电气控制与PLC应用-电机及控制技术教案
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电气控制与PLC应用-电气控制实训教案
电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制的基本概念、分类和应用领域。
掌握电气控制系统的组成和功能。
1.2 常用低压电器熟悉常用的开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理。
学习电器符号和功能，并能够识别和应用。
第二章：电气控制线路设计2.1 控制电路的基本设计原则掌握控制电路设计的基本原则和方法。
学习如何选择合适的控制电器和保护元件。
2.2 常用控制电路学习常用的控制电路图和原理，如启动、停止、正反转、调速等。
分析实际电路图，并进行解读和应用。
第三章：PLC基础3.1 PLC概述了解PLC的定义、功能和工作原理。
掌握PLC的组成部分和各部分的作用。
3.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装和界面操作。
熟悉编程软件的功能和编程的基本操作。
第四章：PLC编程技术4.1 PLC编程语言学习PLC编程的基本语言，如指令表、逻辑功能图、功能块图等。
掌握不同编程语言的特点和应用场景。
4.2 常用PLC指令学习常用的PLC指令及其功能和使用方法。
掌握指令的编程和应用技巧。
第五章：电气控制与PLC应用实例5.1 电动机控制实例分析电动机控制系统的需求，设计电气控制电路。
利用PLC实现电动机的控制，并进行编程和调试。
5.2 自动化生产线实例了解自动化生产线的组成和工作原理。
学习如何利用PLC实现生产线的控制和自动化。
第六章：常用PLC品牌及选型6.1 常用PLC品牌介绍熟悉国内外常见的PLC品牌，如西门子、三菱、欧姆龙等。
了解各品牌PLC的特点、性能和应用领域。
6.2 PLC选型原则掌握PLC选型的原则和步骤。
学习如何根据实际应用需求选择合适的PLC型号。
第七章：PLC系统设计与调试7.1 PLC系统设计学习PLC系统设计的一般流程和方法。
掌握PLC系统硬件选型、软件编程、参数设置等环节。
7.2 PLC系统调试与维护学习PLC系统的调试方法和技巧。
电气控制与 PLC 应用教案
序号：5郑州铁路职业技术学院教师教案正文一、组织教学：整顿课堂纪律，准备进入教学。
二、复习回忆：（1）常用低压电器。
（2）生活中哪些机械由电动机拖动?三、导入新课：生活中异步电动机的应用有很多，比观光电梯上下运动，如果由异步电动机拖动它，则电动机要实现正转和反转；电扶梯，一般情况下，电扶梯单向上下运动，也就是电动机实现只需单向旋转；机床在加工工件，带动刀具的电动机要实现前进和退回，同时工件也要实现旋转。
那么今天我们从最简单的电动机控制问题开始，首先要弄清楚电动机的起动和停止如何实现呢？因此我们今天要学习的新课内容是三相异步电动机正反转运行控制电路。
(板书课题）。
四、授课内容：（一）采用刀开关直接起动控制查考勤问卷星，课前测评学生低压电器掌握情况。
指定学生回答问题，教师讲解补充。
讲述并创造问题环境，启发学生思考激发学生求知欲，引出课题，并实现新旧知识的过渡。
提问：电动机想要转起来，首先要接通三相电源，如果直接把三相电直接接到电动机上呢？1 min5 min4min10 min冷却泵、小型台钻、砂轮机的电动机一般采用这种方式。
1、刀开关直接启停电路的缺点：◆频繁起停时，操作不方便；◆当电机容量比较大的时候，开关电路时有火花产生，容易引发安全事故；◆如果意外停电导致停机，恢复供电时，电动机会自行起动，存在设备和财产的安全隐患。
2、解决方案：（二）采用接触器直接起动控制1、接触器直接起动电路工作原理教师提问小组讨论通过启发式提问，层层递进，逐步添加交流接触器——按钮——熔断器——热继电器，最终引出直接启停控制电路。
重点理解自锁概念。
小组讨论，归纳总结电路的三个保护功能。
20min5min归纳总结电路的保护功能：短路保护FU、过载保护FR、欠压或失压保护KM。
2、动画演示工作过程起动过程分析：合上开关QS→按下起动按钮SB2，KM线圈通电→KM主触点闭合→KM辅助触点闭合自锁→电动机运行停止过程分析：按下停止按钮SB1→KM线圈断电→KM主触点断开，电动机停转3、分小组安装布线调试归纳总结：直接起动控制特点优点：控制电路简单、经济、操作方便缺点：对于容量大的电动机，起动电流大，使电网电压波动大。
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用一、教学目标1. 了解电气控制的基本概念、原理和应用。
2. 掌握可编程逻辑控制器（PLC）的基本结构、工作原理和编程方法。
3. 学会使用PLC进行电气控制系统的设计和调试。
4. 能够分析解决电气控制与PLC应用过程中的实际问题。
二、教学内容1. 电气控制概述电气控制系统的组成常用控制电器及其功能电气控制原理及基本环节2. PLC基本知识PLC的定义、分类和发展历程PLC的硬件结构及其功能PLC的编程语言及编程软件3. PLC编程技术顺序控制编程方法功能指令及其应用典型控制程序的设计与分析4. PLC控制系统设计PLC选型及硬件配置电气控制系统设计原则和方法PLC与电气设备的连接与调试5. PLC在电气控制中的应用实例常用电气设备及控制系统的PLC改造PLC在工业生产中的应用案例分析PLC在电气控制领域的创新应用三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和应用案例。
2. 实践教学：动手操作PLC控制系统，培养实际操作能力。
3. 案例分析：分析实际工程案例，提高解决实际问题的能力。
4. 讨论与问答：激发学生思考，巩固所学知识。
四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材及相关参考资料。
2. 实验室：提供PLC实验设备，进行实际操作训练。
3. 网络资源：利用网络平台，获取相关信息和资料。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、提问、讨论等参与程度。
2. 实践操作：评估学生在实验室的实际操作能力。
3. 期末考试：采用闭卷考试，检验学生对知识的掌握程度。
4. 综合能力：分析学生在案例分析和实际问题解决中的表现。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：按照教学大纲和教学内容进行合理安排，确保每个知识点都能得到充分讲解和实践。
七、教学过程1. 理论教学：第1-8课时：讲解电气控制概述及PLC基本知识。
第9-16课时：教授PLC编程技术、控制系统设计和应用实例。
教案电气控制与PLC应用
教案电气控制与PLC应用一、教案背景：电气控制是现代工业生产中重要的部分，它直接涉及到生产过程的自动化与控制，提高生产效率和质量。
PLC（Programmable Logic Controller）作为电气控制的核心设备，具有灵活性高、可编程性强、可靠性好等优点，在工业自动化领域得到了广泛应用。
本教案的目的是通过对电气控制与PLC应用的学习，使学生掌握电气控制的基本原理与方法，能够运用PLC进行工业自动化控制。
二、教学目标：1.了解电气控制的基本原理与分类。
2.掌握电气控制的常用元件与符号，并能正确计算电路参数。
3.熟悉PLC的工作原理与基本编程方法。
4.能够使用PLC进行工业自动化控制。
三、教学重点与难点：1.电气控制的基本原理与分类。
2.PLC的编程方法与应用。
四、教学内容与方法：1.电气控制的基本原理与分类（理论课）：（1）电气控制的概念与作用。
（2）电气控制的分类：接触式控制与非接触式控制。
（3）电气控制系统的基本组成：电源、输入模块、输出模块、中间继电器、控制元件等。
2.电气控制的常用元件与符号（实验课）：（1）常用开关元件：断路器、接触器、按钮开关、限位开关等。
（2）常用输出元件：电磁继电器、电磁阀、信号灯等。
（3）电气控制符号的表示方法与常用符号。
（4）计算电气控制电路的参数：电压、电流、功率等。
3.PLC的工作原理与基本编程方法（理论课）：（1）PLC的概念与作用。
（2）PLC的工作原理：输入模块和输出模块的工作过程。
（3）PLC的编程方法：梯形图编程、指令表编程等。
（4）PLC的基本指令与特点：逻辑运算指令、数学运算指令、输入输出指令等。
4.PLC的应用（实验课）：（1）根据给定的电气控制任务，设计PLC控制系统。
（2）使用PLC编程软件进行控制程序的编写。
（3）采用实物模型进行实验验证，检验PLC控制系统的正确性。
五、教学手段与评价：教学手段：理论课、实验课、讲解、实践操作。
教案电气控制与PLC应用
教案电气控制与PLC应用教案内容：一、课程简介1. 课程目标本课程旨在使学生了解电气控制的基本原理，掌握可编程逻辑控制器（PLC）的应用方法和技巧，培养学生具备电气控制与PLC应用方面的实际操作能力。
2. 课程内容（1）电气控制基础：电气控制概述、常用低压电器、电气控制线路及设计方法。
（2）PLC基本原理：PLC概述、PLC的硬件结构、PLC的软件系统、PLC编程软件的使用。
（3）PLC编程技术：指令系统、编程规则、程序设计方法、功能指令及应用。
（4）电气控制与PLC应用实例：电气控制系统的设计与调试、PLC在自动化生产线中的应用、PLC在工业控制领域的应用。
（5）电气控制与PLC的故障诊断与维护：故障诊断方法、故障排除技巧、维护与保养。
二、教学方法1. 理论教学：采用讲授、讨论、案例分析等教学方法，使学生掌握电气控制与PLC应用的基本原理和知识。
2. 实践教学：设置实验室，让学生动手实践，熟悉电气控制线路的搭建、PLC 编程及程序调试。
3. 项目教学：组织学生参加实际项目，提高学生解决实际问题的能力。
4. 考核方式：采用平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合的方式进行综合评定。
三、教学资源1. 教材：选用国内权威、实用的教材，提供丰富的理论知识和实践案例。
2. 实验室设备：配备完善的电气控制与PLC实验设备，为学生提供实践操作的机会。
3. 网络资源：提供在线课程、教学视频、电子教案等，方便学生自主学习。
4. 辅导资料：提供历年考试真题、模拟试题、参考书籍等，帮助学生巩固知识点。
四、课程安排1. 学时：共计48学时，其中理论教学32学时，实践教学16学时。
2. 教学计划：按照教材章节顺序进行授课，每章安排4学时。
3. 实践教学安排：实验室实践操作，每组学生进行电气控制线路搭建和PLC编程调试。
五、课程评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况、参与讨论积极性等，占总评的30%。
2. 实验成绩：评价学生在实践教学中的操作技能、编程能力和问题解决能力，占总评的40%。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
《电气控制与PLC应用技术》教学大纲
二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。
它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。
2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。
前续课程：《电工电子技术》等。
后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。
三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。
2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。
3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。
（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。
（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。
电气控制及PLC应用技术教学设计
电气控制及PLC应用技术教学设计一、引言电气控制及PLC应用技术是现代工业生产中至关重要的一环。
为了提高工人的技术水平和扩大生产规模，不断改进生产工艺，各行各业对电气控制技术和PLC应用技术的需求也越来越强烈。
在高校中，也需要对学生进行这方面的培训，培养他们的实际操作能力和创新精神。
因此，本教学设计主要以电气控制及PLC应用技术的教学为内容，目的是为学生提供一个深入了解与掌握电气控制技术和PLC应用技术的机会。
二、教学目的和要求本教学设计的目的是培养学生掌握电气控制及PLC应用技术的实际应用能力，涵盖了基本的电气控制原理、PLC基础知识、PLC编程语言、基本PLC应用等知识点。
通过对本教学的学习，学生应当掌握以下知识：1.掌握电气控制系统的基本工作原理和方法；2.能够熟悉和掌握PLC系统的硬件及软件结构和功能；3.能够了解和掌握PLC应用的基本原理和方法；4.能够编写简单的PLC程序，应用于实际生产场景中。
三、教学内容和进度1. 电气控制系统的基本概念和基础知识（4学时）•电气控制系统的基本构成•电气元器件的工作原理和应用•电路图的基本绘制和分析2. PLC工作原理及编程语言（25学时）•PLC系统的硬件及软件结构和功能•PLC编程语言的基本知识和应用•常用的PLC指令和程序设计3. PLC应用实例教学（10学时）•基本的PLC应用实例•实际场景中的PLC应用4. 教学评价和实践环节（6学时）•分组讨论，解决实际问题•实践课程设计四、教学方法和手段1. 授课与互动采用“讲解-示范演示-实践操作”结合的教学方法，用以提高学生对于电气控制及PLC技术的实际运用能力。
2. 实验化教学通过实验化教学的方式，让学生深度理解课程所涉及的知识，并切实掌握电气控制及PLC应用技术的实际应用能力。
五、教学基础和保障•具有相应技术水平的教师，熟悉电气控制及PLC应用技术的理论知识和实践操作技能。
•完善的教学设施，包括电气控制系统和PLC编程实验台等装置。
电气控制与PLC应用-电气控制实训教案
电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制系统的概念、组成和分类掌握电气控制的基本环节和设计方法1.2 低压电器熟悉常见低压电器的结构、原理和应用学会选择和使用低压电器1.3 继电器-接触器控制系统掌握继电器-接触器控制电路的设计方法能够分析并绘制简单的继电器-接触器控制系统图第二章：PLC基础2.1 PLC概述了解PLC的概念、结构和分类掌握PLC的工作原理和性能指标2.2 PLC编程软件熟悉PLC编程软件的概念和功能学会使用PLC编程软件进行程序设计与调试2.3 PLC programming language掌握PLC编程语言的语法规则学会使用PLC编程语言编写简单的程序第三章：电气控制实训操作3.1 实训设备介绍熟悉实训设备的结构、原理和操作方法学会使用实训设备进行电气控制实验3.2 继电器-接触器控制电路实训能够独立完成继电器-接触器控制电路的设计与调试掌握继电器-接触器控制电路的故障排除方法3.3 PLC控制电路实训学会使用PLC编程软件编写控制程序能够独立完成PLC控制电路的设计与调试第四章：电气控制实训案例分析4.1 案例一：电动机控制电路分析电动机控制电路的工作原理掌握电动机控制电路的设计与调试方法4.2 案例二：自动化生产线控制系统分析自动化生产线控制系统的工作原理掌握自动化生产线控制系统的编程与调试方法4.3 案例三：电梯控制系统分析电梯控制系统的工作原理掌握电梯控制系统的编程与调试方法反思实训过程中的不足和需要改进的地方5.2 电气控制与PLC应用课程设计能够独立完成电气控制与PLC应用的课程设计掌握课程设计的基本步骤和方法5.3 电气控制与PLC应用技能拓展了解电气控制与PLC应用领域的最新发展动态学会使用电气控制与PLC应用相关的工具软件和仪器仪表第六章：常用控制算法与PLC编程6.1 控制算法概述理解控制算法的概念和分类掌握PID控制算法的基本原理6.2 PLC在控制算法中的应用学会使用PLC实现简单的控制算法能够针对具体应用场景进行算法选择和参数调整6.3 高级PLC编程技术熟悉高级PLC编程技术，如功能块图、顺序功能图等学会使用高级编程技术实现复杂的控制逻辑第七章：电气控制实训安全知识7.1 实训安全基本知识掌握电气安全的基本原则和规定了解触电急救的基本步骤和方法7.2 实训设备安全操作熟悉实训设备的安全操作规程学会使用实训设备的安全防护装置7.3 应急处理与事故分析掌握常见应急处理方法和事故分析步骤能够正确处理实训过程中的安全事故了解实训报告的结构和内容要求学会如何清晰、准确地表达实训过程和结果8.3 实训报告修改与完善学会对实训报告进行修改和完善提高实训报告的质量和表达能力第九章：电气控制实训考核与评价9.1 实训考核方式了解实训考核的方式和标准掌握实训考核的基本要求和评价指标9.2 实训考核准备学会如何准备实训考核能够独立完成实训考核任务9.3 实训考核评价与反馈了解实训考核评价的方法和流程学会根据考核结果进行自我评价和反思第十章：电气控制实训展望与职业发展10.1 电气控制技术发展趋势了解电气控制技术的发展趋势掌握新兴电气控制技术的基本原理和应用10.2 PLC技术在工业自动化中的应用熟悉PLC在工业自动化中的广泛应用了解PLC技术在不同行业中的具体应用案例10.3 职业发展与继续教育了解电气控制与PLC应用领域的职业发展前景学会如何进行职业生涯规划和继续教育选择重点和难点解析：一、电气控制基础：重点关注电气控制系统的概念、组成和分类，以及电气控制的基本环节和设计方法。
电气控制与PLC应用教案
《PLC原理及应用》教案主讲：班级：附件1-2重庆工业职业技术学院教案课题任务1.1 PLC的硬件结构课时4教学目标和要求●PLC的发展史●PLC的特点及分类方法●PLC外部端子及接线方法教学重点和难点重点：PLC外部端子及接线方法难点：PLC外部端子及接线方法授课内容与教学过程设计教学内容方法成果【课前准备】1.项目一任务书2.教学设备准备3.教学工具准备【新课导入】引导文在自动化生产控制中，经常用指示灯的点亮来显示设备的工作状态，现场控制工作情境如上图所示，有三盏灯分别指示设备的正常运行、停止运行、和故障出错。
图1 传输带工作情境真实工作情景激发学生兴趣观察工业中各种类型实物图片和视频，为学习和今后工作做好铺垫。
记录你伙伴给你讲述的主要内容。
[任务二] 编程软件的训练老师通过PPT讲述GX编程软件的使用方法将下列梯形图输入到PLC中：[任务三]PLC输入输出接线训练学生分组，将上述程序所需要的输入输出按钮、指示灯接入PLC的端子上。
讲授法技能训练法【任务小结】1、三菱PLC的输入和输出采用8进制。
2、GX编程软件可以用来编写、修改、下载、上载、监视程序。
3、PLC输入输出接线课后作业习题1-5课后总结1、PLC的输入继电器用X表示，输出继电器用Y表示，均采用八进制编址。
2、PLC常用的编程语言有梯形图、顺序功能图和指令表。
3、PLC的编程软件可以进行程序的编辑、上传和下载。
阶段2：旋转木马谈话小组内AB、CD内外圈对面站立，首先A向B讲述，C向D讲述自己程序的含义。
之后,教师发信号开始反向操作。
记录你伙伴给你讲述的主要内容。
[任务二]知识点学习教师讲述课本93页-94页内容，学生重点学习：1．LD、LDI、OUT、END、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST等基本位逻辑指令的功能1)触点及线圈的概念2)触点指令的功能与使用方法3)基本逻辑指令的功能与使用用法[任务三]电动机自锁控制程序任务实施1.分配I/O地址，并连接输入输出2.程序设计3.接线注意事项4.操作步骤【任务小结】1. 注意PLC输入端子外接常开触点或常闭触点时，程序编写的不同。
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电机与控制技术《教案讲搞》授课教师：班级：教师课时授课计划教师姓名 课程名称 电机与电气控制技术 授课时数 2 累计课时 2授课日期 年 月 日 年 月 日 授课班级课题绪论，§1-1直流电机的工作原理§1-2直流电机的结构 §1-3直流电机的铭牌教学目标知识点电机与电气控制系统的发展；直流电机的工作原理；可逆原理能力培养 复习左手、右手定则；会分析直流发电机的发电原理及直流电动机的旋转原理。
熟练掌握绕组内电流、电势方向；区别电刷内外电流和电势的不同。
教学重点 直流发电机和电动机的工作原理 教学难点 电刷内外电流和电势的不同 教具 直流电机模型 作业 1.3教学参考书 《电工手册》、《电机与拖动》《电机与电气控制技术》等高职教材教学内容―――过程 教学方法教具或教学环境占用时间（约）复习：无 新课引入：新课介绍；学习本课程的作用、 学习本门课的要求等10 案例：1。
电动机在工厂生活中的广泛应用；及对电动机的控制 案例教学； 教师主讲；引导学生答出生活中用到的电动机 3 绪论： 1．电机与电气控制系统概述 2．电机与电气控制技术的发展 3．本课程的性质、内容、任务、要求及学习方法讲授 15 §1-1直流电机的工作原理： 一、直流电机的基本工作原理 （一）直流发电机的工作原理模型； 电化教学； 互动分析。
结构由老师做简单介绍。
同学根据所学的电工知识在老师引导下分析转子绕组感应的电势、电流的方向及在外电路中的方向。
20 （二）直流电动机的工作原理同样的分析方法。
条件由老师给出。
10二、直流电机的可逆原理引导学生分析： 电动机如何转化为发电状态；8 N S+_+_NS+_第一章：直流电机第一章：直流电机第一节：直流电动机的工作原理第二节：直流电动机的结构第三节：直流电机的铭牌第四节：直流电动机的电动势、电磁转矩和功率第五节：直流电动机的工作特性与机械特性第六节：直流电动机的起动、调速、反转与制动第一节：直流电动机的工作原理一、直流电机的基本工作原理1、直流发电机的工作原理：直流发电机电枢绕组在机械外力驱动，在固定的直流磁场中定向旋转，绕组线圈切割磁力线，产生交变感应电势，通过特殊和换向器将交变感应电势变成直流电压输出。
导体切割磁力线产生的感应电势为：直流发电机的电枢是由多个线圈构成，线圈分布在电枢表面的不同位置上，并按一定规律连接起来。
发电机的输出电压与电机的磁密B、线圈匝数n、电枢的旋转速度V成正比。
2、直流电动机的工作原理：载流导体在磁场中会受到作用力，处于不同磁极下的同一个线圈的两个线圈边导体电流方向相反，会产生两个大小相等、方向相反但不作用在同一直线上的作用力，形成一个作用于线圈轴上的力矩，驱使线圈轴按一定的方向旋转的机械力。
此力的大小可按下式计算：直流电动机的电枢是由多个线圈构成，线圈分布在电枢表面的不同位置上，并按一定规律连接起来。
电动机的输出力矩与电机的磁密B、线圈的长度(匝数n)、流过电枢线圈电流强度i成正比。
二、电动机的可逆原理：任何一台电机，既可作为发电机运行，也可以作为电动机运行，这一性质称之为电机的可逆性。
电机在外界机械力的作用下，可将机械能转变成电能输出；同时对电机输入电能又能输出机械能；由于电机的这一性质，给能量的传递、转换带来了极大的方便。
因而电机的发展电能的应用促使了第一次工业革命的产生。
大大地推动了工业的快速进步。
对电机的控制技术，成为工业生产中一项极为重要的应用技术之一，就是显而易见的了。
第二节：直流电动机的结构新式直流电机的外形传统直流电机的结构：一、定子部分：由磁极、机座、换向极、电刷装置、端盖和轴承等组成。
作用是：产生磁场、构成磁路；同时又是整个电机的机械支撑。
主磁极、换向极、机座电刷装置二、转子部分：由电枢铁心、换向器、转轴、电枢绕组、轴承、风扇组成。
作用是通过它实现能量的转换。
电枢铁心、转轴、电枢绕组换向器结构三、直流电机电枢绕组的基本知识1、元件：是安放在铁心槽中的线圈，是预先成形的多匝绕组，它的两个接线端有首、尾之分，是预先规定好了的。
2、实槽和虚槽：为了减少铁心槽的数量，通常在一个槽内放置若干个元件，这样一个铁心槽就起到了若干个槽的作用，这就产生了虚槽的概念。
如图：3、极距：是相邻两个主磁极轴线之间的距离：4、叠绕与波绕：如图5、第一节距：元件的两个边在电枢表面跨过的元件边数。
常用Y1表示。
6、第二节距：连到同一片换向片上的第一个元件的下层边与第二个元件上层边间跨越的元件边数，常用Y2表示。
7、合成节距：连到同一换向片上两个元件对应边之间的距离。
用Y表示：对单叠绕组而言：对单波绕组而言：8、节距的计算：单叠绕组9、绕组展开图一：以单叠绕组为例，已知直流电机P=2、Z=16、画出右行单叠绕组展开图。
第一步：计算节距第二步：画元件，用实线表示元件上层边；用虚线表示元件下层边。
第三步：放置主磁极，N、S极交替放置，极宽设为(0.6—0.7)极距。
第四步：放置换向片。
第五步：按节距连接绕组。
第六步：放置电刷。
单叠绕组的元件连接顺序与并联支路数元件连接顺序并联支路数绕组展开图二：以单波绕组为例，已知直流电机P=2、Z=15、画出右行单叠绕组展开图。
第一步：计算节距第一节距合成节距第二节距第二步：画元件，用实线表示元件上层边；用虚线表示元件下层边。
第三步：放置主磁极，N、S极交替放置，极宽设为(0.6—0.7)极距。
第四步：放置换向片。
单叠绕组的元件连接顺序与并联支路数元件连接顺序并联支路数四、空气隙主磁极靴和电枢间的间隙称为空气隙，既可保证电机的安全运行，又是磁路的重要组成部分。
由于空气的磁阻远大于铁磁物质的磁阻，电机能量的转换是依靠气隙的磁通为媒介。
所以电机气隙的大小与形状对电机的影响很大。
第三节：直流电机的铭牌铭牌数据主要包括：电机型号、额定功率、额定电压、额定电流、额定转速、额定励磁电流及励磁方式等。
电机型号：表示电机的结构和使用特点。
常用大写汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。
如：Z2-92；Z表示一般用途直流电机，2表示设计序号，9表示机座代号，2表示电枢铁心长度，ZJ系列：精密机床用直流电机。
ZT系列：广调速直流电机。
ZQ系列：直流牵引电动机，ZH系列：船用直流电动机。
ZA系列：防爆安全型直流电动机。
ZKJ系列：挖掘机用直流电动机。
ZZJ系列：冶金起重机用直流电动机。
额定功率P N：是指在额定条件下电机所能供给的功率。
额定电压U N：是指在额定工况条件下，电机出线端的平均电压，额定电流I N：是指在额定电压下，运行在额定功率时对应的电流。
额定转速n N：是指在额定电压、电流、功率时所对应的转速。
额定励磁电流I fN：是指对应于额定电压、电流、转速、功率时的励磁电流。
励磁方式：是指直流电机的励磁线圈与其电枢线圈的连接方式。
其他：还有励磁电压、出厂日期、编号、…课堂小结：口述布置作业：教师课时授课计划四、直流电机的功率（一）电机的损耗讲授注意铁耗的产生原因10（二）电磁功率讲授8 （三）功率平衡方程式讲授 5五、直流电动机的基本方程与同学一起总结 5六、直流电机的换向简单讲解。
重点了解产生火花的原因及改善换向的措施5§1-5直流电动机的工作特性与机械特性一、直流电机的工作特性（一）他励（并励）直流电动机的工作特性讲授注意转速硬特性的特点5二、直流电动机的机械特性（一）他励（并励）直流电动机的机械特性1．机械特性的表达式2．固有机械特性和人为机械特性3．机械特性的求取讲授分析注意其特点。
从公式分析影响特性曲线的因素5三、总结；四、布置作业1.9 1课后小结第四节：直流电动机的电动势、电磁转矩和功率一、直流电机的励磁方式和磁场1、励磁方式：有他励、并励、串励、复励等几种方式。
2、空载时直流电机中的磁场：空载时电枢电流为零，只有励磁绕组中有电流，故空载时电机气隙的磁场完全由励磁绕组产生。
3、电枢磁场：当直流电机电枢有电流时，电枢绕组也会产生磁场，这个磁场称之为电枢磁场。
4、电枢反应：是指电枢磁场对主磁场的影响。
二、直流电机的电枢电动势：是指电枢绕组的感应电动势称之为电枢电动势。
它作用于正、负电刷之间。
作电动机运行时，它产生拖动转矩，方向与外加电压方向相反，故有时称为反电动势，与外加电压平衡。
作发电机运行时，电枢电势产生阻转矩，电枢感应电动势为正向电动势，是发电机对外输出电压。
电动势的计算：三、直流电机的电磁转矩：四、直流电机的功率：1、电机的损耗：铜损耗：（电枢绕组、励磁绕组、换向绕组、补偿绕组、电刷与换向器的接触损耗）铁损耗：（交变磁通在铁心中会产生磁滞和涡流损耗，直流电机电枢在静止的磁场中旋转，通过电枢铁心的磁通是交变磁通。
铁损与电机的转速、磁通密度、矽钢片的厚度、材料的导磁性质有关。
）机械损耗：（电机在旋转时转动部分与静止部分的摩擦、与周围空气的阻力造成的损耗）通常机械损耗与铁损耗和负载电流无关，是基本不变化的，所以有时称为不变损耗。
附加损耗：（如漏磁损耗等，很难精确计算，常估计为输出功率的0.5-1个百分点)2、电磁功率：在电机中通过电磁作用传递功率称为电磁功率。
用P em表示，如输入功率为P1，空载损耗是P0则：则发电机的输出功率P2：对电动机来说输入功率为：电动机的电磁功率为：电动机轴上的输出功率：从电功率角度分析：根据能量守恒分析：3、功率平衡方程式：五、直流电动机的基本方程六、直流电机的换向：1、换向概述：直流电机电枢中一个元件，经过电刷从一个支路到另一个支路时，电流方向改变的过程为换向。
从下图我们来分析一下换向过程：2、换向的电磁理论：根据合成电势∑e 的取值的不同可分为直线换向（∑e=0）。
延迟换向或超越换向（ ∑e ≠0）。
A 、直线换向： （∑e=0）忽略元件本身电阻R ，元件与换向片的接触电阻Rk ，则有：根据节点电流定律则有：根据以上几式求解得： e i R R i R R Ri b k b k ∑=+-++2211)()(由上式可以看到换向电流随时间周期性地成线性变化。
B、延迟换向（∑e＞0）元件在换向时电流是变化的，存在有自感、互感电动势。
（e L、e M）合起来称电抗电动势e r，则有：由于电枢反应的影响，两磁极物理中心的磁通不为零，还存在有切割电动势e a，切割电动势的存在使换向电流变化延缓，使换向电流的变化不再是线性的了，出现了延迟故称之为延迟换向。
如图：在换向元件中产生的电流称为附加换向电流，用ik表示：C、超越换向：（∑e＜0）如果换向极磁场过强，将产生i k改变方向，使换向变成超越换向。
如图所示：3、改善换向的方法：选用合适的电刷、装设换向极等。
第五节：直流电动机的工作特性与机械特性一、直流电动机的工作特性：1、他励（并励）直流电动机的工作特性：A、转速特性：B、转矩特性：C、效率特性：2、串励直流电动机的工作特性：电枢电流就是励磁电流：则有：电动机的转矩与电枢电流的平方成正比。