電機與拖動基礎范文

導語：如何才能寫好一篇電機與拖動基礎，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞： 《電機與拖動基礎》 課程背景 改革方向

一、課程背景

《電機與拖動基礎》（以下簡稱：電機學）是本三院校電氣工程及其自動化專業的一門重要的專業基礎課，其教學效果直接影響到后續課程的學習。由于這門課程具有較強的理論性、系統性和實踐性，且課程內容多、教學課時少、學習難度大，長期以來在教與學兩方面都存在著較大的困難。

二、改革方向

考慮到本三院校學生的基礎問題，以及應用型本科教育的特點――同普通本科相比，更強調的是實踐性、應用性和技術性；同專科相比，要求學生具有較寬廣的理論基礎和可供廣泛遷移的知識平臺，要使學生具備較強的終身學習能力，有進一步發展的后勁，就有必要探索出一條適合這個層次學生的教學路子。具體措施如下：

1.降低理論難度

電機學的概念抽象且推導繁瑣，公式和結論眾多。其中，最為枯燥的莫過于繞組和磁路兩個方面：前者要求學生具有很強的空間想象能力和良好的幾何基礎；后者是整個電機學的理論基礎，它要求學生具有很好的數學分析能力、邏輯思考能力，以及較好的物理基礎。學生在學習這兩個方面內容的時候，往往會感到十分困難，繼而大大減少乃至喪失繼續學習的動力。

為此，筆者認為既然本三院校更強調知識的應用性，也就是要求學生學會電機和拖動在實踐中的應用，而不是去設計、制造電機，那么就很有必要掌握好電機學的理論深度、難度――既能滿足電氣專業要求，又不至于過深、過難；既能使學生掌握好電機基本理論，又盡量貼近電機應用的實際要求。在教學時，一些與實踐聯系較緊密的知識點可詳細講解，而對某些枯燥難懂的理論可只引出概念，不做詳細論證。例如，在講述直流電機的換向概念時，會涉及電磁場，非常抽象，這時可以僅對換向的電磁過程進行簡單分析，把重點放在火花對電機運行危害和如何改善換向等內容上；在講述直流電機繞組這個知識點時，可以以比較簡單的4線圈繞組為例，不深究單疊、單波等繞組的連接規律，只要求記憶這兩種繞組形式下的支路對數與磁極間的關系式即可；在講述直流電機的電樞反應時，可把重點放在利用氣隙磁密曲線分析電樞反應對主磁場的影響上［2］。這樣處理所帶來的好處就是既降低了理論分析的深度，又建立了必要的知識框架；既減輕了學生的學習負擔，又突出了電機的應用特點。

2.補充實際應用知識

前文已經提到，“應用型”的教育特點決定了教師在組織教學時應加強實用性知識的傳授，而實用性強正是本課程的一大特點，為此，筆者認為在課堂上應該補充大量的生產實際中必需的基本知識。比如，電動機的選擇原則是什么，它有哪些種類、形式，額定電壓與額定轉速的選擇標準又是什么，額定功率的選擇又和哪些因素有關，等等。在講述這幾個方面的內容時，可以以同學們比較感興趣的三峽水電站或其它大型項目為例。又如，對電動機在運行時必然會出現的各種各樣的問題與故障，教師可以簡要講述處理這些問題的大致方案。比如，對于電動機在運行時有異聲的問題，教師可以講述產生這個問題的原因及其相應的解決辦法――如果是因為定子轉子相擦，那就檢查軸承、轉子是否變形；如果是因為電動機兩相運行，那就檢查相應的接線處以及故障點等。這樣，就大大開拓了學生的知識面，從而為其將來的工作打下良好的基礎。

3.加強實驗課教學

就本課程而言，增強實驗環節的意義是毋庸置疑的。筆者認為，實驗不能僅限于連連線、讀讀儀表，而應該根據課程內容［3］，增開實訓項目，作為課堂知識的又一補充。具體來講：

其一，增開電機拆裝實訓內容。學?？梢詫ｉT聘請來自生產一線的具有豐富現場經驗的技師或者由經過培訓的任課教師擔任指導教師，人手或者一個小組一臺電機，從常用工具的使用開始，逐步介紹電機的拆裝步驟、工藝等，通過邊演示邊練習的形式，對碰到的問題采用個別指正與集中講解相結合的方式。如此，學生一方面加深了對課堂上所學知識的理解，另一方面鍛煉了自己的動手能力特別是解決實際問題能力，更重要的是可以大大提高學生的學習積極性。

其二，增加或改革實驗環節。電機實驗教學是理論教學的深化和補充，通過實驗教學不僅能進一步鞏固和加深課堂所學理論知識，而且能提高學生動手、分析問題和解決問題的能力，從而為進一步提高學生多方面的綜合能力奠定基礎。傳統的實驗課總是在理論課之后，例如，在上完直流電機及直流電機的電力拖動后安排認識電機和直流發電機、直流電動機的實驗，測試直流電機的工作特性和機械特性，以及電機的調速特性、能耗制動等；在上完變壓器一章后安排單相變壓器、三相變壓器的相關實驗等。這樣做的好處在于，通過實驗增加了學生對理論知識的理解，促進了學生對理論知識的吸收。但這樣并不能解決問題，即教師在講述電機工作原理時，學生會因沒有感性的認識而存在很大的理解困難，為此，可以嘗試改變某些實驗教學的次序，比如在講解電動機的結構、繞組等各部分組成前，可以先讓學生進實驗室看看實際的電機，并由實驗教師負責講解一下其物理結構，然后，回歸課堂講述原理。這樣就避免了學生被動盲目地接受理論的現象，使抽象的理論變得直觀易懂。在講完理論之后，可以讓學生再進實驗室進行深層次的實驗。也就是說，完全可以形成一個從實驗到理論再到實驗的過程。

4.完善課堂教學

課堂教學是整個教學系統中最為重要的環節，因而如何使課堂更為精彩、更有效率是個值得研究的課題，結合本課程的特點，筆者認為以下兩個方面是很有必要強調的：

其一，充分利用“對比教學法”。“對比法”是教師在講授眾多課程時常用的手段之一。由于本課程的內容前后聯系較多，教師在講授時多采用“對比法”，多注重前后、上下知識的對比，往往會取得事半功倍的效果。如變壓器與異步電動機的對比，兩者都是以電磁感應為原理進行工作的，主要區別在于前者是靜止的，而后者是轉動的，且完全可看作是一臺有氣隙的工作在旋轉狀態下的變壓器，二者的理論有很大的相似性，變壓器的分析方法如等效電路、相量圖、方程式幾乎都可以不加改變地推論到異步電機中；直流電機與異步電機的對比，直流電機實質是一臺裝換向器的交流電機，只是結構比異步電機復雜，使用、維護也較難；異步電動機與同步機對比，兩者的定子相同，都是三相對稱繞組，產生旋轉磁場，只是轉子有閉合線圈與電磁裝置之區別。通過大量的對比，學生可以在輕松復習舊知識的同時掌握新知識，可謂一舉兩得。

其二，用好課件。多媒體課件具有形象生動、易于理解、直觀效果好、條理清晰的特點，把它引入到《電機與拖動基礎》教學之中可以有效地解決部分教學難題［1］。例如，三相異步電動機旋轉磁場的產生，是電機學中的重點與難點，對于如何確定通入三相電流產生的磁場方向、定子與轉子之間的關系，以及導體如何切割磁力線產生電磁轉矩旋轉等這些問題，如果一味用文字描述，學生常常難以理解。如果根據它的特點制作出相應的多媒體課件，使之能通過動畫的形式形象地表示出線圈中通入電流產生的磁場方向、轉子電磁轉矩的旋轉變化，從而使學生感覺很抽象的感應電勢變化的關系非常清晰地體現出來，學生就能夠很快地掌握電機的工作原理，并且印象深刻。此外，課件里面可以插入大量的圖片，例如，在講變壓器結構原理時，如果教師只在課堂上講鐵心、繞組、附件，學生就很難想象里面的結構形式，根本達不到很好的教學效果，而如果先讓學生看看變壓器的外形、結構等相關圖片，再對著圖片來講解各部分的結構、功能等，學生就會很直觀地對變壓器各部分產生很直接的認識，從而達到良好的教學效果?？偠灾?，可以通過多媒體手段，使學生在眼動、口動、腦動，以及合作、交流、討論等愉快的情境中完成整個教學內容，這樣會大大提高學生的學習興趣和教學效率。

三、結語

通過以上的教學改革的討論并將其付諸實踐，在本課程的教學方面產生了不錯的效果，不僅增強了學生的學習興趣，提高了學習效率，而且實際動手能力也得到了很大鍛煉。當然，《電機與拖動基礎》的教學是個長期的、細致的、綜合性的系統工程，只有不斷改進、不斷總結，才能不斷完善，最終達到良好的教學效果。

參考文獻：

［1］趙真.淺談《電機與變壓器》的多媒體教學.職業教育研究，2006.3.

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關鍵詞：項目式教學；課程整體設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）30-0233-03

《電機及拖動基礎》是電氣自動化及機電一體化專業必修課程，是具有重要地位的專業基礎課程。根據高職院校的人才培養目標要求，項目式教學已經成為高職院校一種重要的教學手段，而課程整體設計是一門課程的骨架，基于項目式教學方法的課程整體設計是項目式教學應用于《電機及拖動基礎》課程成敗的關鍵。

一、課程目標設計

通過本課程各項目的實施與訓練，使學生能夠根據普通的直交流電力拖動的要求及具體工況選擇合理的拖動方式，并能夠按專業標準提出設計與優化方案，并能有效實施，具備中小型直交流電力拖動系統的設計能力及對系統實施過程中的指導和監理能力。達到電力拖動系統管理員、系統設計及工程監理員的水平。同時也為從事電氣安裝設計與管理及實施工作奠定堅實的基礎。

1.能力目標：（1）認識市場上常用的直交流電動機、發電機、變壓器，能夠根據用戶需求進行具體電氣設備的選型；（2）能夠根據具體工況選擇合理的直交流電力拖動系統的啟動、制動、調速的方式；（3）能夠根據具體工況選擇合理的直交流電力拖動系統的啟動、制動、調速及正反轉的實現方法；（4）能夠獨立拆裝各種直交流電動機、發電機及變壓器；（5）能夠對電動機、發電機及變壓器一般性故障進行簡單維修；（6）能夠對直交流電力拖動系統的一般性故障進行判斷及處理；（7）能夠根據具體的工況對變電所的變壓器進行合理的選型及安裝；（8）能夠為中小型企業電力拖動系統的組建制定合理的實施方案或設備改造方案。

2.知識目標：（1）了解直交流電動機、發電機及變壓器的最新發展、市場上的相關產品及主要供應商，熟悉直交流電動機及發電機性能指標；（2）理解直交流電動機、發電機及變壓器的工作原理；（3）掌握直交流電動機啟動特點及各種啟動方式的優缺點；（4）掌握直交流電動機啟動特點及各種制動方式的優缺點；（5）掌握直交流電動機各種調速方式的特點及優缺點；（6）掌握直交流電動機正反轉的實現方法；（7）了解各主要直交流電動機的基本結構并掌握拆裝及維護方法；（8）了解各主要變壓器的基本結構及拆裝和維護方法；（9）掌握直交流電動機啟動系統的設計、安裝與管理；（10）掌握直交流電動機的電氣制動系統的設計、安裝與管理；（11）掌握直交流電動機各種調速系統的設計、安裝與管理；

3.素質目標：（1）培養學生查閱國家電氣標準和其他有關電氣技術資料的基本能力；（2）培養學生良好的職業道德與文明法律意識；（3）培養學生的團隊協作意識，提升溝通協調能力；（4）培養學生電氣工程領域新技術自我學習能力；（5）培養學生的用電安全意識及環境保護意識。

二、課程內容設計

1.“旅行者”電瓶觀光車電機拖動系統的設計與實現：（1）電瓶觀光車直流電動機啟動系統的設計安裝與測試；（2）電瓶觀光車直流電動機電氣制動系統的設計安裝與測試；（3）電瓶觀光車直流電動機電氣調速系統的設計安裝與測試；（4）電瓶觀光車直流電動機正、反轉系統的設計安裝與測試。

2.“東北風”面粉廠“80米”皮帶運輸機電機拖動系統的設計與實現：（1）“80米”皮帶運輸機三相異步電動機啟動系統的設計安裝與測試；（2）“80米”皮帶運輸機三相異步電動機電氣制動系統的設計安裝與測試；（3）“80米”皮帶運輸機三相異步電動機電氣調速系統的設計安裝與測試；（4）“80米”皮帶運輸機三相異步電動機正、反轉系統的設計安裝與測試。

3.吉林電子職業技術學院變電所變壓器的選擇、安裝與測試：（1）變電所變壓器的選擇；（2）變電所變壓器的安裝與測試。

三、能力訓練項目設計

1.“旅行者”電瓶觀光車電機拖動系統的設計與實現：（1）直流電動機的選擇：能夠根據用戶需求合理選擇直流電動機；（2）啟動方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇直流電動機的啟動方式；（3）啟動系統設計：能夠根據啟動方式的要求完成電路部分的設計；（4）啟動系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（5）啟動系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成啟動系統的測試與調試；（6）電氣制動方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇直流電動機的電氣制動方式；（7）制動系統設計：能夠根據制動方式的要求完成電路部分的設計；（8）制動系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（9）制動系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成制動系統的測試與調試；（10）調速方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇直流電動機的電氣調速方式；（11）調速系統設計：能夠根據調速方式的要求完成電路部分的設計；（12）調速系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（13）調速系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成調速系統的測試與調試；（14）正、反轉系統設計：能夠根據正、反轉系統的要求完成電路部分的設計；（15）正、反轉系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（16）正、反轉系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成正、反轉系統的測試與調試。

2.“東北風”面粉廠“80米”皮帶運輸機電機拖動系統的設計與實現：（1）三相異步電動機的選擇：能夠根據系統要求合理選擇三相異步電動機；（2）啟動方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇三相異步電動機的啟動方式；（3）啟動系統設計：能夠根據啟動方式的要求完成電路部分的設計；（4）啟動系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（5）啟動系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成啟動系統的測試與調試；（6）電氣制動方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇三相異步電動機的電氣制動方式；（7）制動系統設計：能夠根據制動方式的要求完成電路部分的設計；（8）制動系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（9）制動系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成制動系統的測試與調試；（10）調速方式選擇：能夠根據系統要求合理選擇三相異步電動機的電氣調速方式；（11）調速系統設計：能夠根據調速方式的要求完成電路部分的設計；（12）調速系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（13）調速系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成調速系統的測試與調試；（14）正、反轉系統設計：能夠根據正、反轉系統的要求完成電路部分的設計；（15）正、反轉系統安裝：能夠根據電路部分的設計完成電路部分的安裝；（16）正、反轉系統測試與調試：能夠根據用戶需求完成正、反轉系統的測試與調試。

3.吉林電子職業技術學院變電所變壓器的選擇、安裝與測試：（1）容量選擇和分配：能夠根據學院用電總量及各主要用電子單位的用電量對變壓器容量進行分配；（2）變壓器型號選擇：能夠根據變壓器容量及變電等級選擇合理型號變壓器；（3）變壓器安裝：能夠根據變壓器結構完成變壓器組裝與安裝；（4）控制柜安裝：能夠根據控制要求完成控制柜組裝與安裝；（5）設備測試與調試：能夠根據用戶需求完成設備測試與調試。

該課程整體設計方案已經應用于我校電氣自動化專業《電機及拖動基礎》課程的項目化教學之中，根據學生反饋，取得了預期的教學效果。

參考文獻：

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關鍵詞： 中職校 《電機與拖動》 教學改革 教學創新

一、電機拖動的課程特點

《電機與拖動》是中職相關專業集專業理論和技能訓練于一體，具有廣泛的應用性和很強的實踐性的一門課程，是電氣工程自動化及相關專業的重要的技術課程，具有理論性強、實踐性強的特點，一般安排在基礎課程之后。學生通過學習不僅可以學到電機與拖動的基礎知識，為后續的專業課程打好基礎，而且可以培養理論學習與工程實踐相結合的能力。課程的主要功能是學會常用低壓電器的結構、工作原理和使用方法，掌握電動機基本控制電路的工作原理、安裝、調試與檢修，了解基本電路在機床等常用電氣設備中的應用，并在理論教學和實踐活動中培養學生的綜合素質，提高職業能力，挖掘創造潛能，為畢業就業奠定堅實的基礎。因此，該課程在整個專業培養計劃中起承上啟下的作用，其教學效果直接影響后續相關專業課程的開展。然而該課程既有理論基礎課的性質又有技術專業課的特點，所講解的內容較復雜。

二、中職校課程的教學對象的現狀

因為近年來對中等職業技術學校來講，大多數學生是初中畢業生，而且入學考試成績較低，基礎知識非常薄弱，就連最基本的電工基礎知識和電磁方面的一些基本原理都不容易理解，加上傳統教學方法存在的缺陷，相當一部分學生對學習電機與拖動這樣的專業課興趣不濃厚，在學習上存在一定的困難，所以在授課中會產生很多問題。再者，由于學生在初中階段學習成績不好，部分學生會有些自卑的情緒，對學習的摘 要： 《電機與拖動》教學改革是本著以全面素質為基礎、以能力為本位的指導思想，探索適合職業院校教學的新思路、新方法。本課程的教學內容既包含抽象的理論和應用技術，又涉及實際的電機拖動與控制問題，我們對課程的教學內容和教學體系一直在進行探索和改革，目的是為適應社會對復合型人才的需求，以適應培養現代化人才的需要。在課程的講授方面把好的學習方法教給學生，使學生可以融會貫通。

關鍵詞： 中職校 《電機與拖動》 教學改革 教學創新興趣感不足。另外，由于本課程的理論性、抽象性較高，這又增加學生的學習難度，如果說激發不了學生的學習興趣，讓他們掌握專業理論知識非常強的課程的話，就會比較困難，極容易造成學生對該課程的學習產生抵觸情緒。

三、傳統的教學方法帶來的弊端

傳統的教學方法是老師講解，學生聽，學生被動學習。有時一些實習課時，老師演示、學生觀看，老師給學生一個模板，結果是學生的實習報告都是基本相同，整個教學過程枯燥。尤其是電機與拖動的課程，老師是整個課堂的演說家，成為“一言堂”，學生無思維擴展的空間。如果采用這樣的教學方法，學生的學習熱情就被極大地削弱，所以我們要及時地改變這種教學方式。

四、加強教學改革，采用合理的教學方法

1.做好本課程“開頭”工作。

有一個好的開端，就會有一個好的結果。教師之所以要十分重視緒論課的教學，是因為緒論是對教材的學習起到引領、提示、導向的作用，第一次課教師必須是一位出色的“演員”，充分抓住學生的注意力，激發學生對本門課程興趣。如播放視頻場景，讓學生充分感受電機與拖動技術的重要應用及美好的發展前景。同時也讓學生認識到，沒有良好的技術能力，在社會上就很難有立足之地。在開展緒論的同時，老師可以讓學生充分討論對學習這門課的看法，學生充分參與其中，對后續的學習達到積極的效果。

2.教材講解時注意避重就輕，時間搭配得當。

教師在講授過程中對知識點的講解要有重有輕，在重點講解內容的選擇上以必要和夠用為度，增強課程內容的實用性。如電動機的工作特性和運行特性，這部分是掌握電動機的應用及維修所必須熟悉的知識點，因此教師應著重講解，便于學生感知和認識。然而其中涉及的大量繁瑣的理論推導及計算過程與實際應用聯系并不多，教師應進行歸納、總結，適當減少講解課時。這樣教學內容的安排層次分明、重點突出，教學時間合理分配，學生便于接收，同時教學效果也會更好。

3.采用新穎教學法有利于學生的學習效果的強化。

在日常的教學中我們常選擇行動導向教學法中的六步教學法、任務驅動教學法和引導文教學法，配合小組學習等形式組織教學，有時把這種教學方法稱為“三段”教學法。因為該課程是一門技術專業課程，在講解過程中單純從理論知識進行分析，學生通過空間想象理解知識點比較困難，若教師在講解時適當調整理論教學和實訓教學的順序，更便于學生理解。即在介紹理論知識前，先采用六步教學法進行講解，隨著學生對知識的掌握及任務的理解，引入實訓項任務，通過引導問題帶動學生思路，讓學生在掌握完成任務所需知識技能的過程中，學習課程標準所包含的全部理論知識，這樣既便于理解抽象的理論知識，又能降低難度，提高學生的學習效率。

《電機與拖動》課程的教學方法多種多樣，我們在教學過程中需要不斷地摸索，最大限度地強化學生的學習能力和學習效果。

參考文獻：

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1. 電機及拖動實驗室的客觀現狀分析

我校電機及拖動實驗室的客觀現狀歸納起來主要表現為以下幾個方面：

（1）實驗設備有直觀性好的原型機也有新引進的控制臺，但原型機仍停留在相當陳舊的水平，大部分原型機為20世紀60年代的產品，線路出現老化，實驗安全存在隱患；

（2）實驗內容以電機及拖動、電機拖動課程為主、控制電機為輔，教學方法和教學手段相對滯后。每學年有10多個班進行實驗，一學期完成，缺乏針對性；

（3）在開出的實驗中，基本上是以班為單位成建制進行，驗證型實驗占的比例較多，綜合性實驗占得比例較少，不利于開拓學生的創新意識；

（4）實驗課程未單獨開課，實驗考核成績占電機學專業課程總成績的10%，不利于提高學生參與實驗教學的積極性和主動性。

2. 電機及拖動實驗室的教學改革和發展思路

建立一個具有實驗特色和實用性的實驗室，有助于提高學生素質、培養學生的應用能力和創新能力?；趯﹄姍C及拖動實驗室的客觀性、可行性和創新性的認識，提出以下明確的改革和發展思路。

2.1 合理選擇實驗教學內容，合理安排學時

根據自動化專業、測控專業及電氣工程及其自動化專業各自的特點（培養的學生將來擇業的方向主要為電氣工程和電力系統，而變壓器和同步電機是電力系統生產電能和輸、配電的關鍵設備），有針對性地選擇實驗教學內容，結合理論課的專業教材，參照其教學大綱（先淺后深、先易后難），采用電機及拖動實驗室的自編實驗教材（與所購買的控制臺配套編寫）。在教學內容、教學順序以及教學學時上進行了相應的調整。具體安排為：第一學期，單相變壓器2學時、三相鼠籠異步電動機2學時，直流并勵電機2學時，第二學期，三相變壓器4學時、三相鼠籠異步電動機2學時，直流發電機2學時，三相同步電機6學時.三相異步電機2學時。步進電機2學時，旋轉變壓器2學時，交流伺服電動機2學時。

2.2 建設電動機陳列及模型室，提高學生的感性認識

眾所周知，在電動機學習的過程中，學生無法從書本上得到電機結構的清晰概念，尤其是繞組部分，這對于電磁理論部分的學習極為不利，因此建立電機模型室是十分必要的?！峨姍C及拖動》課程理論性強、概念抽象，專任教師只能在黑板上畫出大概的內容，學生無法從書本上得到電機結構的清晰概念，尤其是繞組部分，這對于電磁理論部分的學習極為不利，為了進一步強化學生們對電動機的理解和認識，我電機及拖動實驗室加班加點，利用假期時間建立了一個電動機陳列室，另外又多方聯系購買了相應的掛圖。電機陳列室里，我們把各種不同的電動機都進行了拆分，實體模型中變壓器選用配電站淘汰的三相芯式變壓器，并暴露鐵心、繞組。異步機部分將一臺鼠籠式和一臺繞線式異步電動機解體、轉子抽出。同步機部分將一臺背包式小型同步發電機解體，直流電機部分則將一臺Z系列的直流電動機解體。比如三相感應式電動機的拆分圖如圖1所示。

實體照片展示我國現階段使用的各種不同型號的電機，并加以簡潔的注釋，這樣，集電機實體模型、掛圖和圖片解說為一體的較為完善的電機陳列室，就可以將實物和書本上的知識一一對應起來，彌補了課堂教學、實驗教學、下廠實習的許多不足，提高了學生的感性認識，為他們以后更深一步的學習理論知識奠定了良好的基礎。

2.3 積極改進實驗教學方法，建立興趣小組

大家知道，實驗教學和課堂教學有所不同，實驗教學強調的是學生的動手能力，也就是學生在實驗中應起到主導作用，教師為學生們碰到的問題進行輔導，解答。實驗室為了進一步提高學生的主動性，成了學習興趣小組，參加興趣小組的同學可以對實驗室的設備，儀器進行拆解、組裝，還可以對動手能力弱一些的同學進行幫助，最重要的是，興趣小組的學生可以對本實驗室的設備進行改進和研發，通過這些活動，使得學生的動手能力，科研能力有了較大提高，對他們以后的課程設計和畢業設計也有較大的裨益。

2.4 實驗課程的設置

各實驗課程應結合實驗大綱，優化實驗內容，明確各專業需開設的實驗項目。如非電類專業電工實驗中的電機部分主要以變壓器和異步電機為主，開設《單相變壓器實驗》、《三相鼠籠式異步電動機正反轉控制》等實驗項目。探索將傳統的實驗課程依附于理論課的模式，獨立設置課程。如《電機學》、《電機及拖動》、《控制電機》等實驗課程。傳統教學中的驗證性實驗，偏向技能性基礎訓練。增加“三性”實驗內容，能將工程研究設計思想加入到實驗教學中，使學生變被動的機械操作為積極主動的研究、設計和創新。

2.5構建合理的實驗教材體系

目前，高校理論教材已給出了立體化教材建設的框架。順應這一趨勢，實驗室構想建設系統性和多元化的實驗教材。以實驗室自編的《電機實驗指導書》和《電機及拖動實驗指導書》為基本教材；以所購置的電機及電氣技術實驗系列裝置為平臺，以與其硬件配套實驗課程指導書為輔助教材；結合電機及拖動實驗電子教案，擬組織教師編制“助教型”兼“助學型”的多媒體教學課件，建設和完善學院實驗中心網頁上電機及拖動實驗課程網站。

2.6實行開放式實驗教學，調動學生學習積極性

積極創造條件開放實驗室，包括在實驗項目、實驗操作、實驗時間的開放，可最大限度地調動學生的主觀能動性，使學生在實驗室開放時間獨立主動地進行各項實驗操作，正確測得各項實驗數據，并對自己感興趣的問題進行較為細致深人的研究。對綜合性實驗，要求實驗報告達到小論文的水平。

3 結語

電機及拖動課程教學內容改革已在我校實施，在教學中取得了較為明顯效果，得到了學生的好評。考核制度改革是改革的下一個目標。電機及拖動課程教學改革是一個不斷探索、不斷完善的過程，希望能與有關專家、同行共同交流與研究，為自動化、測控技術與儀器、電氣工程及其自動化專業的發展而努力。

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[9]白乃平. 高職院校電機實驗教學探討[J]. 科技資訊， 2008，（17） .

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關鍵詞：預習到位；分析問題；解決問題；人才；實踐能力

中圖分類號：F240 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）36-0067-02

實驗室的實驗教學和研究工作，對于建設研究型的國家重點大學的重要性是大家公認的。這從眾多諾貝爾獎獲得主往往是從實驗室走向領獎臺這一現象，可以得到證明，也越來越引起大家的重視。

《電機與拖動基礎》課程的實驗課，不僅僅是該課程的重要實踐環節，而且是強電理論教學的感性深化和補充。通過實驗，學生們普遍對強電產生探索的欲望。學生們在實驗中提高發現問題和解決問題的能力，使學生們對這門重要的專業課程的認識有質的飛躍。

大家都知道，國內高校實驗室基本上停留在勉強完成課程規定的實驗教學內容。雖然年年都提出要提高學生的動手能力，提高學生分析問題解決問題的能力，口號是年年提，但是收效甚微?？梢哉f，實際分析問題和解決問題的能力正在逐年下降。以至于用人單位一再發出“現在的畢業生能力越來越差”的反饋信息。

《電機與拖動基礎》實驗的指導教師與任課教師團隊，是一支熱愛專業、矢志不渝的中年教師團隊。面對學生實際能力下降的嚴酷現實，盡管他們工作繁重，卻深切感受到實驗課的重要性，多年來實驗的指導教師與任課教師密切配合，一直努力通過實驗來提高學生們對《電機與拖動基礎》課程的認識，啟發他們自己在實驗中發現問題并解決問題。在這個實驗團隊的不懈努力下，終于摸索出了一條途徑，使學生們由被動應對盲目完成任務轉變到對實驗感到有趣，有探索的愿望。指導團隊在欣喜之余也深感寬慰，幾年的辛勤耕耘終于結出了喜人的碩果。

實驗指導教師團隊是從仔細分析學生們的實驗全過程開始的。從中了解到絕大多數學生參加實驗的表現是，實驗前的預習基本上是走過場，比較認真的同學照著實驗指導書抄一遍實驗內容和實驗步驟；差一點的同學就在實驗前匆匆的瀏覽一下實驗指導書，就算預習了。過去較為簡單的實驗同學們基本都能應付，但是現在《電機與拖動基礎》實驗難了，開始實驗后，學生們機械地按實驗指導書的步驟進行操作，不經過自己的思考，不懂得實驗指導書中為什么要求這樣操作，于是，在操作中出現了問題，更沒有經過自己的大腦思考，就舉手示意，請指導教師來幫助解決。

實驗指導團隊認識到，學生實驗不認真的根本原因在于“預習不到位”！使很多學生對實驗要達到什么樣的目的根本不了解，也不知道為什么實驗指導書要求學生這樣來操作。指導教師幫助解決了實驗中出現的各種問題，學生們很少去想一下，為什么有時候指導老師僅僅簡單地做了一下檢查或是調節了幾個電阻，實驗中的問題就解決了。本來通過實驗中出現的問題，可以使同學們從問題的解決中學到更多的東西，可惜由于沒有經過自己的思考、分析，問題就滑過去了。今后在實際工作中真的要是碰上了類似的問題，可能仍然是一片茫然。

一、認準了實驗前的預習這個重要環節，就要求學生們學會怎樣去預習

讓學生們重視預習并要求在實驗前寫出預習報告，實驗開始前抽查，沒有預習報告的要補上預習報告才能參加實驗?，F以進行直流他勵發電機外特性實驗為例，要求學生們在“預習報告”中做到以下幾點：

1.我們要教會同學按照實驗線路圖接好實驗線路后，首先要先將實驗線路中所用到的開關、電阻調整到什么位置？

2.明確被試電機是誰？被試電機的銘牌參數是什么？被試電機所用的儀表是那些？如何起動電機？起動電機后依次調節的電阻是那幾個。

3.我們如何檢查并勵直流發電機電壓是否建立起來了。

4.如果并勵直流發電機電壓不能建立，我們應該如何操作。

5.測并勵直流發電機外特性時，我們要將被試電機調節到何種情況下可以開始記錄實驗數據，記錄實驗數據時要保持那些條件不變？測量那些實驗數據？測量到何點時可以結束并勵直流發電機外特性的測量？

6.請指導教師檢查并勵直流發電機外特性實驗數據時，實驗臺上的應該維持何種狀態？都需要明確。

二、在“預習到位”的基礎上，啟發學生分析問題和解決問題的能力

每次實驗開始前，要帶領學生進行實驗線路分析，提出實驗中可能出現的問題，應該如何解決這些問題。

例如：進行直流并勵發電機外特性實驗

如果進行并勵直流發電機電壓外特性實驗時，下圖中A4電流表的讀數突然為0，我們就應該教會同學如何進行分析，如何將沒有問題的電路剝離，如何保留下有與無電流相關的電路，如何分析出將可能出現問題的器件是那一個（介紹這種分析方法的具體名稱：如故障排除法，同時介紹和鼓勵同學們，可以將此方法用于那些方面和那些類型的實驗中），更換問題器件，保護電路保險管的操作步驟。故障排除后如何恢復沒有進行完的實驗內容。

三、鼓勵學生開動大腦，實驗中盡量自力更生

讓同學們明白在實驗中出現問題是很正常的一件事情，過去學生們一遇到問題就請教師幫忙?，F在由于“預習到位”，加上實驗前的電路分析，學生們已開始自己動腦子了，對此指導團隊總是給予積極的鼓勵。自己動手仍然解決不了的問題，教師才能伸出援手。但這已經是和過去大大不相同了。

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關鍵詞：大型電機；安裝；控制要點；

電機安裝質量的好壞，直接影響電機的運行安全和使用壽命。電機安裝調整主要包括安裝基礎的調整和準備、電機吊裝、軸承座安裝調整、氣隙調整、聯軸器調整等工作。

一、大型電機安裝控制要點

1.設備的開箱檢查。一是核對電機的銘牌，其型號、功率應與設計相符，隨機附件、備件應與裝箱單相符，出廠檢驗資料齊全。二是外觀檢查電機各部件有無變形和損傷，電機底板、地腳螺栓、錨板、聯軸器等尺寸是否符合設計要求，外觀油漆是否完整。

2.電機吊裝和抽芯。作為電機安裝的重要步驟，轉子抽芯必不可少。根據起重設備和電機的具體特點，總結出“橫擔抽軸法”，操作步驟如下。根據需要準備橫擔一根（適當管徑和長度的鋼管），將轉子主軸端套鋼管，用10t吊車掛5t 手動葫蘆，5t手動葫蘆和鋼絲繩分別掛在橫擔兩端。再用兩個3t手動葫蘆分別掛在橫擔兩端，并分別套在聯軸器端和假軸鋼管上。用5t和3t手動葫蘆調整橫擔平行和定子與轉子的間隙，待間隙均勻后移動10t吊車將轉子緩緩抽出。采用橫擔抽軸法提高了轉子移動過程中的穩定性，如果設備條件允許，采用主鉤和副鉤配合使用的方法則可以增加穩定性。值得注意的是，由于定轉子間隙很小，而定子內的鐵心、繞組等機械強度差，操作不當將可能帶來損傷，因此整個操作過程必須小心、緩慢。

3.磁場中心線的調整。電機轉子在軸承座上調整就位后，需要對電機定轉子的相對位置進行調整，以保證電機運行中磁場中心的重合，避免電機運行起來后產生軸向串動。通常，定轉子的幾何中心線即是磁場中心線的重合位置，因此調整磁場中心線即是調整定轉子的中心位置。實際調整工作中，即是使轉子與定子兩鐵心端面距離相等，參見圖1，即a=b 時，表明兩磁場中心線是重合的。圖1中a）表示兩磁場中心線重合，b）表示兩磁場中心線不重合。調整的具體做法是在定轉子兩端對應處各選四點，用刻度尺測量a 和b 的數值，用數學統計方法判斷定子的移動方向和大小。

圖1 定轉子鐵心端面對齊

4.底板的安裝。一是安裝前用清洗劑清除底板的防銹油，然后用布擦干凈，對軸承座和定子機座安裝面應注意檢查有無碰傷和銹蝕，檢查底板螺桿絲扣有無損壞，并試擰一次。若有類似缺陷應進行修復。二是將底板吊入基坑，平穩放在已調整好的墊板上，同時放入已清洗好的螺桿。在預先已測好的中心標板上用線架和細鋼絲放出縱橫中心線，用線垂測量并調整底板，使底板的縱橫中心線與基礎的縱橫中心線相吻合。調整底板時，只能用千斤頂或橇杠，不得直接錘打底板。三是利用預先測定好的底板標高用平尺和水平儀檢查并調整底板標高，使其達到設計要求。四是用平尺和框式水平儀檢查底板水平度，調整墊鐵使底板水平度誤差小于0.15mm/m，全長小于0.3mm，標高誤差為±0.5mm，縱橫軸線誤差小于0.5mm。五是在擰緊地腳螺栓前檢查螺桿應與錨板表面相互垂直，錨板表面應全部與基礎面接觸，否則應處理基礎表面。采用對角循環法擰緊地腳螺栓，使各螺栓受力均勻，螺桿上部絲扣應露2～5扣。

5.氣隙調整。在電機定子和轉子基本就位后，要對定轉子間的氣隙進行調整，使定轉子四周氣隙均勻。氣隙調整得不好，電機運行中振動和噪聲大，嚴重時可能造成掃膛事故。首先在定子鐵心兩側端面按水泵旋轉方向（每隔90°）均勻地畫出四點，分別標志為a，b，c，d（聯軸器端）和a′，b′，c′，d′（軸伸端），用塞尺進行測量。然后將轉子旋轉90°測量下一組數據。通常要求測量次數不少于4 次，計算平均值。氣隙應力求均勻，并要求最大值或最小值與平均值之差的絕對值不超過平均值的10%。如果不滿足要求就要根據測量情況調整氣隙，具體做法是在定子底座增加或減少墊鐵厚度。需要注意的是，調整電機氣隙時，要考慮到電機運行起來后定、轉子間氣隙的變化情況。在按照靜態下測出的氣隙進行調整時，還應留出電機運行時因電磁場變化和溫度升高等因素的偏差量，通常情況下冷態時上氣隙應比下氣隙大0.05mm。同時還要考慮，測量電機氣隙時轉軸在下軸瓦上是靜止狀態，一旦運行后，軸頸與軸瓦間要建立起油膜，使轉子抬高。油膜厚度一般按0.05mm考慮，事實上，除油膜抬高轉子之外，還要考慮其他因素，比如，軸瓦的長期磨損要使轉子降低些，另外定子溫度升高膨脹及軸承座的膨脹因素等。因此，調整氣隙應全面考慮各種因素，一般情況下在調整氣隙時應使上部氣隙比下部氣隙大0.1～0.15mm。另外，由于定轉子鐵芯形態極不規則，作為鼠籠異步電機氣隙值往往比較小，比如Y1000/1430 型高壓電機氣隙僅1.5mm，因此氣隙的測量和調整需要足夠的耐心和細致。

6.電機定子和轉子安裝調整就位后，還要考慮到電機聯軸器與被拖動設備聯軸器軸心線重合的問題。為使機組運行平穩，要求兩個聯軸器的端面應相互平行，同時要使被拖動設備轉子軸心線的延長線與電機轉子軸心線的延長線重合，否則電機將不能平穩工作。聯軸器的調整應采用下張口連接方式，這是因為電機轉子和被拖動設備轉子都相當重，在重力作用下轉軸會出現不同程度的撓度，撓度大小與電機轉子和被拖動設備自身重量、軸的長度和直徑有關。轉軸長度越長，直徑越細、重量越重，其撓度越大。所以，兩個軸往往不能絕對水平，一般是使兩端的軸瓦稍高些。用塞尺測量兩聯軸器的軸向間隙，用千分尺測量徑向間隙。為了盡量減少測量誤差，應將聯軸器轉動0°、90°、180°、270°4個位置分別測出徑向和軸向間隙。對于滑動軸承，在冷態下測量時，要考慮到電機運行后建立起來的油膜抬高電機轉子的因素。根據經驗，在實際調整中，當電機聯軸器的徑向間隙低于被拖動設備聯軸器0.05mm時，運行效果較好。

二、大型電機軸電流的防治方法

對于大中型電機軸電流的防治，在電機安裝調整工作中是不容忽視的環節。由于制造水平的限制，軸電壓的產生是不可避免的，如不采取措施，則有可能在電機轉軸與軸承座間形成軸電流。軸電流對電機的運行不利，嚴重的會造成燒瓦事故。對于軸電流的防治，通常的做法是在軸承座下安裝絕緣墊板。另外，在軸承座與電機底板連接處也要有絕緣措施，比如固定螺栓與軸承座連接處要加裝絕緣墊圈。當電機及聯軸器等調試合格后，應用定位銷釘定位，定位銷釘的使用也應有絕緣措施，比如銷釘與金屬件間加電工紙板隔套，或者直接使用足夠強度的絕緣材料銷釘?？傊袛噍S電流的流通通道，避免軸電流在電機轉軸與底板間形成回路。

大中型電機的安裝是一項復雜而且技術要求較高的工作。在調整聯軸器軸向及徑向間隙時有可能導致電機氣隙值的變化，也可能影響到電機定子和轉子磁場中心位置的變化。同時在電機調試時還要考慮各相關量的動態變化，比如電機和被拖動設備運行起來后可能引起的氣隙值變化等。所以，在實施電機安裝調試前應做好充分準備，統籌考慮，制定科學合理的操作方案，必要時還要對操作人員進行相關培訓。

參考文獻：

[1]康曉陽.電動機控制線路安裝方法與技巧[J].科技信息，2010（25）.

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關鍵詞：電力傳動；工業設備；實踐教學；人才培養

隨著我國制造業由勞動密集型向知識密集型的轉變，膠東半島制造業基地不斷升級與擴建，社會對電力傳動領域的應用型技術人才需求急劇增加。與此同時，對應聘者的綜合素質要求也不斷提高，不僅要求應聘者具備扎實的專業理論基礎，更重要的是具有一定的工程實踐操作能力和開拓創新意識。

山東工商學院作為一所省屬院校，秉著服務社會主義市場經濟、支持膠東半島企業發展，培養具有創新能力的應用型人才的辦學理念，大力支持電氣工程及其自動化專業的發展，在大力提高師資隊伍水平的同時，積極引進國內外先進的工業技術設備。為增強學生工程實踐能力、創新意識與創新能力，為了提高我校畢業生在電力傳動領域的競爭力，特創建了abb電力傳動實驗室。

一、實驗室和專業課程的地位

“電力拖動自動控制系統”是電氣工程及其自動化專業的一門核心專業課程，是“電機及拖動基礎”、“電力電子技術”、“自動控制理論”和“可編程控制器”等幾門專業基礎課程綜合運用的體現。[1，2]通過該課程的學習，學生對各類交、直流電機調速系統的調速原理有比較全面的了解。但是，現有的教材為了便于闡述清楚各種調速系統的構成及原理，通常采用傳統的模擬檢測裝置與控制器，與現在工業上普遍采用的全數字控制系統有很大的區別。[3]

abb電力傳動實驗室采用的是工業現場設備，是一種全數字控制電力傳動系統，通過對該傳動系統的學習，不但可以加深學生對交、直流調速系統的理解，還能將枯燥的理論學習與工業現場設備的實際操作相結合，極大地調動了學生學習的積極性，變被動學習為主動學習。更重要的是通過對現場設備的認識和了解，熟悉工業現場的傳動系統的構成與操作，能幫助即將步入工作崗位的畢業生盡快掌握工業現場電力傳動系統的操作與控制，并具有一定的系統設計能力，大大減少用人單位的崗前培訓時間。

因此，“電力拖動自動控制系統”的理論教學與實驗室的調速系統的實踐操作是促使學生全面掌握調速系統的不可或缺的兩個方面，理論學習指導實踐操作，實踐操作反過來加深對理論的認識。通過對工業設備的現場操作大大提高學生的實踐動手能力，對工業調速系統有一個系統的、具體的認識，為今后的工作打下了堅實的基礎。

二、實驗室建設

實驗室建設包括兩個部分，一部分是基于天煌教儀的電力電子與電機控制實驗室，另一部分是abb電力傳動實驗室。由于課堂教學主要偏重于調速系統結構和運行理論，為實驗和實踐提供理論指導。電力電子與電機控制實驗室主要是用于開設一些驗證性實驗，加深對交、直流調速系統運行原理的理解。abb電力傳動實驗室主要是讓學生熟悉各種工業現場設備及傳動系統的構成，培訓學生對工業現場常用的交、直流調速系統的操作，在此基礎上實現一些較簡單控制系統設計，培養學生的創新能力。

1.電力電子與電機控制實驗室建設

電力電子與電機控制實驗室擁有10臺天煌教儀的djdk-1型實驗裝置。該實驗裝置采用掛件結構，可根據不同實驗內容進行自由組合，故結構緊湊、使用方便；其次，實驗連接線采用強、弱電分開的手槍式插頭，兩者不能互插，避免強電接入弱電設備，造成該設備損壞；另外，該裝置的控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，切實有效保護操作者的人身安全，為開放性的實驗室創造了前提條件。通過該實驗室，可以比較輕松地實現交、直流電機的各種控制策略。當前該實驗室所開的實驗有：單閉環不可逆直流調速系統、邏輯無環流直流調速系統、雙閉環三相異步電機調壓調速系統和spwm變頻變頻調速實驗等。這些實驗對于加深學生對各類調速系統原理的理解具有十分重要的意義，但對于提高學生的實踐動手能力和培養創新意識沒有太大的幫助，因此有必要組建另外一個培養工程實踐能力的實驗室。

2.abb電力傳動實驗室的建設

abb電力傳動實驗室采用的是瑞典abb公司為工業傳動而生產的成熟產品。由于該實驗室采用與工業應用完全一致的產品線和設計結構，確保教學實驗與實際工業應用的無縫連接，有助于解決電氣傳動的課堂教學與實踐相脫節的問題?？紤]到當前工業電力傳動控制，既有高性能的交流傳動控制，也有傳統的直流傳動控制，因此我們采購的控制系統有交流傳動的acs800標準低壓dtc變頻調速系統、acs800 iv象限dtc變頻調速系統、acs550風機/水泵專用變頻調速系統，直流傳動的dcs800 12脈直流調速系統。abb電力傳動實驗室所開出的實驗涵蓋了一些常見的工業應用領域，學生通過對該系統的實際操作，能夠了解和掌握目前工業領域，尤其礦山領域中絕大多數變頻調速系統的工藝和操作，很好地解決了當前畢業生普遍缺乏工程實踐動手能力的問題。

三、教學內容和體系的完善

由于專業課的授課課時和實驗課時均很有限，而各種新的控制思想和控制方法不斷出現，并且社會對人才培養提出了更高的要求，在這種情況下，如何提高課程的教學質量和有效利用實驗課時已成為“電力拖動控制系統課程”教學任務中不容回避的重要問題。[4]

1.修改教學大綱，增加現代調速內容

隨著電力電子技術的發展，全數字的pwm交流控制系統已成為當前工業控制主流，而教科書中的直流調速、基于晶閘管的交流控制仍然占據很大的篇幅，因此有必要修改教學大綱。修訂后的教學大綱減少直流調速的內容，保留原有的交流電機變頻調速的基本原理、感應電動機變頻調速的機械特性以及感應電動機變頻調速系統，重點分析基于轉子磁場定向的矢量控制（vc）和基于定子磁場定向的直接轉矩控制（dtc），最后介紹自控變頻同步電動機控制系統、無刷直流電動機和永磁同步電動機的自控變頻控制系統。

2.強化實驗環節，深化對調速系統的理解

實驗是學好電力傳動不可缺少的一個環節，根據實際情況將實驗課分為兩個部分，一部分實驗課是隨著課程教學進度而開設的驗證性實驗，該實驗在電力電子與電機拖動控制實驗室進行。此類實驗的目的是加深學生對各類調速系統的調速原理的理解。另外一部分實驗課時是安排在學期末為期一周的課程設計。課程設計的目的是在學生對電力拖動自動控制系統已經有了比較全面了解的基礎上，對矢量控制系統和直接轉矩控制系統進行仿真。由于電機拖動實驗室的實驗平臺不能滿足這類實驗的要求，因此將此課程設計安排在裝有matlab軟件的計算機房。matlab是工業控制領域常用的仿真軟件，其中simulink\simpowersystems工具箱為搭建電力拖動控制系統提供豐富的模型。[5]利用軟件提供的電機模型、逆變器模型等，按照矢量控制策略和直接轉矩控制策略分別搭建控制系統模型，并進行仿真。[5]利用軟件仿真還有一個優點就是可以很方便地修改參數和查看仿真結果。例如在矢量控制器設計過程中，需要反復修改pi控制器參數，直到系統滿足各項指標。

  這個課程設計的目的有兩個：一是讓學生學會運用matlab搭建電力拖動控制系統模型；二是要了解交流調速系統的矢量控制和直接轉矩控制的結構和原理，為下一階段的交流調速系統的操作打下堅實的基礎。

3.加強實踐環節，培養實際操作能力和創新能力

具有創新能力的應用型人才培養，不僅要使學生具有較扎實的調速理論知識，同時還要有系統思維、工程實踐能力和創新意識。而電力電子與電機拖動實驗室的現有的教學儀器和matlab軟件顯然不能完全滿足我們的人才培養要求，因此abb電力傳動實驗室的建設就顯得很有必要。工程實踐能力和創新意識的培養主要安排在大四第二學期，此時學生的理論學習已基本完成。接下來將電氣工程及其自動化專業的學生分為兩個方向：一個是電力傳動及其自動化方向，一個是電力系統及其自動化方向。電力傳動及其自動化方向的學生必須要參加abb電力傳動實驗室的培訓。這一階段的培訓按調速系統的構成分為三個模塊：dcs800直流調速系統；acs550變頻調速系統；acs800變頻調速系統。在進行操作之前要對各調速系統的硬件、軟件作一個詳細的介紹。這里以dcs800直流調速系統為例，其硬件包括dcs800 12脈串聯直流傳動系統、12脈移相變壓器、abb ac800m plc系統和abb panel pp836四個部分。軟件包括dcs800直流傳動系統固件、ac800m plc編程軟件cbm和pp836編程軟件panel builder 800。在對系統的各部分有了充分了解的基礎上，就可以開始進行現場操作培訓。操作控制包括用操作面板操作變流器、用drivewindow操作變流器、用柜門按鈕操作變流器、用plc和pp836操作變流器，在掌握好這四種現場操作的基礎上接下來再進行通信方式切換操作、12脈傳動系統和6脈傳動系統的切換操作、再生制動現場操作等。通過這種循序漸進的培訓，學生基本上掌握了工業現場直流調速系統的構成和操作，其實踐動手能力有了顯著提高。由于有了這一階段的培訓，大大節省了用人單位的崗前培訓時間，提高了畢業生實踐動手能力。

創新能力的培養主要通過學生的畢業設計來實現。首先，為了讓學生更好地了解工業現場情況和一些常見的控制系統要求，abb電力傳動實驗室提供了一些視頻資料供學生們學習，并給出了部分控制工程的解決案例。這些資料對于今后從事電力傳動的學生具有十分重要的參考意義。電力傳動控制畢業設計的被控對象一般為實驗室的30kw的電機，根據控制要求設計一套合適的控制程序，在實驗室完成對這個被控對象的控制。例如：要求學生按照控制要求要求編寫一套plc控制程序，包括起、制動時間的限制，按要求加減速等。畢業答辯時需要把該程序下載到ac800m plc，檢驗該控制系統能否達到預先給定的要求。

通過對電力傳動系統為期一年的學習，學生們基本上掌握了交、直流傳動的運行原理及其特性、調速系統的構成以及工業調速系統的操作和開發，大大增強了學生的實踐動手能力和創新意識，為今后的工作打下了堅實的基礎。

四、結束語

以“abb電力傳動實驗室”為依托，以“電力拖動自動控制系統”為理論指導，以培養具有創新意識的應用型人才為目標。這種基于工業現場設備的人才培養模式，不但可以極大地提高學生的學習積極性，同時也能更有針對性地促進教學改革，將各專業基礎課有效地結合起來，形成一個有機的整體。這種新的人才培養模式對于緩解半島制造企業和礦山企業所需的大批電力傳動專業技術人才緊缺，提高當前畢業生解決實際工程問題的動手能力都具有十分重要的意義，同時也為學校贏得了較好的聲譽。

參考文獻：

[1]阮毅,陳伯時.電力拖動自動控制系統運動控制系統(第4版)[m].北京:機械工業出版社,2010.

[2]王成元,夏加寬,楊俊友,等.電機現代控制技術[m].北京:機械工業出版社,2008.

[3]曾岳南,鄧則名,章云,等.電力電子與電力傳動實驗教學[j].實驗室研究與探索,2005,(24):141-142.

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關鍵詞：形象化教學；逆向分析；創新思維；主動性

作者簡介：張今朝（1971-），男，安徽廬江人，嘉興學院機電工程學院，講師；王燕芳（1978-），女，浙江諸暨人，嘉興學院機電工程學院，研究實習員。（浙江嘉興314001）

基金項目：本文系嘉興學院機電工程學院2011年度教改項目（項目編號：JD2011A07、JD2011A04）的研究成果。

中圖分類號：G642.4     文獻標識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）10-0066-02

電機類課程主要包括“電機學”、“電機及拖動”、“電力拖動與自動控制系統”等，是電氣及其自動化專業的主要課程，也是傳動與控制工程學科的支柱課程。這些課程涉及電路原理、控制理論、電力電子技術、信號處理等方面的知識。由于專業知識牽涉其他課程知識較多，傳統的灌輸式教學方法難以在有限的教學時間里，使學生能聽懂和掌握。因此，探索新的有效的教學方法，提高電氣工程及其自動化專業教學水平和質量，有著重要的建設意義。[1-3]

另外，在新的歷史條件下，大眾化高等教育已不同于精英教育，傳統的教學方法不再適合大部分學生。[4]探索一種多元化、簡明式、重實踐的教學方法更有利于學生的培養。本文針對電機類課程教學過程中存在的問題進行了深入分析，并提出一些新的見解和思路，對于學生畢業后能快速融入社會，適應工作崗位有著重要的現實意義。

一、課程教學中幾個主要的學習障礙

隨著現代電機設計及控制領域技術的不斷深化，無論是實際應用還是理論研究，電機作為研究對象的分類都是極為豐富的，從普通的直流電機和交流電機，再細分到有刷直流電機、單相和多相的交流異步電機、同步電機、微特電機等，研究內容從電機本體到運動控制自動化系統，范圍極其廣泛。但在大學本科階段，課程設置只是最基本的三門：電機學、電力拖動與控制基礎（有的把這兩門課劃為一門電機與拖動）、電力拖動與自動控制系統。有的學校還另設交流調速或控制電機課程。內容安排基本以直流電機、交流電機及拖動為主，這是掌握后續課程的基礎。盡管內容不是很多，要在有限的課時里，掌握好電機類課程相關知識，如果缺少有效的教學方法和學習熱情，效果只能是事倍功半。

1.學習過程困惑不斷，興趣銳減

筆者在幾年的教學工作調查中發現，很多學生在剛接觸電機類課程時，興趣很濃，并且想把這門課學好、學透。因為教學安排的上課時間過于集中，內容過多，教師必須在有限的課時里，把所有的內容灌輸給學生。經過一段時間的學習之后，學生遇到的難點越積越多，第一個問題還沒有弄懂，新的問題又接踵而至。時間一長，學生就毫無招架之力，興趣也就不復存在。演變成最后的結果是：上課如聽天書，一頭霧水。這樣的惡性循環延續到期末，學習效果可想而知了。

2.教學方法不當，學生暈頭轉向

在課堂教學上，有的老師照本宣科，學生也覺得沒有必要再聽下去，最終造成課堂教學很被動。

在一些基本概念上，老師沒有講透，本來就是比較抽象的東西，如電機定、轉子氣隙之間的磁場（或磁鏈）形狀和運動狀態，如何用轉差率體現轉子感應電動勢大小和方向等，如果類似這些概念學生一開始就沒有弄懂，后續內容學生也不會明白的。當然，有的內容講得過細，學生也不容易接受?！半姍C拖動”課程中有很多公式，如果每個公式都經過大幅度純數學推導，數學基礎比較差的學生，便會陷在里面，不僅對數學公式無從下手，數學所表達物理意義更不會明白，從而逐漸失去學習興趣。

3.實驗過程過于單調，無直觀認識

實驗教學是電機類課程教學的重要一環，很多原理或參數測試需要在實驗平臺上驗證，也給學生提供了對理論知識作進一步理解的機會。但現在很多學校的實驗室普遍采用的都是那種集成度很高的實驗柜（封閉掛箱），外觀上看，是面板加插線孔組成實驗平臺系統（如圖1所示）。這種實驗臺從面板示意圖來看比較直觀，操作上也比較方便。但是，學生在實驗過程中的學習效果并不理想。因為，所有的硬件設備封閉在一個柜子里，學生只能通過面版上的符號去了解設備之間的聯結，而對面板隔離下的硬件了解不夠，對實驗過程和結果只停留于膚淺的層面上，見效不大。

二、教學中的新思路探索

1.抽象概念的形象化教學

針對電機類專業知識較抽象、內容較繁雜的情況，在教學一開始，需要讓學生了解這門課程大概的知識結構。所以，教師需要對所講內容有一個精心的設計和安排。

（1）精心設計授課內容，把握全面，突出重點。按照知識點之間的連貫性，理出一條知識串，即知識結構。考慮到大綱要求和給定的課時，將知識點進行優化，講授的內容順序應該是從直流到交流電機；其中交流電機部分，先講異步電機再講同步電機；而拖動部分的知識點，可以在每種電機基本概念講完之后補上，也可以集中在一起，這樣有利于知識的回顧和對比，在全面把握的基礎上，找出重點難點。如氣隙磁場、定子轉子繞組結構、直流電機和交流電機的參數方程、轉差率、交直流電機的各種運轉狀態等，同步電機，重點是V形曲線和功角特性的原理；微特電機部分，可以不作重點講授，對每一種類型的控制電機做一個特性描述即可。

（2）知識難點，形象化教學方式逐一突破。電機作為一個實體對象，本身結構并不復雜，難點主要集中在一些實實在在的卻看不見的東西上，例如磁鏈。很多學生在學完所有電機課程之后，對磁鏈的形態還是稀里糊涂，不明就里。其實，不管是教學上還是科研領域里，磁鏈的辨識和調節，本身就是一個難點，并且已涌現出很多深奧的估計算法和前沿的控制方法。對于剛接觸電機的學生來說，只能用最直觀的方法讓他們看得見。如對于直流電機來說，磁鏈的形狀在理想的狀態下是靜止的；而對于三相異步電機來說，它的三相合成磁場運行方式，類似于正旋轉于一個人腰間的呼拉圈，對于每個固定位置，磁場的大小起伏是正弦式變化，而合成磁場的最大值，則呈一個正圓在旋轉。這樣的解釋，學生們便更容易理解了。

（3）簡化電機模型推導過程，深入淺出。電機類課程的學習離不開電機及運動方程的推導和分析，例如電力拖動與自動控制系統部分的各參數方程和高階運動方程，其特點是多變量、強耦合、非線性。有的老師在這里忽略了學生接受能力，一頭鉆進層層的公式推導中去。海量的板書工作，學生很難跟上老師的講解進度，只能望黑板興嘆。在這里不防簡化一些，將公式先展現給學生，向學生介紹公式的類型、描述的狀態、相關參數即可。如下公式表示的在αβ坐標系下，三相異步電動機以為狀態變量的狀態方程。[5]講授重點不是公式的推導，而是狀態方程中，輸入量、輸出量和狀態變量的關系，特別是狀態變量的選擇，它對于輸入輸出的影響起到什么樣的作用。模型也只是選擇不同坐標時所表達的一種形式而已。

2.逆向分析

在教學中，經常會遇到電機調速和控制系統，學生有時難以將整個回路的原理全部理解。如圖2所示為三相電流閉環控制的矢量控制系統結構圖。[5]為便于學生理解，可以采用逆向分析方法，即把控制的對象作為起點，根據5個模塊由后向前進行原理分析，慢慢推進。分析的順序為：1―2―3―4―5。對于模塊1，是控制對象，為一臺三相異步電動機，三相線接于定子，電動機的運行狀態，完全由三相線路中的電流（或電壓）及頻率來確定，而電流（或電壓）和頻率的變化則用模塊2部分的PWM控制逆變器來完成。3和4負責磁鏈計算及電流變換等。最后5的作用是控制信號的給定、轉子磁鏈調節及轉速調節。然后對每個模塊再分別進行分析，講解的深入程度，要視情況而定，因為這5個模塊的內容，如果展開細講，對于初學者都具有一定的難度。需要經過后期的學習和實踐，再回過頭來學習才能徹底弄懂。

三、仿真實驗在教學中的作用

1.仿真環境中抽象概念的構建

仿真模擬實驗，無疑是加深電機類專業知識理解的重要環節，也是進行實體實驗前必須要做的工作。目前電機類課程所用的仿真軟件，以MATLAB軟件為主導，主要利用MATLAB語言和Simulink仿真環境對電機及傳動類系統進行建模與控制模擬。[6]通過輸入輸出參數的波形來了解系統的運行狀態，對于后續的實體實驗具有重要的參考和鋪墊作用。

例如，在異步電機直接轉矩控制（DTC）一節內容里，涉及異步電機定子磁鏈估計與控制，磁鏈幅值的大小等于電壓與頻率的比值，的方向和磁鏈矢量為正交關系，即磁鏈圓的切線方向。當磁鏈矢量在空間坐標系中旋轉一周時，電壓矢量也會連續地按磁鏈圓的切線方向運動2π個弧度。開環條件下，通過驅動電壓逆變器的開關信號決定各種電壓矢量與零電壓矢量的切換來實現磁鏈調節，將電壓矢量的參考電壓矢量的參考點放在一起，則電壓矢量的軌跡也將會是一個圓。

通過簡單直觀的仿真模擬，學生就更容易掌握磁鏈變化的過程。

2.開放性實驗平臺的構建是培養動手能力的關鍵

如果理論教學還停留在紙上談兵的狀態上，實驗教學則是培養學生動手能力，激發創新思維的根本。新的實驗教學應該摒棄那種“插幾根線”就完成實驗操作的無效勞作，應該有著新的實驗方法和思路。

（1）詳細的預案?；趯嶒灲虒W大綱和現有的實驗條件，學生在做實驗之前，必須自擬一套實驗方案，這種方案不一定按照大綱的“規范操作步驟”，而是根據自己理解特色，這種方案的制訂既可以是用表格形式，也可以用簡短報告形式。

（2）掌握實驗設備的基本特性和參數。實驗中所涉及的設備，其原理和參數描述，必須先逐個了解，并作記錄。如所用三相異步電動機的銘牌參數，轉子類型等；測功機的原理和精度，變頻器類型及相關參數等。設備上沒有標出的，需要進行查閱。

（3）自主搭建實驗平臺系統。實驗設備的搭建，是訓練動手能力的關鍵。摒棄封閉式實驗插線柜，而是將所有的設備開放性放在一定的實驗平臺或掛架上，讓學生對設備充分了解之后，再在指導教師的指導下進行線路的聯結與調節。由于設備數量的限制，可以將學生進行分組，小組內再進行分工，協調開展實驗活動。

（4）實驗與創新項目結合，提升創新能力。學生可以結合各種創新項目，如SRT項目，或教師的科研項目等，參與到科研中來，這樣在實驗教學中，學生不僅有著濃厚的興趣，也有了明確的目標，學生的動手能力和創新能力會明顯提高。

四、結束語

提高教學質量，培養創新型人才，一直是本科院校追求的目標。在大眾化教學的背景下，從豐富教學方法著手，一方面將抽象的專業理論知識講解得深入淺出，使學生易懂易掌握，保持充分的興趣和學習熱情；另一方面，通過實踐環節，培養學生的動手能力和創新能力。在教學實踐中不斷探索新的思路，保證人才培養模式可持續健康發展。

參考文獻：

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《電工技術》課程是中等職業學校機電類專業必修的一門專業課，通過對該課程的學習，不僅要使學生學會運用各種儀器儀表、電鉗工工具對一些機電設備進行檢查與維護，還要能理解一般電路的基本原理，更重要的是掌握典型控制電路的基本接線操作技能，以解決機電設備中的實際控制問題。因此，對于機電類專業的學生來說，對本課程學習的好壞將直接影響將來從事本專業的實際工作能力。

一、制定符合教學需求、適應培養目標的教學大綱

由于現在的中職學生自主學習能力和基礎都較差，又懶于思維，缺乏自控力，如果完全按照現行教材進行教學，勢必出現一部分學生不能完全理解或掌握。因此可以根據國家對職業教育教學提出的要求，即以教學大綱為依據，貫徹理論聯系實際的原則，堅持“實際、實用、實效、必需、夠用”的原則，并結合“規范性”與“靈活性”相統一的原則，從培養合格勞動者的目標出發，制訂既適應市場需求又考慮學生現狀的新的教學大綱，對知識和技能的深度、廣度進行調整，選取合適的教學內容進行教學。

二.、加強實踐教學環節，強化職業技能訓練

要確立以“就業為導向，以技能培養為核心”的辦學宗旨，把培養學生的實際操作能力放在教學的首位，加強實踐教學環節，強化職業技能訓練，兼具培養學生的創新精神和吃苦耐勞的意志品質。

在教學中，除了正常使用的電工儀器儀表、電子元器件輔助教學以外，還要在實驗室鍛煉學生使用各種諸如電流表、電壓表、數字萬用表、鉗形電流表等儀表，使其學會用這些儀表測量電流、電壓等數值。

為了鍛煉學生的動手能力，在講完電機的原理之后，可通過讓學生反復拆裝電機，以達到熟悉電機的組成結構、理解電機的工作原理和比較出同步電機與異步電機的異同。

以電機拖動為例：電機拖動是《電工技術》的核心部分，也是維修電工職業技能鑒定的必考內容，學好電機拖動對將來從事工廠電氣控制工作至關重要，而電路圖則是接線操作的理論基礎。

1、識記電路圖是職業技能訓練的基礎和前提

為了強化實踐教學，理論知識是基礎，看圖、識圖是必備的職業能力，也就是在保證電路圖識讀準確、記憶準確的前提下才能連接正確。為此，在理論課上，在講完圖形符號和每一個電路圖的組成、原理、特點、應用之外，還要安排時間對職能符號和電路圖進行強化記憶。先讓學生反復識讀符號和電路圖，講清符號的含義和典型電路圖的構成與作用；再按照書上的圖畫幾遍，并嚴格按規范和標準要求畫出；最后再要求學生合上書后，默畫電路圖和符號，將學生默畫的電路圖分發下去，讓學生互換批閱，并要求不僅要圈紅錯誤之處，還要加注錯誤原因。對于電路圖中存在的短路、斷路要多扣分值，以示意其記??；而且要把學生在小考試和作業中存在的問題在黑板上一一展現，先讓學生自己找出錯誤，并指明原因，教師最后作以講評。依此方法，反復幾次，學生就把電路圖和符號記憶深刻了。 轉貼于

2、切實加強實踐教學環節

在記憶電路圖的基礎上，要切實加強實踐能力的培養。每次課都要讓學生熟悉各種低壓電器，不僅是它的外型、內部的構造，更是它的工作原理、特點，包括應用場合。

首先要區分每種低壓電器的主觸點、輔助觸點及常開、常閉觸點，然后進行電器元氣件的固定和接線演示，對于重點和容易出現的問題要進行強調。比如：要先接主電路，再接控制電路，不要主、輔電路一起接，以避免出錯。電路是回路，每個電器元件都有進、出接點(觸點)，不能只接進端、不接出端。再要求學生嚴格按照操作規范進行接線，不得出現反圈、漏銅和不牢固等現象。布線要整齊、美觀、緊壓板面，如果存在多條線并行，則將其捋成一股固定在板面上，且依照電路圖順序進行接線。要教會學生如何使用數字萬用表或電筆檢查自己的電路。教師要始終跟蹤指導，最后對普遍存在的問題進行總結指導。經過3-4次課的實操訓練，每個學生都會有一定的提高。對于技能較差的學生，可采取一帶一的傳幫帶的方法，最終同樣按統一標準要求他們達到目標。

三、在教學中加強安全意識教育

安全是教學順利進行的保證。

由于電機拖動和生產實際緊密相連，又能體現學生的操作技能，所以，需要學生親自動手接線。電機拖動部分盡管是低壓電路，但電壓也達到了380V，而人體所能承受的安全電壓是36V，因此，安全問題就顯得至關重要。一個班級擁有四五十人，作為教師，責任重大。

為此，在教學中，尤其是實踐教學中，要不斷強化安全意識教育，讓人人都能遵守安全操作規程，時時都有安全意識，并互相監督、提醒。

實訓時要先關掉總電閘，再統一關掉實訓臺總電源。學生接線完成，由教師先行用電筆或萬用表檢查無誤，方可接通電源，確保實踐教學的安全。

四、運用現代化的教學手段進行教學

運用多媒體技術輔助教學，可將教學的理論部分做成課件，并穿插一些工廠的電氣控制錄像，將實訓部分用投影投向大屏幕，各種電路圖、電器元氣件、教師對電路圖的分析和實際接線過程以及最后的電機運轉都在大屏幕上清晰可見、一目了然。對于相近的電路圖，可采用不同顏色加以區分，用以比較異同點，這樣教學會更加透徹，思路會更加明晰。

這樣理論與實際緊密結合，加以直觀的演示、放大的投影，使學生理解起來更加容易。在同一教室，上完投影課，即可動手操作，實現理論與實訓課的無縫對接。

五、建立仿真的實訓教學基地

教學設備是否先進、完善，不僅是對學生實踐能力培養的保障，也是一個學校教學水平的體現。在教學中體現“以就業為導向、以能力為核心”的教學理念，就必須建立仿真的教學實訓基地。只有教學設備與生產實際相一致，才能培養出能直接上崗的技術工人。

學校購置的教學儀器設備要符合教學大綱的要求，并且要求教學實訓臺同時具備實訓和考核一體化的綜合功能。只有一流的教學設備，才有可能具有一流的教學。

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[關鍵詞]PLC變頻器；橋式起重機；控制系統改造；

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）13-0201-01

1 引言

在工礦企業房中，橋式起重機是經常應用的工業設備類型，在傳統橋式起重機中，其使用交流繞線組的方式對調速以及啟動功能進行實現，對于該控制方式來說，不僅操作復雜，可靠性差，且具有較高的故障率。需要通過PLC控制技術的應用對其進行改造，使其能夠更好的滿足現今相關工作應用需求。

2 原系統情況

某重型機械企業雙梁橋式起重機拖動系統，使用的為傳統交流繞線異步電動機，統一以交流繞線轉子異步電動機轉子串電阻方式進行調速以及啟動。方式方面，即在轉子回路當中對5段外接電阻進行串入，并由接觸器對電阻串入的多少進行決定，以此實現點擊運行速度的調整，為電磁機械制動。

3 改造思路

在橋式起重機中，其拖動系統由三個相互獨立的部分組成：即小車、大車拖動系統以及主副鉤拖動系統，并使用新型變頻調速技術對轉子回路串電阻進行取代。在該起重機中，其大小車以及主副鉤都需要以獨立的方式運行，其中大車的兩臺電動機由一臺變頻器實現控制，小車以及主副鉤電動機則由3臺不同的變頻器實施控制，在使用PLC對原有接觸器繼電器控制方式進行取代的同時對邏輯控制功能進行實現。調速以及正反轉控制信號方面，其在進入到PLC經過處理后則會向變頻器對調速以及啟停等信號進行發出，對電動機相關工作的實施進行控制。

3.1 大車拖動系統

大車方面，其為雙梁結構，即分別為兩臺7.5W電機，將整臺起重機進行拖動后，使其能夠順著車間進行橫向運動，且能夠對其運行速度在4以及24m每分鐘進行調整。拖動方面，將通過籠型異步電機的應用對原有的繞線轉子異步電機進行替代，使用兩臺7.5kW電機同時進行拖動，并通過較大功率變頻器的應用實現控制功能。同時，其對U/f開環控制方式進行應用，保證其容量大于一臺普通電動機容量的兩倍。

3.2 小車拖動系統

小車方面，其由單臺電動機實現拖動，功率為7.5kW。在運行當中，小車會對重物以及吊鉤進行拖動，使其能夠順著橋架進行縱向方面的運動，速度能夠在3以及11m每分鐘調整。拖動方案方面，其同大車拖動系統相同也對籠型異步電動機進行了應用，并對具有同等容量的變頻器進行配置，對U/f開環控制方式進行應用。

3.3 主副鉤拖動系統

對于裝置的主副鉤來說，分別使用電動機進行獨立拖動，并在實際對重物進行起吊時對上下運動進行實現。方式方面，由于兩者在電動機方面都具有著較高的要求，屬于位能變動性負載情況，就需要系統在動態性能方面具有較好的表現。對此，則需要通過具有高性能、更為優越變頻專用電機的應用對原有的繞線轉子異步電動機進行代替。在實際進行選擇時，要保證電動機同原功率相比具有適當的提升，以此使其力矩值能夠滿足工作開展要求。對于兩臺電動機，分別對相應的變頻器進行配置，做好光電編碼器安裝的同時對具有PG卡速度反饋的矢量控制方式進行應用。轉速方面也能夠分檔，即使用5段速度方式進行運行，在實際應用中能夠根據需求進行自由的切換處理。

3.4 電機制動方式

制動方式方面，由外接制動電阻以及制動單元方式，并在改造過程中對之前電磁機械的制動方式進行了保留，對直流、電磁機械以及再生相結合的方式實現制動目標。在實際運行當中，變頻調速系統中的直流以及再生制動功能會以較快的速度將正在運動的主副鉤以及大小車速度降至為0，并使其處于靜止狀態。對于起重機設備來說，在實際對其進行應用時經常會存在在半空停留一定時間的情況，而對于變頻調速系統來說，雖然通過其應用能夠使重物達到靜止狀態，但在實際運行當中其也將受到來自外界因素的干擾，需要通過電磁制動器的應用進行機械輔助制動。

4 變頻器選擇

在起重機設計當中，適合的變頻器類型較多，在該系統改造中，對VS-616G5變頻器類型進行了選擇。對于該系列變頻器來說，其具有全磁通矢量控制功能，在較低頻率環境下也能夠對150%的額定轉矩進行提供，而通過速度反饋環節的具備，則能夠將其作為零速控制。在實際應用中，可以通過參數設定的存取級別對相應的控制方式進行選擇。一般來說，其具有以下幾種選擇方式：無PG開環控制、有PG閉環控制、有PG開環矢量控制以及無PG閉環矢量控制方式等。對于大小車結構來說，其都具有負載變化小以及慣量較大的情況，屬于阻力性負載類型，并因此對無PG開環控制方式進行應用。主副鉤機構方面，由于兩者在實際應用中具有著較大的負載變化情況。為了對較為快速的動態響應進行獲得、以更為快速的方式調節轉矩，電機也具有光電編碼器的安裝，通過PG速度矢量控制方式的應用對更好的機械特性以及工作狀態進行獲得。遛鉤方面，由于該系統具有零速轉矩功能，對此，在實際應用中通過變頻器同PLC間的配合即能夠對遛鉤問題進行較好的解決。

速度調節方面，可以對多級頻率選擇功能進行應用。在該變頻器當中，具有1個點動頻率以及8個頻率指令，即具有9段速特征。為了能夠實現不同頻率指令間的切換，則可以通過點動頻率以及多段速指令的設定對其進行選擇，即將接通端子1后，電機正轉，將接通端子2后，電機反轉，通過該種情況下不同端子的接通，則能夠對多種頻率進行獲得，更為便利的對正反方向5種速度進行獲得，加減速時間方面，則可以通過對變頻器的設定進行變更。

5 PLC選用

在對橋式起重機進行改造后，在結合系統實際信號輸出、輸入以及作用的把握，需要在聯系應用習慣以及改造要求的基礎上做好PLC型號規格的選擇。PLC方面，我們對S7-300系列進行了選擇，對于該系列PLC來說，其以不同方式將多種模塊進行組合，在使控制系統具有更為靈活設計特征的同時對不同方面的應用需求進行滿足。拖動系統動作方面，求具有大車的速度以及左右換擋；小車的速度以及前后換擋；主副鉤的速度以及升降換擋等。保護功能方面，則對大小車以及主副鉤的限位以及保護進行了實現。對于這部分功能來說，都可以通過PLC的應用對無觸點控制進行實現。在完成改造之后，系統當中則同時具有四臺變頻器以及五臺電動機，PLC在輸出以及輸入方面具有著較多的點數，不同PLC同變頻器具有類似的連接特征。

6 結束語

在上文中，我們對PLC與變頻器在橋式起重機控制系統改造中的應用進行了研究，經過改造運行，獲得了較好的應用效果，具有一定的借鑒意義。

參考文獻

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