1. 教学分析

1.1 授课信息

教学内容

电动机制动控制电路

课程名称 

电机与电气控制

授课形式

理实一体化

专业名称 

电气自动化技术

授课对象

电气2401

授课学时 

4课时

1.2 教学目标

知识目标

能力目标

思政目标

1.1.掌握伺服电机的基本原理和分类

2.了解伺服电机的结构及特点

3.识别伺服电机的主要应用领域

1. 认识伺服电机的结构

会分析直流与交流伺服电机的基本原理

1．1.养成认真负责的工作态度和严谨求实的工作作风

2.养成严格遵守劳动纪律、执行操作规程、注重安全生产和环境保护的职业操守

3. 养成与别人和谐相处、互帮互助、团结协作的基本职业素养 

1.3 教学重点难点

教学重点

教学难点

1.伺服电机的基本原理和分类

2.伺服电机的结构及特点

1.伺服电机的基本原理与应用

2. 教学过程

【引入】伺服电机跟常用的三相交流异步电动机、直流电动机有什么不同？

【新课】单元一 伺服电机原理与结构认知

一．定义：

伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统以及数控系统中作为执行元件使用。它的作用是将输入伺服电动机中的电压信号转成轴上的速度和转向输出，以驱动控制对象。

二．分类

1.交流伺服电动机

2.直流伺服电动机

（1）永磁式：磁场是由永久磁铁产生

（2）电磁式：磁场是由他励式励磁绕组产生三、直流伺服电动机（电磁式）工作原理与直流电动机他励式相同，当直流伺服电动机励磁绕组和电枢绕组同时通电时，电动机将转动；当其中一个绕组断电时，电动机立即停转；控制信号可以加励磁绕组上，也可以加在电枢绕组上。

直流伺服电动机转轴的转向，随控制电压的极性改变而改变。

把控制信号加在电枢绕组上的方式，称作电枢控制；

把控制信号加在励磁绕组上的方式，称作磁场控制。

一般电枢控制方式采用较多。

三．直流伺服电动机的机械特性

在控制电枢电压保持不变的情况下，电机的转速随电磁转矩的变化而变化。

机械特性曲线的斜率反映了电磁转矩变化引起电机转速变化的程度。

四．交流伺服电动机

1.结构

（1）励磁绕组与控制绕组空间相差90度。

（2）励磁绕组：接交流电源电压；

（3）控制绕组：连接大小和相位随信号变化的

控制信号电压。

（4）转子结构：笼型、空心杯型，笼型转子采

用高阻率的导电材料做成，空心杯型采用

非磁性材料做成空心杯型，转动惯量小，

运作灵敏，运行平稳，被广泛使用。

五．伺服电动机优点

1.精度高：实现了位置、速度和力矩的闭环控制

2.转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000-3000r/min

3.适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载

对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用

4.稳定：低速运行平稳，高速响应好

5.及时性：动态响应时间短，一般在几十ms之内

6.舒适性：发热和噪音明显其他电机要低

六．伺服电机的主要应用领域

1.工业生产：如机床、印刷设备、包装机械等，提供高精度和高速的运动控制

2.机器人技术：作为核心驱动装置，提供稳定和准确的位置控制

3.航空航天：用于飞行器的导航和控制系统中，提供精确的姿态控制和稳定性

4.医疗设备：如手术机器人、扫描仪等，实现精确的动作和图像重建

5.汽车工业：用于发动机控制、转向系统、制动系统等部件中，实现精确和可靠的控制

【学生实践】伺服电机的拆卸与安装？

小结：1.伺服电动机的原理

           2.伺服电动机的优点与应用场合

作业：完成E课堂视频观看和知识点学习，根据课堂讲解和E课堂内容完成课堂中未完成任务

3.教学反思

1.经过反复案例训练与课后拓展知识巩固相结合，有助于促进学生强化吸收，理解消化。

2.分组协同完成任务能够促进学生之间的团队合作，但针对个别基础不够扎实的学生，利用线上与线下混合答疑辅导的方式进行辅导，努力做到一起进步。