电动机与电气控制技术基础
电机与电气控制技术复习
电流保护。
结构：熔体、熔座
熔断器的符号
FU
期末复习
低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于 刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、 失压、过载和短路保护的电器。
低压断路器的符号
期末复习
主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命 令或信号，改变控制系统工作状况的电器。常用的 主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、 主令控制器等。
在绕线型异步电动机转子回路中串入电阻或串附加电动
势等方法调速。
七、直流电动机 弱磁保护，防止飞车
期末复习
低压电器
低压电器：是指工作在直流1500V、交流1200V 及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、 检测、保护、变换、调节等作用的基本器件。
电磁机构：电磁机构是电磁式电器的感测元件，它 将电磁能转换为机械能，从而带动触头动作。
按钮是一种非接触式的检测装置。 红色---停止 绿色---起动
行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号， 以控制机械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式； 按结构分为直动式、滚动式、微动式。
接近开关是一种非接触式的检测装置。
期末复习
电气控制电路设计
电气控制系统图常用的有电气原理图、电器布 置图、电气安装接线图。
期末复习
继电器输入信号输入后，经一定的延时， 才有输出信号的继电器称为时间继电器。对于 电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后， 经一段时间，延时触头状态才发生变化，即触 头延时闭合或断开。
延时方式：通电延时型和断电延时型两种。
时间继电器的符号
期末复习
期末复习
热继电器是电流通过发热元件加热使双金属 片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用 来保护电动机或其它负载免于长期过载以及 作为三相电动机的断相保护，不能用于短路 和瞬时过载保护 。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案
一、教学目标
本课程的目标是培养学生对电机与电气控制技术的基本理论和实际应用有全面的了解，并具备应用该技术进行控制和维修电气设备的能力。
二、教学内容
1.电机基本原理
1.1电机的分类和结构
1.2电机的工作原理
1.3电机的性能指标
2.电气控制技术
2.1电气控制系统的基本要素
2.2电气控制信号的传输与处理
2.3电气控制系统的装置与设备
3.电机控制技术
3.1电机的启动与停止控制
3.2电机速度控制技术
3.3电机转矩控制技术
4.电气设备维修与故障排除
4.1电气设备的维护与保养
4.2电气设备的故障排除方法
4.3常见电气设备故障分析与处理
三、教学方法
1.理论授课：通过讲解和演示，介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理。
2.实验操作：组织学生进行电机启动和停止控制、速度控制以及转矩控制的实验操作。
3.讨论研究：组织学生针对实验操作过程中的问题进行讨论，帮助学生深入理解电机控制技术的原理。
4.实践操作：组织学生对电气设备进行维修，并分析和处理故障。
四、教学评价
1.课堂小测：通过课堂小测测试学生对于电机与电气控制技术的基本知识的掌握程度。
2.实验报告：学生根据实验操作结果撰写实验报告，评价学生对电机控制技术实际应用的能力。
3.报告演讲：学生根据自主选择的课程相关主题进行报告演讲，评价学生对电机与电气控制技术的深入理解和研究能力。
五、教学资源。
电机与电气控制技术(第五版)课件第5章
第三节 熔断器 1
熔断器广泛用于低压供配 电系统和控制系统中。当电路 发生短路或严重过载时，熔断 器自动熔断，从而切断电路， 起到保护作用。
熔断器结构简单，体积小 巧，工作可靠，是电气设备重 要的保护元件之一。
二、熔断器的保护特性及主要参数
第三节 熔断器 2 1. 熔断器的保护特性 表明流过熔体的电流大小与熔体熔断时间之间的关係特性。
第四节 交流接触器1
接触器是一种用途最为广泛的开关电器。它利用电磁、 气动或液动原理，通过控制电路来实现主电路的通断。接触 器具有通断电流能力强，动作迅速，操作安全，能频繁操作 和远距离控制优点，但不能切断短路电流，因此接触器通常 需与熔断器配合使用。接触器的主要控制对象是电动机，也 可用来控制其他电力负载，如电焊机、电炉等。
护。例如接触器、控制继电器、主令电器、起动器、电磁阀等。 (3)按触点动力来源分为手动电器和自动电器。
二、低压电器的性能参数 1.额定绝缘电压 电器最大的额定工作电压 2.额定工作电压 长期工作时能保证电器正常工作的电压值。 3.额定发热电流 长期工作时各部分的温度不超过极限值时流过的最大电流。 4.额定工作电流 能保证电器正常工作的电流值。 5.通断能力 电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。
第六节 继电器2
一.电磁式继电器 电磁式继电器可分电压继电器、电流继电器和中间继电器三种。电磁
式继电器结构、工作原理与接触器相似。
第六节 继电器3
二、时间继电器 1．时间继电器的结构和工作原理 它在电路中起着使控制电路延时动作的作用，即当继电器的感测机构接
收到外界动作信号后，要经过一段时间延时后触点才动作并输出信号去操纵 控制电路。
它由瓷质底座、瓷帽、瓷 套和熔体组成。螺旋式熔 断器具有较好的抗振性能， 灭弧效果与断流能力均优 于瓷插式熔断器，被广泛 用于机床电气控制设备中
《电机与电气控制》说课
PLC编程实验
PLC基础编程实验
通过实验了解PLC的基本编程语言和逻辑控 制算法，掌握PLC编程的基本方法和技巧。
PLC高级编程实验
通过实验了解PLC的高级编程语言和控制算 法，掌握复杂逻辑控制和过程控制的应用技
巧。
变频器应用实验
变频器基础应用实验
通过实验了解变频器的工作原理和基本应用，掌握变频器的参数设置和运行调试方法。
3
电机制动控制电路
通过在电机两端并联电阻，实现电机制动控制。
步进电机控制电路
单片机控制步进电机
通过单片机输出脉冲信号，控制步进电机的转动角度 和速度。
驱动器控制步进电机
通过驱动器对步进电机进行功率驱动，实现电机的连 续或步进转动。
编码器反馈控制
通过编码器检测电机的转动角度和速度，实现电机的 闭环控制。
掌握电机与电气控制的基本理论和实践技能 培养学生分析和解决实际问题的能力 提升学生的职业素养和创新意识
课程内容
电机原理及应用 电机的分类、工作原理和应用场景 电机的控制方法和调速技术
课程内容
01
电气控制技术
02
电气控制系统的组成和设计原则
常用电气元件的原理和应用
03
课程内容
典型电气控制系统的分析和调试 实践环节
05
课程实践与实验
电机实验
直流电机实验
通过实验了解直流电机的转速、电流、电阻等参数，掌握直流电 机的运转特性和控制方式。
交流电机实验
通过实验了解交流电机的转速、电流、功率等参数，掌握交流电 机的运转特性和控制方式。
步进电机实验
通过实验了解步进电机的转速、电流、脉冲等参数，掌握步进电 机的运转特性和控制方式。
电机与电气控制技术基础
④ 利用式（15-2）求出磁动势IN。
15.1.2 铁心线圈与电磁铁
1．铁心线圈的电磁关系
铁心线圈的电磁关系有两种，一种是用直流来励磁，另一种是用交流励磁。直流励磁的铁心线圈，磁通恒定、电流I的大小只与线圈电阻R有关，功率损耗也只有I 2R，即所谓铜损。而交流铁心线圈的电磁关系与功率损耗等是比较复杂的。它也是变压器与交流电机的基础。
磁饱和性即磁性材料的磁化磁场B（或Φ）随着外磁场H（或I）的增强，并非无限地增强，而是当全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场一致时，磁感应强度B不再增大，达到饱和值。亦即铁磁性材料的磁化曲线是非线性的，如图15-2所示。为了尽可能大地获得强磁场，一般电机铁心的磁感应强度常设计在曲线的拐点a附近。
下面以非匀磁路图15-4的分析与计算为例，介绍其求解磁动势的一般步骤。
① 由于各段磁路的截面不同，而磁通Φ相同，因此各段磁路中的磁感应强度Bi=Φ/Si，由此求得B 1、B 2、及B 0，其中计算B 0时的截面S 0 时，因δ很小，可以也取铁心截面S 2。
② 据各段磁路材料的磁化曲线B=f（H），查得与上述B i对应的磁场度H i。其中空气隙或其它非铁磁材料的磁场强度H 0=B 0/μ0=B 0/4π×10-7（A/m）可以直接计算。
[牛顿] （15-11）
由式（15-11）可知，吸力在零与最大值Fm之间脉动（图15-8）。因而衔铁以两倍电源频率在颤动，引起噪音，同时触头容易损坏。为了消除这种现象，可在磁极的部分端面上套一个分磁坏（图15-9）。于是在分磁坏（或称短路环）中便产生感应电流，以阻碍磁通的变化，使在磁极两部分中的磁通Φ1与Φ2之间产生一相位差，因而磁极各部分的吸力也就不会同时降为零，这就消除了衔铁的颤动，当然也就除去了噪音。
电机与电气控制技术培训教材PPT课件
磁路
I
N
电路 +I _E R
基本定律
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l
S
Φ
B S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l
S
基氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
基氏 电流定律
I
0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流
励磁电流
直流 ---- 直流磁路 交流 ---- 交流磁路
B S
B 的单位：特斯拉（Tesla）
1 Tesla = 104 高斯
单位：韦伯
二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 真空中的磁导率( 0 )为常数
0 4 107 （亨/米）
一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比，
称为这种材料的相对磁导率 r
r
0
r 1 ，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线 圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
磁路小结
直流磁路
I U R
(U不变，I不变）
交流磁路
Φ m
U 4.44
fN
（ U不变时，
Φ m
基本不变）
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
电机与电气控制技术培训教材P P T 课件
第15章 电机与电气控制技术
15.1 磁路与变压器 15.2 异步电动机 *15.3 同步电动机 *15.4 直流电动机 *15.5 控制电机 15.6 电气控制技术基础
电机与电气控制教案(完整版)
课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习导入新课1.什么是三相对称电源？三相对称电源的特点是怎样的？2.什么是功率因数？在工业企业中，各种生产机械为了完成各种工艺过程的要求，大多数需要原动机提供机械能，用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动系统。
从本节课起我们学习生产机械常用电气设备与拖动技术基础。
第四章生产机械常用电气设备与拖动技术基础电动机：使用电能的原电机。
（电能→机械能）电力拖动系统：用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统。
电力拖动系统包括电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。
第一节三相交流异步电动机简介一、三相交流异步电动机的结构和工作原理（一）结构电动机交流电动机同步电动机异步电动机三相异步电动机单相异步电动机三相交流异步电动机由静止部分（定子）和转动部分（转子）组成。
1.定子部分（1）定子铁心定子铁心是电动机磁路的一部分，为减小铁心损耗，一般由0.5mm 的厚硅钢片叠成，安放在机座内，而且在片间用绝缘漆绝缘。
为了冷却铁心，在大容量电机中，定子铁心分成很多段，每两段之间留有通风槽，作为冷却空气的通道。
（2）定子绕组定子绕组是电动机的电路部分，工作时和三相交流电源相接，用以产生三相异步电动机工作所需的旋转磁场。
定子绕组：是由绝缘的铜或铝导线绕成的三相对称绕组、三相绕组在空间上相隔1200,可以接成星形或三角形。
图11-6-2(a)是定子绕组的星形连接图；图11-6-2(b)是定子绕组的三角形连接图。
图11-6-2 定子绕组的星形和三角形连接图2.转子部分转子的主要作用是产生感应电流，形成电磁转矩，以实现机电能量的转换。
（1）转子铁心是电动机的一部分，一般用0.5mm厚硅钢片叠成，套在转轴上并与转轴固定。
（2）转子绕组转子绕组根据结构的不同可以分为笼型转子和绕线转子两种。
笼型绕组及转子笼型转子是在转子铁心的每一个槽中，插入一根裸导条，在铁心两端分别用两个短路环把导条连接成一个整体，形成一个自行闭合的多相短路课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤复习导入新授三相异步电动机的基本组成和各组成部分的作用大家都知道，三相异步电动机接上电源就会旋转，那为什么会转呢？这节课我们就来讨论这个问题。
电机电器及其控制技术
电气工程概论
1
电机是以电磁感应现象为基础实现机械能与 电能之间的转换以及变换电能的机械，包括 旋转电机和变压器两大类。 旋转电机 机电能量转换装置 发电机 机械能→电能 电动机 电能→机械能 变压器 电能变换装置
电气工程概论
2
2.1 电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
定子绕组
转子 机座
电气工程概论
9
电 动 机
电气工程概论
10
变压器
将一种电 压的电能 变换为另 一种电压 的电能的 装置
单相变压器 三相变压器 …
电气工程概论
11
特种电机
1）永磁无刷 电动机
应用： 航空、航天 家用电器 机器人 电动汽车 电动车组 电动舰船 …
电气工程概论
12
特种电机
应用： 工业机械； 轨道交通； 电梯； 航空母舰飞机发 射； 导弹发射架； 电磁推进潜艇； …
1870年
1878年 1880年 1885年 1888年
格拉姆制成了环形电枢自激发电机
出现了铁芯开槽法。有槽铁芯和鼓形绕组的结构一 直沿用至今 爱迪生制造了名为“巨象”的大型直流发电机 费拉里斯提出旋转磁场原理，研制出两相异步电动 机 俄国人制成一台三相交流单鼠笼异步电动机
电气工程概论 4
1882年 1882年 1882年 1884年 1891年
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程概论
3
1831年
1834年 1836年 1845年 1866年
法拉第创造了第一部感应发电机的模型
《电机与电气控制》教案
《电机与电气控制》教案一、教学目标在本课程中，学生将学习电机与电气控制理论基础知识，包括电磁感应、电动机原理、电路图分析与设计、电气控制基本元件等。
通过本课程的学习，学生将能够：1.理解电机的工作原理以及其在实际应用中的作用；2.掌握电气控制的基本理论和实践技能；3.能够进行电路图的分析和设计；4.具备进行电气控制系统搭建和调试的能力。
二、教学内容1.电磁感应和电动机原理–电磁感应的基本原理–直流电机和交流电机的构造和工作原理–电机的特性参数及其测量方法2.电机运行原理及控制技术–电机的启动、制动和运行过程–电机的调速控制方法–电机的保护与维护3.电气控制系统–电气控制系统基本元件的功能与特性–电气控制电路的设计与分析–控制回路的搭建和调试方法三、教学方法1.理论授课：通过讲解基本原理和理论知识，引导学生理解电机与电气控制的基本概念和工作原理。
2.实践操作：组织学生进行实验，通过动手操作和实际观察，帮助学生巩固理论知识，并培养学生的实际操作技能。
3.讨论与交流：组织学生进行小组讨论和展示，鼓励学生之间的互动和交流，提高学生的学习能力和解决问题的能力。
4.实例分析：通过分析实际案例，帮助学生将理论知识应用到实际问题中，提高学生的综合应用能力。
四、教学评估1.平时表现：包括课堂参与、实验操作等，根据学生的表现给予评价和反馈。
2.作业与考核：布置相关的作业，考察学生对于课堂知识的理解和应用能力。
3.实验报告：要求学生进行实验并填写实验报告，评估学生的实际操作能力和实验分析能力。
4.期末考试：对学生进行综合性的考评，检验学生对于电机与电气控制知识的掌握程度。
五、教学资源1.课程教材：《电机与电气控制教程》，作者：XXX，出版社：XXX。
2.实验器材：各类电机、电气控制元件，示波器、万用表等实验设备。
3.网络资源：老师根据课程需要提供相关电机与电气控制的网络资源，供学生参考。
六、教学进度安排本课程共计36学时，按照每周2学时的进度进行教学安排，具体内容如下：课时教学内容1-2 电磁感应和电动机原理3-4 电机特性参数及测量方法5-6 电机运行原理及控制技术7-8 电路图分析与设计9-10 电气控制系统基本元件功能特性11-12 电气控制电路的设计与分析13-14 控制回路的搭建和调试方法15-16 复习与期末考试准备七、教学反馈教师将定期与学生进行教学反馈和评价，以了解学生的学习情况和对教学内容的理解，根据学生的反馈及时调整教学策略和教学方法，确保教学效果的达到。
电机与电气控制技术-课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版电机与电气控制技术课程标准一、课程简介本课程是城市轨道交通车辆技术专业的一门核心课程，同时是提升学生核心能力的支撑。
是专业基础课程知识的具体应用及专业基础能力的进一步提升，同时为后续课程打下坚实的知识与能力基础。
通过本课程学习，使学生具有一定的职业素养，为学生的职业综合能力形成奠定基础。
本课程面向轨道交通车辆运用与检修岗位，根据生产、管理、服务第一线从事城市轨道交通车辆电气控制、运用与管理工作的需要，以培养学生对城市轨道交通车辆结构分析能力为重点，在分析学习领域对应的典型工作任务所需知识、技能、素质的基础上，参照行业职业资格标准，确定教学内容。
将相关的知识、技能、素质按照学生的认知规律和职业成长规律，由易至难，由单一复杂的地用于各学习活动中，实现知识、技能、素质的同步提高。
先修课程：机械制图、电工电子技术、机械制造基础、机械设计基础；后续课程：电客车制动、电客车控制系统、电客车总体及走行部顶岗实习等。
二、课程目标（一）能力目标（1）掌握直流电机。
（2）掌握变压器。
（3）掌握三相异步电动机。
（4）掌握常用控制电机。
（5）掌握牵引电机。
（6）掌握常用低压电器。
（7）掌握继电器-接触器控制电路。
（二）素质目标具有良好的思想品德素质、科学文化素质、专业业务素质和身体心理素质。
具有良好的礼仪习惯和职业道德，具有敬业爱岗的工作作风，具有良好的法律意识、安全意识和环保意识。
能与他人进行良好的协调与沟通，能独立或通过团队协作完成工作任务。
三、教学内容与学时分配课程应以班级授课为主要的教学组织形式，根据单元知识内容适当设计小组学习课，采用任务驱动的方式组织教学，小组中学生进行自主性共同学习，进行信息交换，单元学习任务的安排要要遵循学生的基本认识规律和能力递进要求，由简单到复杂、由易到难设计学习任务；实践课教学根据实际条件采用现场课或多媒体虚拟现场来引导学生进入情境学习。
教学内容与学时分配如下表：教学内容与学时安排表1.学习内容必须具体化为知识点和实训项目，本课程所有知识点和实训项目连续编号2.按照学习情境/任务/项目/单元进行学时分配；3.知识点与实践项目非必需一一对应关系，可以没有实践项目，一个知识点对应一个实践项目，也可以是几个知识点对应一个实践项目或一个知识点对应多个实践项目。
《电机与电气控制技术》课程教学大纲
《电机与电气控制技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：电机与电气控制技术课程类别：专业基础课总学时：72学时实验学时：0学时总学分：4适用专业：机电一体化专业撰写人: 郑文强制定时间: 24年3月二、课程的性质与任务《电机与电气控制技术》是机电一体化技术专业的一门专业基础课程。
它的目的是：使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才所必需的电工与电子技术的基本知识和基本能力；为学生学习专业知识和职业能力，提高全面素质，增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定的基础。
三、课程的基本要求通过本课程的教学，让学生熟练掌握电机的基本结构和基本工作原理；电力拖动系统运行状态中的问题；常用低压电器的结构、工作原理和技术参数；熟练掌握继电—接触器控制线路的基本环节；掌握常用机床电气控制线路特点及故障检查和分析方法；具有对一般电气控制线路的阅读能力和独立分析的能力；为今后从事机电设备的安装调试、运行和日常维护等技术工作打下基础。
学生融入现代制造业、人工智能等产业的最新发展形势介绍，培育和践行“爱国、敬业、诚信”社会主义核心价值观。
课程中贯穿安全教育，有效培养学生安全意识，提高安全能力。
四、本课程与其他课程的联系本课程一般安排在第二学期开设，总课时为72学时，是在学习了高等数学、物理、电工基础、电工电子实训的基础上开设的课程。
本课程是本专业后续课程工厂供配电技术、自动控制系统、PLC控制技术的基础课程。
五、课程教学内容和基本要求学习情境1：轧钢机直流电动机的控制1、教学内容：电磁原理；直流电动机的工作原理；直流电动机的结构及各部分的作用；直流电动机电机铭牌的意义及额定值；直流电机的分类；直流电机的拆装工艺；直流电动机负载机械特性及拖动原理；直流电动机的起动、调速、制动原理及控制方法。
2、教学要求：认识电机铭牌；能够拆装电机；根据电机类型正确接通电源；能够分析并排除简单故障；会用万用表、兆欧表等电工仪表对直流电机进行检测；会使用手册查阅电机的相关参数；按要求完成电机控制；根据参数的变化能够分析控制过程。
《电机与电气控制技术》课程标准
《电机与电气控制技术》课程标准一、课程名称电机与电气控制技术二、适用专业机电技术应用三、参考课时64四、课程性质与任务本课程是中等职业学校电气运行与控制专业的一门核心专业课程，特点是理论和实践联系非常紧密，它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识，进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。
它不仅为后续《P1C技术应用》课程、集中实训和顶岗实习打下基础，而且为相关专业学生考取初级、中级维修电工职业资格证书做准备。
本课程的教学任务是：让学生熟悉三相异步电动机及其控制系统的基本控制电路,具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。
使学生获得电动机、常用低压电器及其应用的基本知识，掌握以电动机或其他执行电器为控制对象的生产机械的电气控制基本原理、线路及分析方法。
使学生具有举一反三的能力，提高其实践操作能力。
为提高学生全面素质，学习新的电气控制技术打下较好基础。
五、课程的基本理念现代社会对高素质技能型人才的高、新要求引起评价体系的深刻变化，中职课程应建立合理、科学的课程体系，包括知识目标、能力目标、思想教育目标等方面。
教学既要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程；既要关注学生知识、能力的水平，也要关注他们在教学活动中所表现出来的情感态度的变化。
在中职教育中，教学应建立多元化的目标，关注学生个性、潜能与可持续发展性。
注重培养学生的职业能力；建立合理、科学的评价体系。
六、课程的设计思路设计思路是采取理实一体化的教学模式，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并在学会理论知识的基础上通过实际操作，学会电动机控制的方法和电气维修的技能，发展职业能力。
课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关技能证书对知识、技能和态度的要求。