V—ELEQ软件在机床电气控制技术教学中的应用

张青　王波　林桂潮

【摘 要】《机床电气控制技术》是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业选修课程，但由于课程理论性强，内容较为抽象，机械类学生自动化方向基础知识相对薄弱等问题，导致学生学习兴趣不高，本文提出以V-ELEQ仿真软件来辅助教学，并分别以理论教学和实践教学为例介绍了软件的在课程教学中的应用。实践表明，该软件的使用大大提高了学生的学习兴趣，提高了教学效果。

【关键词】V-ELEQ；教学；机床电气控制技术

中图分类号： TM921.5 文献标识码： A 文章编号： 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

《机床电气控制术》课程在机械设计制造及其自动化专业人才培养方案中，作为专业选修课程出现，主要是从教学角度出发，兼顾实际工程应用，使学生掌握机床电气控制技术、PLC的原理和应用、电力拖动直流和交流调速技术等内容，从而培养学生有关机床电气控制知识的工程实践能力和创新设计能力，是机械类学生掌握机电一体化知识的重要支撑课程。然而，课程中的机床电气控制技术是机械类学生需要掌握的重要内容，在传统教学设计中，采用板书和PPT形式进行该部分理论知识的教学，对于电气基础较弱的机械类学生来说，理解较困难，而高校常用的理论与实践的教学方法，通过电气控制实验可以加深学生对理论知识的理解，但电气控制实验中采用380V交流电源，存在一定危险性。因此，本文通过引进V-ELEQ仿真软件，针对课程中较难理解的电气技术知识进行辅助教学，介绍了V-ELEQ软件在《机床电气控制技术》教学应用。

1 V-ELEQ软件简介

V-ELEQ软件是一款图形化的操作简易的控制仿真軟件，包括气压、油压、电气、PLC和其他自动化设备的系统控制仿真[1]。

V-ELEQ软件在电气控制系统的建模及仿真分析中具有强大的功能和优点[2]：（1）建模方便，软件包含了常用的低压电器的二维和三维模型，学生只需简单拖拽操作即可完成建模。（2）软件集成了强大的动态仿真功能，学生可形象看到二维和三维线路仿真状况。

2 V-ELEQ在《机床电气控制技术》教学中的应用实例

2.1 理论教学应用实例

图1 采用接触器的直接起动控制电路的电气原理图

图2 采用接触器的直接起动控制电路的电气设备接线图

接触器是一种可频繁地接通和分断较大负载电路的控制电器。从输入输出能量关系看，它是一种功率放大器。对于机床电气控制技术来说，接触器是一种典型的电磁继电器，其结构和工作原理具有一定的代表性。

教学中，首先利用PPT动画讲授接触器的结构、工作原理、图形符号和文字符号，然后通过接触器实物加深接触器结构的理解，最后利用V-ELEQ软件进行接触器在电气控制线路中的工作过程进行说明（图1、图2），从而进一步加深学生对接触器工作原理、图形文字符号的理解，由于软件强大的动态仿真技术，激发学生的学习兴趣。

2.2 实践教学应用实例

图3 星-三角减压起动控制电路的电气原理图

图4 星-三角减压起动控制电路的电气设备接线图

《机床电气控制技术》是一门应用性较强的课程，课程中涉及到大量课程实验教学来加深课程理论知识的理解。但是由于（1）低压电器涉及到的电源为380V或者220V存在一定的安全隐患；（2）学校教学资源有限，无法满足每个学生一套实验设备；（3）低压设备属于易损品，对于初次涉及到电气控制的学生来说，实验过程中很容易损坏实验设备，因此采用V-ELEQ仿真软件进行实验教学可以克服上述问题。

电动机星-三角变换减压起动控制电路是《机床电气控制技术》课程中的重难点。但是由于电路中涉及到的低压电器类型较多、内容综合性强，很多学生理解较困难。传统实验教学中由于设备资源有限，安全性考虑，该部分实验开出率较低，学生对该部分知识掌握情况较差。

采用V-ELEQ软件辅助教学后，星-三角减压起动控制实验非常方便的实施。如图3和图4所示，首先教师对提前绘制完成的该电路进行仿真，并讲解电路的工作原理，学生理解；然后学生自主绘制电路，充分发挥学生的自主创新设计能力，并进一步理解电路原理；最后教师对学生所绘制的电路进行检查并提问，对所学的知识进一步提升。后续在此仿真的基础上，有相应资源条件的学校可进一步安排学生对此实验进行实物实验，从而使得学生彻底掌握所学知识。

实践结果表明：学生在仿真实验过程中能够亲自体验设计过程，培养学生综合应用所学知识的能力，增强学生的工程意识，学生普遍学习积极性较高，学习效果较好。

3 结束语

为了提高机械类学生学习《机床电气控制技术》的兴趣，把V-ELEQ仿真软件引进到课程教学中，对于理论课程，可随时随地的利用软件仿真理论知识的工作过程，丰富课堂内容，大大提高了理论课堂的学习气氛；对于实践课程，可以实时安全的进行试验，克服了实物实验危险性大、操作不便、资源浪费等问题。实践表明：该软件的引用大大提高了学生课程知识的学习兴趣，提高了教学效果。

【参考文献】

[1]汪先兵.V-ELEQ仿真软件在电气控制技术与PLC教学改革中的应用[J].考试周刊，2013（97）：8-9.[2017-08-31].

[2]汤仁彪.V-ELEQ在电气控制线路中的应用[J].机电工程技术，2010，39（11）：56-58+103+144.[2017-08-31].endprint