编号：任课教师：
课题名称：课题四位置控制与自动往返控制线路
教学目的：1. 正确掌握接位置控制与自动往返控制线路的工作原理；
2. 正确进行位置控制与自动往返控制线路装配。
德育目标：由学生独立完成线路的装配，发挥学生的创造力，树立学生的自信心。教学重点：位置控制与自动往返控制线路的安装、调试。
教学难点：位置控制与自动往返控制线路的工作原理分析。
教学方法：讲授法、演示法、现场实习法
课的类型：实习课
教学过程：
课前准备：1.准备实习设备、材料及教学用具；
2.检查学生出勤情况，工具及劳动保护穿戴情况；
3.集中学生注意力，准备讲授教学内容。
安全教育: 1.集体背诵安全操作规程；
2.正确使用电工工具及仪表；
3.按操作规程要求正确操作电器设备的运行。
讲授新课：
课题四位置控制与自动控制往返控制线路
一、位置控制线路
在生产过程中，一些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制，或者需要其运动部件在一定范围内自动循环等。如摇臂钻床、万能铣床、镗床、桥式起重机及各种自动或半自动控制机床设备中经常应用此控制方式。对于已学电器元件，谁能实现此控制？
1、位置开关和位置控制
位置开关是一种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自动控制电器。而位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，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自动控制。
2、行程开关
行程开关是用以反映工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关。
3、位置控制线路的组成
KM1、KM2为正反转接触器，SB1、SB2为正反启动按钮，SB3为停车按钮，SQ1、SQ2为限
4、位置控制线路的工作原理
按下SB1→KM1线圈得电→KM1自锁触头闭合自锁→电机启动正转运行→
KM1主触头闭合
KM1联锁触头分断
小车前行→移动到限定位置→SQ1常闭触头分断→KM1线圈失电→
→KM1自锁触头分断解除自锁→电机停止运行→小车停止
KM1主触头分断
KM1联锁触头恢复
QS FU2
二、自动往返控制线路
有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。这就要求电气控制线路能对电动机实现自动转换正反转控制。
图4-2 自动往返控制线路
三、自动往返控制线路装配的要求
（1）在实习教师的指导下，对自动往复循环控制线路进行操作，了解电自动往返循环控制线路的各种工作状态及操作方法。
（2）在教师指导下，弄清自动往返控制线路电器元件安装位置及走线情况；结合机械、电气、液压几方面相关的知识，搞清自动往返控制线路电气控制的特殊环节。
7、自动往返控制线路装配步骤
（1）检查电器元件质量并固定。
（3）通电试车运行是否正常。
（4）安全、文明生产。
分配学生实习任务：
1、任务名称：自动往返控制线路装配与调试
2、控制要求：
如图3-1所示，明确线路的构成及工作原理后，先对电路图中所用的元器件进行布置和固定，自动往返控制线路的布置图，如图3-2所示。对线路图进行装配，调试及检修。
图3-3自动往返控制线路布置图
3、考核要求：
(1) 根据自动往返控制线路的电路图，选用安装和检修所用的工具，仪表和器材；
(2) 正确编写安装步骤和工艺要求；
(3) 正确安装、调试和检修自动往返控制线路。
巡回指导：
1、对自动往返控制线路的电路原理进行分析。
2、对于接线方法、接线技巧及工艺进行指导，要求能够正确完成控制要求。
总结指导：
1、集中学生的接线工艺实际情况进行分类讲评。
2、比较每个人装配的优缺点，分析接线技巧，总结出好的接线经验。
课后回顾：
课日一：位置控制线路1
课日教学过程：
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；
2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、讲解行程开关；
2、讲解位置控制；
3、讲解位置控制线路的工作原理；
4、讲解位置控制线路的动作过程；
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
2、安排第二组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
3、安排第三组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第三组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约50～60分钟）
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程；
2、强调常用低压电器使用时的安全注意事项。
五、巡回指导
1、对学生安装设备的工艺进行指导；
2、对学生检修设备的方法进行指导。
课日小结
课日二：位置控制线路2
课日教学过程：
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；
2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、由学生进行复述行程开关的作用；
2、由学生进行复述位置控制线路的工作原理；
3、强调位置控制线路装配步骤；
4、讲解位置控制线路的布置图。
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
2、安排第二组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
3、安排第三组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第三组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约50～60分钟）
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程；
2、强调位置控制线路通电试车的安全注意事项。
五、巡回指导
1、对电气设备和电器元件的安放位置进行指导；
2、对学生的布线工艺进行指导；
3、对学生通电试车的安全进行指导。
课日小结
课日三：自动往返控制线路1
课日教学过程：
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；
2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、由学生进行复述位置控制线路的元器件作用；
2、由学生进行复述位置控制线路的工作原理；
3、讲解自动往返控制线路的工作原理；
4、讲解自动往返控制线路的动作过程
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
2、安排第二组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
3、安排第三组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第三组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约50～60分钟）
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程；
2、强调自动往返控制线路通电试车的安全注意事项。
五、巡回指导
1、对电气设备和电器元件的安放位置进行指导；
2、对学生的布线工艺进行指导；
3、对学生通电试车的安全进行指导。
课日小结
课日四：自动往返控制线路2
课日教学过程：
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；
2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、讲授新课
1、强调自动往返控制线路装配步骤；
2、讲解自动往返控制线路的布置图。；
3、对前一天学生配线工艺进行纠正和讲解，以老师演示为主；
三、实操训练安排
1、安排第一组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第一组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
2、安排第二组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第二组学生的实习完成情况（约10～15分钟）
3、安排第三组学生进行实操训练（约45～50分钟）
讲评第三组学生的实习完成情况（约10～15分钟）讲评全班学生的实习情况并进行巩固练习（约50～60分钟）
四、安全注意事项
1、集体背诵安全操作规程；
2、强调自动往返控制线路的安全注意事项。
五、巡回指导
1、对学生通电试车的安全进行指导；
2、对学生线路故障检修方法进行指导。
课日小结
课日五：位置控制与自动往返控制线路考试及成绩评定
课日教学过程：
一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况；
2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。
二、课题验收考试
1、从本课题所学过的线路中抽出考试题进行考试。
2、考试安排：
说明考试要求、安排考试工位、准备考试材料。（约30分钟）安排第一组学生进行考试（约60分钟）
按照评分标准对第一组学生进行成绩评定（约30分钟）
安排第二组学生进行考试（约60分钟）
按照评分标准对第二组学生进行成绩评定（约30分钟）
安排第三组学生进行考试（约60分钟）
按照评分标准对第三组学生进行成绩评定（约30分钟）
注：附评分标准
三、安全注意事项
强调通电试车的安全注意事项。
课日小结
位置控制与自动往返控制线路课题验收评分表工件编号：班级：姓名：
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（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
自动控制元件设计与实 践 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-
《自动控制元件设计与实践》题目库题目1. 波形信号发生器 1.1 设计要求： 1.利用运算放大器UA741CD设计方波和三角波发生电路。 2.使用Multisim 12.0仿真并焊接实物电路图 3.并测试实际电路的放大位倍数。 1.2 设计方案： 图1 波形信号发生器Multisim仿真图 图1.1 波形信号发生器仿真结果图 1.3 器件清单： 表1波形信号电路仿真器件
题目2. 可控单音频发声电路 2.1 设计要求： 利用555定时器设计并实现一个标准的单音发声电路，了解声音的产生过程。并在multisim上进行仿真。
2.2 设计方案： 图2 可控单音频发声电路Multisim仿真图2.3 器件清单： 表2 可控单音频发声电路器件清单
题目3. 电压-频率转换电路 3.1 设计要求： 1.掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 4.设计完成在Multisim上进行仿真，并测试实际电路与仿真电路的误差。 5.从原理上分析该误差产生的原因，并简控讨减小误差和优化设计的思路和方 法。 电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，故称为电压控制震荡电路。可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。 3.2 设计方案： 图3 电压频率转换电路Multisim仿真图 图3.1 仿真波形图
《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
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。
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==?，
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=Ce Φn, Ce=0.105Cm Cm Φ=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 ↓
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，
自动控制元件设计与实践 Prepared on 24 November 2020
《自动控制元件设计与实践》题目库题目1. 波形信号发生器 设计要求： 1.利用运算放大器UA741CD设计方波和三角波发生电路。 2.使用Multisim 仿真并焊接实物电路图 3.并测试实际电路的放大位倍数。 设计方案： 图1 波形信号发生器Multisim仿真图 图波形信号发生器仿真结果图 器件清单： 题目2. 可控单音频发声电路 设计要求： 利用555定时器设计并实现一个标准的单音发声电路，了解声音的产生过程。并在multisim上进行仿真。 设计方案： 图2 可控单音频发声电路Multisim仿真图
器件清单： 题目3. 电压-频率转换电路 设计要求： 1.掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 4.设计完成在Multisim上进行仿真，并测试实际电路与仿真电路的误差。 5.从原理上分析该误差产生的原因，并简控讨减小误差和优化设计的思路和方法。 电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，故称为电压控制震荡电路。可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。 设计方案： 图3 电压频率转换电路Multisim仿真图 图仿真波形图 器件清单： 题目4. 电流-电压转换电路 设计要求： 1.掌握电流-电压转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。
3.电路可输入几毫安至几十毫安的电流，经过比例放大器和加法器后可输出±10V的电 压信号。 4.分析设计小电流信息号源产生电路，并用于该实验。 5.电路实现所用放大器基于UA741CD。设计思路用Multisim进行仿真。仿真通过后方接 入实际电路。 6.从原理上简要分析仿真结果我与实际电路结果误差产生的原因。并至少提出一种可以 优化设计的方安。 设计方案： 图4 电流电压转换电路Multisim仿真图 器件清单： 题目5. 555定时器单稳态触发器电路 设计要求： 用555定时器构成一个单稳态触发器，该触发器具有一个稳态电路和一个暂稳态电路。一般情况下，电路处于稳态，外加触发脉冲可以使电路翻转到暂稳态，在暂稳态停留一段时间后自动返回稳态。 1.使用Multism对设计思路进行仿真。 2.仿真通过后在面包板上搭建实际电路。并测试实际电路与仿真结果的差异。 3.对该差异进行原理上的探讨和分析。并至少提出一种可以优化设的方案。 设计方案： 图5 555定时器单稳态触发器Multisim仿真图 器件清单：
部分习题答案，仅供参考！ 直流测速发电机 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和 A、B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。 当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?
答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析，eL必正比转速的平方，即eL∝n2。同样可以证明ea ∝n2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。 第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答;直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势（当?=常数时） 根据转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩不变；加上励磁电流If不变，磁通Φ不变，所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 3. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样? 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
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
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。
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
学号D20607620027 李恒 《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：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=Ce Φn, Ce=0.105Cm Cm Φ= 0.2383600 0.10590 n 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=Ce Φn 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=3000 50 =0.0167A Ea=50 Ea =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 5360 NZr 360 1.5°
自动控制元件设计与实 践 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
《自动控制元件设计与实践》题目库题目1. 波形信号发生器 设计要求： 1.利用运算放大器UA741CD设计方波和三角波发生电路。 2.使用Multisim 仿真并焊接实物电路图 3.并测试实际电路的放大位倍数。 设计方案： 图1 波形信号发生器Multisim仿真图 图波形信号发生器仿真结果图 器件清单： 表1波形信号电路仿真器件
题目2. 可控单音频发声电路 设计要求： 利用555定时器设计并实现一个标准的单音发声电路，了解声音的产生过程。并在multisim上进行仿真。 设计方案： 图2 可控单音频发声电路Multisim仿真图 器件清单： 表2 可控单音频发声电路器件清单 题目3. 电压-频率转换电路 设计要求： 1.掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 4.设计完成在Multisim上进行仿真，并测试实际电路与仿真电路的误差。
5.从原理上分析该误差产生的原因，并简控讨减小误差和优化设计的思路和方 法。 电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，故称为电压控制震荡电路。可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。 设计方案： 图3 电压频率转换电路Multisim仿真图 图仿真波形图 器件清单： 表3 电压频率转换电路图原器件清单 题目4. 电流-电压转换电路 设计要求： 1.掌握电流-电压转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.电路可输入几毫安至几十毫安的电流，经过比例放大器和加法器后可输出
.. . .. . . 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 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)
《自动控制元件设计与实践》题目库题目1. 波形信号发生器 设计要求： 1.利用运算放大器UA741CD设计方波和三角波发生电路。 2.使用Multisim 仿真并焊接实物电路图 3.并测试实际电路的放大位倍数。 设计方案： 图1 波形信号发生器Multisim仿真图 图波形信号发生器仿真结果图 器件清单： 表1波形信号电路仿真器件 题目2. 可控单音频发声电路
设计要求： 利用555定时器设计并实现一个标准的单音发声电路，了解声音的产生过程。并在multisim上进行仿真。 设计方案： 图2 可控单音频发声电路Multisim仿真图 器件清单： 表2 可控单音频发声电路器件清单 题目3. 电压-频率转换电路 设计要求： 1.掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 4.设计完成在Multisim上进行仿真，并测试实际电路与仿真电路的误差。 5.从原理上分析该误差产生的原因，并简控讨减小误差和优化设计的思路和方法。
电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，故称为电压控制震荡电路。可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。 设计方案： 图3 电压频率转换电路Multisim仿真图 图仿真波形图 器件清单： 表3 电压频率转换电路图原器件清单 题目4. 电流-电压转换电路 设计要求： 1.掌握电流-电压转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.电路可输入几毫安至几十毫安的电流，经过比例放大器和加法器后可输出±10V的电 压信号。 4.分析设计小电流信息号源产生电路，并用于该实验。 5.电路实现所用放大器基于UA741CD。设计思路用Multisim进行仿真。仿真通过后方接 入实际电路。
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。
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