机电传动控制实验大纲
《机电传动控制与PLC技术》---实验教学大纲
《机电传动控制与PLC技术》课程实验教学大纲课程名称 机电传动控制与PLC技术课程学时 40课程学分 2.5课程属性 专业选修课适用专业 自动化、电气工程及其自动化专业课程性质 非独立设置的实验课程先修课程电机学、电机与拖动、工厂供电等一、课程简介本课程主要介绍常用控制电器的结构、原理、用途及型号 电气控制的基本线路 典型生产设备电气控制系统 PLC的基本原理 三菱PLC的基本指令及顺序控制指令、功能指令 PLC的通信与联网技术 PLC正确选用及PLC控制系统的简单设计。
二、课程实验目的1、进行实验基本技能的训练2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识 培养解决实际问题的能力3、培养实事求是、严肃认真细致踏实的科学作风和良好的实验习惯 为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。
三、实验方式及基本要求电气控制实验要求3-4人一组 按要求完成规定的实验项目 PLC实验要求单人单机实验 按要求完成规定的实验项目。
要求能独立完成规定的实验项目 学会继电接触器控制线路的分析和设计方法 会观察实验现象 会设计简单的控制险路 有解决简单控制线路故障的能力 掌握编程器、编程软件的使用 能阅读和分析实际PLC程序与梯形图 能进行简单的程序设计 运行、调试、维护可编程序控制器系统。
四、实验报告要求实验报告是实验工作的全面总结 要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来 报告要求简明扼要 字迹工整 分析合理。
图表整齐清楚 线路图要用铅笔及绘图仪器绘制 不应徒手描画。
报告包括以下几项内容1、实验名称、专业、班级、姓名、同组者名称、实验台号、实验日期、交报告日期。
2、实验目的3、实验线路图4、实验设备5、根据实验指导书要求 完成程序设计 并上机调试 整理实验内容。
6、对实验结果进行分析讨论并回答试验指导书所提出的问题。
五、考试考核方法与规定实验实行单人单机逐人考核 现场完成程序设计、输入、调试运行 并回答问题。
考核成绩占实验成绩的50% 实验出勤占实验成绩的30% 实验报告占实验成绩的40% 由每一次实验签到、实验报告成绩构成 缺少此项不得分。
《机电传动控制》实验指导书
《机电传动控制》实验指导书实验一、锯齿波触发电路的调试实验目的1. 熟悉锯齿波触发电路的工作原理，掌握各主要元件的作用并观察各主要点的波形。
2. 掌握锯齿波触发电路的调试方法和同步定相方法。
锯齿波触发如下图所 示。
实验线路及原理三、实验内容1） 锯齿波同步移相触发电路的调试。
2） 锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
四、实验方法1. 按图实2-1接通各直流电源及同步电压，选定其中一块触发 器（如1CF ）,检查RR 〜RP 3电位器当顺时针旋转 时，相应的锯齿波斜率应上升，直流偏移 电压U b 的绝对值应增加，控制电压 U C 也应增加。
2. 用双踪示波器检查各主要点波形 1）同时观察同步电压和“ 1”点的电压波形，了 解“1”点波形形成的原因。
—T0.13Fi-l5V+ 15V6.2 kGRP3.3 < J-r- 1I2kn 霊Vh0 jyF川2）观察“1”、“ 2点的电压波形，了解锯齿波宽度和“ 1”点电压波形的关系。
3）调节电位器RP1,观测“ 2”点锯齿波斜率的变化。
4）观察“ 3”〜“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。
5）调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零（将电位器RP2顺时针旋到底），用示波器观察同步电压信号和“ 6”点U6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP3 电位器），使a =170°,其波形如下图所示。
锯齿波同步移相触发电路6）调节Uct （即电位器RP2）使a =60°,观察并记录U1〜U6及输出“ G K”脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中（可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“ t/DIV ”微调旋钮旋到校准位置）。
u t 1 5宽度（ns）五、实验报告1）整理、描绘实验中记录的各点波形，并标出其幅值和宽度。
总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在Uct=0的条件下，使a =90°,如何调整？三锯齿波排对图3)讨论、分析实验中出现的各种现象。
《机电传动控制》实验指导书.
《机电传动控制》实验指导书刘丽萱何家强编写中国石油大学（北京）机电工程学院电子系2007年2月目录第一章DDSZ-1型电机及电气技术实验装置简介 (2)第二章实验装置安全操作说明 (6)第三章机电传动控制实验内容 (8)§3.1 实验一直流并励电动机的工作特性 (8)§3.2 实验二三相鼠笼异步电动机的起动与工作特性 (14)§3.3 实验三三相异步电动机的继电接触控制线路 (20)§3.4 实验四PLC学习机使用及电机控制 (25)§3.5 实验五交通信号灯控制 (27)§3.6 实验六三相异步电机变频调速实验 (28)附录1 〈机电传动控制〉实验须知 (36)附录2 TVT-90A1箱式PLC学习机 (40)第一章DDSZ-1型电机及电气技术实验装置简介一、实验装置介绍(1) 实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成本课程所开设的主要实验项目。
(2) 实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。
图1-1 DDSZ-1 电机及电气技术实验装置外形图(3) 装置布局合理，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成该设备损坏；电路连接方式安全、可靠、迅速、简便；除电源控制屏和挂件外，实验桌上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便；实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。
实验装置外形如上图1-1 .二、交流及直流电源操作说明实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。
（1）开启三相交流电源的步骤为：1）开启电源前。
要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”断的位置。
《机电传动控制》课程教学大纲(本科)
机电传动控制Electro-mechanical Driving Control课程编号：03410084学分：2学时：32（其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时：课外：）先修课程：电工技术、电子技术适用专业：机械设计制造及自动化教材：《机电传动控制》，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月一、课程的性质与任务机电传动控制是机械电子工程、机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课程。
通过学习，使学生掌握机械装备的电气传动与控制系统的设计、使用和维护，掌握机电一体化技术所需的强电控制知识，包括电机、传动控制、可编程序控制器、接触器-继电器控制、电力电子技术基础等方面的基础知识，并为学习后续课程垫定基础。
通过实验，使学生了解和掌握机械装备的电气传动和控制系统设计、使用，掌握实验的基本方法和技能，学会使用有关设备和仪器，以及实验数据的处理方法，着重培养学生的实际动手能力及综合运用所学知识分析和解决一般技术问题的能力。
二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑（一）课程目标课程目标1:能够在充分了解直流电动机、交流电动机和控制电动机工作特性的基础上，选择合适类型的电动机并建立相应的机电控制系统，使之能工作在稳定平衡的工作状态之下，完成对应的控制目标。
课程目标2：能够基于科学原理并采用科学方法，制定电动机性能测试及控制方面的实验方案, 并能对实验数据进行科学的分析和处理。
课程目标3：能够正确认识在充分了解电动机及其控制系统在生产和实际生活中的应用及其对于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。
（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求4和毕业要求6：1.毕业要求2-2：能够针对机械设计、制造及其自动化领域或系统的复杂工程问题，选择正确、可用的数学模型。
占该指标点达成度的20%；2.毕业要求4-2：能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方案。
《机电传动控制》教学大纲
《机电传动控制》教学大纲大纲说明课程代码：3335030总学时：48学时（讲课42学时，实验6学时）总学分：3课程类别：专业模块选修课适用专业：机械设计制造及其自动化预修要求：《电工技术》、《电子技术》、《自动控制原理》一、课程的性质、目的、任务：1.性质《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的专业方向模块选修课。
2•目的《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课，属专业技术基础课，其目的是培养机械设计制造及其自动化专业的学生掌握机电传动控制技术，掌握实际的工程应用能力，学会解决工业电气控制中实际问题的能力。
增强学生的就业竞争能力。
3.任务二、本课程的主要任务是使学生：1.掌握用系统的观点如何分析机电传动控制系统。
2•具备分析、设计机电传动控制系统的能力。
3•正确运用理论解决实际问题的能力。
三、课程教学的基本要求：本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试等。
通过各个教学环节重点培养学生分析问题和解决问题的能丿h实I示应用能丿J。
1•教学方法和教学手段的建议：本课程教学环节包括：课堂讲授、工程应用实例讨论、课外作业和实验等。
通过各个教学环节的教学重点培养学生的自学能力、理论联系实际的能力和解决实际工程问题的能力。
采用启发式教学，鼓励学生开展课堂讨论，提出不同方法。
采用电子教案、多媒体教室；适当引入计算机辅助电子设计软件；使学生建立机算机仿真在概念。
实验是本课程的重要教学环节，通过实验，深化和扩展对课程内容的理解，培养实际动手的能力。
2.实验要求：实验是《机电传动控制》课程的重要教学环节，通过实验，加深学对课程内容的理解，掌握对机电传动控制的实际运用能力。
实验要求学生实验前认真准备，完成实验预习报告（对设计性实验需提交实验方案）；实验时积极思考,多动手，学会正确使用常用的机床电器和电动机等电器的使用方法，能正确联接电路，了解机电传动中常见的传动方式，学会电动机传动系统的参数调整方法；实验后要对实验现象和实验数据认真整理分析，编写出整洁的实验报告。
《机电传动控制》实验报告
《机电传动控制》实验报告本次实验是关于机电传动控制的，实验主要通过使用PLC编程，控制步进电机和气缸来实现控制目标。
本次实验中，我们学习了PLC编程的基本原理，学习了步进电机的工作原理，并使用PLC编程实现了步进电机的控制。
同时，我们还学习了气缸的工作原理，并使用PLC编程实现了气缸的控制。
实验一：步进电机控制实验本实验的目的是学习步进电机的工作原理，并实现步进电机的控制。
步进电机是一种能将电脉冲信号转换为机械角度运动的电动机。
步进电机的优点是，能够实现准确的位置控制和精细的运动控制。
在本实验中，我们使用连接在PLC输出模块上的步进电机来进行控制。
实验步骤1.将PLC程序下载进PLC控制器中，并将输出模块连接到步进电机。
2.在PLC编程软件中进行编程，设置电机的工作方式和实现的目标。
3.在PLC编程软件中进行调试，检查程序是否正确。
4.进行实验，观察步进电机的运动，并检查控制效果是否达到预期。
实验结果我们实现了通过PLC编程控制步进电机的目标，步进电机实现了预期的运动轨迹，并在程序执行的过程中能够准确地控制步进电机的转动速度和方向。
本实验的目的是学习气缸的工作原理，并实现气缸的控制。
气缸是一种利用压缩空气作为动力源的机械装置，通过压缩空气产生的动力驱动气缸的运动。
气缸广泛应用于自动化生产线上，能够实现快速、高效的控制目标。
总结本次实验学习了PLC编程的基本原理，并应用PLC编程实现了对步进电机和气缸的控制。
在实验过程中，我们遇到了一些问题和挑战，但通过团队合作和认真地解决问题，最终成功地完成了实验任务。
通过本次实验的学习，我们加深了对机电传动控制的理解和掌握，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
《机电传动控制》实验指导书
调节R1使电枢电流达到0.2A（如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行，如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），改变电压表量程为20V，迅速测取电机电枢两端电压UM和电流Ia。将电机转子分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取UM、Ia，填入表1-1。
六．注意事项
1．直流他励电动机起动时，须将励磁电源调到最大，先接通励磁电源，使励磁电流最大，同时必须将电枢电源调至最小，然后方可接通电源，使电动机正常起动，起动后，将电枢电源调至220V，使电机正常工作。
2．直流他励电机停机时，必须先切断电枢电源，然后断开励磁电源。同时，必须将电枢电源调回最小值，励磁电源调到最大值，给下次起动作好准备。
b．从数字转速表上观察电机旋转方向，若电机反转，可先停机，将直流电动机电枢或励磁两端接线对调，重新起动，则电机转向应符合正向旋转的要求。
d．调节电动机电枢电源至220V，再调节电动机励磁电流，使电动机（发电机）转速达到1600r/min（额定值），并在以后整个实验过程中始终保持此额定转速不变。
e．调节发电机励磁电流，使发电机空载电压达UO=1.2UN（240V）为止。
2．在控制屏上按次序悬挂NMEL-13C、NMEL-03/4组件，并检查NMEL-13C和M01直流电机测功机的连接。
3．用伏安法测电枢的直流电阻，接线原理图见图1-1。
R：可调电阻箱（NMEL-03/4）中的单相可调电阻R1。
V：直流电压表
A：直流安培表
（1）经检查接线无误后，直流电动机电枢电源调至最小，R1调至最大，直流电压表量程选为300V档，直流电流表量程选为2A档。
机电传动控制大纲
《机电传动控制》教学大纲课程名称：机电传动控制学分：3.5 总学时：56 讲课学时：48 实验学时：8考核方式：考试先修课程：电路，模拟电子技术、数字电子技术等适用专业：机械电子开课系或教研室：机械电子教研室（一）课程性质与任务1．课程性质：本课程是机械电子工程专业的专业任选课（专业核心课）。
2．课程任务：本课程是使学生了解机电传动的一般知识；掌握直流电机和交流电机的工作原理、机械特性，启动、调速、制动特性极其应用知识；了解控制电机与特种电机的工作原理、特性及应用；了解典型生产机械常用的低压电器；掌握继电器－接触器控制的基本线路和设计方法；掌握晶闸管元件的工作原理和现代电力电子技术在机电传动中的应用；了解交流和直流调速的原理。
（二）课程教学基本要求理论课时：48学时实验：8学时成绩考核形式：闭卷考试。
平时10%，作业10%，实验10%，考试70%（三）课程教学内容第一章绪论本章简要介绍机电传动控制技术的发展。
第二章机电传动系统的静态与动态特性本章简要介绍机电传动系统静态与动态特性的概念，机电传动系统的运动方程，典型生产机械的负载特性，机电传动系统稳定运行的条件。
应重点掌握的内容：机电传动系统的运动方程，典型生产机械的负载特性。
第三章直流电机的工作原理及特性本章主要介绍直流电机的结构、工作原理和机械特性，直流他励电动机的启动特性、调速特性和制动特性。
应重点掌握的内容：直流电机的机械特性，直流他励电动机的启动、调速和制动特性。
第四章交流电动机的工作原理及特性本章主要介绍三相异步电动机的结构、工作原理，三相异步电动机的定子和转子电路分析，三相异步电动机的转矩及机械特性，三相异步电动机的启动、调速和制动特性，单相异步电动机和同步电动机的特性。
应重点掌握的内容：三相异步电动机的转矩及机械特性，三相异步电动机的启动和调速特性。
第五章控制电机与特种电机本章主要介绍交流、直流伺服电动机，力矩电动机，小功率同步电动机，步进电动机，测速发电机，自整角机，直线电动机的原理、特性和使用方法。
《机电传动控制》实验教学大纲
《机电传动控制》实验教学大纲课程代码：课程负责人：课程中文名称：机电传动控制课程英文名称：Mechanical and electrical transmission control课程类别：必修课程学分数：2课程学时数：36（其中实验学时6学时）授课对象：本科生本课程的前导课程：电工技术、机械工程控制基础一、实验目的和要求通过实验巩固﹑验证﹑加深和拓宽机电传动控制课程理论教学内容，培养学生的动手能力、理论联系实际的能力以及严谨的科学作风；通过本课程的学习，使学生掌握常用交、直流电机的基本结构、工作原理、运行性能；使学生掌握交流电机、直流电机的工作特性、机械特性的测取方法，培养学生的动手能力及分析问题及解决问题的能力；了解直流电力拖动和交流电力拖动的基础知识，熟悉他励直流电动机和三相异步电动机的起动、制动及调速等各种运行状态。
实验要求：1、学生应根据实验指导书预先熟悉实验内容；2、在实验室进行实验前，首先熟悉实验设备、操作方法以及注意事项等；3、实验小组为3~4人，学生独立操作完成测试系统的组装和连接；4、接通电源，操作仪器设备，记录数据，观察出现的问题并进行修改；5、实验结束后，指导教师检查实验效果，记录检查结果。
二、实验内容与学时分配三、教材与参考书[1] 电机拖动实验指南V3.1，北京精仪达盛科技有限公司，2004[2] 交流调速系统实验指南V3.1，北京精仪达盛科技有限公司，2004[3] 直流调速系统实验指南V3.1，北京精仪达盛科技有限公司，2005[4] 邓星钟，周祖德，机电传动控制，武汉：华中科技大学出版社，2001四、考核方式以百分制计算，实验操作占60%，实验报告占40%。
《机电传动控制》教学大纲
《机电传动控制》教学大纲34 学时，2学分一、课程的性质与任务《机电传动控制》是机械工程及自动化专业的一门必修技术基础课，是学生学习和掌握机械设备电气传动与控制知识的主要途径。
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。
学生学习本课程之前，应修完《电工学原理》、《普通物理》、《控制工程基础》、《机械原理》等课程。
本课程通过课堂讲授、实验及习题等主要教学环节，使学生通过学习本门课程达到以下要求：1).了解机械设备电气传动及控制的作用、特点、历史、现状和未来发展方向，对机电传动控制技术有一个全面、系统的认识。
2).掌握电气传动与控制系统及装置的构成器件的有关必备知识，主要包括各种电动机、电器、PLC控制器、晶闸管等的工作原理、结构特点和工作特性及选用方法。
3).掌握开环和闭环控制系统的实现方法和工作原理，学会分析和使用一般难度的电气传动控制系统和装置的基本方法，初步掌握选用电器元件、装置，设计电气传动控制系统的步骤和方法。
二、课程内容、要求与学时分配《机电传动控制》主要内容：1).机械设备电气传动控制的作用、特点及发展;2).机电传动控制的基础理论知识;3) .交流、直流电动机，控制电动机的工作原理、工作特性、使用方法;4).各种控制电器件的组成工作原理和工作特性、应用;5).继电器逻辑控制系统和PLC原理及应用;6).电动机调速系统的种类、特点、特性及应用;7).伺服控制系统的组成和工作原理。
内容安排及学时分配：第一章概述1学时本章介绍机电传动控制技术的内容、种类、作用、特点及发展概况。
第二章机电传动控制的基础理论4学时●机电传动系统的力学基础●生产机械的机械特性●机电传动系统过渡过程的分析●加快机电传动系统过渡过程的方法第三章电动机7学时●三相交流异步电动机转矩与机械特性●三相交流异步电动机启动、调速、制动特性●单相异步电动机简介●同步电动机简介●直流电动机●常用电动机选择方法第四章控制电动机4学时●交流伺服电动机原理、特点、应用●直流伺服电动机原理、特点、应用●步进电动机原理、特点、应用第五章控制电器4学时●变压器特性、参数、应用●继电器工作原理、性能参数、应用●接触器工作原理、性能参数、应用●主令电器工作原理、性能参数、应用●行程开关工作原理、性能参数、应用●指示电器工作原理、性能参数、应用●传感器的种类及作用第六章继电器—接触器控制系统4学时●继电器—接触器控制的常用基本线路●继电器—接触器控制线路设计方法简介●可编程序控制器第七章传动控制系统8学时●电力电子学简介●脉宽调制技术●直流电动机单闭环调速系统●直流电动机双闭环调速系统●直流电动机可逆调速系统●晶体管脉宽调速系统●晶闸管交流调压调速系统●交流电动机变频调速系统●步进电动机传动与控制第八章实例分析2学时三、课程的其它教学环节本着保证理论教学水平，加强和提高学生从事工程实际工作能力的精神，本课程拟设立较多的实验学时。
机械电子工程教学大纲 机电传动控制实验教学大纲(2017)
机电传动控制课程实验教学大纲大纲制定（修订）时间： 2017年7月课程名称：机电传动控制课程编码： 010131020课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：机械设计制造及自动化机械电子工程课程总学时：40实验（上机）计划学时：8开课单位：机械工程学院一、大纲编写依据1.机械设计制造及自动化2017版教学计划、机械电子工程2017版教学计划；2.机械设计制造及自动化、机械电子工程专业《机电传动控制》理论教学大纲对实验环节的要求；3.近年来《机电传动控制》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《机械电子工程》是机械设计制造及自动化、机械电子工程重要的专业基础课程；2.本实验项目是《机电传动控制》课程综合知识的运用；3.本实验是一门实践性很强的课程，在机电行业里应用非常广泛，通过实验，不仅巩固学生在课堂上所学的知识，加深对机电传动控制的理解，更重要的是通过实验题目，提高学生的动手能力，增强学生就业的竞争力；4.本实验为后续的《机电传动控制课程设计》和毕业设计等课程有指导意义。
三、本课程实验目的和任务1.掌握机电传动控制系统中固定程序的继电器-接触器控制和可编程序的PLC控制的基本原理、分析方法、设计方法及两者的关系。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力；2.继电器—接触器基本控制环节实验，要求学生加深对元件的外观、动作原理和基本控制环节的工作原理和工作过程的认识，要求学生能够按照原理图自行连线运行；PLC 实验要求学生了解S7-200 PLC的外特性，掌握MicroWIN软件的使用方法、以及I/O口与控制对象的连接和调试方法。
培养学生的动手能力、知识综合能力、创新能力。
提高学生对系统、工程、项目的认识，同时提高学生设计系统、完成工程项目的能力；3.通过综合性、设计性实验训练，使学生掌握继电器—接触器控制电路的接线方法；掌握PLC梯形图的输入、编译、下载和运行监控方法以及I/O口与控制对象的连接和调试方法；掌握工程项目的模拟调试方法。
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《机电传动与控制》实验教学大纲
课程代码：18044333 课程性质：非独立实验课课程分类：专业课程实验学时：8学时
适用专业：机械制造设计及其自动化开课单位：矿业工程系一、实验教学目标
机电传动与控制是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课程，作为实践环节的本实验课，其地位是认识不同类型电机，了解电机控制方法以及实际对电机控制回路进行接线。
通过实验更好地提高学生的实验操作技能和解决实际问题的能力，使学生对实验课的地位得到应有的认识，使学生理解组成机电系统的各个部分是如何工作的，进一步提高学生的动手、动脑能力和理论应用能力，为后继课程的学习打下坚实的基础。
二、主要仪器设备名称
电力拖动试验台
液压试验台
GE实验室柔性生产线
三、实验基本要求
对布置的实验题目能够进行分析，结合实验器材，自行设计方案，在实验装置上调试，实现规定的操作，并写出合乎规范的实验报告。
①实验前必须预习与实验相关的教材内容，了解实验内容，
弄清实验原理。
②实验中，必须熟练掌握单片机实验系统的硬件的连接及使
用，并能熟练使用相应的实验软件，认真调试程序。
③每次实验学生必须完成相应的实验要求才能离开实验室。
④实验完成后必须有该次实验的相应实验报告，报告内容包
括：实验目的，实验原理，实验连线图
⑤每次实验成绩按10分计，依据实验前的预习，实验时的
考勤，实验中的操作，实验后的报告等各部分的完成情况
来计分。
四、实验项目设置与内容
序
号
实验名称实验学时每组人数实验类型开出要求
1 机电控制系统与传动系统认知
实验 2 1 认知必做
2 液压控制回路的搭建
2 1 综合必做
3 三相异步电动机基本控制线
路 2 2 验证必做
4 三相异步电动机的正反转控
制线路 2 2 验证必做
五、实验考核
根据实际操作能力和实验报告综合评定成绩。
实验满分为20分，计入《机电传动与控制》课程的总成绩。
六、教材及主要教学参考书
程宪平，机电传动与控制，华中科技大学出版社，2011年7月（教材）
执笔人：李瑾
附：《机电传动与控制》实验讲义
实验一：机电控制系统与传动系统认知实验
实验目的：认识直流电机，交流电机，步进电机，伺服电机及对应的驱动器与变频器，认识可编程控制器，理解机电系统基本组成及控制原理
实验工具：电梯模型，柔性制造中心，机电装调实训台，三轴运动实训台，变频水泵系统。
实验地点：GE自动化实验室
实验内容：认识柔性制造单元：24V直流电机经过涡轮减速器减速后带动皮带传送装置，传送被加工件；电磁吸和装置、步进电机、直流电机与丝杠
及其他结构件构成了机械臂完成空间移动箱体的功能；直流电机、皮
带及槽轮机构完成放置箱体的功能；电机与气动装置配合完成给箱体
加盖与插销的功能；喷漆装置与加热装置完成喷漆与烘干功能；转盘
与摇臂装置完成传送物件的转弯功能；液压装置完成给箱体盖盖章功
能；光电传感器、霍尔传感器、颜色传感器完成质检功能；最后通过
伺服电机及丝杠传动完成合格品的入库功能；通过气动吸盘与三相异
步电动机将不合格产品抛弃。
柔性制造系统共有13个单元及模块构
成，各个单元通过可编程控制器进行控制，各个控制器之间通过以太
网进行通信。
认识三轴运动实训系统：三轴运动实训系统通过步进电机与丝杠结构进
行运动控制，步进电机是可编程控制器通过控制步进电机驱动器进行
控制，利用此基本原理可实现3D打印，激光雕刻等功能。
认识电梯实训系统：电梯基本原理是通过可编程控制器控制三相异步交
流电动机带动钢丝绳实现电梯的上下运动，通过位置传感器、接触开
关来判断电梯位置，通过拉力传感器判断电梯是否过载，可编程控制
器通过采集电梯按键数据以控制电梯上下运动。
认识机电装调实验台：机电装调试验台是通过可编程控制器对材料进行
分拣，通过霍尔传感器判断材料是否金属，将金属材料分拣出来。
认识变频水泵系统：变频水泵系统通过压力传感器判断水位高低，通过
可编程控制器控制变频器控制三相交流异步电动机转动带动水泵以调
节水箱水位，使水箱保持恒定水位。
实验二：液压控制回路的搭建
实验目的：认识液压控制系统，通过搭建液压控制回路理解控制的基本原理
实验工具：液压试验台，电磁换向阀，液压缸，霍尔传感器
实验地点：液压实验室
实验内容：搭建液压顺序控制回路：
利用霍尔传感器检测液压缸缸体运动位置，将位置信号传送回可编程控制器，可编程控制器依据接收到的位置信号控制两电磁阀的通断
电，以完成下一步动作。
实验三：三相异步电动机基本控制线路
实验目的：1、通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。
2、通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床
控制中的应用。
实验工具：继电接触控制挂箱、三相鼠笼异步电动机
实验地点：电力拖动实验室
实验内容：1、三相异步电动机点动控制线路：
所谓点动控制就是指：按下启动按钮，电动机就得电运转，松开按钮
电动机就失电停转。
这种控制方法常用于电动葫芦、机床托板等的电
机控制。
按图1-1 接线。
接线时，先接控制电路，从熔断器FU4 插孔V 开始，
经按钮SB1 常开、接触器KM1 线圈到插孔W。
线接好经指导老师检查
无误后，再接主电路，它是从220V 三相交流电源的输出端U、V、W 开
始，经三刀开关Q1、熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1 主触点到电
动机M 的三个线端A、B、C 的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。
主电路经检查无误后，按下列步骤进行实验：
(1)按下控制屏上“开”按钮；
(2)先合Q1，接通三相交流220V 电源；
(3)按下启动按钮SB1，对电动机M 进行点动操作，比较按下SB1 和松开SB1时电动机M 的运转情况。
三相异步电动机自锁（长动）控制线路：
所谓电动机自锁控制是指：当按下启动按钮后电动机能够在得电状态下持续运转。
按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。
按图接线，检查无误后，启动电源进行实验：
(1) 合上开关Q1，接通三相交流220V 电源；
(2) 按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M 运转情况；
(3) 按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M 运转情况。
实验四：三相异步电动机的正反转控制线路
实验目的：1、通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理接成实际操作电路的方法。
2、掌握三相异步电动机正反转的原理和方法。
3、掌握手动控制正反转控制、接触器联锁正反转、按钮联锁正反转
控制及按钮和接触器双重联锁正反转控制线路的不同接法，并熟悉
在操作过程中有哪些不同之处。
实验工具：继电接触控制挂箱、三相鼠笼异步电动机
实验地点：电力拖动实验室
实验内容：1、接触器联锁正反转控制线路：
(1) 按下“关”按钮切断交流电源。
按图接线。
经指导老师检查无误
后，按下“开”按钮通电操作。
(2) 合上电源开关Q1，接通220V 三相交流电源。
(3) 按下SB1，观察并记录电动机M 的转向、接触器自锁和联锁触点
的吸断情况。
(4) 按下SB3，观察并记录M 运转状态、接触器各触点的吸断情况。
(5) 再按下SB2，观察并记录M 的转向、接触器自锁和联锁触点的吸
断情况。