X62型卧式铣床电气控制线路的设计与安装-课程整体设计.doc

铜川职业技术学院电机与电气控制技术课程整体设计管理信息课程名称：电机与电气控制技术课程代码： 制定人：雷睿合作人：修订人：批准人：版次：时间：课程性质学时：56学时授课对象：高职一年级电气自动化技术学生性质：专业基础课先修课：电工电子、物理后续课：变频器应用技术、供配电技术、PLC应用技术课程设计1、课程目标设计总体目标： 本课程为机电一体化专业的一门重要专业必修课。通过学习直流电机、三相交流异步电动机的相关知识，能够进行常用低压电器的基本知识及选用，学会电动机常用控制线路的设计、安装与调试，常用机床控制线路的故障诊断等。能力目标： （1）能够根据控制要求，选择合理的元器件。 （2）能够根据控制要求，设计电气控制线路。 （3）能够根据图纸进行安装调试电气线路。 （4）能够在调试电气线路过程中，对故障进行排除。 （5）能够根据电动机的启动、制动、调速要求，设计合理的线路。知识目标：（1）掌握电动机的结构、机械特性及各种运行状态。（2）熟悉各种调速方式的基本原理、特点及特性。（3）掌握电机的选择、维修及使用注意事项。（4）掌握常用低压电器的结构、工作原理、使用方法、参数的选定、故障诊断与排除。 （5）熟悉基本电气控制电路的原理、组装与调试、故障诊断与排除。（6）了解PLC实现电气控制线路的原理。（7）掌握电机与电气控制的基本实验方法。素质拓展目标： （1）对从事电气方面的工作，充满热情，喜欢这个行业。 （2）养成认真仔细的工作作风，养成安全用电的习惯。 （3）有较强的求知欲，乐于、善于使用所学电气控制技术解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。（4）具有实事求是严谨的科学态度，乐于通过控制线路的设计来验证自己的方案是否可行。（5） 在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。2、课程内容设计：序号项目名称子项目名称学时1X62型卧式铣床电气控制线路的设计与安装（课内项目）主电动机的启停控制 4工作台运动控制6主轴变速冲动控制24铣床电气控制电路的安装与常见故障分析122CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（课外项目）冷却泵电动机的控制 课外主轴电动机正反向旋转控制 课外主轴电动机的变速控制 课外主轴电动机的停机制动控制 课外具体实例： 课内项目和课外项目并行完成：1、课内项目：X62型卧式铣床电气控制线路设计与安装（教师与学生一起共同完成）：涉及电气原理图的绘制、控制要求分析，电气元器件的选择、电动机的连接、自锁、正反转、顺序控制线路、Y-降压启动线路等的实现、常见故障的排除等。 2、课外项目CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（教师指导学生独立完成）：涉及电气原理图的绘制、电气元器件的选择、保护环节的设计、各种线路的选择、常见电气控制线路的安装与调试等。3、能力训练项目设计： 编号能力训练项目名称能力训练次级目标拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步骤结果（可展示）1X62W型卧式铣床电气线路的安装试1-1主电动机的启停控制1、 能够根据电动机的功率选择合适的定子绕组的连接方法2、 能够合理安装空气断路器3、 能够进行启停线路的安装与调试1、 三相交流异步电动机的结构2、 三相交流异步电动机的工作原理3、 空气断路器的结构及工作原理4、 电气线路图的一般绘制方法。教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，工程师下达任务：现有一台X62W型万能铣床，现在需要设计它的主电动机的启停控制线路。1、 电气原理图2、 电气控制线路的接线1-2工作台运动控制1、 能够根据控制要求选择合适的元器件2、 能够根据控制要求绘制电气控制线路图3、 能够根据电气控制线路图进行线路的安装调试1、 自锁控制线路的工作原理2、 自锁的实现方法3、 互锁的实现方法4、 三相交流异步电动机的正反转实现方法5、 三相交流异步电动机的正反转线路设计（接触器互锁和双重互锁）6、 按钮、接触器、热继电器、熔断器的结构、工作原理及连接方法教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，工程师提出控制要求：铣床的工作台是装在回转台的导轨上，可作垂直于轴线方向的移动，纵向移动，即左右移动。现要求去设计工作台的控制线路并对线路进行安装调试。1、电气原理图2、电气控制线路的接线1-3主轴变速冲动控制1、能够根据控制要求选择合适的元器件2、能够根据控制要求绘制电气控制线路图3、能够根据电气控制线路图进行线路的安装调试1、 行程开关的结构、工作原理及电气符号2、 顺序控制线路的设计3、 Y-降压启动控制线路的设计4、 三相交流异步电动机的制动及方法教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，工程师提出控制要求：主轴变速时，首先将主轴变速手柄微微压下，使它从第一道槽内拔出，然后拉向第二道槽，当落入第二道槽内后，旋转主轴变速盘，选好速度，然后将手柄以较快的速度推回原位。若推不上去，再一次拉回来，推过去，直至手柄推回原位，至此变速操作完成。1、电气原理图2、电气控制线路的接线1-4铣床电气控制电路的安装与常见故障分析1、 能够根据常见的故障现象选择合适的排除方法2、 能够逐步去排除故障1、 互锁和自锁的实现2、 线路的故障排除教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，现有一台卧式铣床，不能正常工作，故障现象：1、工作台各个方向均不能进给2、 工作台不能向上运动3、 工作台前后进给正常但左右不能进给4、 工作台不能快速进给及主轴制动失灵5、 变速时冲动失灵；上述故障如何排除能够正常工作的铣床控制线路2CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装2-1冷却泵电动机的控制1、 能够根据控制要求选择合理的元器件（开关）。2、 能够设计自锁控制线路。3、 能够根据电动机的型号选择合理的方式进行连接。1、 电气原理图的绘制。2、 自锁电路的结构与原理。3、 转换控制开关的结构与原理、电气符号。4、 电动机的连接。控制要求：为了减小车床工作过程中的温度，我们需要用到冷却泵电动机，要求能够单向旋转。1、 电气原理图2、 冷却泵电动机的接线图的安装与调试2-2主轴电动机正反向旋转控制1、 能够根据控制要求绘制电气原理图2、 能够设计正反转控制线路3、 能够根据原理图进行安装调试控制线路4、 能够对电气线路图的一般故障进行排查1、 互锁的概念2、 电气互锁的实现方法3、 双重互锁的概念4、电气原理图的绘制思路及方法控制要求：主轴电动机3KW，它拖动车床实现主运动和进给运动，通过操作开关，可以实现主轴电动机的正反向旋转运动。1、 电气原理图2、 主轴电动机的正反向旋转控制线路图的安装与调试2-3主轴电动机的变速控制1、 能够根据变速机构设计相关电气电路。2、 能够合理选择元器件。3、 能够进行线路的安装调试。1、 行程开关的相关知识2、 调速的基本知识3、 电气线路图的设计方法控制要求：主轴的变速是利用液压机构操纵两组拨叉来实现的，变速时，只需转动变速手柄，液压变速阀即转到相应的位置，使得两组拔叉都移到相应的位置进行定位，完成变速。1、电气原理图2、相关变速线路的调试2-4主轴电动机的停机制动控制1、 能够根据电动机的型号选择合适的制动方案2、 能够根据要求绘制制动线路图。3、 能够根据制动线路图进行安装与调试1、 制动的相关知识2、 电气原理图的绘制3、 电气线路图的安装方法控制要求：主轴电动机需要采取制动环节，能耗制动是最常见的一种制动方法。1、 电气原理图2、 制动线路图的安装与调试4、进程表设计（以天为最小单元）课次周次上课时间学时教学目标和主要内容单元标题能力目标能力训练项目编号知识目标其他内容（课程主要内容）考核内容方法14主电动机的启停控制1、 能够根据电动机的功率选择合适的定子绕组的连接方法2、能够合理安装空气断路器3、能够进行启停线路的安装与调试1-11、 了解三相交流异步电动机的结构2、 掌握三相交流异步电动机的工作原理3、 掌握空气断路器的结构及工作原理和电气符号电气线路图的一般绘制方法。1项目化教学法的引入、组织。让同学明确本门课程的能力目标和知识目标。说明本课程的教学方法、考核方法与考核目标。2按4-5人/组的方式，自由分组，推选组长一名。说明组内分工，每次活动由组长确定本次活动的分工，每次都要不同，以培养学生各方面的能力。通过文献、书籍、网络等途径查询资料，完成工程师下达的任务，每个小组作为企业的技术员，能够根据控制要求完满地完成控制线路的设计和调试。启停控制线路的设计，进行调试演示，是否能够实现控制要求26工作台运动控制：任务一三相交流异步电动机的自锁控 制1、 能够选择合理的电气元器件2、 能够完成电气元器件的安装3、 能够绘制自锁控制线路4、 能够对线路进行安装调试，以满足控制要求。1-21、 掌握熔断器、接触器的结构、工作原理、选用及电气符号2、 掌握自锁控制线路的绘制及自锁的实现方法3、 理解点动和自锁的区别1、 讲解控制要求2、 完成工作任务单中相关资讯的填写3、 选择合适的元器件4、 绘制自锁控制线路5、 完成自锁控制线路的安装与调试1、 三相交流异步电动机的自锁控制线路图2、 三相交流异步电动机自锁控制线路的接线310工作台运动控制：任务二：三相交流异步电动机的正反转控制1、能够根据控制要求选择合理的电气元器件2、能够完成电气元器件的安装3、能够绘制正反转控制线路4、能够对正反转控制线路进行安装调试，以满足控制要求。1-21、 掌握继电器的种类及选用2、 理解互锁的概念3、 掌握三相交流异步电动机的正反转的原理4、 了解双重互锁的概念5、 掌握接触器互锁和按钮互锁的异同。1、 讲解控制要求2、 完成工作任务相关资讯3、选择合适的元器件4、绘制自锁控制线路5、完成自锁控制线路的安装与调试1、 三相交流异步电动机的自锁控制线路图2、三相交流异步电动机自锁控制线路的接线44主轴变速冲动控制，任务一：自动往复循环控制线路的安装与调试1、能够根据控制要求选择合理的电气元器件2、能够完成电气元器件的安装3、能够绘制自动往复循环控制线路4、能够对自动往复循环控制线路进行安装调试，以满足控制要求。1-3掌握行程开关的作用、原理及电气符号理解自动往复循环控制线路中互锁的用法1、讲解控制要求2、完成工作任务相关资讯3、选择合适的元器件4、绘制自动往复循环控制线路5、完成自动往复循环控制线路的安装与调试1、三相交流异步电动机的自锁控制线路图2、三相交流异步电动机自锁控制线路的接线54主轴变速冲动控制，任务二：顺序控制线路的安装与调试1、能够根据控制要求选择合理的电气元器件2、能够完成电气元器件的安装3、能够绘制正反转控制线路4、能够对正反转控制线路进行安装调试，以满足控制要求。1-31、 理解接触器的辅助触点的作用2、 掌握两台电动机顺序启动同时停止线路的实现方法3、 掌握两台电动机顺序启动逆序停止线路的实现方法1、讲解控制要求2、完成工作任务单相关资讯3、选择合适的元器件4、绘制顺序控制线路5、完成顺序控制线路的安装与调试1、三相交流异步电动机的顺序控制线路图的绘制2、两台电动机的顺序控制线路的接线（1、顺序启动同时停止、顺序启动逆序停止）扩展任务：两台电动机，按下启动按钮后，第一台先启动，5s后第二台自动启动，按下停止按钮后，两台电动机同时停止。66主轴变速冲动控制，任务三：降压启动控制线路1、能够根据控制要求选择合理的电气元器件2、能够完成电气元器件的安装3、能够绘制正反转控制线路4、能够对正反转控制线路进行安装调试，以满足控制要求。1-31、 掌握三相交流异步电动机的降压启动的原理2、 理解三相交流异步电动机降压启动的方法3、 掌握Y-降压启动方法4、 掌握主轴变速控制线路的设计1、讲解控制要求2、完成工作任务相关资讯3、选择合适的元器件4、绘制Y-降压启动控制线路5、完成Y-降压控制线路的安装与调试1、三相交流异步电动机的顺序控制线路图的绘制2、两台电动机的顺序控制线路的接线3、主轴变速控制线路的接线76铣床电气控制电路的安装与常见故障分析任务一：铣床电气控制线路的安装1、 能够根据各部分线路的设计完成铣床整体线路图的绘制2、 能够完成铣床整体线路的安装与调试1-41、 了解绘制电气原理图的基本原则2、 掌握图面区域的划分3、 理解继电器、接触器触头位置的索引1、绘制X62W卧式铣床控制线路5、完成X62W卧式铣床线路的安装与调试1、三相交流异步电动机的顺序控制线路图的绘制2、两台电动机的顺序控制线路的接线86铣床电气控制电路的安装与常见故障分析任务二：铣床控制线路的常见故障诊断1、 能够根据故障现象判断故障原因2、 能够根据故障原因改接线路，并进行故障的逐一排除1-41、 了解铣床的结构2、 了解铣床的工作原理3、 掌握铣床线路中常见故障并进行分析4、掌握万用表测量方法1、观察线路并查找故障现象2、分析铣床故障产生的原因3、根据铣床中故障原因进行排除。9课外车床冷却泵电动机的控制1、 能够根据控制要求选择合理的元器件（开关）。2、能够设计自锁控制线路。3、能够根据电动机的型号选择合理的方式进行连接。2-11、了解电气原理图的绘制。2、掌握自锁电路的结构与原理。3、掌握转换控制开关的结构与原理、电气符号以及电动机的连接。在上课学习的基础上课外完成该任务，要求在下节课上课拿出成果：1、 电气原理图的绘制2、 电气控制线路的安装与调试1、电气原理图的绘制2、电气控制线路的安装与调试10课外主轴电动机正反向旋转控制1、能够根据控制要求绘制电气原理图2、能够设计正反转控制线路3、能够根据原理图进行安装调试控制线路4、能够对电气线路图的一般故障进行排查2-21、掌握互锁的概念2、理解电气互锁的实现方法3、掌握双重互锁的概念4、了解电气原理图的绘制思路及方法在上课学习的基础上课外完成该任务，要求在下节课上课拿出成果：3、 电气原理图的绘制电气控制线路的安装与调试1、电气原理图的绘制2、电气控制线路的安装与调试10课外主轴电动机的变速控制1、能够根据变速机构设计相关电气电路。2、能够合理选择元器件。3、能够进行线路的安装调试。2-31、 掌握行程开关的相关知识2、 理解调速的基本知识3、了解电气线路图的设计方法在上课学习的基础上课外完成该任务，要求在下节课上课拿出成果：4、 电气原理图的绘制电气控制线路的安装与调试1、电气原理图的绘制2、电气控制线路的安装与调试12课外主轴电动机的停机制动控制1、能够根据电动机的型号选择合适的制动方案2、能够根据要求绘制制动线路图。3、能够根据制动线路图进行安装与调试2-41、掌握制动的相关知识2、理解电气原理图的绘制3、掌握电气线路图的安装方法在上课学习的基础上课外完成该任务，要求在下节课上课拿出成果：1、电气原理图的绘制/2、电气控制线路的安装与调试1、电气原理图的绘制2、电气控制线路的安装与调试5、第一节课梗概人为拟定项目化教学的真实场景：第一环节：教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，工程师下达任务：现有一台X62W型万能铣床，现在需要设计它的主电动机的启停控制线路。本节课是第一节课，考虑到学生的实际情况，老师示范绘制电气原理图，电气线路的安装调试。学生分组进行比赛模仿老师的进行接线，体验电动机的高速旋转，用时最少的组获胜。第二环节:学生完成资讯相关问题（电动机的相关知识，空气开关，低压断路器的相关知识）体会开关的作用。根据上个环节的控制要求，换取其他的开关，实现相关功能。项目实施结果考核：对学生设计线路完成情况进行检查并进行考核。指导教师在项目实施中，要注意培养综合素质：培养学生团队协作意识、吃苦耐劳精神、安全用电意识、严谨的工作作风，引导学生学习查阅图书、网络资料、整理资料等自主学习知识、应用知识的能力。6、考核方案设计1）基本思路本课程操作性强，学习效果即时可测。考核由项目考核成绩按一定比例计算而得，其中每个任务考核中都要对任务完成过程中表现、任务完成情况作评价，同时要对学生的元器件的使用情况、安全用电知识、课堂表现、出勤等平时纪律进行考核。具体详见下表。电机与电气控制技术课程成绩评分标准指标名称指 标 内 容分值评分X62W型卧式铣床控制线路的设计与安装主电动机的启停控制570工作台运动控制任务一：三相交流异步电动机的自锁控制10任务二：三相交流异步电动机的正反转控制10主轴变速冲动控制任务一：三相交流异步电动机的自锁控制线路10任务二：三相交流异步电动机的顺序控制10任务三：主轴变速冲动控制10铣床电气控制电路的安装与常见故障分析任务一：铣床电气控制线路设计8任务二：铣床电气控制线路常见故障分析7CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（课外项目）冷却泵电动机的控制530主轴电动机正反向旋转控制10主轴电动机的变速控制5主轴电动机的停机制动控制10期末考试相关理论考试1002） 说明 上面表格是每一个任务在整门课程中过程考核的分数，每一部分的分数既包括任务完成情况的打分，也包括了考勤等情况的分数。这些分数共占到学生成绩的50%，期末考试成绩占到学生总成绩的50%. 7、教材1） 推荐教材：电机与电气控制技术项目式教程唐惠龙 牟宏钧编 机械工业出版社2） 参考书目：电机与电气控制技术冉文主编 西安电子科技大学出版社电机与电气控制技术姜新桥 蔡建国主编 人民邮电出版社3）推荐网站：1、/s?wd=paperuri%3A(dcdddeb27cadabe68e695f779e9603e1)&filter=sc_long_sign&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、/s?wd=paperuri%3A(c1c277688568602f91b7fa2666362a25)&filter=sc_long_sign&tn=SE_baiduxueshu_c1gjeupa&ie=utf-8&sc_ks_para=q%3D%E7%94%B5%E5%B7%A5%E5%AE%9E%E7%94%A8%E7%BA%BF%E8%B7%AF300%E4%BE%8B(%E4%BF%AE%E8%AE%A2%E7%89%88)3、http:/wenku