一、课程的基本信息
课程编号：01232504 实验类型：课内实验
学 时： 48 （其中：实验学时： 8 ） 学 分：0.5
开课单位：光电系 适用专业：机械设计制造及其自动化
先修课程：高等数学、普通物理、理论力学、机械原理、电工技术、电子技术和机械设计
二、实验教学目的与基本要求
1、实验教学的目的：
本课程是原理和应用并重，元件和系统紧密结合，实践性较强的专业基础课，其目的就是学习和掌握各类生产机械设备中的控制技术。
本课程的任务是使学生了解机电传动的一般性知识，掌握电机、电器、晶闸管等电力电子元件的工作原理、特性、应用和选用的方法；掌握常用的机电传动断续控制，伺服控制、步进电机控制的工作原理、特点、性能、应用场所及设计，了解PLC和最新控制技术在机械设备中的应用。
2、实验教学的基本要求：
三、实验课程教学内容和学时分配
（一）实验学时分配
序号
| 实验项目名称
| 实验类别
| 实验性质
| 学时
| 人/组
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验证
| 综合
| 设计
| 必做
| 选做
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1
| 三相鼠笼异步电动机的工作特性
| √
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| √
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| 2
| 6
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2
| 三相异步电动机的星/三角换接起动控制
| √
|
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| √
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| 2
| 6
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3
| 直流电动机速度调节和方向控制实验
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| √
|
| √
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| 2
| 6
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4
| 步进电机单片机编程驱动实验
| √
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|
| √
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| 2
| 6
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合计
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| 8
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实验一：三相鼠笼异步电动机的工作特性
实验目的和要求：
1、掌握三相异步电动机的空载、堵转和负载试验的方法。
2、用直接负载法测取三相鼠笼式异步电动机的工作特性。
3、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。
实验内容：
1、空载实验。
2、短路实验。
3、负载实验。
主要实验仪器与器材：
1、导轨、测速发电机及转速表、校正过的直流电机、三相鼠笼异步电动机
2、交流电压表、交流电流表、单三相智能功率、功率因数表。
3、直流电压、毫安、安培表、三相可调电阻器、波形测试及开关板
所在实验室：电机拖动实验室
实验二：鼠笼式异步电动机的启动、调速和机械特性
实验目的和要求：
1、 掌握电机星/三角换接起动主回路的接线。
2、 学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压起动过程的编程方法。
实验内容：熟悉编程方法及指令，运用PLC编写一个步进电机的环形分配器的软件程序。以此来实现步进电机的单步，连续运转。
（1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接
（2）根据具体步骤编制输入程序，检查是否正确
（3）按图12.2接线，实验台与PLC-DOME004连接，检查是否正确
（4）按下启动按钮，观察运行效果
主要实验仪器与器材：
1、 PLC-2型可编程控制器实验台 一台
2、 PLC-DEMO008步进电动机的PLC自动控制演示板 一块
3、 PC机或FX-20P-E编程器 一台
4、 编程电缆 一根
实验三：直流并励电动机的机械特性和调速
实验目的和要求：
1、掌握用实验方法测取直流并励电动机的机械特性。
2、掌握直流并励电动机的调速方法。
实验内容：
1、机械特性
保持U=UN和If=IfN不变，测取n、T2，得到n=f（T2）
2、调速特性
（1）改变电枢电压调速
保持U=UN、If=IfN=常数，T2=常数，测取n=f（Ua）
（2）改变励磁电流调速
保持U=UN，T2=常数，测取n=f（If）
主要实验仪器与器材：
1.导轨、测速发电机及转速表
校正直流测功机
直流并励电动机
直流电压、毫安、电流表
三相可调电阻器
可调电阻器、电容器
波形测试及开关板
所在实验室：PLC实验室
实验四：步进电机单片机编程驱动实验
一、实验目的和要求
掌握步进电机的驱动原理和驱动方法，了解单片机控制外部设备的常用电路，掌握单片
机软件编程驱动步进电机的方法，为机电产品的设计调试打下基础。
要求编写程序输出脉冲序列，控制步进电机正转、反转，加速，减速。
二、实验内容:
步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。切换
通过环型分配器输出脉冲信号来实现。调节脉冲信号的频率便可以改变步进电机的转速，改变各相脉冲的先后顺序，可以改变电机的旋转方向。学会使用环型分配器
主要实验仪器与器材：
本实验所用设备及材料为步进电机、步进电机驱动器、开关电源、PLC-2型可编程控制器实验台、
若干接线。
所在实验室：PLC实验室
四、考核方式与成绩评定
一）、课内实验：
考核性质：考查课，百分制
成绩评定办法：每个实验项目按四个方面考核，实验预习（占15%）、实验操作（占55%）、实验报告（占20%），实验纪律（占10%）。
期末总评成绩为各实验项目的分数按照课时进行加权平均。其中：
⑴ 预习成绩：上课铃响之后，实验教师在实验室中巡视，检查学生的预习报告，并当场给出预习分数，如有学生迟到，则酌情扣分；若迟到超过20分钟，则取消其本次实验资格。
⑵ 操作成绩：教师讲课结束后在实验室中巡回指导，考核学生的操作情况，对思维敏捷、操作灵巧、有创造性的，独立完成实验全过程的学生，则给出较好的操作分数；而对于操作不认真，抄袭别人数据的学生则酌情扣分。
⑶ 报告成绩：实验结束后，批改学生的实验报告，给出实验报告成绩；实验报告的关注点包括 实验的原始数据、数据的分析及处理、回答预习思考题，实验总结等。要求书写整洁、文字符号规范等。
（4）实验纪律：考核学生的出勤率、对仪器设备的爱护、对实验室环境卫生的维护等。
补考办法：总评成绩不及格的学生，必须重修实验课，可以下一年在教务系统中自行选课，然后自选时间到实验室做实验（跟随下一年级的学生），并将实验报告交给指导老师。
重修所有的实验项目之后能够而且仅能够获得及格的成绩。
五、实验教材或讲义、参考书
实验教材或讲义：
实验讲义：自编
教材：
机电传动控制（第四版），邓星钟 主编，华中科技大学出版社，2011年 7 月第 3 版。
参考书：
1、机电传动控制，刘志平主编，天津大学出版社，2007。
六、实验大纲编写必要的说明
执笔人签字： 刘惠恩
教研室主任签字：
教学主任签字：
制订日期： 2017 年3 月6 日
