課程整體設計

1、銅川職業(yè)技術學院電機與電氣控制技術課程整體設計管理信息課程名稱：電機與電氣控制技術課程代碼： 制定人：雷睿合作人：修訂人：批準人：版次：時間：課程性質(zhì)學時：56學時授課對象：高職一年級電氣自動化技術學生性質(zhì)：專業(yè)基礎課先修課：電工電子、物理后續(xù)課：變頻器應用技術、供配電技術、PLC應用技術課程設計1、課程目標設計總體目標： 本課程為機電一體化專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課。通過學習直流電機、三相交流異步電動機的相關知識，能夠進行常用低壓電器的基本知識及選用，學會電動機常用控制線路的設計、安裝與調(diào)試，常用機床控制線路的故障診斷等。能力目標： （1）能夠根據(jù)控制要求，選擇合理的元器件。 （2）能夠根據(jù)控

2、制要求，設計電氣控制線路。 （3）能夠根據(jù)圖紙進行安裝調(diào)試電氣線路。 （4）能夠在調(diào)試電氣線路過程中，對故障進行排除。 （5）能夠根據(jù)電動機的啟動、制動、調(diào)速要求，設計合理的線路。知識目標：（1）掌握電動機的結構、機械特性及各種運行狀態(tài)。（2）熟悉各種調(diào)速方式的基本原理、特點及特性。（3）掌握電機的選擇、維修及使用注意事項。（4）掌握常用低壓電器的結構、工作原理、使用方法、參數(shù)的選定、故障診斷與排除。 （5）熟悉基本電氣控制電路的原理、組裝與調(diào)試、故障診斷與排除。（6）了解PLC實現(xiàn)電氣控制線路的原理。（7）掌握電機與電氣控制的基本實驗方法。素質(zhì)拓展目標： （1）對從事電氣方面的工作，充滿熱情

3、，喜歡這個行業(yè)。 （2）養(yǎng)成認真仔細的工作作風，養(yǎng)成安全用電的習慣。 （3）有較強的求知欲，樂于、善于使用所學電氣控制技術解決生產(chǎn)實際問題。具有克服困難的信心和決心，從戰(zhàn)勝困難、實現(xiàn)目標、完善成果中體驗喜悅。（4）具有實事求是嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，樂于通過控制線路的設計來驗證自己的方案是否可行。（5） 在工作實踐中，有與他人合作的團隊精神，敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。2、課程內(nèi)容設計：序號項目名稱子項目名稱學時1X62型臥式銑床電氣控制線路的設計與安裝（課內(nèi)項目）主電動機的啟?？刂?4工作臺運動控制6主軸變速沖動控制24銑床電氣控制電路的安裝與常見故障分析122CM61

4、32型臥式車床電氣控制線路的設計與安裝（課外項目）冷卻泵電動機的控制 課外主軸電動機正反向旋轉(zhuǎn)控制 課外主軸電動機的變速控制 課外主軸電動機的停機制動控制 課外具體實例： 課內(nèi)項目和課外項目并行完成：1、課內(nèi)項目：X62型臥式銑床電氣控制線路設計與安裝（教師與學生一起共同完成）：涉及電氣原理圖的繪制、控制要求分析，電氣元器件的選擇、電動機的連接、自鎖、正反轉(zhuǎn)、順序控制線路、Y-降壓啟動線路等的實現(xiàn)、常見故障的排除等。 2、課外項目CM6132型臥式車床電氣控制線路的設計與安裝（教師指導學生獨立完成）：涉及電氣原理圖的繪制、電氣元器件的選擇、保護環(huán)節(jié)的設計、各種線路的選擇、常見電氣控制線路的安裝

5、與調(diào)試等。3、能力訓練項目設計： 編號能力訓練項目名稱能力訓練次級目標擬實現(xiàn)的能力目標相關支撐知識訓練方式手段及步驟結果（可展示）1X62W型臥式銑床電氣線路的安裝試1-1主電動機的啟?？刂?、 能夠根據(jù)電動機的功率選擇合適的定子繞組的連接方法2、 能夠合理安裝空氣斷路器3、 能夠進行啟停線路的安裝與調(diào)試1、 三相交流異步電動機的結構2、 三相交流異步電動機的工作原理3、 空氣斷路器的結構及工作原理4、 電氣線路圖的一般繪制方法。教師作為企業(yè)中的技術工程師，學生模擬企業(yè)中的技術員，工程師下達任務：現(xiàn)有一臺X62W型萬能銑床，現(xiàn)在需要設計它的主電動機的啟停控制線路。1、 電氣原理圖2、 電氣控制

6、線路的接線1-2工作臺運動控制1、 能夠根據(jù)控制要求選擇合適的元器件2、 能夠根據(jù)控制要求繪制電氣控制線路圖3、 能夠根據(jù)電氣控制線路圖進行線路的安裝調(diào)試1、 自鎖控制線路的工作原理2、 自鎖的實現(xiàn)方法3、 互鎖的實現(xiàn)方法4、 三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)方法5、 三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)線路設計（接觸器互鎖和雙重互鎖）6、 按鈕、接觸器、熱繼電器、熔斷器的結構、工作原理及連接方法教師作為企業(yè)中的技術工程師，學生模擬企業(yè)中的技術員，工程師提出控制要求：銑床的工作臺是裝在回轉(zhuǎn)臺的導軌上，可作垂直于軸線方向的移動，縱向移動，即左右移動?，F(xiàn)要求去設計工作臺的控制線路并對線路進行安裝調(diào)試。1、電氣

7、原理圖2、電氣控制線路的接線1-3主軸變速沖動控制1、能夠根據(jù)控制要求選擇合適的元器件2、能夠根據(jù)控制要求繪制電氣控制線路圖3、能夠根據(jù)電氣控制線路圖進行線路的安裝調(diào)試1、 行程開關的結構、工作原理及電氣符號2、 順序控制線路的設計3、 Y-降壓啟動控制線路的設計4、 三相交流異步電動機的制動及方法教師作為企業(yè)中的技術工程師，學生模擬企業(yè)中的技術員，工程師提出控制要求：主軸變速時，首先將主軸變速手柄微微壓下，使它從第一道槽內(nèi)拔出，然后拉向第二道槽，當落入第二道槽內(nèi)后，旋轉(zhuǎn)主軸變速盤，選好速度，然后將手柄以較快的速度推回原位。若推不上去，再一次拉回來，推過去，直至手柄推回原位，至此變速操作完成。

8、1、電氣原理圖2、電氣控制線路的接線1-4銑床電氣控制電路的安裝與常見故障分析1、 能夠根據(jù)常見的故障現(xiàn)象選擇合適的排除方法2、 能夠逐步去排除故障1、 互鎖和自鎖的實現(xiàn)2、 線路的故障排除教師作為企業(yè)中的技術工程師，學生模擬企業(yè)中的技術員，現(xiàn)有一臺臥式銑床，不能正常工作，故障現(xiàn)象：1、工作臺各個方向均不能進給2、 工作臺不能向上運動3、 工作臺前后進給正常但左右不能進給4、 工作臺不能快速進給及主軸制動失靈5、 變速時沖動失靈；上述故障如何排除能夠正常工作的銑床控制線路2CM6132型臥式車床電氣控制線路的設計與安裝2-1冷卻泵電動機的控制1、 能夠根據(jù)控制要求選擇合理的元器件（開關）。2、

9、 能夠設計自鎖控制線路。3、 能夠根據(jù)電動機的型號選擇合理的方式進行連接。1、 電氣原理圖的繪制。2、 自鎖電路的結構與原理。3、 轉(zhuǎn)換控制開關的結構與原理、電氣符號。4、 電動機的連接?？刂埔螅簽榱藴p小車床工作過程中的溫度，我們需要用到冷卻泵電動機，要求能夠單向旋轉(zhuǎn)。1、 電氣原理圖2、 冷卻泵電動機的接線圖的安裝與調(diào)試2-2主軸電動機正反向旋轉(zhuǎn)控制1、 能夠根據(jù)控制要求繪制電氣原理圖2、 能夠設計正反轉(zhuǎn)控制線路3、 能夠根據(jù)原理圖進行安裝調(diào)試控制線路4、 能夠?qū)﹄姎饩€路圖的一般故障進行排查1、 互鎖的概念2、 電氣互鎖的實現(xiàn)方法3、 雙重互鎖的概念4、電氣原理圖的繪制思路及方法控制要求：

10、主軸電動機3KW，它拖動車床實現(xiàn)主運動和進給運動，通過操作開關，可以實現(xiàn)主軸電動機的正反向旋轉(zhuǎn)運動。1、 電氣原理圖2、 主軸電動機的正反向旋轉(zhuǎn)控制線路圖的安裝與調(diào)試2-3主軸電動機的變速控制1、 能夠根據(jù)變速機構設計相關電氣電路。2、 能夠合理選擇元器件。3、 能夠進行線路的安裝調(diào)試。1、 行程開關的相關知識2、 調(diào)速的基本知識3、 電氣線路圖的設計方法控制要求：主軸的變速是利用液壓機構操縱兩組撥叉來實現(xiàn)的，變速時，只需轉(zhuǎn)動變速手柄，液壓變速閥即轉(zhuǎn)到相應的位置，使得兩組拔叉都移到相應的位置進行定位，完成變速。1、電氣原理圖2、相關變速線路的調(diào)試2-4主軸電動機的停機制動控制1、 能夠根據(jù)電動

11、機的型號選擇合適的制動方案2、 能夠根據(jù)要求繪制制動線路圖。3、 能夠根據(jù)制動線路圖進行安裝與調(diào)試1、 制動的相關知識2、 電氣原理圖的繪制3、 電氣線路圖的安裝方法控制要求：主軸電動機需要采取制動環(huán)節(jié)，能耗制動是最常見的一種制動方法。1、 電氣原理圖2、 制動線路圖的安裝與調(diào)試4、進程表設計（以天為最小單元）課次周次上課時間學時教學目標和主要內(nèi)容單元標題能力目標能力訓練項目編號知識目標其他內(nèi)容（課程主要內(nèi)容）考核內(nèi)容方法14主電動機的啟停控制1、 能夠根據(jù)電動機的功率選擇合適的定子繞組的連接方法2、能夠合理安裝空氣斷路器3、能夠進行啟停線路的安裝與調(diào)試1-11、 了解三相交流異步電動機的結構

12、2、 掌握三相交流異步電動機的工作原理3、 掌握空氣斷路器的結構及工作原理和電氣符號電氣線路圖的一般繪制方法。1項目化教學法的引入、組織。讓同學明確本門課程的能力目標和知識目標。說明本課程的教學方法、考核方法與考核目標。2按4-5人/組的方式，自由分組，推選組長一名。說明組內(nèi)分工，每次活動由組長確定本次活動的分工，每次都要不同，以培養(yǎng)學生各方面的能力。通過文獻、書籍、網(wǎng)絡等途徑查詢資料，完成工程師下達的任務，每個小組作為企業(yè)的技術員，能夠根據(jù)控制要求完滿地完成控制線路的設計和調(diào)試。啟?？刂凭€路的設計，進行調(diào)試演示，是否能夠?qū)崿F(xiàn)控制要求26工作臺運動控制：任務一三相交流異步電動機的自鎖控 制1、

13、 能夠選擇合理的電氣元器件2、 能夠完成電氣元器件的安裝3、 能夠繪制自鎖控制線路4、 能夠?qū)€路進行安裝調(diào)試，以滿足控制要求。1-21、 掌握熔斷器、接觸器的結構、工作原理、選用及電氣符號2、 掌握自鎖控制線路的繪制及自鎖的實現(xiàn)方法3、 理解點動和自鎖的區(qū)別1、 講解控制要求2、 完成工作任務單中相關資訊的填寫3、 選擇合適的元器件4、 繪制自鎖控制線路5、 完成自鎖控制線路的安裝與調(diào)試1、 三相交流異步電動機的自鎖控制線路圖2、 三相交流異步電動機自鎖控制線路的接線310工作臺運動控制：任務二：三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制1、能夠根據(jù)控制要求選擇合理的電氣元器件2、能夠完成電氣元器件的安

14、裝3、能夠繪制正反轉(zhuǎn)控制線路4、能夠?qū)φ崔D(zhuǎn)控制線路進行安裝調(diào)試，以滿足控制要求。1-21、 掌握繼電器的種類及選用2、 理解互鎖的概念3、 掌握三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)的原理4、 了解雙重互鎖的概念5、 掌握接觸器互鎖和按鈕互鎖的異同。1、 講解控制要求2、 完成工作任務相關資訊3、選擇合適的元器件4、繪制自鎖控制線路5、完成自鎖控制線路的安裝與調(diào)試1、 三相交流異步電動機的自鎖控制線路圖2、三相交流異步電動機自鎖控制線路的接線44主軸變速沖動控制，任務一：自動往復循環(huán)控制線路的安裝與調(diào)試1、能夠根據(jù)控制要求選擇合理的電氣元器件2、能夠完成電氣元器件的安裝3、能夠繪制自動往復循環(huán)控制線路4

15、、能夠?qū)ψ詣油鶑脱h(huán)控制線路進行安裝調(diào)試，以滿足控制要求。1-3掌握行程開關的作用、原理及電氣符號理解自動往復循環(huán)控制線路中互鎖的用法1、講解控制要求2、完成工作任務相關資訊3、選擇合適的元器件4、繪制自動往復循環(huán)控制線路5、完成自動往復循環(huán)控制線路的安裝與調(diào)試1、三相交流異步電動機的自鎖控制線路圖2、三相交流異步電動機自鎖控制線路的接線54主軸變速沖動控制，任務二：順序控制線路的安裝與調(diào)試1、能夠根據(jù)控制要求選擇合理的電氣元器件2、能夠完成電氣元器件的安裝3、能夠繪制正反轉(zhuǎn)控制線路4、能夠?qū)φ崔D(zhuǎn)控制線路進行安裝調(diào)試，以滿足控制要求。1-31、 理解接觸器的輔助觸點的作用2、 掌握兩臺電動機

16、順序啟動同時停止線路的實現(xiàn)方法3、 掌握兩臺電動機順序啟動逆序停止線路的實現(xiàn)方法1、講解控制要求2、完成工作任務單相關資訊3、選擇合適的元器件4、繪制順序控制線路5、完成順序控制線路的安裝與調(diào)試1、三相交流異步電動機的順序控制線路圖的繪制2、兩臺電動機的順序控制線路的接線（1、順序啟動同時停止、順序啟動逆序停止）擴展任務：兩臺電動機，按下啟動按鈕后，第一臺先啟動，5s后第二臺自動啟動，按下停止按鈕后，兩臺電動機同時停止。66主軸變速沖動控制，任務三：降壓啟動控制線路1、能夠根據(jù)控制要求選擇合理的電氣元器件2、能夠完成電氣元器件的安裝3、能夠繪制正反轉(zhuǎn)控制線路4、能夠?qū)φ崔D(zhuǎn)控制線路進行安裝調(diào)試

17、，以滿足控制要求。1-31、 掌握三相交流異步電動機的降壓啟動的原理2、 理解三相交流異步電動機降壓啟動的方法3、 掌握Y-降壓啟動方法4、 掌握主軸變速控制線路的設計1、講解控制要求2、完成工作任務相關資訊3、選擇合適的元器件4、繪制Y-降壓啟動控制線路5、完成Y-降壓控制線路的安裝與調(diào)試1、三相交流異步電動機的順序控制線路圖的繪制2、兩臺電動機的順序控制線路的接線3、主軸變速控制線路的接線76銑床電氣控制電路的安裝與常見故障分析任務一：銑床電氣控制線路的安裝1、 能夠根據(jù)各部分線路的設計完成銑床整體線路圖的繪制2、 能夠完成銑床整體線路的安裝與調(diào)試1-41、 了解繪制電氣原理圖的基本原則2

18、、 掌握圖面區(qū)域的劃分3、 理解繼電器、接觸器觸頭位置的索引1、繪制X62W臥式銑床控制線路5、完成X62W臥式銑床線路的安裝與調(diào)試1、三相交流異步電動機的順序控制線路圖的繪制2、兩臺電動機的順序控制線路的接線86銑床電氣控制電路的安裝與常見故障分析任務二：銑床控制線路的常見故障診斷1、 能夠根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障原因2、 能夠根據(jù)故障原因改接線路，并進行故障的逐一排除1-41、 了解銑床的結構2、 了解銑床的工作原理3、 掌握銑床線路中常見故障并進行分析4、掌握萬用表測量方法1、觀察線路并查找故障現(xiàn)象2、分析銑床故障產(chǎn)生的原因3、根據(jù)銑床中故障原因進行排除。9課外車床冷卻泵電動機的控制1、 能

19、夠根據(jù)控制要求選擇合理的元器件（開關）。2、能夠設計自鎖控制線路。3、能夠根據(jù)電動機的型號選擇合理的方式進行連接。2-11、了解電氣原理圖的繪制。2、掌握自鎖電路的結構與原理。3、掌握轉(zhuǎn)換控制開關的結構與原理、電氣符號以及電動機的連接。在上課學習的基礎上課外完成該任務，要求在下節(jié)課上課拿出成果：1、 電氣原理圖的繪制2、 電氣控制線路的安裝與調(diào)試1、電氣原理圖的繪制2、電氣控制線路的安裝與調(diào)試10課外主軸電動機正反向旋轉(zhuǎn)控制1、能夠根據(jù)控制要求繪制電氣原理圖2、能夠設計正反轉(zhuǎn)控制線路3、能夠根據(jù)原理圖進行安裝調(diào)試控制線路4、能夠?qū)﹄姎饩€路圖的一般故障進行排查2-21、掌握互鎖的概念2、理解電氣

20、互鎖的實現(xiàn)方法3、掌握雙重互鎖的概念4、了解電氣原理圖的繪制思路及方法在上課學習的基礎上課外完成該任務，要求在下節(jié)課上課拿出成果：3、 電氣原理圖的繪制電氣控制線路的安裝與調(diào)試1、電氣原理圖的繪制2、電氣控制線路的安裝與調(diào)試10課外主軸電動機的變速控制1、能夠根據(jù)變速機構設計相關電氣電路。2、能夠合理選擇元器件。3、能夠進行線路的安裝調(diào)試。2-31、 掌握行程開關的相關知識2、 理解調(diào)速的基本知識3、了解電氣線路圖的設計方法在上課學習的基礎上課外完成該任務，要求在下節(jié)課上課拿出成果：4、 電氣原理圖的繪制電氣控制線路的安裝與調(diào)試1、電氣原理圖的繪制2、電氣控制線路的安裝與調(diào)試12課外主軸電動機

21、的停機制動控制1、能夠根據(jù)電動機的型號選擇合適的制動方案2、能夠根據(jù)要求繪制制動線路圖。3、能夠根據(jù)制動線路圖進行安裝與調(diào)試2-41、掌握制動的相關知識2、理解電氣原理圖的繪制3、掌握電氣線路圖的安裝方法在上課學習的基礎上課外完成該任務，要求在下節(jié)課上課拿出成果：1、電氣原理圖的繪制/2、電氣控制線路的安裝與調(diào)試1、電氣原理圖的繪制2、電氣控制線路的安裝與調(diào)試5、第一節(jié)課梗概人為擬定項目化教學的真實場景：第一環(huán)節(jié)：教師作為企業(yè)中的技術工程師，學生模擬企業(yè)中的技術員，工程師下達任務：現(xiàn)有一臺X62W型萬能銑床，現(xiàn)在需要設計它的主電動機的啟停控制線路。本節(jié)課是第一節(jié)課，考慮到學生的實際情況，老師示

22、范繪制電氣原理圖，電氣線路的安裝調(diào)試。學生分組進行比賽模仿老師的進行接線，體驗電動機的高速旋轉(zhuǎn)，用時最少的組獲勝。第二環(huán)節(jié):學生完成資訊相關問題（電動機的相關知識，空氣開關，低壓斷路器的相關知識）體會開關的作用。根據(jù)上個環(huán)節(jié)的控制要求，換取其他的開關，實現(xiàn)相關功能。項目實施結果考核：對學生設計線路完成情況進行檢查并進行考核。指導教師在項目實施中，要注意培養(yǎng)綜合素質(zhì)：培養(yǎng)學生團隊協(xié)作意識、吃苦耐勞精神、安全用電意識、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，引導學生學習查閱圖書、網(wǎng)絡資料、整理資料等自主學習知識、應用知識的能力。6、考核方案設計1）基本思路本課程操作性強，學習效果即時可測?？己擞身椖靠己顺煽儼匆欢ū壤嬎?/p>

23、而得，其中每個任務考核中都要對任務完成過程中表現(xiàn)、任務完成情況作評價，同時要對學生的元器件的使用情況、安全用電知識、課堂表現(xiàn)、出勤等平時紀律進行考核。具體詳見下表。電機與電氣控制技術課程成績評分標準指標名稱指 標 內(nèi) 容分值評分X62W型臥式銑床控制線路的設計與安裝主電動機的啟停控制570工作臺運動控制任務一：三相交流異步電動機的自鎖控制10任務二：三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制10主軸變速沖動控制任務一：三相交流異步電動機的自鎖控制線路10任務二：三相交流異步電動機的順序控制10任務三：主軸變速沖動控制10銑床電氣控制電路的安裝與常見故障分析任務一：銑床電氣控制線路設計8任務二：銑床電氣控制

24、線路常見故障分析7CM6132型臥式車床電氣控制線路的設計與安裝（課外項目）冷卻泵電動機的控制530主軸電動機正反向旋轉(zhuǎn)控制10主軸電動機的變速控制5主軸電動機的停機制動控制10期末考試相關理論考試1002） 說明 上面表格是每一個任務在整門課程中過程考核的分數(shù)，每一部分的分數(shù)既包括任務完成情況的打分，也包括了考勤等情況的分數(shù)。這些分數(shù)共占到學生成績的50%，期末考試成績占到學生總成績的50%. 7、教材1） 推薦教材：電機與電氣控制技術項目式教程唐惠龍 牟宏鈞編 機械工業(yè)出版社2） 參考書目：電機與電氣控制技術冉文主編 西安電子科技大學出版社電機與電氣控制技術姜新橋 蔡建國主編 人民郵電出版社3）推薦網(wǎng)站：1、2、3、8、 工具材料常見低壓電器、維修電