电机拖动与控制_教案
《电机拖动与控制》课件
欢迎来到电机拖动与控制课程! 本课程将涵盖电动机的基本原理、控制技术和 调速方法，以及实际应用案例。让我们一起探索电机的神秘世界吧！
课程目标
学会控制电动机
理解电机控制电路
掌握电动机的工作原理和控制技 术，了解不同类型电动机的优缺 点，能够从事电机控制相关工作。
学习电机驱动器、控制芯片等关 键元件的原理和性能，掌握不同 类型电机的控制电路设计技巧。
通过机械装置调节电机输出端的 转速实现调速，结构简单、成本 低，但稳定性和传动效率较差。
实际应用案例
1. 机器人运动控制
掌握电机控制技术后，可以应 用于机器人运动控制中，实现 机器人的定位、姿态控制和轨 迹跟踪等复杂操作。
2. 自动化生产线
电机在自动化生产线中的使用 广泛，如流水线、搬运机器人、 激光切割机等，能够提高生产 效率和稳定性。
3. 风力发电机组
电机在风力发电机组中扮演着 关键的角色，实现对风电机叶 片的控制和自适应的动态调整， 保障发电效率。
总结与回顾
掌握了电动机的基本原理 学会设计电机控制电路和控制模块
了解了主要的电动机控制理
3
电机性能参数
掌握评价电机性能的指标和参数，如转速、扭矩、效率、功率因数等，能够选择 适合的电机和控制技术。
电动机控制方法
直接启动控制
实现最简单的控制方法，适合小功率电机，成 本低、效率高。
电阻调速
改变电动机的绕组电阻值，降低电动机转速从 而调速。常用于直流电机的调速。
频率变换控制
应用于交流电机的控制方法，适合变频控制、 调速等需求。
认识工业应用
了解电动机在各种工业应用中的 作用，如机器人、自动化生产线、 水泵、风扇等，掌握电机在运行 中的特性和相应的控制方法。
电机与电力拖动控制系统教学设计
电机与电力拖动控制系统教学设计一、前言随着科技的不断进步，电力拖动控制系统在现代工业中变得越来越普遍，其在物流、制造等方面的应用广泛。
因此，对于工程技术人才而言，掌握电机与电力拖动控制系统的知识显得尤为重要。
为此，本文旨在设计一份以电机与电力拖动控制系统为主要内容的教学方案，以提高学生的实践能力和综合素质。
二、教学目标1.掌握电机的基本结构、工作原理和分类，能够对主要性能参数进行分析和评估，如功率、效率、转矩等。
2.掌握电力拖动控制系统的基础概念，能够设计和调试最基本的电力拖动控制系统，如交、直流电机的启动、刹车、变速等。
3.掌握电力拖动控制系统的先进技术，能够应用现代电力电子元器件及控制方法对电机进行控制，并进行系统优化与集成。
4.培养学生实践创新能力、团队协作能力和解决问题的能力。
三、教学方法1. 理论授课通过讲授电机与电力拖动控制系统相关理论知识和技术原理，使学生理解基本概念和基础知识，提高其对电机工作原理和电力拖动控制系统的了解，并为后续课程实验奠定基础。
2. 实验操作通过组织实际的单片机控制系统及单片机程序设计实验操作，加深学生对电机与电力拖动控制系统的理解，提高其实践能力和操作技能，培养学生团队合作能力及处理问题的能力。
实验操作主要包括电机启动和刹车、电机转速调节、电机正反转控制等。
3. 课程设计通过小组合作设计一个完整的电力拖动控制系统，包含电机、传动装置、电力拖动控制器等模块，由小组成员共同决定相关参数设定，充分发挥每个人的特长，进行系统集成及应用优化的设计，培养学生创新精神和团队合作精神。
四、教学内容1. 电机基础知识1.电机的概念及分类2.电机的基本结构及工作原理3.电机主要性能参数分析2. 电力拖动控制系统基础知识1.电力拖动系统的概念及组成2.电机启动、刹车、转速调节3.电机正反转控制3. 先进电力拖动控制技术1.电力电子元器件应用2.高级控制算法3.最新发展趋势和应用案例五、教学评估通过期末考试、课程设计报告、实验报告及日常表现等综合评估学生的实际能力和学习成果。
电力拖动自动控制系统 教案
电力拖动自动控制系统1. 介绍1.1 任务背景电力拖动自动控制系统是一种能够通过电力传动实现自动控制的技术系统。
该系统通过电动机驱动机械传动装置，实现对机械设备的运动控制和工作过程的自动化。
在工业生产中，电力拖动自动控制系统被广泛应用于各种生产过程中，提高了生产效率、质量和安全性。
1.2 目标本教案旨在介绍电力拖动自动控制系统的原理、应用和发展趋势，帮助学生理解和掌握该技术的基本概念、工作原理和应用场景，并培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。
2. 原理2.1 电力拖动原理电力拖动自动控制系统的核心是电动机，通过电动机的转动来驱动机械设备。
电动机将电能转化为机械能，通过机械传动装置将动力传递给工作设备。
电动机的转速和扭矩可以通过控制电机的电压、电流等参数来实现调节。
2.2 控制原理电力拖动自动控制系统通过控制电动机的参数来实现对设备的自动控制。
控制系统可以根据预设的工艺要求和工作条件，自动调节电动机的转速、运行时间等参数。
控制系统通常包括传感器、执行器、控制器和人机界面等组成部分。
3. 应用3.1 工业应用电力拖动自动控制系统在工业领域有广泛的应用，例如生产线上的输送系统、机械加工设备、装配线等。
通过电力拖动自动控制系统，可以实现设备的精确控制，提高生产效率和质量，同时减少人力投入和工作风险。
3.2 交通运输应用电力拖动自动控制系统在交通运输领域也有重要的应用。
例如，电动车、地铁、高铁等交通工具都采用了电力拖动自动控制系统来驱动车辆。
通过该系统，可以实现对车辆的自动运行、刹车和悬挂等控制，提高了交通运输的安全性和舒适性。
4. 发展趋势4.1 智能化随着人工智能和物联网技术的发展，电力拖动自动控制系统也呈现出智能化的趋势。
未来的电力拖动自动控制系统将更加智能化，能够自动学习和优化控制策略，实现更高效、更精准的控制。
4.2 节能环保电力拖动自动控制系统也将朝着节能环保的方向发展。
通过优化控制策略和节能设备的应用，可以减少能源消耗和环境污染，实现可持续发展。
电机拖动与控制-教案
电机拖动与控制-教案章节一：电机的基本概念教学目标：1. 了解电机的基本概念和分类。
2. 掌握电机的运行原理和特性。
教学内容：1. 电机的定义和作用。
2. 电机的分类：直流电机、交流电机、同步电机、异步电机。
3. 电机的运行原理：电磁感应原理、电流产生磁场的原理。
4. 电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。
教学方法：1. 讲授法：讲解电机的基本概念、分类和运行原理。
2. 案例分析法：分析不同类型电机的运行原理和特性。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对电机基本概念的理解。
2. 小组讨论：让学生分析不同类型电机的特性差异。
章节二：直流电机教学目标：1. 了解直流电机的基本结构和特点。
2. 掌握直流电机的运行原理和特性。
教学内容：1. 直流电机的基本结构：定子、转子、换向器、电刷。
3. 直流电机的运行原理：励磁原理、电流产生的磁场与转子之间的相互作用。
4. 直流电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。
教学方法：1. 讲授法：讲解直流电机的基本结构、特点和运行原理。
2. 实验演示法：展示直流电机的运行原理和特性。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对直流电机基本结构和特点的理解。
2. 实验报告：评估学生对直流电机运行原理和特性的掌握。
章节三：交流电机教学目标：1. 了解交流电机的基本结构和特点。
2. 掌握交流电机的运行原理和特性。
教学内容：1. 交流电机的基本结构：定子、转子、感应器、电刷。
2. 交流电机的特点：运行稳定、高效节能、易于维护。
3. 交流电机的运行原理：电磁感应原理、电流产生的磁场与转子之间的相互作用。
4. 交流电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。
教学方法：1. 讲授法：讲解交流电机的基本结构、特点和运行原理。
2. 实验演示法：展示交流电机的运行原理和特性。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对交流电机基本结构和特点的理解。
2. 实验报告：评估学生对交流电机运行原理和特性的掌握。
电机拖动与控制教案
一、组织教学清点上课人数维持课堂纪律二、新课引入1、直流电机在生活中的运用，电机的优点缺点。
2、直流电机的分类三、新课讲授（一）、直流电机的基本工作原理1、直流电动机的基本工作原理直流电动机的工作原理，可以用一个简单的模型来说明。
图1-1是一台最简单的直流电动机的模型。
N和S是一对固定的磁极，可以是电磁铁，也可以是永久磁铁，磁极之间有一个可以转动的金属圆柱体，称为电枢铁心。
加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过电流的方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。
这就是直流电动机的基本工作原理。
2、直流发电机的基本工作原理直流发电机的模型与直流电动机相同，不同的是电刷上不加直流电压，而是用原动机拖动电枢朝某一方向，例如朝逆时针方旋转，如图1-2所示。
这时导体ab和cd分别切割N极和S极下的磁感应线，产生感应电动势，电动势的方向用右手定则确定。
从以上分析看出：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，电机的实际运行方式取决于外界不同的条件。
将直流电源加于电刷，输入电能，将电能转换为机械能，作电动机运行；如用原动机拖动直流电机的电枢旋转，输入机械能，将机械能转换为直流电能，从电刷上引出直流电动势，作发电机运行。
同一台电机，既能作为电动机运行，又能作为发电机运行的原理，称为电机的可逆原理。
（二）、直流发电机的结构及铭牌 1、结构从直流电动机和直流发电机工作原理示意图可以看出，直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。
（1）定子直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场。
由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。
（2）转子运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢。
由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
(完整版)电力拖动控制线路与技能训练教案全
绪论一、电力拖动及其组成电力拖动：指用电力拖动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。
1．电力拖动系统的组成（１）电源：是电动机和控制设备的能源.（２）电动机：是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。
（３）控制设备：用来控制电动机的运转。
（４）传动机构：是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置.2．电力拖动的特点（１）方便经济（２）效率高（３）调节性能好（４）易于实现生产过程的自动化3．电力拖动的了展过程电力拖动的发展过程经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动。
（１）成组拖动：由一台电动机拖动传动轴,再由传动轴通过传动带分别拖动多台生产机械.（２）一台拖动：由一台电动机拖动一台生产机械。
（３）多电动机拖动：一台生产机械中由多台电动机分别拖动不同的运动部件的拖动方式。
二、本课程的性质、内容、任务和要求第一单元常用低压电器及其拆装与维修概述电器:凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电路现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器.低压电器:工作在交流额定电压1200Ｖ及以下、直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。
一、低压电器的分类、产品标准和常用术语１．分类３．常用术语(１）通断时间:从电流开始在开关电器一个极流过瞬间起，到所有极的电弧最终熄灭瞬间为止的时间间隔。
（２）分断能力：开关电器在规定的条件下，能在给定的电压下分断的预期分断电流值。
二、低压电器型号组成形式见书Ｐ５课题一低压开关一、刀开关１．开启式负荷开关（胶盖刀开关、闸刀开关）（１）型号含义（２）结构（３）选用１）用于照明和电热负载时，选用额定电压220V或250V,额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开头.２）用于控制电动机的直接启动和停止时,选用额定电压380V或500V，额定电流不小于电动机额定电流３倍的三极开关。
（４）安装与使用１）必须垂直安装,且合闸状态时手柄朝上。
电机与拖动实验授课教案
电机与拖动实验授课教案实验⼀认识实验⼀、实验⽬的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、实验内容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。
三、实验步骤1、由实验指导⼈员介绍DDSZ-1型电机及电⽓技术实验装置各⾯板布置及使⽤⽅法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2、⽤伏安法测电枢的直流电阻图2-1 测电枢绕组直流电阻接线图3、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最⼤值来选择，变阻器根据实验要求来选⽤，并按电流的⼤⼩选择串联、并联或串并联的接法。
（1）电压量程的选择如测量电动机两端为220V的直流电压，选⽤直流电压表为1000V量程档。
（2）电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选⽤直流安培表的5A量程档；额定励磁电流⼩于0.16A，选⽤直流毫安表的200mA量程档。
（3）电机额定转速为1600r/min，转速表选⽤1800r/min量程档。
（4）变阻器的选择变阻器选⽤的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最⼤的电流来确定，电枢回路R1可选⽤D44挂件的1.3A的90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路R f1可选⽤D44挂件的0.41A 的900Ω与900Ω串联电阻。
4、直流他励电动机的起动准备5、他励直流电动机起动步骤四、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻R f1调⾄最⼩，先接通励磁电源,使励磁电流最⼤,同时必须将电枢串联起动电阻R 1调⾄最⼤,然后⽅可接通电枢电源。
电力拖动控制线路教案
电力拖动控制线路教案教案标题：电力拖动控制线路教案教案目标：1. 了解电力拖动控制线路的基本原理和组成部分。
2. 掌握电力拖动控制线路的工作原理和操作方法。
3. 能够设计和搭建简单的电力拖动控制线路。
教案内容：一、引入（5分钟）1. 引导学生回顾电力拖动的概念，并提出电力拖动控制线路的重要性和应用领域。
二、理论讲解（20分钟）1. 介绍电力拖动控制线路的基本原理和组成部分，包括电动机、电源、控制器、传感器等。
2. 解释电力拖动控制线路的工作原理，包括信号传输、控制逻辑和反馈机制等。
三、案例分析（15分钟）1. 分析一个实际的电力拖动控制线路案例，解释其中的关键问题和解决方法。
2. 引导学生思考如何根据实际需求设计和优化电力拖动控制线路。
四、实践操作（30分钟）1. 提供一套简单的电力拖动控制线路实验装置，包括电动机、控制器和传感器等。
2. 指导学生进行实际操作，包括线路的搭建、参数设置和调试等。
3. 引导学生观察和记录实验结果，并分析其中的问题和改进方法。
五、总结与评价（10分钟）1. 总结电力拖动控制线路的基本原理和操作方法。
2. 鼓励学生分享实践操作中的心得体会和问题解决经验。
3. 对学生的实践表现进行评价和反馈，鼓励他们继续深入学习和探索。
教案特点和指导建议：1. 结合理论讲解和实践操作，提高学生的理论应用能力和实际操作能力。
2. 引导学生思考和分析实际问题，培养解决问题的能力和创新思维。
3. 鼓励学生进行小组合作，促进彼此之间的交流和合作能力。
4. 根据学生的实际水平和学科要求，适当调整教案内容和难度。
希望以上教案建议和指导能对您的教案撰写有所帮助。
如有需要，欢迎进一步咨询。
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磁通量的计算
教学过程
设计
1.简单复习下上一节的内容
2.感应时势的分析、讲解
3.磁通量的计算方法
4.电磁转矩的计算方法
5.布置例题计算
6.总结本节课的内容，提出要求
7.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
1---8、9、
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
1
重点
电力拖动系统运动方程式
难点
各转矩正负号确定的规则
教学过程
设计
1.复习下上一章的内容
2.讲解电力拖动系统运动方程式
3.讲解运动方程中各转矩正负号确定的规则
4.总结本节课的内容，提出要求
5.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
教学
目标
1.明白固有机械特性、人为机械特性
2.掌握电力系统稳定运行条件
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.固有机械特性
2.人为机械特性
1
3.电力系统稳定运行条件
1
重点
固有机械特性
难点
电力系统稳定运行条件
教学过程
设计
1.简单复习下上一节的内容
2.讲解他励直流电动机的机械特性的一般表达方式
3.讲解他励直流电动机的固有机械特性
1
重点
本课程的性质、任务、特点和分析方法
难点
本课程的分析方法
教学过程
设计
1.观一些有关电机的录像
2.讲解电机所拖动的作用
3.让同学们自己讨论，在自己的头脑中电机是怎样发展过来的
4.简单介绍电机的分类、电力拖到系统的组成
5.重点讲解本课程的性质、任务，还有我们用什么方法才能比较快地掌握它
6.布置预习下一节课的内容
章节名称
（课题）
第2章直流电动机的电力拖动
2.2生产机械的负载转矩特性
教学
目标
1.明白他励直流电动机的恒转矩负载特性、恒功率负载特性和风机泵负载特性
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.恒转矩负载特性
2.恒功率负载特性
3.风机泵负载特性
1
重点
恒转矩负载特性
难点
恒功率负载特性
教学过程
设计
1.简单复习下上一节的内容
1
重点
直流电机的工作原理，和定、转了结构
难点
直流机的电枢绕组
教学过程
设计
1.观看直流电机制造过程录像片
2.简单介绍直流电机的用途
3.讲解直流电机的物理模型
4.讲解直流发电机的工作原理
5.简单介绍直流电机的结构
问题:A.定子主要包括那些部分?
B.转子主要包括那些部分?
6.总结本节课的内容，提出要求
7.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
第1章直流电机
1.1直流电机的结构和工作原理
教学
目标
1.了解直流电机的用途；
2.掌握直流发电机和直流电动机基本工作原理与结构；
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.直流电机的工作原理
1
2.直流电机的结构
1---12、15、16
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
第2章直流电动机的电力拖动
2.1电力拖动系统的运动方程
教学
目标
1.掌握电力拖动系统运动方程式
2.掌握电力拖动系统运动方程中各转矩正负号确定的规则
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.直流电动机的基本方程
2.直流电动机的工作特性
2.讲解直流电动机的电压方程、转矩方程、功率方程
3.直流电机的额定电动势、额定电磁转矩和额定效率的计算
4.讲解直流电动机转速特性、转矩特性和效率特性
5.布置例题计算
6.总结本节课的内容，提出要求
7.对本章作一次总结，考查学生的掌握情况
8.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
绪论
教学
目标
1.了解电机及电力拖动技术的发展；
2.明确课程的性质、课程所涵盖的内容、学完本课程后所达到的要求。
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.电机拖动与控制在国民经济中的作用
2.电机及电力拖动发展概况
1
3.电机的分类及电力拖动系统的组成
4.本课程的性质、任务和学习方法
章节名称
（课题）
第1章直流电机
1.4直流电动机的工作选择性
教学
目标
1.掌握直流电动机的基本方程
2.掌握直流电动机的工作特性
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.直流电动机的基本方程
1
2.直流电动机的工作特性
1
重点
直流电动机的转速特性、转矩特性和效率特性
难点
直流电动机的效率特性
教学过程
设计
1.简单复习下上一节的内容
教学手段
板书和多媒体、实物相结合的教学方法
作业
1---1、2、4、
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
第1章直流电机
1.2直流电机的磁场
教学
目标
1.掌握直流电动机的励磁方式
2.掌握电枢反应和换向
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.直流电机原励磁方式
2.直流电机的电枢反应
1
3.直流电机的换向
1
重点
直流电机的电枢反应
难点
直流机的磁场
教学过程
设计
1.回忆一下中学是学过的有关电磁方面的知识
2.讲解直流电机的励磁方式
3.讲解直流电机的空载磁场
4.讲解直流电机的电枢反应
5.直流电机的换向过程，影响换向的电磁原因和改善换向的方法
6.总结本节课的内容，提出要求
7.布置预习下一节
教学手段
4.讲解固有机械特性的计算绘制
5.简单介绍几种人为特性
6.布置例题计算
7.总结本节课的内容，提出要求
8.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
2---4、5、
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
第2章直流电动机的电力拖动
2.4他励直流电动机的启动
2.讲解恒转矩负载特性
3.讲解恒功率负载特性
4.讲解风机泵负载特性
4.总结本节课的内容，提出要求
5.布置预习下一节
教学手段
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
2---1、2、3
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节名称
（课题）
第2章直流电动机的电力拖动
2.3他励直流电动机的机械特性
教学
目标
1.掌握他励直流电动机的直接启动、降压启动、串电阻启动
教学内容
板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法
作业
1---7、
教研室
主任
（签字）
课程：电机拖动与控制班级：13矿机3班
章节ห้องสมุดไป่ตู้称
（课题）
第1章直流电机
1.3直流电机的感应电动势和电磁转矩
教学
目标
1.明白电枢绕组的感应电动势
2.掌握电磁转矩
教学内容
与
学时分配
容
学时
1.感应时势
1
2.电磁转矩
1
重点
额定电磁转矩的计算