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电机与拖动基础优选九篇

时间:2022-06-26 13:26:58

电机与拖动基础

电机与拖动基础第1篇

关键词:电机与拖动基础;教学改革;翻转课堂

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)12-0005-02

“电机与拖动基础”是黑龙江科技大学电气自动化、自动化专业重要的一门专业基础课,对后续“自动控制系统”、“现代交流调速”课程的教学起承上启下的作用,但教学效果普遍较差,有学者研究认为教学交互的信息流具有不对称性与复杂性。在教学交互过程中,教学内容信息基本上是流向学习者的量远远大于流向传者教师的量[1]。这就是典型的以教师为中心的课堂中师生信息交互的现状,其最终结果是学生的学习兴趣和积极性被大大扼杀,他们对学习感到厌烦,创造性被泯灭,培养学生的分析问题和解决实际问题的能力便无从谈起[2]。另外,教学内容与实际结合不紧密,学生对课程不感兴趣,课下应付考试。为了改变这一局面,我们整合黑龙江科技大学的教学资源,对该课程进行了教学改革,取得了较好的效果。

一、创新教学模式 完善平台建设

(一)实施“翻转课堂”教学模式

“翻转课堂”(Flipped Classroom,也译为“颠倒课堂”、“反转课堂”)是在信息化环境下,课程教师提供以教学视频为主要形式的学习资源,学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习,师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式[3]。围绕这一教学模式,我们开展了“翻转课堂”教学设计,大力推进精品课网络视频平台建设,按照“慕课”的模式将每章节的重难点内容以微课的形式展现,最终采用二微码扫描的方式链接播放,学生预习章节内容时,采用PBL教学法[2],以问题为基础的学习,遇到问题时观看微课,如无法解决问题则通过课堂平台解决和微信群求助信息。

美国富兰克林学院Robert Talbert教授经过多年反转教学实践总结出目前大家比较认可的翻转课堂模型[4],以此流程为基础,在教学实践中根据课程性质和教学需要摸索了一套反转教学组织流程图。该教学流程分为个人自主学习―平台探究学习―课堂问题探究―学习成果汇报―总结反馈五个阶段。以此课堂平台主要是教师为组织者,学生带着问题上课,教师收集共性问题归纳总结后给出研讨内容,总结课程的重难点,在课上师生讨论分析,并帮助学生解决理论与实践的问题。

实践平台主要依托省级实验示范中心和大学生创新实践平台,授课教师带领学生做大纲规定的实验,实验内容与实验的仪器设备是以视频的形式出现,学生要提前观看相关仪器的使用说明,教师根据实验结果给出成绩;实践环节分为课内和课外实践,课内实践统一在省级实验示范中心进行,在电机学课程上完后进行。课外实践则由任课教师组织利用大学生创新实践平台在业余时间开展科研活动,最终在课程结束时考核。学生在实践过程中遇到问题可以上精品课网络视频平台查找资料,平台提供了电机应用的参考文献、成熟的电路图及程序代码,学生登录去下载并参考设计,遇到问题时可以和群内教师交流,实现平台间互动的机制,图1所示为“翻转课堂”教学模式的资源和平台设计。

(二)注重多种教学手段的综合运用

以往课堂教学中教师上课利用一个PPT,从头读到尾,无法吸引学生的眼球,无法满足学生对知识运用的要求,学生普遍不会运用仿真分析,无法适应社会对复合型人才的需求;为此要求课程组教师教学中大量使用MATLAB、PSIM和虚拟等仿真软件,通过仿真可以直观地为学生分析特性曲线,还可以为学生展示建模的方法,例如他励直流电动机电枢串电阻起动分析,可以搭建仿真模型讲解起动过程机械特性、速度和电流变化过程,这样既能深入地探讨研究又能很好地引导学生利用MATLAB工具解决问题,如搭建他励直流电动机电枢串电阻起动模型,可以观测电机起动的机械特性曲线。

(三)改革考核手段

“电机与拖动基础”课程作为本专业的专业核心课程,多年以来采用期末考试一张卷作为学生成绩的唯一标准,已经不能适应学生能力的培养,我们综合考虑理论课、实验课与实践课,理论课占总分的60%,实验课占20%,实践课占20%,理论课考核包括预习笔记的成绩和期末考试的成绩,分别为30%和70%的比例。实验课考核学生完成课内实验的情况,由任课教师指导完成;实践课考核学生完成课外科技活动的情况,围绕电机方面的实际应用设计,要求学生用实际作品演示,根据结果给出总成绩,三人一个小组,内部组员决定各自得到的分值。

二、完善人才培养方案,优化知识体系

(一)强化基础内容教学

电机学的原理从磁路入手,以介绍机电能量转换原理为基础,深入地阐述了变压器、直流电机、异步电机、同步电机和特种电机的原理,课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法。由于学生没有开设电磁场课程,因此学生在学习电机学及拖动控制时,对于提到的概念和公式不理解,学习效果不好。通过在第四学期开设电磁场课程,在第五、六学期分两学期开设电机学与电力拖动基础,13级学生的知识体系趋于完善,相对于12级的学生,13级学生的基础扎实,成绩提高,且具有了学习该课程的兴趣,为后续课程的学习打下了坚实的基础。

本专业开设电机方面的课程,主要目的是让学生掌握电机原理基础上控制电机,为此,我们对电机学内容进行了难易点、重难点划分。我们主要从两个方面进行教学。一是重点讲授电机的工作原理、主要的电磁关系、工作特性及电机的等效电路等,对电机的绕组结构及磁动势等部分只做简要阐述;二是对直流电机的换向等难点进行重点讲授[3]。这样既降低了学习难度,减轻了学生的学习负担,也不会影响教学效果。

(二)加强理论与实际的紧密联系

随着电力电子技术的进步和新型材料的问世,一批新型电机相继出现并应用于实际,学生在科研活动中围绕步进电机、直流无刷电动机、开关磁阻电动机等开展科技活动,但我们教学内容的重点在直流有刷励磁电机、交流异步绕线电机等方面。由于资金等原因,学生在课外无法进行相关的综合实践活动,影响了学生的学习兴趣,为此,我们合理安排教学时数,在讲授传统电机内容的基础上增加特种电机理论,指导学生在课外开展相关的科技活动,使课上与课下的学习有机衔接,学生带着问题上课,感觉学习不再枯燥。

在电力拖动内容教学中将重点放在电机的机械特性、电机的起动、制动和调速过程分析,物理量的变化情况及动态特性的分析上。理论联系实际,采用案例教学与实际接轨,分析大功率直流提升系统(2800KW)应用于煤矿主井提升系统,分别对电枢串电阻起动和调压起动进行分析;大功率交流变频系统(540KW)应用于皮带运输系统,结合电力电子技术说明能耗制动时,变频器通过电阻消耗能量的实现方式,回馈制动采用前级PWM变换器将直流电变换为交流电的方式;围绕恒转矩负载特性,说明变频器基频以下恒转矩调速,基频以上恒功率调速;使学生对课程前后知识点的衔接以及体系内课程知识的融会贯通起到了催化剂的作用,为后续“自动控制系统”等课程的学习打下良好的基础。

三、加强课内外实践结合,注重创新实践能力培养

(一)创新实践教学内容

为了提高学生的实践动手能力,在第五学期学完电机学课程后,依托省级实验示范中心,安排了电机制作实践课程。在设定好异步电机设计要求后,给学生提供机械构件和相关材料后,由学生自主设计电机的参数,并动手制作绕组,完成绕组下线、绝缘铺设、电机安装、绝缘测试、空载试验、满载试验等测试。通过这样的实践,学生一方面提高了对电机结构和原理的认识;另一方面,学生的动手能力和综合设计能力得到了锻炼。这一实践活动,体现了翻转课堂的教学模式,真正实现了学生的自主学习。

(二)提高学生的综合应用能力

在综合运用能力的培养过程中,以基本的电力拖动控制理论和电力电子技术为基础,注重学生对实际的电力拖动系统的综合设计应用能力方面的培养[5]。以

BUCK降压变换器为主电路,采用STM32单片机为控制核心实现直流他励电动机的定子串电阻起动控制系统;单片机控制的电机正反转控制器;鼠笼异步电动机的变极调速控制器;鼠笼异步电动机的Y-起动控制器;设计了以DSP为控制器的异步电机的变频调速系统以及开关磁阻电机控制系统、直流无刷电机控制系统等特种电机控制系统。

信息化、网络化技术的成功应用,实现了“电机与拖动基础”教学模式的改革和实践,使本课程的教学水平有了很大的提高,学生们受益匪浅,理论课成绩提高12%,省级科研立项比例比前几年提高35%,电子设计大赛获奖率比前几年提高32%。该模式不但培养了学生自学的能力,而且提升了学生分析问题解决问题的实际应用能力,符合应用型本科大学培养的目标。同时该教学模式也促进了教师对“慕课”本土化的研究和实践,促进了教师内在自我教学水平的提升和对教学的反思,真正实现了翻转课堂的教学,提高了学生主动学习的意识。

参考文献:

[1]陈迪.互动媒体支撑下的课堂教学研究[D].武汉:华中

师范大学,2012.

[2]刘璐,古继宝.PBL教学方法的理论与实践探讨[J].教

育与现代化,2004,(2).

[3]钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理

念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013,(1).

[4]Robert Talbert.Inverting the Linear Algebra

Classroom[EB/OL].http:///dz0rbkpy6tam/

inverting-the-linear-algebra-classroom.

电机与拖动基础第2篇

关键词:电机与拖动基础;核心课程;教改与实践

作者简介:钟国梁(1976-),男,江西赣州人,江西理工大学应用科学学院,讲师;卢帆兴(1965-),男,江西赣州人,江西理工大学应用科学学院,副教授。(江西 赣州 341000)

基金项目:本文系江西理工大学应用科学学院质量工程(项目编号:HXK201105)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0063-02

“电机与拖动基础”是一门讲授电机工作的原理与特性以及如何利用电动机作为原动机来拖动生产机械按要求进行运动的课程,是自动化专业及相关电类专业课程体系中一门重要的专业基础课。[1,2]该课程以“电路”、“大学物理”为先修课程,同时开设的课程有“自动控制原理”、“电力电子”,后续课程有“电力拖动自动控制系统”等相关课程。该课程涉及多课程、多专业的交叉融合,内容丰富,专业性强。

一、课题的背景

随着我国高等教育的发展,各高校都面临不同程度的机遇和挑战,当前反映较为普遍的是“学生学习的自觉性下降”、“大班上专业课问题多”、“教师年轻没有实践经验”等。基于上述原因,江西理工大学应用科学学院确立了“质量工程”项目,对一些优势专业及其相关的核心课程立项资助,目的在于发展专业、培养教师、提高教学质量。

“电机与拖动基础”课程的授课内容是由原来的“电机学”和“电机拖动”两门课组成,[3]授课内容多,在授课过程中一些较为抽象的概念(如:“磁路”、“磁动势”、“电磁感应”)贯穿其中,大大加深了授课的难度。[4]同时,该课程具有很强的实践性,实践性教学环节有“电机与拖动基础实验”、“电力拖动自动控制系统综合课程设计”、“电力工程综合课程设计”、“毕业设计”等。

二、教学观念的改变

传统的教学中,教师是“主角”,学生是“配角”,学生围绕老师转。实践表明这种教学理念在本课程教学过程中往往会导致教师教得很累、学生不愿听,教学效果不好。在前辈老师的指点下,该课程的教学理念转变为“学生是主体、老师重引导、师生要互动、兴趣靠培养、功夫在课外”,并把该理念贯穿于大纲的制订、课件的制作、教案的设计、教学日历的安排、实验内容的选择与设计、教学实践、考核与评价等整个教学过程。

对于本课程的第一次课,主要介绍电机的分类知识。教师依据教材的内容将电机大概归类,如图1所示。由于学生首次接触“电机与拖动基础”这门课,对“电机”的概念还是处于模糊的状态。为激发同学们的学习兴趣,配合后续内容的教学,可以借助多媒体播放一些电机的图片,如大型发电机组、各类加工机床、风机、水泵、提升机等。看完图片后问问同学们平时都接触过哪些电机,试着对照图1给这些电机归类。这时大多数同学都只能说出几种平时常用的电机,归类还是很困难的。这时老师不要急于把答案告诉同学们,而是引出“电机铭牌”的概念,布置作业叫同学们把自己接触过的电机铭牌记下来,并试着看懂电机铭牌。

三、课堂教学改革与实践

课程选用的教材为林瑞光主编的《电机与拖动基础》(浙江大学出版社第3版)教材。该教材与我院的浙江大学求是公司的电机与拖动实验装置配套。

1.授课安排调整

该课程目前理论教学的安排是62学时。根据实际教学经验,调整如下:

(1)结合工科学生培养“工程计算”能力的要求以及新概念的理解与灵活运用,新增了2次习题课(共4学时)教学安排,分别安排在教材第2章《直流电机的电力拖动》和第5章《三相感应电动机的电力拖动》之后。其形式是老师布置习题,学生课堂解答,两名同学在黑板上作答,最后老师进行讲解。习题课的关键在于老师布置的习题要典型,并方便对比分析,这样才能收到好的效果。例如,出两道分别关于“电压反接制动”与“电动势反接制动”的题目,同学们通过分析、计算、对比就很容易得出两者的运行条件及特点。通过一定量的“相量计算”及“定转子折算”可以提高同学们使用计算工具及数据处理的能力并培养分析、设计能力。

(2)为配合“电力拖动综合课程设计”及“电力工程综合课程设计”实践性教学环节的需要,在教材第8章《电动机容量的选择》新增了1次(2学时)教学安排,主要介绍“电动机工作制”的概念、电动机容量选择、电动机供配电系统计算等知识点。

(3)一些相对较简单或在“物理”、“电路”中已经学过的内容(如:“直流电动机基本工作原理”、“变压器的基本工作原理”)依据实际情况就没有必要再作重点、重复讲解。对一些前后关联不是很强的知识点(如“直流电机的换向”)则属于了解性的内容,从以上方面可减少1次(2学时)教学安排。

(4)该课程中直流电机与感应电机的“机械特性”和“四象限运行”、变压器与感应电机的“等值电路”和“相量分析”、交流绕组的“电动势”和“磁动势”可以挖掘出一些共性的知识点进行对比讲解,这样在把重点知识点讲深、讲透的同时又能提高授课的效率。

(5)对于“电机绕组”、“旋转磁场”、“电机谐波分析”方面的知识点可放在实验室来讲,借助实物和相关的实验设备(磁通观测器、示波器、电机谐波分析仪)可大大降低课堂教学的难度。

2.授课形式的改革

以往用粉笔板书的授课形式已经很难在年轻教师中继承和发展了,借助多媒体教学已经成了教学发展的趋势。但是,该课程的多媒体教学往往会导致同学们上课注意力不集中,有时很难把握重点。该课程有几百个公式,如果将重点公式写在黑板上就能加深学生的印象,例如:

(1)

该公式及其变形公式所体现的电磁关系在本课程中的“电磁定律”、“变压器”、“感应电机”等章节中反复出现,注意把它写在黑板上进行简单的推导讲解,能够起到加深理解、突出重点的作用。

四、实验的教学改革与实践

课程安排了8个实验(共16学时),作了如下教学调整:

第一,要求同学们实验前要对照实验指导书写预习报告,把实验的目的、要求、方法在做实验前先搞清楚,保证实验效果。

第二,在实验内容的设计上减少了验证性实验的比重,增加了综合设计方面的内容。例如:在做直流他励电动机机械特性实验时,要求同学们依据实验的要求自己分析并选择适当的电阻器件。这些电阻器件的阻值要同学们自己计算并通过现有的电阻进行串并联来实现。实验内容及要求见表1。

表1 实验课内容及要求

序号 题目 目的要求

1 认识实验 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项,认识所用的实验台,掌握交、直流仪表、电源及变阻器的使用方法,熟悉交、直流电机的接线、启动、正反转,了解电机的调速方法

2 直流并励电动机 掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性,熟悉直流并励电动机的调速方法

3 直流他励电动机机械特性 熟悉直流电动机在回馈制动、电动势反接制动、能耗制动状态时的机械特性

4 单、三相变压器 掌握空载和短路实验测定单、三相变压器的变比和参数,掌握通过负载实验,测取单、三相变压器的运行特性

5 三相鼠笼异步电动机的工作特性 掌握三相鼠笼异步电机的空载、堵转和负载试验的方法,熟悉三相鼠笼异步电动机的参数及工作特性

6 三相电动机的起动与调速 掌握鼠笼异步电动机电动机的直接起动、星形——三角形(Y-)换接起动、自耦变压器起动。掌握绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动、调速

7 异步电机的M-S曲线测绘 掌握用教学实验台的测功机转速闭环功能测绘鼠笼式异步电机、绕线式异步电动机的转矩~转差曲线,并加以比较

8 三相同步电动机 掌握三相同步电动机的异步起动方法,熟悉三相同步电动机的V形曲线、三相同步电动机的工作特性

五、考核与评价

考核与评价按综合成绩=70%(考试成绩)+20%(实验成绩)+10%(平时成绩)进行计算。考试采用闭卷考试(2个学时),偏重基础,强调工程计算(考试可以用计算器)。实验考核的是同学们的动手能力及实验报告数据处理能力,平时成绩主要体现在课堂提问、习题作业、思考及预习等方面。

六、教学效果及总结与展望

1.教学效果

同学们的学习兴趣有所提高,一定程度上消除了畏难心理及应付考试心理,将他们的注意力引向平时的学习过程。相关课程及实践环节的教学也得以顺利开展,同学们对该课程与自己所学专业的其他课程的关系更为明确,专业基础更加扎实。

2.课题总结与展望

在本课题组的共同努力下历经三年完成了教学大纲、考试大纲、实验大纲的修订,制作了多媒体课件,编写了电子教案,整理更新了试题库等相关工作。后续将从实践基地、师资队伍、教材建设、实验设备方面入手,配合专业发展的需求,将本课程的建设推向一个新的高度。

参考文献:

[1]林瑞光.电机与拖动基础[M].第3版.杭州:浙江大学出版社,

2011.

[2]李海发.电机与拖动基础[M].第3版.北京:清华大学出版社,

2005.

电机与拖动基础第3篇

摘要:电机与拖动基础课程是机电一体化专业中的一门重要的专业基础课程。本文依据技校学生的实际情况,对本课程的教学重点进行了归纳,以便更好地将知识传授给学生。

关键词 :教学重点电机与拖动技工院校应用

电机与拖动基础课程是机电一体化专业中的主要科目,在本专业中起到衔接性作用。本门课程内容对技工院校机电一体化学生将来就业也能起到关键性作用,为此,在技校生组织学习本课程时,多安排课时突现本课程的重要性,建议安排80~100课时。这在技工院校技校生三年学习中,课时比重相对是比较大的。但是,针对本门课程需要讲授的内容而言,80~100课时又显得很不足。为此,需要对本课程的重点进行筛理,选择重要知识传授给学生。

一、确定教学重点的依据

最近几年来以及将来很长时间内,机电一体化的学生就业方向主要是国有企业和非国有企业。机电一体化专业毕业的学生应聘国有企业,就业岗位大部分是一线操作或者维护岗位。这些岗位主要要求学生掌握典型设备、元器件等基础知识。由于非国有企业在公司规模、机械设备和公司技术水平等方面都和国有企业具有比较大的差距,在非国有企业就业的学生,往往有更宽的岗位锻炼机会,比如可以选择一线工人,也能选择技术性岗位。针对这种情况,笔者谈谈如何在技工院校内选择电机与拖动基础课程的教学重点。

二、电机与拖动基础课程授课重点的选择

1.掌握各种类型电动机设备的应用理论

对于技校生而言,掌握应用理论,提高个人的实践操作能力是最重要的。很少有技校生毕业后去进行专业科研工作,所以他们只要掌握专业所涉及的应用理论就行了,而不必花费太多时间向学生讲授纯理论型知识。电气设备是本课程中基础设备,理论性强,学生学习困难比较大。对于这些内容,有关这些设备是如何制造出来的,即涉及研发方面的知识可以少讲,甚至不讲。而重点选择的教学内容应该是这些电气设备的工作原理以及应用中参数选择方面的知识。

2.熟悉电动机工作原理与机械特征

选入本课程教学重点的内容,包括电动机如何启动、如何调整速度、如何选择负载方式等内容是本教材中的重中之重,其他应用都涉及这些方面的内容。为此,在讲授这门课程时,这方面的教学内容安排课时占的比例应该最大。也就是说,电动机工作原理与机械特征应该作为授课的重中之重,加以详细讲授。

3.重视实践环节

机电一体化专业是理工类学科,为此,本专业一般都安排实践环节。电机与拖动基础课程中的实践课程大部分还是理论性比较强。重视实践环节,学生在实践中学习理论知识,能够帮助学生更好地理解和掌握理论性知识,使学生能够对理论知识产生更直观的认识和理解。因此,电机与拖动基础课程教学中应该将实践环节列为课程教学重点。

4.鼓励学生参与课题实践

我国许多中小型企业由于底子薄,人才比较缺乏,特别是缺少企业改造升级所需的技术骨干性人才,为此,采用与高校合作是可行的途径。这是因为高校科研力量雄厚,校企合作成本比较低。而且电动机与拖动是企业生产中的重要生产设备,授课老师可以让一些即将毕业、进入顶岗实习的学生参与到课题研究中。这可使即将就业的学生真正实现从学生向技术人才蜕变发挥着重要的作用。以输送设施教学内容作为例子,在学习过程中,为了讲清理论,一般将输送设施运行中的能耗与损耗忽略掉,而在课题设计中,由于课题成果要直接应用于生产实践,课题设计要考虑生产实际环境,在课题设计中,学生关于设计以及设备生产运行等理论知识要形成一个全新的认识,理论知识要考虑实际运行。这是一个质的变化,可为学生将来就业奠定坚实的基础。

5.挖掘自主阅读部分重点内容

电机与拖动基础课程中许多章节内有自主阅读内容,这些内容属于非考核部分。但是,在这些自主阅读内容中,例如电力拖动系统中的电动机选择与驱动、控制微电机部分,在生产实践中直接影响生产线的运行效率以及整体的安全性。特别是电动机的选择更是影响生产线设计的关键性指标。所以,这一部分的内容也应该充分挖掘出来,纳入到本课程中的重点授课内容中。

三、小结

根据技工院校技校生的从业情况,进行有侧重地选择教学重点内容组织教学是非常必要的。总的来说,课堂教学的主要目的就是使学生获得应用性知识,如掌握各种类型电动机设备的应用理论,熟悉电动机工作原理与机械特征。同时,要重视实践环节以及让学生更多地参与到课题实践中,让学生积累经验,使他们将来能够更快速地融入工作中。

参考文献:

电机与拖动基础第4篇

关键词:电机与拖动;实验教学改革;能力培养

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0060-02

我们十分重视实验教学环节,并努力形成自动化专业鲜明的教学特色和自己的执教风格,实施“厚素质底蕴,强专业基础,重实践能力”的培养理念。我们坚信没有高水平的实验教学,就没有高水平的教学质量,十分重视实验教学在人才培养中的重要作用。努力建设、健全与实验教学相适应的仪器设备和较先进的自动化专业实验室,并开出了许多与自动化专业相关的实验课程,把理论教学与实验教学紧密地结合起来,使其相辅相成。

结合本学期的期中教学检查,配合学院重点对实验室设备、实验教学及其各方面进行的全面细致检查,并以此为动力,不断强化实验教学,不断积淀和加强实验教学的理念和作风,进一步切实提高实验教学质量。本文总结过去指导《电机与拖动基础》课程实验教学的经验,主要体会有以下几点。

一、实验教学目的明确

教学实践表明,仅靠课堂的理论教学,很难能够培养出学生的独立解决问题的能力,更谈不上创造性地解决实际问题,只有把理论教学与实验、实践教学恰当的有机结合起来,才能使教学质量逐步提高。简言之:书本得来终觉浅,实验实践出真知。《电机与拖动基础》课程实验教学有明确的目标:通过实验验证和研究《电机与拖动基础》课程的理论,使学生掌握各类电机实验的基本方法和基本技能;培养学生严谨认真和实事求是的科学作风。我们会结合学生将来的就业情况加以分析,工科专业的毕业生因为工作岗位的不同,其从事的技术工作领域会有所不同,如可以担任运行、制造、设计、研究等工作,既要看到这些工作有所区别,又要看到这些区别也是相对反映这几项工作的互相联系,不能截然分开与严格区分。应该强调的是,这些工作都是与生产实际紧密联系的,只有具备较强的实验实践能力才能推动生产技术的发展与进步,个人的技术水平才能得以不断地提高。我们对《电机与拖动基础》课程的理论和实验教学在自动化专业教学中的重要地位认识清楚,它是一门重要的专业基础课,它支持着《运动控制》和《工厂供电》两门课程。我们把上述认识及对专业的情趣渗透给学生,感染着学生,只有学生对《电机与拖动基础》课程实验的重要性认识清楚,才能激发其浓厚的实验兴趣,并认真完成每一项实验内容。

二、实验内容充实,教师指导有力

当实验内容充实时,教师就可以为学生提供尽可能多的动手机会,让学生在两个小时的实验中,始终处在比较紧张的状态。首先学生要认真听讲实验内容和要求,到学生自己动手时,需要认真连接线路、记录数据和绘制曲线,丝毫不能懈怠,让同学们感到两个小时过得很充实,每次下课时都有个别组来不及完成全部实验项目,所以他们就都能自觉做完余下的内容,之后才肯离开实验室。当然这也与我们对学生的严格要求有关,只有这样,同学们才能在实验中受到良好的训练。另外,充实的实验内容也是必不可少的,例如:直流发电机实验包括:他励直流发电机:测空载特性、外特性、调节特性;并励直流发电机:观察自励过程、测外特性等;单相变压器实验包括:测变比、空载特性、短路特性、负载特性等;三相鼠笼异步电动机的实验包括:日光灯法测电机的转差率,测量定子三相绕组的冷态电阻,测定定子绕组的首末端、空载实验、负载实验等。

为使学生有更大的收获,在实验过程中,教师会针对随时出现的问题、现象,或者对实验内容进行提问,引导学生积极地思考,若经过思考,尚且不能准确回答的问题,老师会给予正确的指点,并系统的加以分析。对实验结果的分析,让学生应用所学理论,自己得出结论或与同学们开展谈论得出结论。通过启发学生积极地思考,或指点学生思考的路径,最后师生均会受益,即“善学者,师逸而功倍;不善学者,师勤而功半”。对实验中动手机会较多的线路连接,要求学生遵循如下原则。

1.先串联主电路,再并联支路。即由电源开关开始,连接主要的串联电路,如电枢回路;如变三相,则三根线一齐往下接;如变单相或直流,则从相线或正极性端出发,逐一经过主回路各段仪表、设备,再返回到另一端。

2.要根据电压和电流的大小和交、直流类型,选择电流表或功率表电流圈的量程,并联支路则接电压表及功率表的电压圈,经过几次实验的训练,多数学生都能达到较熟练的程度。对起、停电机的注意事项,在特别指出后,报警或烧断熔断器的现象明显减少。

3.读取数据应力求准确,一般一个同学读数后,另一个同学应加以校正,并指导学生对读取的实验数据进行分析,是否与预测的实验结果大致吻合,若不吻合要分析其原因。通过实验要真正达到教学目的,让学生亲身感受到完成一次实验,绝不是走进实验室,连一下电路,读一些数据而已。在每年的实验教学中,都有学生向老师表示,很愿意做实验,在实验中受益匪浅。多年的教学实践使我们懂得,作为一名高等教育学校的教师,应该在自己的教学过程中,经常地思考一些提高教学质量和专业水平的问题,而不被日常繁忙的教学工作所包围,要使教师和学生都能在一种创造性的氛围中工作和学习,让每一次的教学过程,都不是一次简单的重复,而是教与学两方面和谐统一的过程。

三、实验报告力求规范

实验报告的书写是一项重要的基本技能训练,可以初步培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力,为课程设计、毕业设计论文的撰写打下一个基础,对以后参加工作和科学研究也是大有益处的。我们要求学生要及时认真地书写实验报告,内容实事求是,分析全面具体,撰写清楚整洁,具体要求如下。

1.根据实验要求,在进行实验时,一边测量,一边把实验数据记录在草稿纸上,等到整理时再抄写到实验报告纸上,以免错填了数据。

2.实验报告要有实验结果分析,把实验所测数据与计算值加以比较,如果误差很小(一般在5%以下)就认为是基本吻合的。如果误差较大就应该具体分析找出原因,是计算错误还是测量有问题,不能不了了之。

3.在实验报告上每一项实验都应有结论,可以通过具体实验内容和实验数据得出结论。

4.设计性、综合性实验要画出所设计的电路图,标出所选的电路参数,要有验算过程和设计说明。需要绘制曲线时,刻度、单位要标注齐全,比例合适、美观,并针对曲线作出相应的说明和分析。

5.最后要完成实验指导书上的思考题。在上交实验报告时,指导教师要给出预习成绩和操作成绩,并签名,否则无效。经过老师的严格要求后,同学们都能及时交上规范合格的实验报告,保证实验最终环节的顺利完成。

我们采取了一系列提高《电机与拖动基础》实验课的教学措施,取得了很好的效果,也提高了学生的学习兴趣,锻炼了学生的自主学习能力和自行实践能力,同时,也为我们今后构建一套内容先进、适合学生探索精神、科学思维、实践能力和创新能力培养的实验课程体系提供新的思路。

参考文献:

[1]薛晓萍.电机与拖动实验课的开放式教学探讨[J].中国电力教育,2008,(10).

[2]洪晓英,刘成永.《电机与拖动》实验教学的研究[J].价值工程,2011,(11).

电机与拖动基础第5篇

关键词 电机与拖动基础 实践教学 应用能力

中图分类号:G64文献标识码:A

0 引言

《电机与拖动基础》是电气及自动化专业的主干课程之一,是实践性较强的课程,在人才培养过程中起着非常重要的作用。①对电气及自动化专业而言,它是一门专业基础课程,也是电气类专业后续课程如《电力拖动控制系统》、《交直流调速》等基础。因此,在教学中加强理论联系实际的能力培养、强化相关教学内容的实践能力训练,对大学生能力的培养会起到事半功倍的效果。

1 《电机与拖动基础》课程实验、实践内容在教学中存在的问题

1.1 实验项目设置及安排不能激发学生的主观能动性

在以往的《电机与拖动基础》课程的实践内容中,大多为验证性实验,②即学生抱着实验指导书,机械地按照指导书中所要求的实验器材及线路搭接实验电路,并逐一地对照每一实验步骤操作,最后再将实验结果拿给指导老师去判断对与错。这样的实践过程使得学生对实验内容、目的理解不深,对实验仪器的操作熟练程度不够,对实验结果及实验中易出现的问题分析不足,当然也就更不能激发学生的主观能动性了。

1.2 实践内容与后续课程的衔接不强

学生在《电机与拖动基础》课程及实验结课后,也就基本掌握了课程的内容及相关知识,但由于没能在实践教学中充分、深刻地理解该课程的实质,这就导致了该课程与后续课程的衔接、应用效果不够理想,甚至脱节。比如说,在《电力拖动自动控制系统》的课程学习及设计中,就会要求学生对电机在各种运行状态下机械特性情况进行分析、设计,这些内容都对《电机与拖动基础》的应用能力提出了更高的要求。同样,在其他的课程设计、毕业设计,尤其像生产实习、毕业实习等诸多环节中都存在着类似的情况。

2 实践教学的改革势在必行

2.1 实验教学与理论教学同步进行

在理论教学授课的安排上,教师可依据课程的内容有选择地将某一次、某几次课的授课地点安排在实验室或实训基地进行。比如,对电机结构的讲解、认识,对电机各种工作特性曲线的绘制等。这样就能使学生更早、更快地对电机建立感性认识,验证基本理论,巩固所学的知识,获得实践应用的基本技能。这样的教学与实践活动不但能大大加快学生对新理论、新知识的掌握,而且更是激发了学生对该课程的学习热情。

2.2 工程实训教学逐步深入

学习是一个由浅到深的过程,实践活动也不例外。在《电机与拖动基础》课程的实训活动中大体可分为以下三个阶段:

(1)基础实践。安排在第4、5学期,主要是结合理论教学进度,采用讲练相结合的教学方法,完成传统的与课程内容相关的实验内容。这样,学生在验证性的实践中,通过发现及解决问题,加强对基础知识的理解、把握,为学生的创新能力打下基础。③

(2)设计类工程实践。安排在第6学期,以综合性、设计类工程实践为主,主要方式为由老师结合生产实际进行“命题”,让学生自主选择实验器材、根据实验原理作出接线图及相应的实验步骤,再进行电气系统的连接、调试、运行及结果的测试。结合理论知识,对实践结果的正误进行判断,并对可能产生的误差、干扰进行分析,以期找到最佳的实验方法、方案。

(3)综合工程实践。安排在第7、8学期。结合学生的生产实习、课程设计、毕业设计等相关内容,在实践基地进行开放式专题与研究,旨在开发学生的个人潜能、激励创新精神,加强对应用型人才的培养,真真切切地让每一个学生做到理论与实践的结合。

2.3 鼓励学生参与教师科研活动,积极开展素质教育活动

学院的很多教师都积极参与并指导大会中调研、到生产实际中解决实际问题等社会活动,更大地锻练学生的理论与实践有机结合的能力。④学校也积极开展各种专业知识技能大赛,给学生更多展示自己的舞台。

通过上述各种措施,学生从该课程学习的开始一直到完成大学学业的过程中,始终离不开与本课程相关的实践活动,巩固了学生的基础,加强了理论与实践能力的培养与提高。

3 结束语

通过多年的探索,结合我校应用型人才的培养目标,将实践教学贯穿大学四年的学业学习过程中,使得我校学生的学习热情显著提高,自主创新意识明显增强,极大地提高了学生的综合素质,提升了学生的就业竞争力。

基金项目:黑龙江科技学院教研项目(JY10-06)

注释

① 刘启新.电机与拖动基础[M].北京:中国电力出版社,2005.6.

② 付家才.电机工程实践技术[M].北京:化工出版社,2003.

电机与拖动基础第6篇

【关键词】电机拖动 课程 一体化教学

近些年,随着电机应用领域的不断扩展以及研究工作的不断深入,电机的相关理论、生产、运营都日益臻熟。而与之相关电机拖动课程通过不断改进、优化和完善,至今已经形成一门比较完整的学科。电机拖动是一门综合性很强的学科,涉及的内容和专业知识也是多方面的,涵盖了电、磁、机等内容。而我国职业教育的目的就是通过理论教育和实践教学,培养出符合当今企业生产、管理要求的一线实用型技术人才。但是在我国传统的教学模式下,理论和实践是分开进行的,在教学过程中,往往会发生,理论老师只侧重专业知识方面的传授,而实践教师则只注重学生的实际操作。导致学生在学习过程中,理论脱离实践。不仅给学生的学习带来了很大困扰,同时也造成了教学资源的浪费。因此,如何做好电机拖动过程中的一体化教学已经成为目前面临的一个难题。

一、优化和改良电机拖动教学

(一)与时俱进,将教学内容和当今科技发展水平有机的联系在一起

随着科学技术的不断进步,在推动电机拖动技术迅速发展的同时,也对电机拖动教学提出了更高的要求。当前的电机拖动教学应该和现代先进的科学技术有机的联系在一起。新型的电机拖动内部线路中,都综合运用了自动控制调节器和简单编程控制器。因此,实现对电机拖动教学的不断改革和完善,是当今时展的要求,也是促进电机拖动技术日益走向成熟的重要手段。

(二)在教学过程中,实现统一化教学和多样化教学

电机拖动是一门专业性很强的学科,在考虑到它经过长时间的研究和改良,自身已经形成比较系统和完整的专业内容,所以在对其中的内容进行调整和优化时,一定要符合当前的科技发展的趋势,适度的将一些新技术引入到教学课程中,在保证教学内容不会过度臃肿的同时,又能将现代科技和教学内容有机的联系在一起。比如将简单编程控制器技术引入到电机拖动课程中时,可以将课程更改成为“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”,通国对电机拖动新引入的技术、零件、理论、工艺以及实践等内容的分析和讲解,来激发学生的兴趣。“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”能够很好的反映出目前电机拖动课程的发展趋势和教学重点。不仅调动了学生的积极性,提高了他们的自主能动性,而且还拓宽了他们的学习范围。

(三)突出教学课程的专业性、实用性

电机拖动教学是电机拖动技术的理论基础,它本身又具有很强的实用性。学生学好了这门课程不仅有利于更好的掌握和了解电机拖动技术,也为自己以后的就业增加了一个无形的砝码,所以做好电机拖动教学就显得尤为重要了。电机拖动的特殊性,要求这门学科的除了要有基础性的内容之外,还应有专业性和实用性的内容。这就要求学校在制定电机拖动课程时,一定要从实际出发,以实践为基础,将实践和理论有效的结合在一起,突出课程的专业性、实用性。

二、电机拖动课程的一体化教学

课堂教学作为学校教育中的不可或缺的一部分,有着非常重要的作用。所以,学校应该重视课堂教学,提高课堂的教学质量。在传统的教学模式下,老师只是一味的注重理论知识的传授,而忽略了学生的接受能力,不仅造成课堂教学效率低下,而且也损害了学生的学习兴趣。

(一)实际参考

电机拖动课程讲述的主体是机械器件。而机械器件的表现形式以及对电气实行控制的基本要求是电气控制线路设计的基础,也是了解电气线路控制原理的重要途径。电器和机械的有机结合是实现机械生产自动化的主要方法之一。这就要求学生在进行控制线路学习之前要,做好充分的准备工作,要对专业设备机构、运行形式、电气和机械的有机集合等方面有着足够的了解。

(二)做好理论准备工作

理论教学作为电机拖动技术的基础,要求教师在课堂教学过程中,一定要做好理论教学工作。首先可以大力推行“参与式”教学方法,将学生作为其中的主体,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加强学生和老师之间的交流。让学生有效地参与到课堂教学中来。其次利用电脑、投影仪等多媒体设备开展教学工作。多媒体教学是集图像、声音、动态、文字等为一体的高科技教学方法,它不仅可以让学生更直观的了解课程教学的内容,还可以营造一种生动、轻松、欢快的课堂教学氛围,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性,同时也提高了课堂的教学效率。在电机拖动教学过程中,无论电机生产机械电气控制线路整体有多么复杂,其中都存在一些简单易懂的通用部分,比方说自锁正转控制、反正转控制、时限控制等基本环节。这些环节相对于其他内容来说,简单易懂,只需稍加引导和讲解,学生就可以掌握这部分知识。而另一方面,不同的机械电气控制线路,它的设计思路、操控要求以及生产工艺也是各不相同,而且又有着各自比较特殊的部分,这些特殊的部分是教学过程中的难点,也是重点。如果能够顺利的解决掉这个难点、重点,接下来的问题就迎刃而解了。让学生明白和了解电器与机械之间的联系和关系,是做好生产机械线路控制教学的关键。和机械相连的电器在什么情况下正常运行,那些连接电器和机械的端口,哪些是开合,哪些是断开的,如果学生很难吃透这些知识点,就很难真正的理解生产机械控制线路这块内容。在对学生进行理论教学时,一定要注重学生自主能力的培养。不仅要让学生了解教材中所讲的那几种机械控制线路的工作原理、常见的问题和解决方法,更重要是教学会学生如何正确的看线路控制图以及路的工作原理进行分析和研究。因此课程教学时,应从如何看图、线路原理分析和故障解决方法等方面着手,切实做好学生的培养和训练工作。

电机与拖动基础第7篇

关键词 电力拖动控制线路 故障排除 技能训练

中图分类号:TM726 文献标识码:A

电力拖动控制线路故障排除基础知识与实践技能操作是学习生产机械电气控制线路的基础。它涉及到的内容与学科较多,且实践性较强,无论是多么复杂的线路,都是由最基本的控制线路组合而成,学生只要掌握常见的基本控制路线,就能熟练的解决电力拖动控制线路所遇到的故障问题。

1电力拖动系统的概念

拖动是指用各种原动机带动生产或工作机械(负载)产生运动以完成一定的任务。电力拖动是指各种电动机作为原动机的拖动方式。

1.1电力拖动系统的构成

电力拖动系统有四个部分组成:电动机、电机控制装置、机械传动机构、工作机械等。

1.2电力拖动控制系统结构

电力拖动控制系统是由电机及负载、电力电子变化器、控制器、检测、反馈装置等结构组成。

1.3电力拖动自动控制的目标及本质

电力拖动自动控制系统(调速系统)控制的目标是速度,电动机速控制的本质是对其输出转矩的控制。

2分析电路的原理结构

想要让学生熟练地运用电路的原理结构去分析电路故障的原因,就必须让学生先学会判断电路故障的方法,把电气原理图与电路的工作原理琢磨透,同时,在给学生进行理论知识指导的时候鼓励学生踊跃提出问题并给出解答,只有打下扎实的理论基础才能让学生更好的掌握电路故障实训排除故障的技能。

2.1电路故障的分析方法

首先要求学生依据电路的工作原理去查看电路出现的故障现象,确定故障点的大概方位;然后再根据电路工作的原理去分析故障点所出现故障的原因有几个,是否是多个故障点所造成的电路故障;最后要求学生确定故障点及故障原因后进行排除故障,完成后让学生对这次故障点排除做好总结,从中找出故障点的原因。

2.2故障排除与技能训练

2.2.1电力拖动控制线路故障类型及现象

电力拖动控制线路的故障分为软故障、硬故障、间接性故障等三种类型。软故障是指除了电源、制动器、以及电动机出现问题以外,大部分故障原因出在了机械动作失灵、触头与压接线出现接触不良及脱落、电器元件没有适当调整等现象。硬故障是指导线、电动机以及电器元件出现明显的冒烟、发热发烫、有焦臭气味甚至局部冒火花等现象,造成这种故障的原因大部分是短路、接地、过载等击穿绝缘层烧坏或者导线所致。间接性故障是指局部元件老化或接触不良及脱落等现象造成的故障。

2.2.2故障技能训练

在做故障技能训练之前,老师必须给学生做好安全教育训话,首先指导学生在做故障技能训练时以自身安全为主,其次是指导学生熟练的掌握电力拖动控制线路的工作原理,然后给学生进行电力拖动控制线路排除故障示范,最后指导学生在老师的安排下进行电力拖动控制线路的故障技能训练,学生做完之后并对此次的电力拖动控制线路的故障技能训练进行分析总结。

2.2.3分析故障点范围的方法

分析故障点范围的方法是排除法,排除法是指在做电力拖动控制线路故障的技能训练时,要对故障原因进行排除分析,首先分析故障出现的方位,是电器的原因还是机械的原因,然后具体问题具体分析,分别查看故障点其中是电源出现问题还是线路出现问题,如果是线路出现问题,准确分析是主电还是控制线路出现问题,又是控制线路的哪个环节或者元件出现问题,最后对故障点进行修复。

2.2.4查找故障点的方法

查找故障点的方法有电压测量法、电阻测量法、短接法等三种。老师在指导学生进行电力拖动控制线路故障技能训练时一定要提高学生的学习兴趣。大部分学生在进行电力拖动控制线路故障训练时,没有掌握正确的查找故障点方法,盲目地使用各种仪器或者测量仪等没有章法的去检查故障,这样浪费了大量的时间,长此以往会使学生失去学习电力拖动控制线路的兴趣。由此可知,兴趣才是最好的老师,首先提高学生对学习电力拖动控制线路故障训练的实验兴趣,引导学生自主思考,根据所观察的熔断器内熔丝是否熔断、各连接螺钉是否松动、安装的线路与原理图是否一致、接触器铜片有没有脱落、线路有无短线等。

在指导学生进行电力拖动控制线路寻找故障点实验过程中,做到让每一个学生都参与实验,让每一个学生都动手实践,根据学生的实验过程了解学生对电力拖动控制线路故障排除技能训练的掌握程度以及遇到的问题进行详细解答,并且让学生再做一次故障排除技能训练,运用设置多种故障点的方法,人为的在线路上设置元件出现故障、线路出现故障,让学生对电力拖动控制线路故障排除技能训练做到熟能生巧的程度,为以后学习复杂的电力拖动控制线路故障排除技能奠定扎实的基础。

2.2.5对故障点出现的问题进行检测

在对学生进行电力拖动控制线路教学之前,首先要培养学生良好的思维习惯,这对学习电力拖动控制线路有很大的帮助。因为良好的思维方式有助于学生找到正确的学习方法,对学习电力拖动控制线路的故障排除技能训练有着事半功倍的效果。

首先,培养学生在学习电力拖动控制线路故障排除技能训练时要有目的的分析故障出现的原因,其次根据原因分析是电器元件还是电路出现故障,再次根据具体问题具体分析,然后判断故障点的大概范围,最后对故障点进行修复解决。这样环环相扣的思维方式,不但可以节约学生进行电力拖动控制线路故障排除训练技能的时间,还能进一步提高学生对电力拖动控制线路故障排除技能训练的兴趣,使学生对以后学习复杂的电力拖动控制线路故障排除技能训练时有目的的对故障点出现的问题进行测量。

在做电力拖动控制线路故障排除训练技能时,要对故障点出现的问题进行有序的检测,首先要检测机械的电源是否出现故障,其次检测电力拖动控制线路是否出现故障,再次检测元器设备是否出现故障,然后确定故障点的大概位置,最后依据电力拖动控制线路的工作原理与设备的动作顺序缩小故障点的范围找出故障点,分析故障出现的原因并正确处理好故障点所出现的问题。

2.2.6分析故障点出现的原因并修复电路

一旦确定了故障点的位置,就要对故障原因进行分析。分析其原因是否因使用时间过长导致电源开关已失灵;机械动作是否失灵;触头与压接线出现接触不良及脱落;电器元件是否适当调整;导线、电动机以及电器元件是否出现明显的冒烟与发热发烫;有焦臭气味甚至局部冒火花;局部元件老化或接触不良及脱落等。找出电路的各种故障原因后,对原因进行具体问题具体分析,然后对电路进行有序的修复,完成修复工作后对电力拖动控制线路进行运行操作,在操作的过程中一定要按照操作要求的顺序进行(这样可以避免再次出现故障),直到电力拖动控制线路能够正常运行为止,才算修复成功。

最后,要求学生对这次的学习《电力拖动控制线路实训故障排除》的教学实验进行总结,总结的内容包括对电力拖动系统概念的了解、电力拖动控制线路实训故障排除的技能训练、分析故障点出现的现象及原因、故障点排除的方法、故障点的修复工作等。

3结语

电力拖动控制线路实训故障排除是一种使学生把理论知识与技能训练相结合的教学方法,通过实际操作技能训练让学生熟练的掌握电力拖动控制系统故障排除的方法,达到提高学生的专业知识与专业技能训练的目的。

参考文献

[1] 李丽强.电力拖动生产实习教学探讨[J].湖北广播电视大学学报,2014(05):122-123.

电机与拖动基础第8篇

关键词:电力拖动;PLC;有机结合;教学实施

电力拖动是中等职业学校电气类专业的一门集理论与技能训练为一体的专业课程,是讲述满足生产机械运动要求的电动机控制线路工作原理及其安装检修的一门学科。传统的电力拖动采用继电器、接触器控制方式。随着科技的发展,可编程序控制器即PLC代替继电器控制系统成为工业自动化的重要组成部分。可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。现代企业对电气专业的学生要求越来越高,传统的继电器、接触器控制已远远达不到时代的要求。PLC课要以电力拖动课为基础,因此,对于电气专业的学生,学好这两门课都非常重要。

现在中职学校电力拖动与PLC是两门课,每门课有些学校还把理论与技能分开来教。中职学生文化基础偏弱,对专业课的学习,特别是理论部分的学习困难较大。因此,在教学中将理论与技能结合,将电力拖动与PLC相关内容有机结合,将两门课放到一起进行教学,可以降低学习难度,激发学生学习兴趣,提高学习效率,取得好的学习效果。

一、电力拖动、PLC课程教学中发现的问题

电力拖动的教学中学生会有以下困难:电气识图困难、控制原理的理解困难、技能训练时线路图与实际元件对应不准确、不能独立安装检修控制线路。造成这样结果的主要原因是中职学生基础差,学习能力弱;还是教学方法不当,有些学校理论与技能还在分开教学,理论与技能由不同的教师担任,在不同的时间上课。理论讲解与技能训练脱节,理论不能很好地指导实践,实践不能很好促进对理论的理解,使学生学习遇到困难。

PLC的学习,因为不是实际的继电器,看不到触头与导线连接方式,学生同样遇到学习困难,对PLC的内含理解不透、编程语言与编程方法不熟练、不会画I/O图、接线不准确等。

如何化难为易,帮助学生理解两门课的理论内容,理解PLC的内含,同时掌握电力拖动控制线路的安装检修,掌握PLC编程方法、I/O图的画法、接线的连接、程序写入与运行等,教师应勇于探索,尝试更加有效的教学模式。

二、教学中具体的措施

1.电力拖动课理论与技能的有机结合,即进行一体化教学

理论与技能训练由同一教师担任,采用《电力拖动控制线路与技能训练》(劳动版第四版)一体化教材进行教学。方法是教师讲中练,练中讲。如,“低压电器”这一单元的教学,教师用实际的元器件结合多媒体进行教学,讲解各电器的结构、原理、参数、安装注意事项等,之后马上让学生分组拆装电器元件。学生通过动手拆装,直接观察,可以很好地理解元器件的结构、工作原理。又如,基本控制线路的教学,教师借助多媒体讲解线路控制原理,利用多媒体的动画效果,帮助学生理解原理。讲解原理后,马上结合实际的控制盘讲解布线方法,布线工艺要求,学生进行配盘技能训练。这其中要求每个学生要复述控制线路的原理,之后再在纸上结合接线图设计合理布线通道与各接点的连接方式,然后按工艺要求进行实际布线,完成后检查接线正确即可通电试车。这样学生通过理论、技能一体化的学习实践,加深了对理论知识的理解,降低了学习的难度,同时用理论指导技能训练,提高了学生的识图能力与正确接线的能力。

2.电力拖动与PLC有机结合

电力拖动主要讲解电动机基本控制线路和生产机械的控制线路,它的控制依赖于继电器和接触器来完成。技术的发展,PLC的控制取代了传统的控制方式,它是利用存储程序来控制各种类型机械或生产过程。虽然控制方式不同,但两者控制思路相似,PLC 本身是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的,梯形图是PLC使用得最多的编程语言,梯形图与继电器控制系统的电路图很相似,所以将电动机控制线路转换为PLC控制是电力拖动课的合理延伸。两门课的相关内容有机地组合,即以电力拖动教学为主线,把PLC的一些内容结合进电力拖动教学中,将每一个电力拖动基本控制线路与对应的PLC控制作为一个课题进行一体化教学。

具体教学过程的实施,以三相异步电动机正反转控制这一课题为例说明。首先电力拖动进行原理的讲解与技能的训练一体化教学,之后延伸到PLC的教学,也实行一体化教学。PLC一体化教学具体为:(1)讲解所需PLC相关知识,如,输入、输出继电器,编程指令,梯形图编程方法等。(2)项目实施,第一步是分析控制要求,分配输入点和输出点,写出I/O通道地址分配表;第二步是画出PLC接线图,即I/O接线图;第三步是程序设计;第四步是在计算机上进行程序输入及仿真运行;第五部是程序下载到PLC;第六步是线路安装;第七部是通电调试。其他课题以此为例进行。

3.继电器―接触器逻辑控制系统与PLC控制系统比较

学生观察PLC控制效果与电力拖动控制效果一样。采用电力拖动与PLC组合的教学方式,学生可以对继电器―接触器逻辑控制系统与PLC控制系统进行比较,看到它们的不同点有:(1)组成器件不同。继电器―接触器逻辑控制系统是由许多硬件继电器和接触器组成,而PLC则是由许多“软继电器”组成。传统的继电器―接触器逻辑控制系统由于使用了大量的机械触点,使系统可靠性大大降低。而PLC采用无机械触点的逻辑运算微电子技术,复杂的控制由PLC内部运算器完成,故寿命长,可靠性高。(2)触点的数量不同,继电器和接触器的触点少,而PLC内部的“软继电器”可供编程的触点数是无限的。(3)控制方式不同,继电器―接触器逻辑控制系统是通过原件之间的硬件接线来实现,而PLC控制系统是通过软件编程实现控制功能的。(4)工作方式不同,继电器―接触器逻辑控制系统中,当电源接通时,各继电器都处于受制约状态。在PLC中,各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中,每个“软继电器”受制约接通的时间是极其短暂的。

采用电力拖动与PLC的组合的教学模式,帮助学生理解了PLC控制的内含,使学生从电力拖动学习自然地过渡到PLC的学习,降低了PLC的教学难度。

三、采用电力拖动与PLC组合教学模式的效果

1.优化课程结构

将电力拖动与PLC有机结合,进行统一规划,形成课程体系,既加强了两门课之间的内在联系,又减少了不必要的重复,使课程设置更加精练。

2.激发学生的学习兴趣

降低了PLC的入门难度,学生很好地掌握电力拖动控制线路转换为PLC控制的方法,提高PLC编程与接线的能力,为复杂的PLC控制的设计、编程、实施控制奠定了一个很好的基础。

3.强化实践教学,提高教学效率,推动课程体系整体优化有利于培养具有实践能力和创新精神的优秀人才

总之,电力拖动与PLC的结合的教学是提高学生能力与素质的有效教学模式,在教学中可以进一步加以探索,完善教学内容与方法,培养更多的优秀的职专生。

参考文献:

电机与拖动基础第9篇

关键词:电力拖动系统;控制线路;自动控制系统;生产机械;电源;电动机 文献标识码:A

中图分类号:TM726 文章编号:1009-2374(2016)09-0037-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.017

近年来,我国的科技行业发展迅速,为经济的快速发展提供了基础。电气自动化技术是我国主要的研究领域之一,近年来取得了极大的发展,应用范围也越来越广。在自动控制技术和一些电子产品被广泛应用之后,电力拖动控制技术也逐渐受到人们的重视,被应用到生活中的各个领域。随着各种先进科技的不断发展,人们对控制电路的应用要求逐渐升高。就我国目前的发展形势来看,电力拖动控制线路的应用空间会更加广阔,并且成为一种基础的技术。

1 电力拖动控制

电力拖动是指利用电动机拖动生产机械的工作机构,包括电源、电动机、控制设备、传动机构等。要利用机械完成一定的工作,就需要电动机按照相应的工艺要求完成不同的方式的旋转,用特定的线路连接控制设备使设备达到对应的要求,这些就是电力拖动控制

线路。

随着社会的不断进步,劳动生产率成为衡量社会进步的标志性指标。在实际的劳动生产中,劳动生产的能力提高依赖于机械设备的应用。因为机械设备不仅能提高生产效率,还能减少人们的劳动量,并降低生产活动的难度,同时还能不断为社会生产注入新的动力。如今,农业和工业生产中机械的使用最为广泛。在机械设备不断发展的过程中,由于电力的损耗较小且使用起来较为方便,所以电力逐渐取代了蒸汽动力。随着我国的电力事业不断发展,电力拖动取得了很大的发展,并在不断改进中成为社会生产中的重要技术。但在我国发展速度不断提高的背景下,电力拖动控制系统的实际应用开始不能适应社会的发展,所以电力拖动控制系统还会经历一系列的变革,这样才能为我国的经济发展服务。

2 电力拖动控制线路布线原则

在电力拖动控制线路的安装过程中,为了保证整个系统的安装以及建成之后的运行与维护,就必须严格按照规定要求开展安装工作并控制安装的质量。在电力拖动控制线路的安装过程中,线路的布线极为重要,其关系到整个系统的正常运行。所以在线路布线安装的过程中要遵循一定的原则,具体原则如下:

2.1 具体有效的原则

对于整个系统的安装而言,控制线路的布线是最基础的,但同时也是最为重要的。所以,在开始安装之前必须要对相关的要求有一定的了解,根据实际进行线路设计。在控制线路的设计上,至少要满足启动、反向和制动三个要求。针对不同的实际情况,会有一些其他的要求,设计者需在了解清楚后再进行线路的设计。同时,线路的设计还要根据操纵者的实际体验进行一定的改进,使其在符合理论的要求上具有可行性。总而言之,线路设计工作必须要在大量实际情况的前提下科学合理地进行。

2.2 简单经济的原则

所谓简单,就是在布线的时候要尽量减少工作量,降低布线工作的难度。这与线路的设计有一定的关联,也与布线工作人员的专业水平有一定的关系。线路的安装采取简单的原则对系统的运行没有实质意义,但对于系统的检修而言却尤为重要。

所谓经济,自然就是布线工作花费的钱财要少。除满足整个系统的基本布线要求外,安装人员可以根据线路的实际情况缩短安装的工期,安装过程中能节省的材料尽量节省,使线路布线的费用最少。

2.3 安全可靠的原则

安全是劳动生产中最基本的要求,也是最重要的要求,所以控制线路的布线工作也要以安全为中心,不仅要在安装的过程中保证安全,还要考虑线路安装完成后的安全运行。在选用电器的时候要根据电器的具体参数选择最合适的电器设备,使其能为整个系统的运行提供基础性的安全保障。同时还要根据线路的运行要求,对电器的安装进行适当的调整。其中最基本的是要保证电气触头的连接没有错误,使电器能正常通电。由于电压在串联的线圈上会被分作两个部分,且线圈的电阻与分得的电压成正比,在两个线圈被串联的时候,电器将不能正常运行,所以在布线过程中要保证线圈的连接没有错误。另外,在进行线路设计的时候要避免将一些电器的启动建立在其他一些电器启动的基础上,要让电器拥有独立启动的能力。

2.4 维修方便的原则

在进行电力拖动控制线路设计的时候,不仅要考虑线路安装的简单便捷,还要考虑维修时的可操作性。对于线路上的电器设备,要能够在手动与自动两种控制模式中自由转换。设备之间有一定的联系,但又是相对独立的个体,同时还要在设备上添加隔离电器。这样才能在设备或者线路出现故障的时候迅速查找故障点,并对其进行维修。

3 电力拖动控制线路在安装中的使用

3.1 电力拖动控制线路的安装

目前,电力拖动线路在生活中被广泛应用,存在于各种生产设备中,并且为人们的生产生活起到的积极的作用。在日常生活中最常见的电力拖动控制线路是在电梯中的应用,电梯是通过位置控制和减速控制的应用,使其可以准确地停在相应的位置或迅速减速。另外,矿业中的很多机器设备都是利用电动机拖动进行控制的。总之,日常生活中需要电动机提供动力的机械运动,一般情况下都是由电力拖动来完成控制的,而这些设备中就会广泛地应用电力拖动控制线路。

3.2 电力拖动控制线路安装中存在的问题

人们在电力拖动控制线路的设计和安装中采用各种方式使安装过程简单化,这在一定程度上降低了电力拖动控制线路的安装难度,但实际的安装过程仍然比较复杂。对于一些经验丰富的老手而言,在安装电力拖动控制线路的过程中也会出现一些问题,新手在安装时更是存在较多问题。其中最常见的是设计图纸与实际安装线路不符,导致设备在安装后无法正常通电。另外,一些安装人员对元器件的两个接线柱的区分有时也存在问题。而这些问题的存在主要受限于现代电力拖动技术,所以需要加强对安装人员的培训,使其充分了解电力拖动控制线路的特点。

3.3 电力拖动控制线路在实践中的创新

由于电力拖动控制系统的安装过程较为复杂,所以在安装完成后应对安装的线路进行仔细地检查,对于存在问题的地方要及时改进,避免运行后出现更大的问题。同时,还要注意电力拖动控制线路的创新,针对传统电力拖动中存在的问题制定相应的改进计划,并结合科技发展的实际情况进行相应的调整。在传统的电力拖动控制线路中,线路粘连的现象时有发生,这会加快控制线路的老化速度。根据线路分析得出的原因是电流先到达电闸,导致巨大电弧的产生。另外,传统线路中的控制点较多,而每个启动点在表面上并没有直接的联系,这样就很容易因启动点的操作不协调统一而发生事故。对于这样的情况,可以将启动点之间的联系变得更加明显,且在操作的时候尽量满足协调统一,最好是用指示灯对操作人员进行统一指挥。

传统的电力拖动控制线路是人们在实践中摸索出来的,人们根据现实需要对其进行了一定的改进,使其能满足生产需要。但随着生产需要的不断变化,人们对电力拖动控制线路的要求越来越高,所以需要对传统电力拖动控制线路中存在的线路复杂、维修困难等问题进行相应的改进与创新,使其与时展的步伐保持一致。

4 结语

综合实际的电力拖动控制线路的安装工作,可以发现其具体操作过程十分复杂,这就意味着实际的安装中会出现一些不可避免的问题。而随着我国经济的不断发展,提升效率将成为电力拖动控制线路安装的首要任务,满足实际生产需要将成为线路安装的主要目的。就我国的线路安装来看,还需要投入大量的研究以实现线路安装的高效性与实用性。针对我国的应用现状,相关部门应加强对电力拖动控制线路宣传,让相关工作人员在充分了解电力拖动控制线路的基础上,完成实际应用的改进与创新,推动我国电力拖动控制技术的发展。

参考文献

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