安装牢固和便于走线等。 (3).按电路图十进行配线，并在导线端部套编码套管和冷压接线头。 配线的工艺要求是： 1)所有导线面积在等于或大于0.5mm2时，采用软线。最小截面积在控制箱外为1mm2，在控制箱内为0.75 mm2。
教案--位置控制线路
2.3.1位置控制线路 学科工厂电气维修授课时期第九/十周课题 2.3.1位置控制线路授课时数6学时教学方法讲授法、任务驱动法 教学目标【知识目标】 1.掌握位置控制线路构成和工作原理； 2.理解限位保护的功能； 【能力目标】 1、看懂电路图以及简单分析电路图。 2、能够正确接线。 【德育目标】 1、形成求知，积极向上的科学态度。 2、增强发现问题、认识问题、解决问题的能力 教学重点位置控制线路构成和工作原理性及符号 教学难点位置控制线路的构成 教学环节教学内容、方法和过程 组织教学课程回顾 新课学习一、组织教学 1、点名，检查学生出勤情况 2、检查学生课前准备情况 二、复习提问 接触器联锁的正反转控制线路工作原理？ 三、导入新课 车间的行车，每当走到轨道尽头时，都象长了眼睛一样能自动停下来，而不会朝着墙撞上去，这是为什么？
难度提升理解原理课堂总结 四、新课讲授：说明行车要向前和向后两个相反方向的运动。提问：如何用电机拖动行车向前向后运行呢？ 结论：接触器联锁的正反转控制工作原理就是行车向前、向后 的控制原理 五、巩固求新知：位置控制线路。 1、行程开关：又叫位置开关或限位开关，它的作用是将机械位移转变为电信号，使电动机运行状态发生改变，即按照一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现安全保护。 2、行程开关的分类及符号 3、行程开关的动作原理 4、位置控制：利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关SQ 碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。 启发：如何在接触器连锁正反转控制线路的基础上进行改进，利用行程开关对生产机械的运动部件实现位置控制呢？（引入位置控制线路） 告诉学生：利用位置开关可以使行车在到达两端极限位置时自动停下来，行车示意图上加上SQ1和SQ2，再引导学生去思考如何利用行程开关的触点，正反转线路上加SQ 的常闭触头。给出控制线路图： 六、位置控制线路
03年05年自动控制元件本科期末试题
哈工大2003 年春季学期 自动控制元件及线路试题 一、多项选择：以下各题有一个或多个正确答案，请选择正确答案标号填于题后答案中。（20 分） 1. 电机和变压器中铁芯采用硅钢片迭压而成是为了（） A ?减小磁滞损耗 B.增加导磁率 C.减小涡流损耗 D.增加耦合系数 答案（） 2. 通常直流电机定子包括 A. 电刷 B.换向器 B.电枢绕组D.激磁绕组 答案（） 3. 直流电机和感应式异步电机的转子铁芯采用（） A.硬磁材料 B.顺磁材料 C.抗磁材料 D.软磁材料 答案（） 4. 一磁阻式步进电机正常运行时每步步距误差可达0.2 度，若该电机正常运转100 步， 总的转角误差是（选出最明确的答案） A.小于等于20度 B.小于等于10度 C.大于等于10度 D.小于等于0.2度 答案（） 5. 直流电机换向火花随以下情况增大 A.电枢电流增大 B.电机转速增大 C.电机负载转矩增大 D.电枢电压提高 E. 换向器表面变粗糙答案（） 6. 一电源变压器原边空载电流随以下情况增大 A.变压器铁芯磁阻减小 B.变压器铁芯磁阻增加 C. 变压器原边线圈匝数增加 D.变压器铁芯气隙增大 答案（） 7. 两相交流伺服电机转予绕组回路电阻选的较大是为了 A.提高电机效率 B.增加电机转矩 C.使电机机械特性具有良好的线性度 D. 消除单相自转 答案（） 8. 直流电动机有以下工作状态 A.电动机状态 B.过流运行状态 C.发电机状态 D.反接制动状态 E. 能耗制动状态 F.欠负荷状态 9. 选出正确项 A. 增量式光电编码器应用时不用寻找零位 B. 自整角机是测量角位移的元件 C. 感应同步器是测量电流的元件 D. 异步电机的换向器和电刷机构较直流电机简单 E. 力矩电机电枢（转子）长度与直径之比较小 F. 通常三相异步电动机堵转转矩小于最大转矩 G. 异步电动机输出最大功率出现在转子转速为同步转速时 H. 光电编码器（光栅）是一种位移测量元件 I. 直流电动机转子依靠定子旋转磁场旋转 J. 将输入三相电机的三相交流电源中任意两相对掉就可以改变该电机的转向
位置控制和自动往返控制电路
.. . .. . . 教案 2015 ~ 2016 学年度上学期 课程名称：《电力拖动控制线路》 授课教师：xxx 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学方法本节课采用了讲授法、讨论法，在教学过程中，通过讲授和启发式的提问，给学生自己思考并小组讨论解决问题，总体教学构想突出三点，一是突出知识结构，二是识图，三是动手操作。将以往的读图展成为“识图、说图、绘图”的教学模式。 教学用具 (设备准备) 1、分组 2、教案 3、挂图 4、教材 教学容与教学过程 阶段与时间安 排 教学容教师活动学生活动一、组织教 学：（ 3 min ） 一、整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学。 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧知,引入新知：（5min ）如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行？ 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前 出挂图 提问问 题 学生观 察行车
和向后运动，电路图如下图2所示: 出挂图 复习旧 知 提出问 题的运动状态 思考并尝试回答问题 温故而知新，为新课的讲授做好铺垫。 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果？如何避免出现这一现象？ 【讲授新课】
位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件 位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行 程位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路， 以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方 法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 图位置开关 在行车的两端终点处各安装一个行程开关SQ1和 SQ2，行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行 程开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停 下来。 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基三、讲授新 知识 （30min）
自动控制元件作业答案
《自动控制元件》作业 第一章直流伺服电动机 1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？ 答：直流电动机的电磁转矩表达式：T=C TφI a (1) 电枢电流的表达式：I a=（U a-E a）/R a=（U a- C eφn）/R a (2) 由表达式（1）知道，电磁转矩在φ不变的情况下，由电枢电流I a决定。 由表达式（2）知道，在φ不变的情况下，电枢电流由外加电压，电枢内阻及电动机转速共同决定，且稳态时T=T S，由表达式（1）得到，电枢电流由负载总阻转矩决定。 1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？ 答：当直流伺服电动机负载转矩、励磁电流不变时，仅将电枢电压增大，此时由于惯性，转速来不及变化，E a=C eφn，感应电势不变，电枢电压增大，由电压平衡方程式：I a=（U a-E a）/R a=（U a-C eφn）/R a可知，电枢电流I a突然增大；又T=C TφI a，电磁转矩增大；此时，电磁转矩大于负载转矩，由T=T L+T j=T L+JdΩ/dt知道，电机加速；随着转速n的增加，感应电势E a增加，为保持电压平衡，电枢电流I a将减少，电磁转矩T也将减少，当电磁转矩减小到等于总的负载阻转矩时，电机达到新的稳态，相对提高电枢电压之前状态，此时电机的转速增加、电磁转矩、电枢电流不变。 1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V，额定运行时电枢电流Ia=0.4A，转速n=3600rpm，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m。试问该电动机额定负载转矩是多少？ 解：由E a=U a-I a R a (1) E a=C eφn (2) C T=60*C e/(2*π) (3) T=T s=T0+T L (4)
位置控制与自动往返控制线路
2012年全市技工教育和职业培训 参评教案参评组别：B 专业分类：电工电子 课程名称：电力拖动位置控制与自动往返控制线路
教案首页 授课班级：2010级机电3班 学科电工电子课型新授课课时4课时 课题《位置控制与自动往返控制线路》 教材全国中等职业学校电工类通用教材，中国劳动社会保障出版社出版《电力拖动控制线路与技能训练》（第四版） 教学目标知识目标 1、掌握位置控制线路和自动往返控制线路的构成和工作原理 2、掌握限位保护和终端超程保护的功能 能力目标 通过接位置控制和自动往返控制线路，逐步培养学生自主学 习能力和创新设计能力，观察分析能力和交流协作能力。 技能目标 通过理实一体化课堂学习，使学生在具备必要知识的基 础上获得较强的动手实践能力。 情感目标 通过创设情境，实物演示，激发学生的好奇心和求知欲;通过 自主完成电路的接线，增强学生的自信心和成就感; 通过项目 教学，培养学生互助合作的团队精神。 教学重点自动往返控制线路的工作原理。 教学难点自动往返控制线路安装、调试和维修。 教法项目教学法、研究性学习、创设情境法、启发引导法、评估总结法学法问题引导法、分段调试法、实践导向法、直观分析法 教学准备1、分组 2、准备学案
附 页 教学 环节 教师活动 学生 活动 设计 意图 （一） 项目认识 创设情境 提问： 在车间的行车，每当走到轨道尽头时，都象长了眼睛一样能自动停下来，而不会朝着墙撞上去，这是为什么？ 一、位置控制线路 说明行车要向前和向后两个相反方向的运动。 提问：如何用电机拖动行车向前向后运行呢？ 结论：接触器联锁的正反转控制工作原理就是行车向前、向后的控制原理。 提问：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么现象？如何去避免出现这一现象？ 学生看两个视频 学生观察行车的运动状态 观看视频，引导学生复习旧知。 激发学习热情，为进入课堂做基础。
位置控制与自动往返控制线路
位置控制与自动往返控 制线路 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
2012年全市技工教育和职业培训 参评教案参评组别：B 专业分类：电工电子 课程名称：电力拖动位置控制与自动往返控制线路 教案首页 授课班级：2010级机电3班
学科电工电子课型新授课课时4课时 课题《位置控制与自动往返控制线路》 教材全国中等职业学校电工类通用教材，中国劳动社会保障出版社出版《电力拖动控制线路与技能训练》（第四版） 教学目标知识目标 1、掌握位置控制线路和自动往返控制线路的构成和工作原 理 2、掌握限位保护和终端超程保护的功能 能力目标 通过接位置控制和自动往返控制线路，逐步培养学生自主学 习能力和创新设计能力，观察分析能力和交流协作能力。 技能目标 通过理实一体化课堂学习，使学生在具备必要知识的基 础上获得较强的动手实践能力。 情感目标 通过创设情境，实物演示，激发学生的好奇心和求知欲;通过 自主完成电路的接线，增强学生的自信心和成就感; 通过项 目教学，培养学生互助合作的团队精神。 教学重点自动往返控制线路的工作原理。 教学难点自动往返控制线路安装、调试和维修。 教法项目教学法、研究性学习、创设情境法、启发引导法、评估总结法学法问题引导法、分段调试法、实践导向法、直观分析法 教学准备1、分组 2、准备学案 附页
教学环节教师活动 学生 活动 设计 意图 （一）项目认识创设情境提问： 在车间的行车，每当走到轨道尽头时，都象长了眼 睛一样能自动停下来，而不会朝着墙撞上去，这是 为什么 一、位置控制线路 说明行车要向前和向后两个相反方向的运动。 提问：如何用电机拖动行车向前向后运行呢 结论：接触器联锁的正反转控制工作原理就是行车 向前、向后的控制原理。 提问：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限 位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么现象如 何去避免出现这一现象 引出复习内容：正反转控制线路、位置开关。 重温知识点：1行程开关的电气符号 2动作特性 学生看两 个视频 学生观察 行车的运 动状态 观看视 频，引导 学生复习 旧知。 学生会想 到“脱 轨”现象 的发生。 “避免” 方法上启 发、引导 学生能进 行位置控 制的电 器：行程 开关。 激发学习 热情，为 进入课堂 做基础。 温故而知 新，为新 课的讲授 做好铺垫 （二）项目实施动手实践（三） 项目分析变式训练启发：如何在接触器联锁正反转控制线路的基础上 进行改进，利用行程开关对生产机械的运动部件实 现位置控制（引入位置控制线路）。 告诉学生：利用位置开关可以使行车在到达两端极 限位置时自动停下来，行车示意图上加上SQ1和 SQ2，再引导学生去思考如何利用行程开关的触 点，正反转线路上加SQ的常闭触头。 讲评：结合位置控制线路图，讲评学生绘图情况， 并给予一定的表扬 给出正确线路图（如下图） 总结行程（限位）控制线路接线原则：是将位置开 关的常闭触头串入相应的接触器线圈回路中。 注意1：SQ1、SQ2是被用来作终端保护，以防止行 车超过两端的极限位置而造成事故。 学生观看 动画，引 导学生了 解位置开 关的动作 特性 学生思 考、动手 绘制电路 图 由老师先 讲向前运 动的工作 原理,学生 自行分析 采用创设 情境法、 任务驱动 法引出课 题，激发 学生的学 习兴趣 学生暴露 问题，加 深记忆 培养学生 “迁移知 识”的能 力 培养学生
自动控制元件及线路(DOC)
绪论 1.控制元件的分类: 按功能分类：执行元件、放大元件、测量元件、补偿元件 ＊执行元件：功能是驱动控制对象，控制或改变被控量（输出量）。（电机） 执行元件---它是控制系统最基本的组成部分。常见的执行元件有：电动机、液压马达或气动马达。其中应用最广的是电动机。 系统对执行元件的基本要求是：（1）具有良好的静特性；（2）快速响应的动态特性； 测量元件：功能是将被测量检测出来并转换成另一种容易处理和使用的量（例如电压）。（电位器）。测量元件一般称为传感器，过程控制中又称为变送器。 放大元件：功能是将微弱信号放大，分为前置放大元件和功率放大元件两种。功率放大元件的输出信号具有较大的功率，可以直接驱动执行元件。 补偿元件（校正元件）：为了确保系统稳定并使系统达到规定的精度指标和其他性能指标，控制系统的设计者增加的元件。作用是改善系统的性能，使系统能正常可靠地工作并达到规定的性能指标。 2.从物理角度，磁场是由电流产生的。磁场与电流的关系由安培环路定律（全电流定律）定律描述。 3.描述 H 与 I 的关系。 4.电磁感应定律说明变化的磁场，可以产生电势，以及电流。 电磁力（力矩）是由磁场产生的。 第一章 电动机及其控制 1．直流电机基本结构：按运动状态：定子和转子两部分。按功能：磁极、电枢绕组、换向器和电刷（功能将电刷上的直流变为绕组内部的交流）三部分。 磁极在定子上，电枢绕组在转子上。换向器在转子上，电刷在定子上。 2.铁磁物质的特点有哪些？1）磁导率μ 大，是真空磁导率 μ0 的2000～6000倍。2）μ 不是恒量，随磁场强度H 变化。3）存在一个临界温度——居里点 ，高于此温度时，磁导率降到真空磁导率 。 3.绝对磁滞回线曲线图形两个物理量是什么？B r ：剩磁磁密（简称剩磁）H c ：矫顽磁力。 4、铁耗主要包括是哪个方面的什么损耗？磁滞损耗加涡流损耗。 5.直流电机工作原理 6.电磁力定律 ：大小： 方向： 左手定则 电磁感应定律：大小： 方向： 右手定则 7.电动机产生转矩的条件是什么？同性磁极下电流相同。异性（相邻）磁极下电流相反。 直流电机要保持恒定方向转矩的条件：每个磁极下导体的电流方向应保持不变。 8.直流电机的电磁转矩为 当磁通Φ为常值时该式可写为 K t ——转矩灵敏度，或称转矩系数 9.电枢反电势 K e ：反电势系数 10.转矩平衡方程式 动态转矩平衡方程式 静态转矩平衡方程式 11.动态电压平衡方程式 d l I =∑?H l 1 n i i i H l NI ==∑∑ I NI 或：磁势。F =IlB e =vBl em t a =T C ΦI em t a =T K I a e =E C Φn a e =E K ωe t =K K em 0L d =++d ωT T T J t em 0L =+T T T a a a a a a d =++d I U L R I E t
自动控制大作业
自适应控制综述 摘要：随着计算机技术的发展，自适应控制无论是在理论上还是在应用上都取得了很大的进展，自适应控制已成为一个极其活跃的研究领域，为人类的生产和生活做出了巨大的贡献。 关键词：自适应控制；收敛性；鲁棒性；系统参数 一、 自适应控制意义和背景 在反馈控制和最优控制中，都假定被控对象或过程的数学模型是已知的，并且具有线性定常的特性。实际上在许多工程中，被控对象或过程的数学模型事先是难以确定的，即使在某一条件下被确定了的数学模型，在工况和条件改变了以后，其动态参数乃至于模型的结构仍然经常发生变化。 当对象的数学模型在小范围内变化，可用一般的反馈系统、最优控制或补偿控制等方法来消除或参数变化对控制品质的影响。如果控制对象的参数在大范围内变化，上面这些方法不能圆满地解决问题了。为此，需要设计一种特殊的控制系统，它能够自动地补偿在模型阶次、参数和输入信号方面大范围的非预知的的变化，这就是自适应控制。早在20世纪50年代，由于高性能的飞机自动驾驶仪控制的需要，人们就对自适应控制进行了广泛的研究，美国麻省理工学院怀特克教授首先提出了模型参考自适应控制思想，正式提出了自适应控制理念。 自适应控制是指能自动地适时地调节系统本身控制规律的参数，以适应外界环境变化、系统本身参数变化、外界干扰的影响，使整个控制系统能按某一性能指标运行在最佳状态的系统。 自适应控制系统原理图 y (t )
二、自适应控制的历史发展 自适应控制首先由Draper和Li在1951年提出，他们介绍了一种能是性能特性不确定的内燃机达到最优性能的控制系统。自适应这类名词是1954年由Tsien在《工程控制论》一书中提出的。其后，在1955年Benner和Drenick也提出一个控制系统具有的“自适应“的概念。 自适应控制发展的重要标志是在1958年Whitaker及其同事设计了一种自适应飞机飞行系统。 1960年Li和Van Der Velde提出的自适应控制系统，他的控制回路中用一个极限环使参数不确定性得到了自动补偿，这样的系统称为自振荡的自适应系统。 Petrov等人在1963年介绍了一种自适应控制系统，它的控制输入有开关函数或继电器产生，并以与参数值有关的系统轨线不变性原理为基础来设计系统。这种系统称为变结构系统。 在1960—1961年，Bellman和Fel’dbaum分别在美国和苏联应用动态规划原理设计具有随机不确定性的控制系统时，发现作为辨识信号和实际信号的控制输入之间存在对偶特性，因而提出了对偶控制。 Astrom和Wittenmark对发展另一类重要的自适应控制，即自适应调节器（STR）作出了重要的贡献这种调节器用微处理机很容易实现。1976年英国的Edmunds首先提出了极点配置自校正控制技术，Astrom，Westerberg和Wittenmark在这方面也做出了一些研究。 近年来许多学者在自适应控制系统的稳定性、收敛性和设计方法上又做了大量的有益工作，其中有美国的Narendra,Morse和澳大利亚的Goodwin。我国学者陈翰馥在收敛性分析方面也作出了很大贡献。 三、自适应控制的研究方向与研究现状 经过几十年的努力，伴随着计算能力和控制理论水平的提高，自适应控制得到了很快的发展和完善。特别是近年来，国内外学者对自适应控制已做了卓越的研究工作，也取得了可喜的研究成果，各种自适应控制策略相继问世，有许多研究成果已成功应用到生产实际中。自适应控制不仅在航空、航天、航海、矿山、机械、交通、家电等工业领域中得到了较大的进展，在非工业领域中，例如社会、经济、医药、生物、管理等方面也得到了一些有意义的探索。可以说自适应控制已广泛地应用到各个领域中。 四、自适应控制的应用领域 1、在工业领域中的典型应用
04年自动控制元件本科期末试题
哈工大2004/2005学年春季学期 自动控制元件及线路 考 试 题 一、控制系统由哪几部分组成？各有什么作用？（画出系统组成框图）（8分） 二、什么是电枢反应? 对机械特性有什么影响？（画出相应的机械特性曲线）（5分） 三、直流电机有几种工作状态？电压与反电势，电流，电磁转矩，转速，能量关系，在各状态下如何？（6分） 四、（1）变压器空载时主磁通是φm ，当加上负载后主磁 通是多少？（2）一台变比为k=2的变压器，原边额定电压为110 V ，额定频率为50Hz ，问能否接到以下电源上，并说明原因？(6分) a ．直流110V ； b ．交流220V ，f=50Hz ； c ．交流220V ，f=100Hz ； 注 意 行 为 规 范 ， 遵 守 考 试 纪 律 ！
五、什么是自转现象？如何消除两相伺服电机自转现象？画出相应的机械特性曲线分析。（8分） 六、交流电机有几种调速方法？都是什么？变频调速时为什么要变频变压？画出变频调速时的机械特性曲线？（T—n）（8分） 七、用磁场的方法分析三相交流电机发生一相断相时，机械特性和电流如何变化？（5分） 八、三相磁阻式步进电机有62个齿，计算单拍、双拍制的步距角，并写出正反转的通电顺序，50个脉冲后电机轴分别转过多少度？（8分） 九、分析步进电机在高频下运行时转距下降的原因，并画出斩波恒流功放电路，分析该电路的工作过程（画出有关波形），指出该电路的特点。（12分）
十、为什么要加关断缓冲网络，画出该网络，分析工作过程。（8分） 十一、在测量元件中，说说精度，分辨率的概念以及它们的关系？（6分） 十二、有一个功率管，在感性负载下，工作电压200V，电流15 A，工作频率20KHz，占空比80%，通态压降1.5V，开通时间1.5us，关断时间2us，该功率管的损耗是多少？（5分） 十三、有一对完全相同的直流电机组成电动机——发电机组，激磁电压为110V，电枢电压100V,电枢电阻为R a=75Ω，当电动机电枢加100V电压时，电动机的电枢电流为0.1A，机组的转速为3000 r/min，问：（15分） （1）发电机空载时的电枢电压为多少？ （2）电动机的供电电源为110V电压源，电源的内阻为25Ω，而发电机接上0.5kΩ负载时，机组的转速是多少？