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： 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14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

2、）能夠根據(jù)控制要求，設計電氣控制線路。（3）能夠根據(jù)圖紙進行安裝調試電氣線路。（4）能夠在調試電氣線路過程中，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。素質拓展目標：（ 1）對從事電氣方面的工作，

3、充滿熱情，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、課程內容設計：序號項目名稱子項目名稱學時1X62型臥式銃床電氣控制線路的設計與安裝（課內項目）主電動機的啟停控制4工作臺運動控制6主軸變速沖動控制24銃床電氣控制電路的安裝與常見故障分析

4、122CM6132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:課內項目和課外項目并行完成：1、課內項目：X62型臥式銃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、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

5、安裝與調試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）1X62 W型 臥 式 銑 床 電 氣 線1-1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 型萬能銃床，現(xiàn)在 需要設計它的主電 動機的啟停控制線 路

6、。1、電氣原理圖2、電氣控制 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1、自鎖控制線路 的工作原理教師作為企業(yè)中的 技術工程師，學生1、電氣原理圖路 的 安 裝 試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 裝調試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 電動機的正反轉實 現(xiàn)方法5、三相交流異步 電動機的正反轉線 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 及連接方法模擬企業(yè)中的技術 員，工程師提出控 制要求：銃床的工 作臺是裝在回轉臺 的導軌上，可作垂 直于軸線方向的

7、移 動，縱向移動，即 左右移動。現(xiàn)要求 去設計工作臺的控 制線路并對線路進 行安裝調試。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 拔出，然后拉向第 二道槽，當落入第 一道槽內后，旋轉 主軸變

8、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。1、電氣原理圖2、電氣控制線路的接線1-4銃床電氣 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 銃床，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 給正常但左右不能能夠正常工作 的銃床控制線 路進給4、工作臺不能快 速進給及主軸制動 失靈5

9、、變速時沖動失 靈；上述故障如何 排除2CM 6132 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、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。1、電氣原理 圖2、冷卻泵電 動機的接線圖 的安裝與調試2-2主軸電動 機正反向旋 轉控制1、能夠根據(jù)控制要求 繪制電氣原理圖2、能

10、夠設計正反轉控 制線路3、能夠根據(jù)原理圖進 行安裝調試控制線路4、能夠對電氣線路圖 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：主軸電動機3KVy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 正反向旋轉運動。1、電氣原理 圖2、主軸電動 機的正反向旋 轉控制線路圖 的安裝與調試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 裝調試。1、行程開關的相 關知識2、調速的基本知 識3、電氣線路圖的 設計方法控制要求：主軸的變速是

11、利用 液壓機構操縱兩組 撥叉來實現(xiàn)的，變 速時，只需轉動變 速手柄，液壓變速 閥即轉到相應的位 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 路的調試2-4主軸電動 機的停機制 動控制1、能夠根據(jù)電動機的 型號選擇合適的制動 萬案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 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

12、和主要內容單元標題能力目標能 力 訓 練 項 目 編 號知識目標其他內容（課程主要內容）考核內容方法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 的安裝與調試1-11、了解三 相交流異步 電動機的結 構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

13、分工， 每次活動由組長確定 本次活動的分工，每 次都要不冋，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 調試。啟?？刂?線路的設 計，進行 調試演 示，是否 能夠實現(xiàn) 控制要求26工作 臺運1、能夠選擇合理的電 氣兀器件1-21、掌握熔 斷器、接觸1、講解控制要求2、完成工作任務單1、三相 交流異步動控 制：任 務一 三相 交流 異步 電動 機的 自鎖 控制2、能夠完成電氣兀器 件的安裝3、能夠繪制自鎖控制 線路4、能夠對線路進行安 裝調試，以滿足控制要 求。器的結構、

14、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 路的安裝與調試電動機的 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 轉控 制1、能夠根據(jù)控制要求 選擇合理的電氣兀器 件2、能夠完成電氣元器 件的安裝3、能夠繪制正反轉控 制線路4、能夠對正反轉控制 線路進行安裝調試，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

15、動機的正 反轉的原理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 試1、能夠根據(jù)控制要求 選擇合理的電氣兀器 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、能夠對自動往復循 環(huán)控制線路進行安裝 調試，以滿足控制要 求。1-3掌握行程開 關的作用、 原理及電氣

16、 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 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，1、能夠根據(jù)控制要求 選擇合理的電氣兀器 件1-31、理解接 觸器的輔助 觸點的作用2、掌握兩1、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1、三相交 流異步電 動機的順 序控制線任務 二：順 序控 制線 路的 安裝 與調 試2、能夠完成電氣兀器 件的安裝3、能夠繪制正反轉控

17、 制線路4、能夠對正反轉控制 線路進行安裝調試，以 滿足控制要求。臺電動機順 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4、繪制順序控制線路5、完成順序控制線路 的安裝與調試路圖的繪 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 選擇合理的電氣兀器 件2、能夠完成電氣元器 件的安裝3

18、、能夠繪制正反轉控 制線路4、能夠對正反轉控制 線路進行安裝調試，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床氣制路安與 銃電控電的裝1、能夠根據(jù)各部分線 路的設計完成銃床整 體線路圖的繪制2、能夠完

19、成銃床整體 線路的安裝與調試1-41、了解繪 制電氣原理 圖的基本原 則2、掌握圖 面區(qū)域的劃1、繪制X62W臥式銃 床控制線路5、完成X62W臥式銃 床線路的安裝與調試1、三相交 流異步電 動機的順 序控制線 路圖的繪 制常見 故障 分析任務 一：銃 床電 氣控 制線 路的 安裝分3、理解繼 電器、接觸 器觸頭位置 的索引2、兩臺電 動機的順 序控制線 路的接線86銃床 電氣 控制 電路 的安 裝與 常見 故障 分析任務 二：銃 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、了解銃 床的結構2、了解銃 床的

20、工作原 理3、掌握銃 床線路中常 見故障并進 行分析4、掌握力用 表測量方法1、觀察線路并查找故 障現(xiàn)象2、分析銃床故障產生 的原因3、根據(jù)銃床中故障原 因進行排除。9課 外車床 冷去卩 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、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 安裝與調試1、

21、電氣原 理圖的繪 制2、電氣控 制線路的 安裝與調 試10課 外主軸 電動 機正 反向 旋轉 控制1、能夠根據(jù)控制要求 繪制電氣原理圖2、能夠設計正反轉控 制線路3、能夠根據(jù)原理圖進 行安裝調試控制線路4、能夠對電氣線路圖2-21、掌握互鎖 的概念2、理解電氣 互鎖的實現(xiàn) 方法3、掌握雙重 互鎖的概念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1、電氣原 理圖的繪 制2、電氣控 制線路的 安裝與調 試的一般故障進行排查4、了解電氣 原理圖的繪 制思路及方 法與調試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

22、氣電路。2、能夠合理選擇元器 件。3、能夠進行線路的安 裝調試。2-31、掌握行 程開關的相 關知識2、理解調 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 與調試1、電氣原 理圖的繪 制2、電氣控 制線路的 安裝與調 試12課 外主軸 電動 機的 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 萬案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

23、 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 裝與調試1、電氣原 理圖的繪 制2、電氣控 制線路的 安裝與調 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?？刂凭€路。本節(jié)課是第一節(jié)課，考慮 到學生的實際情況，老師示范繪制電氣原理圖，電氣線路的安裝調試。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，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）

24、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：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嬎愣?，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

25、成績評分標準指標名稱指標內 容分值評分X62W型臥式銃床控制線路的設 計與安裝主電動機的啟?？刂?70工作臺運動控制任務一：二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銃床電氣控制電路的安裝與常見故障分析任務一：銃床電氣控制線路設計8任務二：銃床電氣控制線路常見故障分析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

26、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、 &filter=sc_l on g_sig n&tn=SE baiduxueshu c1gjeupa&ie=utf-8&sc ks para=q%3D%E4%BD%8E%E5%8E%8B%E7%94%B5%E6%B0%94%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%BA%BF%E8%B7%AF%E5%9B%BE%E5%86%8C2、 ）& filter=sc Ion g sig n&tn=SE baiduxueshu c1gjeupa&i e=utf-8&sc ks para=q%3D%E7%94%B5%E5%B7%A5%E5%AE%9E