《机电传动控制》教学大纲

《机电传动控制》教学大纲

课程编码：

课程名称：机电传动控制

学时/学分：32左右/1.5学分

先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电工电子》、《汽车构造》

适用专业：车辆工程

开课教研室：车辆教研室

一、课程性质与任务

1．课程性质：本课程是原理和应用并重，元件和系统紧密结合，实践性较强的专业基础课，其目的就是学习和掌握各类生产机械设备中的控制技术。通过学习，使学生了解机电传动的一般性知识，掌握电机、晶闸管等电力电子元件的工作原理、特性、应用和选用的方法；掌握常用的机电传动断续控制，伺服控制、步进电机控制的工作原理、特点、性能、应用场所及设计，了解最新控制技术在机械设备中的应用。

2．课程任务：

《机电传动控制》是车辆工程专业的一门专业选修课程。

它是该专业人才所需电知识结构的躯体，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。

二、课程教学基本要求

1．通过对本门课程的学习，要求掌握机电传动系统运动方程式和稳定运行的条件；掌握直流电动机和三相异步电动机的基本结构、工作原理和机械特性；熟悉晶闸管可控整流电路的工作原理和波形图，了解逆变电路的工作情况；掌握调速系统的性能指标，转速负反馈直流调速系统的工作原理；了解交流调速的方法。

2.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。平时占30%左右，期末占70%左右。

三、课程教学内容

教学内容

1、传动系统的动力学基础

教学内容

⑴机电传动系统的运动方程式

⑵矩、转动惯量和飞轮转矩的折算

⑶生产机械的机械特性

①恒转矩负载特性

②功率负载特性

③线型负载特性

④风机型负载特性

⑷电传动系统稳定运行条件

了解：电气传动系统组成，传动效率确定。

理解：电气传动系统的运动方程式，生产机械的机械特性

掌握：转矩和转动惯量的计算，稳定性分析

2、直流电动机的工作原理及特性

教学内容

⑴流电机的基本结构

⑵流电机的基本工作原理

⑶流电机的机械特性

①励电动机固有机械特性

②励电动机人为机械特性

⑷流他励电动机的启动特性

⑸流他励电动机的调速特性

⑹流他励电动机的制动特性

考核要求

掌握：直流电机的工作原理、结构组成与特点和特性，尤其是启动、调速、制动特性及方法。理解：电机的结构与特性

3、交流电机的工作原理及特性

教学内容

⑴相异步电动机的基本结构和工作原理

⑵相异步电动机的额定值和主要系列

⑶相异步电动机的电力拖动

⑷单相异步电动机

掌握：交流电机的工作原理、结构组成与特点和特性，尤其是启动、调速、制动特性及方法。

理解：电机的结构与特性，单相异步电动机的启动与调速

4、控制电动机

教学内容

⑴伺服电动机

⑵力矩电动机

⑶同步电动机

⑷测速发电机

⑸自整角机

⑹步进电机

了解：控制电机的结构及特点。

理解：控制电机的工作原理和用途

掌握：不同种类的控制电机的应用场合，学会正确选用。

5、继电器接触器控制系统

教学目的及要求

要求学生掌握继电器、接触器、主令电器、行程开关等的工作原理、应用；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

教学内容

⑴常用控制电器与执行电器

⑵继电器-接触器控制的基本电路

⑶生产机械中常用的几种自动控制方法

⑷继电器-接触器控制线路举例

⑸继电器接触器控制线路设计

了解：继电器、接触器、主令电器、行程开关等的工作原理、应用

理解：继电器—接触器控制线路设计方法

掌握：继电器—接触器控制的常用基本线路

6、可编程序控制器

教学内容

⑴PLC的基本结构、工作原理和主要特点

⑵ PLC 内部等效继电器电路

⑶可编程控制器的编程和指令系统

⑷可编程控制器的应用

了解：PLC的基本机构、工作原理和主要特点

理解：PLC的循环扫描方式，与计算机、继电器的区别

掌握：PLC系统的设计方法

7、电力电子学-晶闸管及其基本电路

教学内容

⑴电力半导体器件-晶闸管

⑵基本电力电子电路

考核要求

了解：晶闸管的基本结构、工作原理

理解：晶闸管的伏安特性、主要技术参数、选用原则

掌握：常用的基本电力电子电路

四、学时分配表

五、教材及参考书

教材：《机电传动控制》海心主编/2007-11-01/高等教育出版社。

参考书：[1] 邓星钟等编著/《机电传动控制》2007-07-01/华中科技大学出版社。

[2] 冯清秀，邓星钟等编著《机电传动控制》/2011-06-01/华中科技大学出版社。

[3] 《机电传动控制》郝用兴，苗满香，罗小燕主编/2010-01-01/华中科技大学出版社。

[4] 《机电传动及控制》路敦民，等主编/2005-10-01/哈尔滨工程大学出版社。

[5] 《机电传动控制》张志义，孙蓓主/2009-03-01/机械工业出版社。

制定：车辆教研室

审定：