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1、西南交通大学电机与控制课程教学大纲（2019版）一、课程基本信息课程名称电机与控制（中文）MotorandControl（英文）课程代码课程性质必修开课单位机械工程学院课程类型口通识课GeneralEducationCourses口新生研讨课FreshmanSeminar口公共基础课PublicBasicCourses口专业基础课SpecialtyFoundationalCourses 专业课SpecializedCourses 实验课ExperimentalCourses口课程设计CurriculumDesign口多兀化课程DiVerSifiedCOUrSeS 实习实训PraCtiCalTr
2、aining授课学期第6学期学分/学时2/32课内学时32理论学时32实践学时6课外学时16（课程设计、实验单列课程）课程负责人倪文波课程团队王俊国、黄海凤、雷智翔、丁昊昊、卢纯、李敏、童勇鑫适用专业机械设计制造及自动化授课语言中文先修课程电工技术基础、电子技术基础、单片机原理及应用、控制工程基础后续课程后续专业模块课程中文简介电机及控制是机械工程专业一门重要的专业基础课。课程介绍了电机的基本结构和性能、电机电器控制的基本概念和基础知识，培养学生对电器控制系统的分析以及设计能力。通过本课程的学习，使学生了解电机的结构、特性，掌握电机控制的基本知识，能够设计、分析电器控制系统，并为后续专业课程的
3、学习打好基础。课程英文简介Thecourseof“MotorandContro,isoneoftheimportantprofessionalbasiccourseinMechanicalEngineeringMajor.Thebasicstructureandperformanceofmotor,basicconceptofelectricalcontrolofelectricmotor,basicknowledge,controlsystemanalysisanddesignmethodareintroducedinthiscourse.Tocultivatestudentsability
4、toanalyzeanddesignelectricalcontrolsystems.Throughthestudyofthiscourse,thestudentswillunderstandthestructureandcharacteristicsofthemotor,graspthebasicknowledgeofmotorcontrol,andcandesignandanalyzetheelectricalcontrolsystem.Itsthefoundationofthestudyoffollowingprofessionalcourses.二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑序号
5、课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求1理解直流电机、交流电机的结构，掌握直流电机、交流电机的工作原理及工作特性。能够分析比较各型电机的运用特点。1.3掌握机械工程专业理论和方法，能够将专业知识和数学模型方法用于推演、分析机械工程领域的复杂工程问题。工程知识2针对具体设计任务要求，能够运用电器控制基本设计及分析方法，完成电机选用、控制系统及控制电路的设计与分析。3理解常用低压电器工作原理，及典型电器控制系统设计方法，掌握基本电器控制系统设计原则，并能应用于电机起动、制动及保护电路等的设计。3.3能够根据机械工程领域复杂工程问题的解决方案进行详细设计计算，完成总体设计、零部件设计、工艺流程设计和控制
6、系统设计等。设计/开发能力。4掌握PLC控制器的结构原理，控制方式和控制功能，能够根据设备工作原理运用PLC编程实现电器自动控制及仿真。三、教学内容安排序号教学内容学生学习预期成果课时理论/实践支撑课程目标1绪论：电机及控制技术发展概述、课程学习任务及要求。了解电机及控制技术的发展，明确课程要求1/0目标12第1章电机概述与直流电机：电机分类，新特点；直流电机基本原理和结构、直流电机模型、基本方程和工作特性。掌握直流电动机的基本方程式；学习直流电动机的转速特性、转矩特性及特性分析，直流电动机的励磔方式等（需要增加他励电机习题）2/0目标13第2章电机控制系统的动力学基础：运动方程、负载转矩特性
7、、稳定运行条件及拖动系统简化。学习电机拖动的动力学知识，掌握运动方程和转矩特性，了解负载转矩特性和稳定运行条件，掌握多轴系统的简化与折算方法。4/014目标24第3章交流电机的旋转磁场理论：磁动势、旋转磁场的形成和特点；异步电动机原理：结构、电磁耦合、功率与转矩、工作特性分析；交流电机拖动基础：机械特学习交流异步牵引电动机的基本工作原理、旋转磁场的形成过程。掌握异步牵引电动机的工作原理、结构、工作特性分析；掌握交流电机的机械特性、起动、转矩及6/0目标1序号教学内容学生学习预期成果课时理论/实践支撑课程目标性、起动、转矩及转速调节；电动机选型：电机型号与铭牌、绝缘等级和工作制、不同工作制下的功
8、率选择、额定数据的选择。转速调节等控制过程，掌握转差率、启动电流、起动转矩、最大转矩的概念；学习电机的型号与铭牌、绝缘等级和工作制、不同工作制下的功率选择、额定数据的选择。5第5章其他特种电机原理：单相交流电机，步进电机、直线电机原理。掌握单相交流电机，步进电机、直线电机的原理及特点（PPT中伺服电机内容可以不讲）3/0目标16期中考16h7第7章常用低压电器原理与结构：隔离器、刀开关、低压断路器、继电器、接触器、控制按钮、行程开关及接近开关等综合应用。学习常用低压电器的原理和结构，掌握低压电器的作用和应用场合，学习低压电器能够实现的保护、控制等功能。掌握典型的点动、长动、正反转、星三角起动、
9、位置控制、顺序控制、时间控制回路的工作原理与设计方法。6/0目标28第8章PLC原理及应用：PLC原理、编程方法，编程软件。学习PLC原理，掌握PLC梯形图编程方法，通过自学PLC编程软件，可以完成PLC编程及调试，进一步完成实验课程，具有PLC编程与仿真能力。6/0目标49综合设计：电机电器控制电路的设计方法：运用实例（铁道车辆塞拉门控制应用实例）。分组要求学生应用所学的低压电器和电机控制等知识完成塞拉门电机电器控制电路的设计、PLC电路设计。4/0目标3IO课外实验：PLC控制实验在PLC试验台上完成PLC编程、电机控制实验0/6目标4四、课程考核本课程成绩由平时作业、课程实验、期中考试、
10、课程设计,、期末考试5部分组成，所占比分别为10%、10%、10%、10%、60%,评分依据分别为作业记录、实验报告、期中试卷、课程设计报告和期末试卷。5部分成绩加权后大于60分，即可取得该门课程学分。序号课程目标（支撑毕业要求指标点）评价依据及成绩构成平时成绩期末考试平时作业课堂测验课程实验半期考试其他环节分值分值分值分值分值分值1理解直流电机、交流电机的结构，掌握直流电机、交流电机的工作原理及工作特性。能够分析比较各型电机的运用特点。（1.3）1003040100552理解常用低压电器工作原理，及典型电器控制系统设计方法，掌握基本电器控制系统设计原则，并能应用于电机起动、制动及保护电路等的
11、设计。（3.3）050IO0153掌握PLC控制器的结构原理，控制方式和控制功能，能够运用PLC编程实现电器控制及仿真。（3.3）00250204针对具体设计任务要求，能够运用电器控制基本设计及分析方法，完成电机控制系统及控制电路的设计及分析。（1.3）020250105总计1001001001001006考核环节成绩占比10%10%10%10%60%五、教材及参考斐料1 .电机与控制（第3版），王勇，北京：北京理工大学出版社，20162 .汤天浩，电机及拖动基础，北京：机械工业出版社，20163 .现代电气控制设备，王任翔，北京：机械工业出版社，20154 .电机与控制（第2版），温照方，北
12、京：北京理工大学出版社，2010大纲执笔人：审核人（专业负责人/系主任）:制定时间：2019年11月25日附表1：电机与控制课程评分标准J绩等级课程目标优(100-90)良(89-80)中(79-70)及格(69-60)不及格（60）L理解直流电机、交流电机的结构，掌握直流电机、交流电机的工作原理及工作特性。能够分析比较各型电机的运用特点。能准确且全面地了解直流电机、交流电机结构、工作原理、工作特性。能够熟练掌握机电系统动力学分析方法。能正确且较完整地描述出直流电机、交流电机结构、工作原理、工作特性。但不够详细；能够正确掌握机电系统动力学分析方法能简略描述直流电机、交流电机结构、工作原理、工作
13、特性。但不完整；能够掌握机电系统动力学分析方法。可粗略描述直流电机、交流电机结构、工作原理、工作特性。粗略掌握机电系统动力学分析方法。不知道描述直流电机、交流电机结构、工作原理、工作特性。不能掌握机电系统动力学分析方法。2.理解常用低压电器工作原理，及典型电器控制系统设计方法，掌握基本电器控制系统设计原则，并能应用于电机起动、制动及保护电路等的设计。熟练掌握电器控制基础知识，了解常用低压电器，熟练掌握基本电器控制系统设计原则，典型电器控制系统设计，并能应用于电机起动、制动及保护电路的设计。掌握电器控制基础知识，了解常用低压电器，掌握基本电器控制系统设计原则，典型电器控制系统设计，但不够详细；能
14、够完成电机起动、制动及保护电路的设计。基本掌握电器控制基础知识，初步了解常用低压电器，掌握基本电器控制系统设计原则，典型电器控制系统设计，但不够完整；能够完成电机起动、制动及保护电路的设计。基本掌握一些电器控制基础知识，部分了解常用低压电器，掌握基本电器控制系统设计原则，典型电器控制系统设计，但不够完整；基本能够部分完成电机起动、制动及保护电路的设计。不清楚电器控制基础知识，不了解常用低压电器，不掌握基本电器控制系统设计原则，典型电器控制系统设计，不能完成电机起动、制动及保护电路的设计。3.掌握PLC控制器的结构原理，控制方式和控制功能，能够运用PLC编程实现电器控制及仿真。独立并且熟练利用P
15、LC开发软件完成PLC控制系统的软件仿真，能够熟练完成梯形图编程，完成实验，且结果正确。能够独立利用PLC开发软件完成PLC控制系统的软件仿真，能够完成梯形图编程，完成实验，且结果基本正确。能够利用PLC开发软件完成PLC控制系统的软件仿真，能够基本完成梯形图编程，完成实验，但有少量错误。基本能够利用PLC开发软件完成PLC控制系统的软件仿真，基本能够完成梯形图编程，完成实验，但有少量错误。无法利用PLC开发软件完成PLC控制系统的软件仿真，不能够完成梯形图编程，不能够完成实睑。4.针对具体设计任务要求，能够运用电器控制基本设计及分析方法，完成电机控制系统及控制电路的设计及分析。熟练掌握机电设备电器控制基本设计
