下载文档原格式
机电传动控制第五版教学设计一、教学目标•了解机电传动控制的概念、发展历程及其应用；•掌握控制系统的基本组成和功能；•了解电机的原理和特性，掌握其调速方法；•熟悉传感器的工作原理及其应用；•掌握控制元件的使用方法和电路设计；•熟悉PLC控制系统的硬件组成和软件编程；•掌握HMI界面设计和调试方法；•熟悉工业现场布线和安装；•掌握机电传动控制系统的维护和调试方法。
二、教材选用选用李志刚主编的《机电传动控制》第五版作为主要教材，该书内容涵盖了机电控制的基本内容和实践应用，并且内容丰富、细致，深入易懂，符合教学要求，是本专业研究生课程教材。
三、教学方法1.讲授与演示相结合的授课方式；2.理论与实践相结合的授课方式；3.学生主动学习，在教师引领下独立探究学习；4.以案例分析的方式引入实际问题。
授课内容学时要求授课进度机电传动控制概述2学时第1-2周控制系统基础6学时第3-5周电机及调速技术12学时第6-11周传感器及应用4学时第12-13周控制元件及电路设计8学时第14-15周PLC控制系统16学时第16-21周HMI界面设计4学时第22-23周现场布线及安装2学时第24-25周调试与维护6学时第26-28周五、教学评估1.课堂回答问题、小组讨论和答辩；2.实验操作与实验报告；3.期末考试。
六、教学资源1.课本《机电传动控制》第五版；2.计算机与相关软件；3.实验设备，如PLC等；4.仿真软件等。
1.每周提供完整教学大纲与课程计划；2.每次上课后安排学生做好笔记，便于师生交流及整理；3.每周进行学生阶段性考试，帮助学生及时检查自身的学习情况，及时调整课程安排；4.指定测验考试试卷，对学生进行形成性评价；5.安排课程结束后期末考试，对学生进行总体评价和排名。
《机电传动控制》（第五版）教案第1章绪论1.1 机电系统的组成＝机械运动部件＋机电传动＋电气控制系统。
1.机械运动部件——完成生产任务的基础，机械执行部分；2.机电传动———＝电力传动或电力拖动，是驱动生产机械运动部件的原动机的总称；3.电气控制系统——控制电动机的系统。
1.2 机电传动的目的和任务1.机电传动的目的——将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止、以及速度调节，满足各种生产工艺的要求，保证生产过程的正常进行2.机电传动的任务①广义上讲——使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化。
②狭义上讲——专指控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理利用。
1.3 机电传动控制的发展概况一、驱动系统的发展阶段：1.成组拖动——一台电动机拖动一根天轴—→通过带轮和传动带—→分别拖动各（一组）生产机械。
生产效率低、劳动条件差，一旦电动机或传动环节发生故障则造成成组生产机械停车。
2.单电动机——一台电动机拖动一台生产机械，较成组拖动进了一步。
但当生产机械的运动部件较多时，其机械传动机构则十分复杂。
3.多电动机拖动——一台生产机械的每一个运动部件都有专门的电动机拖动。
不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为自动化提供了有利条件，是现代化机电传动的典型方式。
二、控制系统的发展阶段：1.接触器＋继电器控制——出现在20世纪初，应用广泛、成本低；但控制速度慢、精度差。
2.电动机放大机控制（30年代）、磁放大机控制（40～50年代）——从断续控制发展到连续控制，并具有了输出反馈环节，简化了控制系统、减少了电路触点、提高了可靠性。
3.大功率可控电力半导体器件控制——具有效率高、反应快、寿命长、可靠性高、维修容易、体积小、重量轻等优点。
由此，开辟了机电传动控制的新纪元。
4.采样控制——数控技术＋微机应用的高水平断续控制，由于采样周期＜＜控制对象的变化周期，∴≌连续控制。
机电传动控制教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解机电传动控制的基本概念；（2）掌握机电传动控制系统的组成及工作原理；（3）学会分析机电传动控制系统的性能指标；（4）能够设计简单的机电传动控制系统。
2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生对机电传动控制系统的认识；（2）通过实验操作，培养学生对机电传动控制系统的实际操作能力；（3）通过项目实践，培养学生解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机电传动控制技术的兴趣；（2）培养学生勇于探索、积极向上的科学精神；（3）使学生认识到机电传动控制技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容1. 机电传动控制的基本概念（1）机电传动控制的定义；（2）机电传动控制系统的组成；（3）机电传动控制系统的分类。
2. 机电传动控制系统的组成及工作原理（1）控制器；（2）执行器；（3）传感器；（4）传动机构。
3. 机电传动控制系统的性能指标（1）静态性能指标；（2）动态性能指标；（3）稳态性能指标。
4. 机电传动控制系统的分析与设计（1）机电传动控制系统的分析方法；（2）机电传动控制系统的优化设计；（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。
5. 机电传动控制系统的应用实例（1）电机控制系统；（2）机械臂控制系统；（3）生产线自动化控制系统。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）机电传动控制的基本概念；（2）机电传动控制系统的组成及工作原理；（3）机电传动控制系统的性能指标；（4）机电传动控制系统的应用实例。
2. 教学难点：（1）机电传动控制系统的分析与设计；（2）机电传动控制系统的优化设计；（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。
四、教学方法1. 讲授法：讲解机电传动控制的基本概念、原理和性能指标；2. 案例分析法：分析机电传动控制系统的应用实例；3. 实验操作法：进行机电传动控制系统的实验操作；4. 项目实践法：完成机电传动控制系统的实际设计。
机电传动控制第五版教学设计一、课程简介机电传动控制是机械，电气和计算机控制的复合学科。
本课程旨在介绍机电传动控制的基本原理、控制方法及其应用。
本课程重点围绕现代机电控制技术，系统阐述机电传动在自动化领域的应用，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
二、课程目标1.了解机电传动控制领域的基本概念、设计原理和解决方案；2.理解机电传动控制系统的框架结构、基础理论知识和实用技术；3.掌握机电系统的建模、仿真和优化设计方法；4.学会应用先进控制策略实现机电器件的控制和运动；5.锻炼独立思考和解决实际问题的能力。
三、教学内容1.机电传动系统的基础知识–机械、电气和计算机控制的基本概念–机械系统的运动学和动力学方程–电气系统的基本原理和电气元件的使用方法–计算机系统的基本结构和控制方法2.机电传动系统的建模和仿真–机电系统的动态特性建模方法–常见机电传动系统仿真软件的使用方法–建模和仿真的应用实例，如风力发电机、电动机控制系统等3.先进机电控制技术–PID控制理论和实现方法–模糊控制理论和实现方法–神经网络控制理论和实现方法4.机电传动系统的应用实例–自动化生产线中的机电系统控制–智能交通系统中的机电系统控制–工业机器人和自动化设备中的机电系统控制四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验操作和课程设计。
其中，课堂讲授为主要教学方式，涵盖基本原理、方法和应用实例。
案例分析主要从实际问题出发，以讲述经典工程案例为主，通过讲解案例中的设计和实施方法，促使学生理解知识的内涵和应用。
实验操作主要针对关键知识进行演示和操作，帮助学生理解课程中的知识点。
课程设计则是通过实践活动，让学生综合应用所学知识，提高解决问题的能力。
五、教学评估本课程采用综合评价的方式，包括平时成绩、课程设计成果、实验操作和期末考试等。
平时成绩占30%，包括课堂表现和课程作业评价；课程设计占30%，分为学生个人设计和小组设计两部分；实验操作占20%，分为实验操作和实验报告两部分；期末考试占20%，应涵盖本课程所有教学内容，考试形式包括开卷、闭卷或者机房考试。
《机电传动控制教案》PPT课件第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动控制的定义1.2 机电传动控制系统的组成1.3 机电传动控制的应用领域1.4 机电传动控制的发展趋势第二章：电动机及其控制2.1 电动机的分类及特点2.2 电动机的选型与安装2.3 电动机的控制方式2.4 电动机的运行维护第三章：机电传动系统的动力学分析3.1 机电传动系统的动力学基本原理3.2 机电传动系统的负载分析3.3 机电传动系统的速度和加速度控制3.4 机电传动系统的稳定性分析第四章：机电传动控制电路设计4.1 机电传动控制电路的基本组成4.2 常用控制电路的设计方法4.3 电路图的绘制与解读4.4 电路的调试与故障排查第五章：机电传动控制系统的性能评估5.1 机电传动控制系统的性能指标5.2 机电传动控制系统的仿真与实验5.3 机电传动控制系统的优化方法5.4 机电传动控制系统的可靠性分析第六章：传感器与检测技术6.1 传感器的分类与作用6.2 常用传感器的原理与应用6.3 传感器信号的处理与分析6.4 传感器的标定与补偿第七章：PLC在机电传动控制中的应用7.1 PLC的基本原理与结构7.2 PLC的编程技术与应用7.3 PLC与电动机的接口与通信7.4 PLC在机电传动控制实例分析第八章：变频器在机电传动控制中的应用8.1 变频器的基本原理与结构8.2 变频器的选型与安装8.3 变频器的控制策略与编程8.4 变频器在机电传动控制实例分析第九章：伺服控制系统及其应用9.1 伺服控制系统的基本原理9.2 伺服电动机的选型与安装9.3 伺服控制系统的调速与定位9.4 伺服控制系统在机电传动控制中的应用实例第十章：机电传动控制系统的节能与环保10.1 节能原理与技术10.2 环保原理与技术10.3 节能与环保在机电传动控制中的应用10.4 未来发展趋势与挑战第十一章：机电传动控制系统的故障诊断与维护11.1 故障诊断的基本方法11.2 故障诊断与维护的常用工具11.3 机电传动控制系统的常见故障分析11.4 故障诊断与维护的实践操作第十二章：现代机电传动控制技术12.1 智能控制技术在机电传动控制中的应用12.2 传动控制技术12.3 电动汽车传动控制技术12.4 微机电传动控制技术第十三章：案例分析与实践13.1 机电传动控制案例分析13.2 机电传动控制实验设计与实践13.3 机电传动控制系统的仿真13.4 课程设计及毕业设计指导第十四章：安全与职业素养14.1 机电传动控制系统的安全防护14.2 职业素养与职业道德14.3 安全生产法律法规14.4 安全事故案例分析与预防第十五章：课程总结与展望15.1 课程主要内容回顾15.2 机电传动控制技术的未来发展15.3 机电传动控制技术的创新与应用15.4 面向未来的学习与研究方向重点和难点解析本文主要介绍了《机电传动控制教案》PPT课件的十五个章节，涵盖了机电传动控制概述、电动机及其控制、动力学分析、控制电路设计、性能评估、传感器与检测技术、PLC和变频器在机电传动控制中的应用、伺服控制系统及其应用、节能与环保、故障诊断与维护、现代机电传动控制技术、案例分析与实践、安全与职业素养以及课程总结与展望等内容。
教案机电传动控制一、教学目标1. 了解机电传动控制的基本概念和原理。
2. 掌握机电传动控制系统的组成和功能。
3. 学会分析机电传动控制系统的性能和优化方法。
4. 能够应用机电传动控制原理解决实际工程问题。
二、教学内容1. 机电传动控制的基本概念机电传动控制的定义机电传动控制的特点和应用领域2. 机电传动控制系统的组成电机及其控制原理传动机构及其控制原理控制器及其控制算法3. 机电传动控制系统的功能速度控制位置控制力矩控制4. 机电传动控制系统的性能分析动态性能分析静态性能分析稳态性能分析5. 机电传动控制系统的优化方法PID控制算法优化模糊控制算法优化自适应控制算法优化三、教学方法1. 讲授法：通过讲解机电传动控制的基本概念、原理和功能，使学生掌握相关知识。
2. 案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解机电传动控制系统的应用和性能分析。
3. 实验法：通过进行机电传动控制实验，使学生掌握机电传动控制系统的实际操作和优化方法。
四、教学资源1. 教材：机电传动控制教材，用于学生学习和参考。
2. 实验设备：电机、传动机构、控制器等实验设备，用于学生进行实验操作。
3. 多媒体教学设备：用于展示教学内容和实验结果。
五、教学评估1. 课堂参与度：通过提问和讨论，评估学生对机电传动控制的理解和掌握程度。
2. 实验报告：通过学生提交的实验报告，评估学生对机电传动控制系统的实际操作和优化能力的掌握程度。
3. 期末考试：通过期末考试，评估学生对机电传动控制知识的全面理解和应用能力。
六、教学计划1. 课时安排：本课程共计32课时，包括16次授课和16次实验。
2. 授课安排：每次授课2课时，共计16课时。
3. 实验安排：每次实验2课时，共计16课时。
七、教学活动1. 授课活动：通过讲解、案例分析和互动讨论等方式，传授机电传动控制的基本概念、原理和功能。
2. 实验活动：进行机电传动控制实验，使学生掌握机电传动控制系统的实际操作和优化方法。
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 教学目标了解机电传动控制的基本概念、分类及应用范围。
掌握机电传动控制系统的组成及其工作原理。
1.2 教学内容机电传动控制的概念与分类机电传动控制系统的组成机电传动控制的应用实例1.3 教学方法采用讲授法，讲解机电传动控制的基本概念、分类及应用范围。
通过案例分析，使学生了解机电传动控制系统的组成及其工作原理。
1.4 教学资源教材：《机电传动控制》课件：机电传动控制概述1.5 教学评价课堂问答：了解学生对机电传动控制的基本概念、分类的掌握情况。
课后作业：分析机电传动控制系统的组成及其工作原理。
第二章：机电传动控制系统的组成2.1 教学目标掌握机电传动控制系统的组成及其作用。
了解机电传动控制系统中各组成部分的基本原理。
2.2 教学内容机电传动控制系统的组成各组成部分的作用及基本原理2.3 教学方法采用讲授法，讲解机电传动控制系统的组成及其作用。
通过实例分析，使学生了解机电传动控制系统中各组成部分的基本原理。
2.4 教学资源教材：《机电传动控制》课件：机电传动控制系统的组成2.5 教学评价课堂问答：了解学生对机电传动控制系统组成的掌握情况。
课后作业：分析机电传动控制系统中各组成部分的基本原理。
第三章：机电传动控制装置3.1 教学目标掌握机电传动控制装置的类型及工作原理。
了解机电传动控制装置在实际应用中的选择及安装。
3.2 教学内容机电传动控制装置的类型机电传动控制装置的工作原理机电传动控制装置的选择及安装3.3 教学方法采用讲授法，讲解机电传动控制装置的类型及工作原理。
通过案例分析，使学生了解机电传动控制装置在实际应用中的选择及安装。
3.4 教学资源教材：《机电传动控制》课件：机电传动控制装置3.5 教学评价课堂问答：了解学生对机电传动控制装置的类型及工作原理的掌握情况。
课后作业：分析机电传动控制装置在实际应用中的选择及安装。
第四章：机电传动控制电路4.1 教学目标掌握机电传动控制电路的组成及工作原理。
机电传动控制教案学院、系: 机械电子工程学院机电系任课教师：授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分:课程总学时: 60学时课程周学时：机电传动控制教学进程第 1 次课2 学时第一章概述§1。
1机电传动的目的和任务1.传动-—运动的传递(能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动a。
齿轮b。
杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能)b。
液力传动（流体动能)（3）机电传动（电力拖动)（4)另外还有其它的传动方式。
注：有时,在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2。
机电传动－（本课程研究的内容)以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3。
机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1。
2机电传动发展概况简单的可以分为： a.成组拖动（传动）b。
单电机拖动c。
多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a。
接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b。
数字控制（数控机床）§1。
3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业，课程设置(具了解)基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》 电子技术（弱电) 《数字电子》 计算机技术《机电传动控制》 包括了所有应掌握的强电内容 用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程. 2.本门课包括以下几个方面：（1）电机原理及特性： 交、直、特殊、 三～七章 （2）电器及控制： 接触器,继电器;保护及控制器 八章 （3)可编程序控制器： （PC)原理及应用 九章 （4）可控硅原理及应用： 晶闸管 十章（5）调速系统: 交流、直流，电力拖动 十一、十二章 （6）步进电机调速系统： 自动化 十三章3.课程特点 综合性比较强（面宽)实践性比较强 与生产实践联系较强(教学实验） 4。
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动控制的概念解释机电传动控制的定义强调机电传动控制在现代工业中的重要性1.2 机电传动系统的组成介绍机电传动系统的常见组成部分，如电动机、传动装置、负载等解释各个部分在系统中的作用和相互关系1.3 机电传动控制系统的分类介绍机电传动控制系统的不同类型，如开环控制、闭环控制等比较各种控制系统的特点和应用场景第二章：电动机及其控制2.1 电动机的分类和特性介绍不同类型的电动机，如交流异步电动机、直流电动机等分析各种电动机的启动、制动和调速特性2.2 电动机的控制方法介绍电动机的常见控制方法，如开关控制、变频调速等分析各种控制方法的工作原理和应用场景2.3 电动机的选择和安装讲解电动机的选择依据，如负载类型、功率需求等介绍电动机的安装要求和注意事项第三章：传动装置及其控制3.1 传动装置的分类和特性介绍常见的传动装置，如齿轮传动、带传动等分析各种传动装置的传动比、传动效率等特性3.2 传动装置的控制方法介绍传动装置的常见控制方法，如机械调速、电子调速等分析各种控制方法的工作原理和应用场景3.3 传动装置的选择和安装讲解传动装置的选择依据，如负载类型、传动比需求等介绍传动装置的安装要求和注意事项第四章：机电传动控制系统的应用4.1 机电传动控制系统在工业自动化中的应用介绍机电传动控制系统在工业自动化中的典型应用案例，如、生产线等分析机电传动控制系统在提高生产效率和产品质量方面的作用4.2 机电传动控制系统在交通运输领域的应用介绍机电传动控制系统在交通运输领域的典型应用案例，如电动汽车、轨道交通等分析机电传动控制系统在提高运输效率和减少能源消耗方面的作用4.3 机电传动控制系统在其他领域的应用介绍机电传动控制系统在其他领域的典型应用案例，如医疗设备、建筑自动化等分析机电传动控制系统在提高生活质量和工作效率方面的作用第五章：机电传动控制系统的维护与故障诊断5.1 机电传动控制系统的维护介绍机电传动控制系统的日常维护内容和注意事项强调定期维护对于系统稳定运行的重要性5.2 机电传动控制系统的故障诊断方法介绍常见的故障诊断方法，如观察法、参数测量法等分析各种故障诊断方法的优缺点和适用场景5.3 机电传动控制系统的故障处理和预防措施讲解故障处理的一般流程和方法介绍预防措施，如使用高质量的元件、避免过载等第六章：传感器与信号处理6.1 传感器的类型与作用介绍各种常用传感器，如温度传感器、压力传感器等分析传感器在机电传动控制系统中的作用和重要性6.2 传感器的选用与安装讲解传感器的选用依据，如测量范围、精度要求等介绍传感器的安装方法和注意事项6.3 信号处理与分析解释信号处理的基本概念和方法分析信号处理在机电传动控制系统中的应用，如滤波、放大等第七章：PLC控制系统7.1 PLC的基本原理与组成介绍PLC的概念、工作原理和组成结构强调PLC在机电传动控制系统中的应用优势7.2 PLC编程与控制讲解PLC编程的基本语言和方法，如梯形图、指令表等分析PLC控制在机电传动系统中的应用案例7.3 PLC系统的维护与故障诊断介绍PLC系统的日常维护内容和注意事项讲解故障诊断的方法和技巧第八章：变频器与电机调速8.1 变频器的基本原理与类型介绍变频器的工作原理和类型，如电压型、电流型等强调变频器在电机调速中的应用优势8.2 变频器控制与应用讲解变频器的控制原理和方法，如矢量控制、直接转矩控制等分析变频器在电机调速中的应用案例8.3 变频器的选用与安装介绍变频器的选用依据，如电机功率、调速范围等讲解变频器的安装方法和注意事项第九章：伺服控制系统9.1 伺服控制系统的基本原理与组成介绍伺服控制系统的工作原理和组成，如伺服电动机、伺服驱动器等强调伺服控制系统在精确控制中的应用优势9.2 伺服控制系统的选用与调试讲解伺服控制系统的选用依据，如控制精度、响应速度等介绍伺服控制系统的调试方法和注意事项9.3 伺服控制系统的应用案例分析伺服控制系统在典型应用场景中的应用案例，如数控机床、等第十章：机电传动控制系统的节能与环保10.1 节能技术的应用介绍节能技术在机电传动控制系统中的应用，如电机变频调速、高效传动装置等分析节能技术在降低能耗和提高经济效益方面的作用10.2 环保技术的应用介绍环保技术在机电传动控制系统中的应用，如废弃物回收、低噪音传动装置等强调环保技术在实现可持续发展和社会责任方面的意义10.3 节能与环保的法规和标准讲解与节能和环保相关的法规和标准，如节能产品认证、环保法规等强调企业和个人在遵循法规和标准方面的责任第十一章：机电传动控制系统的安全与保护11.1 安全防护措施的重要性强调在机电传动控制系统中实施安全防护措施的必要性讨论因缺乏安全防护导致的潜在风险和事故11.2 安全防护技术与设备介绍常见的安全防护技术，如紧急停止按钮、安全门等分析安全防护设备在保障人员和设备安全方面的作用11.3 安全标准与合规性讲解与机电传动控制系统安全相关的国家和行业标准强调遵守安全标准和合规性的重要性第十二章：案例分析与实践12.1 机电传动控制案例分析分析具体的机电传动控制案例，如自动化装配线、升降机等讨论案例中的关键技术、挑战和解决方案12.2 实践操作与技能培训强调实际操作在理解机电传动控制系统中的重要性介绍常见的实践操作活动和技能培训方法12.3 项目设计与实施讲解机电传动控制系统项目设计的基本步骤和方法讨论项目实施过程中的管理、协调和风险控制第十三章：发展趋势与创新13.1 机电传动控制技术的发展趋势探讨机电传动控制技术的发展方向，如智能化、网络化等分析新兴技术如物联网、大数据在机电传动控制系统中的应用潜力13.2 创新设计与研发强调创新在推动机电传动控制系统发展中的重要性介绍创新设计的方法和研发流程13.3 知识产权保护与技术转移讲解知识产权在技术创新中的作用和保护方法讨论技术转移和产业化的途径和挑战第十四章：经济效益与投资分析14.1 经济效益评估介绍经济效益评估的方法和指标分析机电传动控制系统投资的经济效益14.2 投资决策与风险分析讲解投资决策的基本原则和方法分析机电传动控制系统投资的风险因素和应对策略14.3 财务分析与投资回报介绍财务分析的方法，如现金流量分析、净现值分析等讨论投资回报的计算和评估方法第十五章：综合测试与评价15.1 测试方法与设备介绍机电传动控制系统综合测试的方法和设备强调测试在确保系统性能和可靠性中的重要性15.2 性能评价与优化讲解机电传动控制系统的性能评价指标和方法讨论系统性能优化的策略和技术15.3 持续改进与寿命周期管理强调持续改进在提高机电传动控制系统性能和寿命中的作用介绍寿命周期管理的方法和实践重点和难点解析本文主要介绍了机电传动控制的相关概念、系统组成、控制方法、应用领域、维护与故障诊断等方面的内容。
教案机电传动控制第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动控制的概念介绍机电传动控制的定义和特点解释机电传动控制在现代工业中的应用1.2 机电传动控制系统的组成讨论机电传动控制系统的常见组成部分说明各组成部分的功能和相互关系1.3 机电传动控制系统的分类列举机电传动控制系统的不同类型分析各类系统的应用场景和优缺点第二章：机电传动控制的基本原理2.1 机电传动控制的基本原理介绍机电传动控制的基本原理和核心技术解释机电传动控制信号的传递和处理过程2.2 机电传动控制系统的建模说明机电传动控制系统的建模方法探讨建模过程中所需考虑的因素和注意事项2.3 机电传动控制系统的稳定性分析分析机电传动控制系统的稳定性条件介绍稳定性分析的方法和工具第三章：机电传动控制系统的传感器与执行器3.1 传感器在机电传动控制系统中的应用讨论传感器的作用和分类解释传感器在机电传动控制系统中的重要性和选择原则3.2 常见传感器的原理与使用介绍几种常见的传感器类型及其原理说明传感器的使用方法和注意事项3.3 执行器在机电传动控制系统中的应用讨论执行器的作用和分类解释执行器在机电传动控制系统中的重要性和选择原则第四章：机电传动控制系统的常用控制算法4.1 概述常用控制算法介绍机电传动控制系统中常用的控制算法解释各种控制算法的特点和适用范围4.2 比例-积分-微分控制算法详细讲解比例-积分-微分控制算法的工作原理分析比例-积分-微分控制算法的优点和局限性4.3 模糊控制算法介绍模糊控制算法的基本概念和原理讨论模糊控制算法在机电传动控制系统中的应用和优势第五章：机电传动控制系统的调试与维护5.1 机电传动控制系统的调试说明机电传动控制系统调试的目的和重要性介绍调试过程中所需进行的步骤和方法5.2 机电传动控制系统的维护讨论机电传动控制系统维护的内容和方法强调维护对系统稳定运行的重要性第六章：机电传动控制系统的故障诊断与容错控制6.1 机电传动控制系统的故障诊断介绍机电传动控制系统故障诊断的定义和目的讨论故障诊断的方法和技术6.2 常见故障诊断算法讲解几种常见的故障诊断算法及其原理分析各种故障诊断算法的优缺点和适用场景6.3 容错控制技术在机电传动控制系统中的应用解释容错控制的概念和重要性介绍容错控制技术在机电传动控制系统中的应用和方法第七章：机电传动控制系统的节能与环保7.1 节能控制技术在机电传动控制系统中的应用讨论节能控制技术的重要性介绍节能控制技术在机电传动控制系统中的应用和方法7.2 环保控制技术在机电传动控制系统中的应用解释环保控制技术的概念和重要性讲述环保控制技术在机电传动控制系统中的应用和实例7.3 节能与环保在机电传动控制系统中的综合考虑强调节能与环保在机电传动控制系统中的重要性讨论在机电传动控制系统中实现节能与环保的综合考虑的方法和策略第八章：现代机电传动控制技术的发展趋势8.1 概述现代机电传动控制技术的发展趋势介绍现代机电传动控制技术的发展趋势分析现代机电传动控制技术发展的驱动因素8.2 智能控制技术在机电传动控制系统中的应用讲解智能控制技术的概念和原理讨论智能控制技术在机电传动控制系统中的应用和前景8.3 网络化控制技术在机电传动控制系统中的应用解释网络化控制的概念和原理讲述网络化控制技术在机电传动控制系统中的应用和前景第九章：案例分析与实践9.1 机电传动控制系统的实际案例分析分析具体的机电传动控制系统案例总结案例中的成功经验和存在的问题9.2 机电传动控制系统的实验与实践介绍机电传动控制系统的实验目的和内容讲述实验方法和步骤以及实验中所需注意事项9.3 综合练习与讨论提供综合练习题目供学生练习组织学生进行讨论，加深对机电传动控制的理解第十章：总结与展望10.1 总结回顾整个教案的主要内容和知识点强调机电传动控制的重要性和应用前景10.2 展望探讨机电传动控制技术的未来发展趋势激发学生对机电传动控制研究的兴趣和热情重点和难点解析一、机电传动控制的概念与特点：理解机电传动控制的基本定义及其在现代工业中的应用场景，区分其与其他控制系统的不同之处。
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动控制的概念解释机电传动控制的定义强调机电传动控制在现代工业中的重要性1.2 机电传动控制系统的组成介绍机电传动控制系统的常见组成部分解释各组成部分的作用和相互关系1.3 机电传动控制系统的分类列举常见的机电传动控制系统类型简要介绍每种类型的特点和应用范围第二章：机电传动控制的基本原理2.1 电机的基本原理介绍电机的工作原理和分类解释电动机和发电机的关系2.2 传动机构的基本原理介绍传动机构的作用和常见类型解释传动机构的工作原理和选择依据2.3 控制系统的的基本原理介绍控制系统的目标和常见类型解释控制系统的原理和组成第三章：机电传动控制系统的分析和设计3.1 机电传动控制系统的分析方法介绍机电传动控制系统的分析方法解释系统分析的目标和步骤3.2 机电传动控制系统的系统设计介绍机电传动控制系统的系统设计方法解释系统设计的依据和步骤3.3 机电传动控制系统的硬件设计介绍机电传动控制系统的硬件设计方法解释硬件设计的依据和步骤第四章：机电传动控制系统的应用案例4.1 案例一：电机速度控制的应用介绍电机速度控制的应用背景和需求解释电机速度控制系统的组成和工作原理4.2 案例二：电机位置控制的应用介绍电机位置控制的应用背景和需求解释电机位置控制系统的组成和工作原理4.3 案例三：电机力矩控制的应用介绍电机力矩控制的应用背景和需求解释电机力矩控制系统的组成和工作原理第五章：机电传动控制系统的维护和故障处理5.1 机电传动控制系统的维护方法介绍机电传动控制系统的维护方法解释维护的目的和重要性5.2 机电传动控制系统的故障处理方法介绍机电传动控制系统的故障处理方法解释故障处理的目标和步骤5.3 常见故障案例分析分析常见的机电传动控制系统故障案例解释故障原因和解决方法第六章：传感器与执行器在机电传动控制中的应用6.1 传感器的概述与应用介绍传感器的基本概念、工作原理和分类强调传感器在机电传动控制系统中的重要性列举常见的传感器及其应用实例6.2 执行器的概述与应用介绍执行器的基本概念、工作原理和分类强调执行器在机电传动控制系统中的重要性列举常见的执行器及其应用实例第七章：PLC在机电传动控制中的应用7.1 PLC的基本概念与工作原理介绍PLC的定义、发展历程和分类解释PLC的工作原理和系统组成7.2 PLC程序设计与应用案例介绍PLC程序设计的基本方法和技术分析PLC在机电传动控制系统中的应用案例7.3 PLC的维护与故障处理介绍PLC的维护方法和注意事项分析PLC的常见故障及其处理方法第八章：变频器在机电传动控制中的应用8.1 变频器的基本概念与工作原理介绍变频器的定义、分类和基本功能解释变频器的工作原理和接线方式8.2 变频器的参数设置与调试介绍变频器的参数设置方法和注意事项解释变频器调试的目的、步骤和评价指标8.3 变频器在机电传动控制中的应用案例分析变频器在电机速度控制、位置控制和力矩控制等方面的应用案例第九章：伺服系统在机电传动控制中的应用9.1 伺服系统的基本概念与工作原理介绍伺服系统的定义、分类和基本功能解释伺服系统的工作原理和主要组成部分9.2 伺服驱动器与伺服电机的选型与配置介绍伺服驱动器与伺服电机的选型依据和注意事项解释伺服驱动器与伺服电机的配置方法和技术9.3 伺服系统在机电传动控制中的应用案例分析伺服系统在精确位置控制、速度控制和力矩控制等方面的应用案例10.1 节能技术在机电传动控制中的应用介绍节能技术的基本概念和分类解释节能技术在机电传动控制系统中的重要性分析节能技术在机电传动控制中的应用案例10.2 环保技术在机电传动控制中的应用介绍环保技术的基本概念和分类解释环保技术在机电传动控制系统中的重要性分析环保技术在机电传动控制中的应用案例10.3 节能与环保在机电传动控制系统中的综合考虑强调节能与环保在机电传动控制系统设计、运行和维护过程中的重要性讨论如何在机电传动控制系统中实现节能与环保的目标和要求第十一章：机电传动控制系统的效率优化11.1 效率优化的意义与方法解释在机电传动控制系统中进行效率优化的意义介绍常见的效率优化方法和技术11.2 效率优化案例分析分析机电传动控制系统中效率优化的实际案例讨论优化前后的效果对比及经济效益11.3 效率优化在实际应用中的考虑因素强调在实施效率优化时需要考虑的因素讨论如何平衡优化效果与系统成本12.1 安全保护的基本要求与措施介绍机电传动控制系统安全保护的基本要求解释常见的安全保护措施和技术12.2 安全保护案例分析分析机电传动控制系统中安全保护的实际案例讨论安全保护措施的有效性和必要性12.3 安全保护在实际应用中的考虑因素强调在实施安全保护时需要考虑的因素讨论如何平衡安全保护与系统性能第十三章：机电传动控制系统的监测与维护13.1 监测与维护的基本内容与方法介绍机电传动控制系统监测与维护的基本内容解释常见的监测与维护方法和技术13.2 监测与维护案例分析分析机电传动控制系统中监测与维护的实际案例讨论监测与维护对系统性能的影响13.3 监测与维护在实际应用中的考虑因素强调在实施监测与维护时需要考虑的因素讨论如何合理安排监测与维护计划第十四章：机电传动控制系统的现代技术发展14.1 现代技术发展概述介绍机电传动控制系统现代技术的发展趋势强调现代技术对机电传动控制系统的影响14.2 现代技术应用案例分析分析机电传动控制系统中现代技术的实际应用案例讨论现代技术的优势和挑战14.3 现代技术在实际应用中的考虑因素强调在采用现代技术时需要考虑的因素讨论如何适应和引导技术发展第十五章：机电传动控制系统的综合应用案例15.1 综合应用案例分析分析机电传动控制系统中综合应用的实际案例讨论综合应用案例的成功经验和不足之处15.2 综合应用案例的实施与评估解释综合应用案例的实施步骤和评估方法强调综合应用案例对系统性能的影响15.3 综合应用案例在实际应用中的启示总结综合应用案例的经验教训讨论如何推广和应用成功的案例经验重点和难点解析本文主要介绍了机电传动控制教案，包括基本概念、原理、应用案例以及维护和故障处理等内容。
【最新整理，下载后即可编辑】机电传动控制教案学院、系：机械电子工程学院机电系任课教师：任有志授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分：课程总学时：60学时课程周学时：2006年2月20日机电传动控制教学进程河北科技大学教案用纸第 1 次课 2 学时第一章概述§1.1机电传动的目的和任务1.传动——运动的传递（能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动a.齿轮b.杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能）b.液力传动（流体动能）（3）机电传动(电力拖动)（4）另外还有其它的传动方式。
注：有时，在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2.机电传动－（本课程研究的内容）以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统服务对象：各种生产机械它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3. 机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1.2机电传动发展概况简单的可以分为：a.成组拖动（传动）b.单电机拖动c.多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a.接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b.数字控制（数控机床）§1.3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业,课程设置（具了解）基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》电子技术（弱电）《数字电子》计算机技术《机电传动控制》包括了所有应掌握的强电内容用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程。
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动的概念解释机电传动的定义强调机电传动在现代工业中的重要性1.2 机电传动系统的组成介绍机电传动系统的各个组成部分解释各部分的作用和相互关系1.3 机电传动控制的目标阐述机电传动控制的主要目标强调实现高效、精确和可靠传动的重要性第二章：机电传动控制的基本原理2.1 机电传动控制的基本原理介绍机电传动控制的基本原理解释控制信号、反馈信号和执行机构之间的关系2.2 机电传动控制系统的分类介绍机电传动控制系统的不同类型阐述各自的特点和应用范围2.3 机电传动控制算法介绍常见的机电传动控制算法解释各种算法的原理和实现方法第三章：机电传动控制系统的硬件设计3.1 控制器的设计介绍控制器的设计方法和原则强调控制器的性能要求和选择依据3.2 执行机构的设计解释执行机构的设计方法和原则强调执行机构的性能要求和选择依据3.3 传感器的设计介绍传感器的设计方法和原则强调传感器的性能要求和选择依据第四章：机电传动控制系统的软件设计4.1 控制算法的实现解释控制算法的实现方法和步骤强调算法的稳定性和效率4.2 程序的设计与调试介绍程序的设计方法和步骤强调程序的可读性和可维护性4.3 系统的测试与优化解释系统的测试方法和步骤强调系统的性能要求和优化目标第五章：机电传动控制系统的应用案例5.1 案例一：电机速度控制介绍电机速度控制的应用背景和需求阐述控制系统的设计方法和实现过程5.2 案例二：电机位置控制介绍电机位置控制的应用背景和需求阐述控制系统的设计方法和实现过程5.3 案例三：电机力矩控制介绍电机力矩控制的应用背景和需求阐述控制系统的设计方法和实现过程第六章：机电传动控制系统的故障诊断与维护6.1 故障诊断的基本方法介绍故障诊断的概念和重要性阐述常用的故障诊断方法，如数据分析、信号处理等6.2 故障诊断的实现过程解释故障诊断的实现过程和步骤强调故障诊断的准确性和及时性6.3 机电传动控制系统的维护介绍机电传动控制系统的维护方法和原则强调维护对系统稳定运行的重要性第七章：机电传动控制系统的节能与环保7.1 节能控制的基本原理介绍节能控制的概念和重要性阐述节能控制的基本原理和方法7.2 节能控制的应用案例介绍节能控制的成功案例，如电机变频调速等强调节能控制对降低能耗和保护环境的作用7.3 环保要求与机电传动控制介绍环保要求对机电传动控制的影响阐述机电传动控制系统在环保方面的责任和措施第八章：机电传动控制系统的安全与保护8.1 安全控制的基本原理介绍安全控制的概念和重要性阐述安全控制的基本原理和方法8.2 安全控制的应用案例介绍安全控制的成功案例，如紧急停止按钮、保护装置等强调安全控制对保障人员和设备安全的作用8.3 保护措施与机电传动控制介绍保护措施对机电传动控制的影响阐述机电传动控制系统在安全保护方面的责任和措施第九章：机电传动控制系统的未来发展9.1 新型传动技术的展望介绍新型传动技术的发展趋势和前景强调创新和技术进步对机电传动控制的重要性9.2 智能化与机电传动控制介绍智能化技术在机电传动控制中的应用阐述智能化对提高系统性能和可靠性的作用9.3 机电传动控制系统的集成与优化介绍机电传动控制系统的集成方法和优化策略强调集成与优化对系统整体性能的提升作用回顾整个教案的主要内容和知识点强调机电传动控制的重要性和应用前景10.2 教学建议给出教学建议，如教学方法、实践环节等强调理论与实践相结合的重要性10.3 展望未来展望机电传动控制的发展前景和挑战强调持续学习和创新对专业发展的关键作用重点和难点解析重点一：机电传动控制的概念和重要性需要重点关注机电传动控制的定义，以及它在现代工业中的应用和重要性。
《机电传动控制教案》课件第一章：机电传动控制概述1.1 机电传动的概念1.2 机电传动控制的作用1.3 机电传动控制的发展趋势第二章：机电传动元件2.1 电动机的基本原理与结构2.2 常用电动机及其特性2.3 机电传动元件的选型与安装第三章：机电传动控制系统3.1 机电传动控制系统的组成3.2 控制器的选择与设置3.3 传感器的选择与安装3.4 执行器的选择与安装第四章：机电传动控制策略4.1 速度控制4.2 位置控制4.3 力矩控制4.4 节能控制第五章：机电传动控制实例分析5.1 电梯控制系统5.2 数控机床控制系统5.3 控制系统5.4 电动汽车控制系统本教案旨在帮助学生了解机电传动控制的基本概念、元件、控制系统及策略，并通过实例分析使学生能够将理论知识应用于实际工程中。
希望对您有所帮助！第六章：机电传动控制系统的稳定性与动态响应6.1 系统稳定性的概念6.2 机电传动控制系统的建模6.3 系统动态响应的分析6.4 稳定性分析在控制系统设计中的应用第七章：机电传动控制系统的性能优化7.1 系统性能指标7.2 控制器参数优化方法7.3 系统辨识与参数估计7.4 性能优化算法及其应用第八章：故障诊断与容错控制8.1 故障诊断的基本方法8.2 机电传动系统的故障模型8.3 容错控制策略8.4 故障诊断与容错控制在机电传动控制中的应用第九章：节能控制与环保技术9.1 节能控制的重要性9.2 节能控制策略9.3 环保技术在机电传动控制中的应用9.4 节能与环保技术的未来发展趋势第十章：案例分析与实践10.1 机电传动控制系统设计案例10.2 故障诊断与容错控制案例10.3 节能控制与环保技术应用案例10.4 综合实践项目设计与实施本教案通过系统稳定性与动态响应、性能优化、故障诊断与容错控制、节能控制与环保技术等内容的学习，使学生掌握机电传动控制技术的综合应用。
通过案例分析与实践，培养学生解决实际工程问题的能力。
机电传动控制教案学院、系：机械电子工程学院机电系任课教师：授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分：课程总学时：60学时课程周学时：机电传动控制教学进程第 1 次课 2 学时第一章概述§1.1机电传动的目的和任务1.传动——运动的传递（能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动 a.齿轮b.杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能）b.液力传动（流体动能）（3）机电传动(电力拖动)（4）另外还有其它的传动方式。
注：有时，在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2.机电传动－（本课程研究的内容）以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统服务对象：各种生产机械它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3. 机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务举例：天车的吊起、制动机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1.2机电传动发展概况简单的可以分为：a.成组拖动（传动）b.单电机拖动c.多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a.接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b.数字控制（数控机床）§1.3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业,课程设置（具了解）基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》电子技术（弱电）《数字电子》计算机技术《机电传动控制》包括了所有应掌握的强电内容用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程。
2.本门课包括以下几个方面：（1）电机原理及特性: 交、直、特殊、三～七章（2）电器及控制：接触器，继电器;保护及控制器八章（3）可编程序控制器：（PC）原理及应用九章（4）可控硅原理及应用: 晶闸管十章（5）调速系统: 交流、直流,电力拖动十一、十二章（6）步进电机调速系统: 自动化十三章3.课程特点综合性比较强（面宽）实践性比较强与生产实践联系较强（教学实验）4.教学实验计划开五个：5.学时安排：由于作者建议用90学时讲授，实际他用大约70学时我们目前安排了60个学时。
教学实验建议开八个实际开出了五个我们目前条件可开六个但学时数的关系开五个第二章 机电传动的动力学基础§2.1运动方程式1.对于一个电动机输出轴上的运动情况有T T Jd dt k dndtM L - = = ωT m 电机的输出扭矩 T L 电机的负载扭矩 ω 为角速度 J 转动惯量 n 为转速 k 为常数2.意义：T m 与T L 之差将产生加速度当T m >T L 时，加速 当T m <T L 时，减速当T m =T L 时，匀速（平衡） 3.T m 与T L 的正反。
以转速的方向为准（n ）T m ： 与n 同向时为正（拖动）反之为负（制动） T L ： 与n 反向时为正（制动）反之为负（拖动） 解释：提升重物 升：T m 为正，T L 正降：T L 为负，T m 负（制动）第5页2个图§2.3生产机械的机械特性机械特性： 生产机械转轴（电机轴）上的负载转矩和转速之间的函数关系。
分为以下几种MnT m T L升MnT m T L 降§2.3.1 恒转矩机械特性特点： 负载转矩为常数，T L ＝C 可分为: 反抗（摩擦） 与n 同号（总制动）位能方向一定反抗转矩 位能转矩离心风机特性例切削力 吊重物§2.3.2 离心风机特性特点：Tc=cn 2与转速平方成正比§2.3.3 直线型特性特点:TL ＝cn§2.3.4 恒功率型特性特点:TL ＝c/n直线型恒功率型§2.4 机电传动系统的稳定运行条件电动机的机械特性是Tm=f(n) 曲线及驱动扭矩和转速的函数关系生产机械的机械特性是T L ＝f(n)曲线及负载扭矩和转速的函数关系当电动机作为生产机械的原动机（动力源）时，两个函数中的n 为同一个参数。
在运行中由运动方程式可知，要想稳定运行，速度应匀速不变及TL ＝Tm 时及是稳定的一个条件,所以系统稳定运行的条件之一是T LnT Ln1、电动机和生产机械的机械特性曲线应有交点 此处：Tm=T L （匀速）例： 曲线1和2，附合这个条件,有a 、b 交点 曲线1和3，不附合另外，应有抗干扰能力:当有外来干扰时会引起n 变化 当干扰消失后，n 应恢复原状态 所以另一个稳定条件是:2、当有外加干扰使n 变化时，干扰消除后n 应能自行恢复到原状态。
这件条件的判断原则是: 当n ↑Tm<TL 当n ↓Tm>TL由运动方程看 T T Jd dtM L -==ω0 当干扰使n ↑时,干扰消除后希望n ↓这时如Tm-TL<0则负加速 当干扰使n ↓时,干扰消除后希望n ↑这时如Tm-TL>0则正加速例：a,b 两点a 点，当n ↑时 Tm ↓—Tm' 当干扰消除后由于在n'处Tm-TL<0,所以n ↓b 点，当n ↑时 Tm ↑—Tm'' 当干扰消除后由于在n''处Tm-TL>0,所以n ↑到n'''直到a 点处平衡ab123abn n'T L T m 'T m ''n''第 2 次课 2 学时第三章直流电机的工作原理电机的分类：a发电机，电动机b直流，交流、步进特点：直流电动机：可以实现无级调速（优点）,在传统的模拟控制系统中应用多交流电动机：简单、便宜、但调速复杂步进电动机：用脉冲工作、易于数字控制直流发电机：一般用来为直流电动机配套；但可控硅取代很多的发电机§3.1直流电机的基本结构和原理§3.1.1直流电机的结构主要部件：励硅绕组（定子线圈）用来产生磁场电枢绕组（转子线圈）通有工作电流换向器保持电枢绕组的电流方向不变铁芯（定子、转子）导磁及支撑作用：简述其它：略§3.1.2 直流电机的基本工作原理以单个电枢绕组线圈为例说明一、发电机（根据右手定则）励磁绕组通电产生一磁场>A点总与N极侧的一边相连>B点总与N极侧的一边相连>转子（电枢线圈）由原动机拖动，以转速n转动>这时，N边切割磁力线产生电势指向外S边切割磁力线产生电势指向内> AB两点就产生了电势E＝KeΦn当有负载R L时，就产生电流I>这时，E＝KeΦn二、电动机（根据左手定则）> 在AB两点加电压，在电枢中产生电流I> 则N边受力, S边反向受力，形成转矩T＝KmΦIa> 电枢转动后，切割磁力线产生反电势E＝KeΦn> 当n到一定值后，Ia=（U-E）/Ra满足T后稳定下来。
注:在发电机中E＝KeΦn是输出电势当Ia 0时，T＝KmΦIa（负载转矩）为原动机负载,既Ia为负载在电动机中Tm＝KmΦIa 为输出动力Em＝KeΦn 为反电势当Tm 大n↑[T M-T L=J(dω/dt)] E M↑(U-E M)↓Ia=(U-E M)/Ra↓T M↓T M 是负载§3.2 直流发电机对于直流电机按其励磁方法分为以下几种情况:他励：磁绕组有独立的电源与电枢无关并励：励磁绕组与电枢并联串励：励磁绕组与电枢串联复励：有串也有并励§3.2.1他励发电机1.电原理图由于独立U f, I f所以负载电流I＝电枢电流Ia2. 空载特性当发电机空载（Ia=0）及转速（n）不变时，输出电势与励磁电流的关系曲线当If小时直线（不饱和）If大时，弯曲（开始饱和）If更大，平直（饱和，Φ不变）3. 外特性曲线当发电机转速（n）和励磁（Φ）不变时，输出电压（U）与负载电流(I)之间的关系曲线注：当Ia↑RaIa↑U=E-IaRa↓§3.2.2并励发电机1.电原理图：由于I f<<I所以Ia≈I2.电压建立过程由于事先没有励磁电压U所以I f＝0当电枢转动时，没有磁场所以不会产生E。
并励发电应满足以下几个条件（1）在磁极上有剩磁（弱的磁场）当n↑产生一个小E 产生一个小If （2）励磁磁场与剩磁场的方向相同电压建立起来（3）Rf不能太大两方面，一方面是线圈电阻，一是外接电阻3. 并励发电机的工作点一方面是空载曲线一方面是是励磁电流曲线共同决定当饱和弯曲后产生交点4. 外特性与他励一样，但由于U↓If↓所以所以U↓得多§3.2.3 复励发电机1.电原理图并励I fb=U/R fb串励I f＝Ia当I↑,Ia↑,U=E-IaRa↓,I f=U/R fb↓, ф↓ф↑,U↑所以，复励发电机在一定的工作范围内外特性比较平坦§3.3直流电动机由分为他励、并励、串励和变励§3.3.1他励电动机的机械特性>电原理图由电路原理公式，推导出说明：n0与输出转扭T无关所以称为理想空载转速;而Δn反映负载对转速的影响,是负载引起的转速误差>机械特性: _n UKeΦ-＝Ra KeKtΦ２T＝n0 -Δn（I f ）励磁电流与电枢电压（U ）不变时转速(n )与扭矩(T)的关系曲线由上式可知机械特性如图 >机械特性硬度:β＝dT/dn对于电机按值分类如下: 绝对硬度 β=∞ 硬 β≥10 软 β＜10三种在生产中都有应用>机械特性分固有机械特性和人为机械特性 固有：在额定条件下（n ）与(T)的关系人为：人为改变参数时得到的机械特性, 如改变U ，串联电阻R 等（一）他励直流电动机的固机械特性 由（二）人为机械特性 1. 电枢串电阻 由：这时n 0 不变，而Δn 则增加，特性如图2.改变电压时（U ）这时n 0受电压变化而改变，而Δn 则因与电压无关所以不变，特性如图3.改变磁通由于磁饱和和线圈的原因只能减小Φ 由>当Φ下降时n 0上升,同时Δn 也增加 >当太小时反电势 E=Ke ΦnTn n 0n 0 UKe Φ＝ n 0Tn I fMI a +_ UR fR ETnn 0n U Ke Φ - ＝ Ra KeKm Φ２T Tn n UK eΦ - ＝ RaK e K t Φ２Tn UK eΦ -＝ Ra+K e K t Φ２T>当T L大时Ia=(U-E)/Ra 烧坏>当T L小时E=KeΦn因为Φ所以n↑飞车>所以Φ↓不能太多（并励比较人为特性降压时U）§3.3.2串励电动机这时Ia=If从而有1. 当T↓因为I f=I a也小（T＝KmΦI a）2. 当T↑大时I f=I a↑；Φ饱和，平坦3. 不能空载（飞车）特点：起动扭矩大用于吊车电车的驱动起动时特性软。
