V—ELEQ軟件在機床電氣控制技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

張青　王波　林桂潮

【摘 要】《機床電氣控制技術(shù)》是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課程，但由于課程理論性強，內(nèi)容較為抽象，機械類學(xué)生自動化方向基礎(chǔ)知識相對薄弱等問題，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，本文提出以V-ELEQ仿真軟件來輔助教學(xué)，并分別以理論教學(xué)和實踐教學(xué)為例介紹了軟件的在課程教學(xué)中的應(yīng)用。實踐表明，該軟件的使用大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】V-ELEQ；教學(xué)；機床電氣控制技術(shù)

中圖分類號： TM921.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2017）17-0014-002

The Application of V-eleq Software in the Teaching of Electric Control of Machine Tool

ZHANG qing WANG Bo LIN Gui-chao

（College of Mechanical and Automotive Engineering，Chuzhou University，Chuzhou Anhui 239000，China）

【Abstract】"Machine electrical control technology" is an important professional elective course in mechanical design and manufacturing and its automation.However，due to the strong theoretical content and the abstractness of the course， the basic knowledge of mechanical students 'direction is relatively weak，which leads to students' interest in learning Is not high，this paper proposed to V-ELEQ simulation software to assist teaching，and respectively to theoretical teaching and practical teaching as an example to introduce the software in the course of teaching applications.Practice shows that the use of the software greatly improve the students' interest in learning and improve the teaching effect.

【Key words】V-ELEQ；Teaching；Electric control technology of machine tool

《機床電氣控制術(shù)》課程在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，作為專業(yè)選修課程出現(xiàn)，主要是從教學(xué)角度出發(fā)，兼顧實際工程應(yīng)用，使學(xué)生掌握機床電氣控制技術(shù)、PLC的原理和應(yīng)用、電力拖動直流和交流調(diào)速技術(shù)等內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生有關(guān)機床電氣控制知識的工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力，是機械類學(xué)生掌握機電一體化知識的重要支撐課程。然而，課程中的機床電氣控制技術(shù)是機械類學(xué)生需要掌握的重要內(nèi)容，在傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計中，采用板書和PPT形式進(jìn)行該部分理論知識的教學(xué)，對于電氣基礎(chǔ)較弱的機械類學(xué)生來說，理解較困難，而高校常用的理論與實踐的教學(xué)方法，通過電氣控制實驗可以加深學(xué)生對理論知識的理解，但電氣控制實驗中采用380V交流電源，存在一定危險性。因此，本文通過引進(jìn)V-ELEQ仿真軟件，針對課程中較難理解的電氣技術(shù)知識進(jìn)行輔助教學(xué)，介紹了V-ELEQ軟件在《機床電氣控制技術(shù)》教學(xué)應(yīng)用。

1 V-ELEQ軟件簡介

V-ELEQ軟件是一款圖形化的操作簡易的控制仿真軟件，包括氣壓、油壓、電氣、PLC和其他自動化設(shè)備的系統(tǒng)控制仿真[1]。

V-ELEQ軟件在電氣控制系統(tǒng)的建模及仿真分析中具有強大的功能和優(yōu)點[2]：（1）建模方便，軟件包含了常用的低壓電器的二維和三維模型，學(xué)生只需簡單拖拽操作即可完成建模。（2）軟件集成了強大的動態(tài)仿真功能，學(xué)生可形象看到二維和三維線路仿真狀況。

2 V-ELEQ在《機床電氣控制技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用實例

2.1 理論教學(xué)應(yīng)用實例

圖1 采用接觸器的直接起動控制電路的電氣原理圖

圖2 采用接觸器的直接起動控制電路的電氣設(shè)備接線圖

接觸器是一種可頻繁地接通和分?jǐn)噍^大負(fù)載電路的控制電器。從輸入輸出能量關(guān)系看，它是一種功率放大器。對于機床電氣控制技術(shù)來說，接觸器是一種典型的電磁繼電器，其結(jié)構(gòu)和工作原理具有一定的代表性。

教學(xué)中，首先利用PPT動畫講授接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號和文字符號，然后通過接觸器實物加深接觸器結(jié)構(gòu)的理解，最后利用V-ELEQ軟件進(jìn)行接觸器在電氣控制線路中的工作過程進(jìn)行說明（圖1、圖2），從而進(jìn)一步加深學(xué)生對接觸器工作原理、圖形文字符號的理解，由于軟件強大的動態(tài)仿真技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 實踐教學(xué)應(yīng)用實例

圖3 星-三角減壓起動控制電路的電氣原理圖

圖4 星-三角減壓起動控制電路的電氣設(shè)備接線圖

《機床電氣控制技術(shù)》是一門應(yīng)用性較強的課程，課程中涉及到大量課程實驗教學(xué)來加深課程理論知識的理解。但是由于（1）低壓電器涉及到的電源為380V或者220V存在一定的安全隱患；（2）學(xué)校教學(xué)資源有限，無法滿足每個學(xué)生一套實驗設(shè)備；（3）低壓設(shè)備屬于易損品，對于初次涉及到電氣控制的學(xué)生來說，實驗過程中很容易損壞實驗設(shè)備，因此采用V-ELEQ仿真軟件進(jìn)行實驗教學(xué)可以克服上述問題。

電動機星-三角變換減壓起動控制電路是《機床電氣控制技術(shù)》課程中的重難點。但是由于電路中涉及到的低壓電器類型較多、內(nèi)容綜合性強，很多學(xué)生理解較困難。傳統(tǒng)實驗教學(xué)中由于設(shè)備資源有限，安全性考慮，該部分實驗開出率較低，學(xué)生對該部分知識掌握情況較差。

采用V-ELEQ軟件輔助教學(xué)后，星-三角減壓起動控制實驗非常方便的實施。如圖3和圖4所示，首先教師對提前繪制完成的該電路進(jìn)行仿真，并講解電路的工作原理，學(xué)生理解；然后學(xué)生自主繪制電路，充分發(fā)揮學(xué)生的自主創(chuàng)新設(shè)計能力，并進(jìn)一步理解電路原理；最后教師對學(xué)生所繪制的電路進(jìn)行檢查并提問，對所學(xué)的知識進(jìn)一步提升。后續(xù)在此仿真的基礎(chǔ)上，有相應(yīng)資源條件的學(xué)校可進(jìn)一步安排學(xué)生對此實驗進(jìn)行實物實驗，從而使得學(xué)生徹底掌握所學(xué)知識。

實踐結(jié)果表明：學(xué)生在仿真實驗過程中能夠親自體驗設(shè)計過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力，增強學(xué)生的工程意識，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)積極性較高，學(xué)習(xí)效果較好。

3 結(jié)束語

為了提高機械類學(xué)生學(xué)習(xí)《機床電氣控制技術(shù)》的興趣，把V-ELEQ仿真軟件引進(jìn)到課程教學(xué)中，對于理論課程，可隨時隨地的利用軟件仿真理論知識的工作過程，豐富課堂內(nèi)容，大大提高了理論課堂的學(xué)習(xí)氣氛；對于實踐課程，可以實時安全的進(jìn)行試驗，克服了實物實驗危險性大、操作不便、資源浪費等問題。實踐表明：該軟件的引用大大提高了學(xué)生課程知識的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]汪先兵.V-ELEQ仿真軟件在電氣控制技術(shù)與PLC教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].考試周刊，2013（97）：8-9.[2017-08-31].

[2]湯仁彪.V-ELEQ在電氣控制線路中的應(yīng)用[J].機電工程技術(shù)，2010，39（11）：56-58+103+144.[2017-08-31].endprint