电气控制授课教案电机及电气控制技术.doc

第一部分??电机与拖动 学习本课程的基本要求： 电机的结构及工作原理 基本原理及PLC的组成 掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力 应用软件、梯形图编程方法及应用实例 参考书籍： 1.《电气控制与PLC原理及应用》电子工业出版社 程周主编 2.《工厂电气控制技术》 高等教育出版社 张运波 刘淑荣主编 3.《可编程序控制器及常用控制电器》冶金工业出版社 何友华主编 4.《PLC编程及应用》 机械工业出版社 廖常初主编 5. 《机电一体化专业必备知识与技能手册》 华中科技大学出版社 游英杰 叶俊主编 第一篇 电机及拖动 绪 论 (2学时) 教学目的要求： 通过本次课的学习，使学生对这门课有一个轮廓性的了解，明确本课程在数控知识体系中的位置、意义，了解本课程在实际生产生活中的作用，掌握本课程的三个重要组成部分——电机、电气控制、PLC，以及学习该门课的方法。 主要教学内容： 电气技术在生产中的作用 电力拖动的组成 电机的发展概况 电气控制技术的发展方向 教学重点、难点： 重点：①电力拖动的组成 ②电机的发展概况 ③电气控制技术的发展方向 难点：①电机的发展概况 ②电气控制技术的发展方向 教具：电机一台 一、《电机与电气控制技术》课程简介 1.电机 2.电气控制技术 3.PLC技术 二、电机在国民经济中的作用 1.发电厂的发电机和变压器 2.交通运输业中电力机车是由电动机来牵引的 3.电梯的上升和下降、飞机的螺旋桨、电扇的旋转、洗衣机 4.控制电机对信号起执行、检测、放大的作用，广泛应用于雷达的自动定位、人造 5.卫星的发射、飞机的控制、电梯的自动选层和显示、计算机外围设备、机器人、音箱设备中。 三、电力拖动的组成 电机拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分。 如图： 图0-1 ①“一拖一” ②“一拖多” ③“多拖一” 四、电机的发展概况 电机工业的发展和科学技术发展密切相关，随着生产力的发展，蒸汽动力在使用和管理上的不便，迫使人们去寻找新的能源和动力。此时电磁学得到了兴起和发展。 19世纪后期正是世界电机工业迅猛发展时期，我国正处于半封建半殖民地国家，电机工业受到了严重的束缚。 解放后，我国电机工业迅猛发展。从20世纪50年代开始研制电机，历经了产品仿制、自行设计和研制，逐步形成了自己的生产体系。 五、电气技术在生产中的作用 不同产品的生产工艺和精度不同， 这就要求对拖动生产机械的电动机进行控制，控制的方法很多，但以电气控制技术尤为普遍。控制方法从手动的到自动控制，功能从简单到复杂，控制技术从单机到群控，操作从笨重到轻便，推动了生产技术的不断更新和高速发展。 六、电气控制技术的发展方向 继电——接触器控制：有触点、工艺复杂 电气控制 PLC：硬件平台软件化 第一章 三相异步电动机 教学目的要求：①掌握三相异步电动机的结构及运行原理 ②掌握三相异步电动机的启动、制动问题 ③了解三相异步电动机的调速问题 主要教学内容：①三相异步电动机的结构及运行原理 ②三相异步电动机的启动、调速及制动问题 教学重点、难点： 重点：①三相异步电动机的结构及运行原理 难点：①三相异步电动机的运行原理 ②三相异步电动机的启动 教具：交流电机一台 教学内容： 第一节 三相异步电机的结构及工作原理 （2学时） 电机是实现电能和机械能相互转换的一种旋转电机。异步电动机是把交流电能转变为机械能的一种动力机械。三相异步电动机被广泛用来驱动各种金属切削机床、起重机、中、小型鼓风机、水泵及纺织机械等。单相异步电动机由于容量小，性能较差，常用于日常生活中的小家电及小功率电动工具。 三相异步电动机的运行原理 1、旋转磁场 ①三相异步电动机与直流电动机一样，也是根据电磁感应原理而制成的。不同的是直流电动机为一静止磁场，三相异步电动机却是一旋转磁场。那么，旋转磁场是怎样产生的？ ②三相旋转磁场的产生 三相旋转磁场产生的条件是：三相对称绕组通以三相对称电流。 旋转磁场的转向与三相电源通入定子绕组电流的相序一致。 旋转磁场的转速n1（又称同步转速）。其表达式为： 式中，f1为电源频率（Hz）；p为电机磁极对数，它取决于定子绕组的分布。 2．三相异步电动机基本工作原理 如图为一台两极三相鼠笼式异步电动机的剖面图。 图1-1 三相异步电动机工作原理图 基本工作原理是： 电生磁：三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场其转向与相序一致，为顺时针方向，转速为 ； （动）磁生电：转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流； 电磁力（矩）：转子载流导体在磁场中受到电磁力