电机与电气控制技术
电机与电气控制技术及技能
电机与电气控制技术及技能
“电机与电气控制技术及技能”是一门涉及电机学、电气控制和相关技能的学科领域。
它涵盖了电机的工作原理、特性、分类以及电气控制系统的设计、运行和维护等方面的知识。
在这个领域中，学生将学习各种类型电机的结构和工作原理，包括交流电机、直流电机、步进电机等。
他们还将了解电机的控制方法，如变频调速、脉宽调制等，以及电气控制系统的组成部分，如传感器、控制器、执行器等。
学生将掌握电机的选型、安装、调试和故障排除等技能，能够进行电气控制系统的设计和编程。
他们还将学习如何使用相关的仪器和工具进行测试和监测，以确保电机和控制系统的正常运行。
通过学习“电机与电气控制技术及技能”，学生将获得在工业自动化、机器人技术、电力系统、交通运输等领域中应用的能力。
这门学科对于从事机电一体化、电气工程、自动化控制等相关职业的人员来说非常重要，他们可以将所学知识和技能应用于实际工作中，提高工作效率和质量。
总的来说，“电机与电气控制技术及技能”为学生提供了深入了解电机和电气控制系统的机会，并培养他们在实际应用中所需的技能，为他们在工程领域的职业发展打下坚实的基础。
电机与电气控制技术
《电机与电气控制技术》课程标准（一）课程概述1. 课程性质《电机与电气控制技术》课程是高等职业技术学校电气自动化技术专业的重要的专业基础课程，在整个专业课程体系中不仅起着承上启下的作用，更是专业理论具体应用于工业技术的实践性课程。
通过本课程的学习和实践，使学生基本熟悉电机、电器的结构原理，掌握电气基本控制原理、常用机床控制线路及其接线和故障分析排除的基本能力，养成理论联系实践的学习风气、知识用于技术的创新精神、安全规范的操作习惯，从而使自身基本具备在电气自动化控制岗位群上的职业素养。
2. 课程基本理念本课程以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用” 。
根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生的综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。
3. 课程设计思路电机与电气控制实践性强，设备种类多，因此改变以书本为主实验为辅的旧教学模式，构建本课程开放的理论实践教学和学生自学平台，把课程内容按系统分解成项目，每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成，并把实践落实到具体的操作任务中。
通过讲练结合、学做相辅、融汇贯通，让学生有效地掌握电机与电气控制技术的知识和技能。
既让学生在教师带领下经历知识探究过程，也使学生拥有自主学习的研究空间。
（二）课程培养目标本课程的培养目标是在学习电机及其控制技术的过程中培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，并引发他们对后续课程中涉及的更先进的控制方法和系统的学习热情和渴望。
学习基本的电机基础理论和电气控制的基础知识，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案
一、教学目标
本课程的目标是培养学生对电机与电气控制技术的基本理论和实际应用有全面的了解，并具备应用该技术进行控制和维修电气设备的能力。
二、教学内容
1.电机基本原理
1.1电机的分类和结构
1.2电机的工作原理
1.3电机的性能指标
2.电气控制技术
2.1电气控制系统的基本要素
2.2电气控制信号的传输与处理
2.3电气控制系统的装置与设备
3.电机控制技术
3.1电机的启动与停止控制
3.2电机速度控制技术
3.3电机转矩控制技术
4.电气设备维修与故障排除
4.1电气设备的维护与保养
4.2电气设备的故障排除方法
4.3常见电气设备故障分析与处理
三、教学方法
1.理论授课：通过讲解和演示，介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理。
2.实验操作：组织学生进行电机启动和停止控制、速度控制以及转矩控制的实验操作。
3.讨论研究：组织学生针对实验操作过程中的问题进行讨论，帮助学生深入理解电机控制技术的原理。
4.实践操作：组织学生对电气设备进行维修，并分析和处理故障。
四、教学评价
1.课堂小测：通过课堂小测测试学生对于电机与电气控制技术的基本知识的掌握程度。
2.实验报告：学生根据实验操作结果撰写实验报告，评价学生对电机控制技术实际应用的能力。
3.报告演讲：学生根据自主选择的课程相关主题进行报告演讲，评价学生对电机与电气控制技术的深入理解和研究能力。
五、教学资源。
电机与电气控制技术教案
电机与电气控制技术教案一、教学目标本课程的教学目标主要包括以下几个方面： 1. 理解电机的根本工作原理，理解电机的主要参数及其相互关系。
2. 掌握电机的调速原理和常见调速方法，能够进行电机的调速操作。
3. 理解电气控制系统的根本组成，掌握常见电气控制元件的使用方法。
4. 学会使用PLC进行电气控制系统的编程和调试。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个局部： 1. 电机根底知识 - 电机的分类和工作原理 - 电机的主要参数和相互关系 - 电机的起动和停止方法 2. 电机调速技术 - 电机调速的根本原理 - 常见的电机调速方法及其应用 - 电机调速的控制电路设计和调试方法 3. 电气控制系统 - 电气控制系统的根本组成 - 常见的电气控制元件及其使用方法 - 电气控制系统的线路图设计和调试方法 4. PLC编程与调试 - PLC的根本原理和编程语言 - PLC的硬件配置和软件编程环境 - 使用PLC进行电气控制系统的编程和调试三、教学方法本课程采用以下教学方法： 1. 讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授电机与电气控制技术的相关知识和技能。
2. 实践教学法：通过实验操作和实际案例分析，让学生亲自进行电机调速和电气控制系统的设计与调试。
3. 讨论与互动：通过小组讨论和问题解答，促进学生思维的活泼，并加深对知识的理解和应用。
四、教学评价方法本课程的教学评价主要包括以下几个方面： 1. 平时成绩：包括学生的课堂参与情况、实验操作技能、作业完成情况等。
2. 实验报告评分：对学生进行实验操作和实验报告的评分，评价学生的实践能力和分析能力。
3. 期末考试成绩：通过期末考试对学生对课程内容的掌握情况进行综合评价。
五、教学资源本课程的教学资源主要包括以下几个方面： 1. 课程教材：推荐使用?电机与电气控制技术教程?作为主要教材。
2. 实验设备：提供电机调速设备和电气控制实验箱，供学生进行实验操作和调试。
高职高专工程技术专业的电机与电气控制技术
高职高专工程技术专业的电机与电气控制技术一、引言电机与电气控制技术是高职高专工程技术专业中的重要组成部分。
随着工业自动化的不断发展和应用领域的扩大，电机与电气控制技术的需求也逐渐增加。
本文将从电机的基本原理、电气控制系统的设计与应用以及电机与电气控制技术的未来发展等方面进行论述。
二、电机的基本原理电机是将电能转换为机械能的装置，其基本原理是利用电磁感应原理产生转矩。
电机按照其工作原理可分为直流电机和交流电机。
直流电机通过直流电源供电，利用电枢和磁极之间的相互作用产生转矩；而交流电机则通过交流电源供电，利用电流的变化产生旋转磁场，从而产生转矩。
电机的结构形式多种多样，如直流电机常见的有直流电动机、直流发电机等，而交流电机则包括异步电机、同步电机等。
三、电气控制系统的设计与应用电气控制系统是指通过电气信号对电机进行控制的系统。
在工业生产中，电气控制系统的设计与应用起着至关重要的作用。
电气控制系统通常由传感器、执行器、控制器和电源等组成。
其中，传感器负责将被控对象的状态转换为电信号，执行器则根据控制信号来控制被控对象的动作，控制器则负责对传感器信号进行处理和判断，电源则提供所需的电能。
电气控制系统的设计需要考虑多个因素，如系统的可靠性、安全性、稳定性等。
在设计过程中，需要根据被控对象的特性选择合适的传感器和执行器，并根据实际需求选择合适的控制器和电源。
同时，还需要考虑系统的通信方式、数据传输速率等因素，以确保系统的正常运行。
电气控制系统广泛应用于各个行业，如制造业、能源领域、交通运输等。
在制造业中，电气控制系统可以实现生产线的自动化、智能化，提高生产效率和产品质量。
在能源领域，电气控制系统可以实现电力的分配和调度，提高能源利用效率。
在交通运输领域，电气控制系统可以实现交通信号的控制和调度，提高交通运输的安全性和效率。
四、电机与电气控制技术的未来发展随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，电机与电气控制技术也在不断发展。
《电机与电气控制技术》课程标准
《电机与电气控制技术》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程是机电一体化技术专业核心课程、专业必修课程。
通过理论与实践教学方式，采取一体化教学方法，通过课程学习，学生能基本掌握电机与电气控制技术的基本控制原理，能独立进行机电设备电气故障的诊断检测与故障维修，能够顺利通过省教育厅的机电专业技能抽考；并为后续PLC课程的学习打下良好的基础。
三、设计思路本课程立足于常用机电设备的控制与电机拖动的一线工作的核心岗位，主要学习各种电机及电力拖动、变压器等设备的电气控制线路，培养学生初步具备常用机电设备的线路调试、电气系统安装与调试的能力。
四、课程培养目标（一）完成本课程学习后能够获得的专业能力能正确正确识别常用低压电器，能进行拆装与维护。
能正确识读电气控制原理图和常用机床电路原理图。
能养成良好的职业操守。
能正确安装调试常用电动机控制电路。
能从事机床电气故障检修工作。
（二）完成本课程学习后能够获得的方法能力：1、培养学生的自学能力；2、培养学生的工作、学习的主动性；3、培养学生的创新能力；（三）完成本课程学习后能够获得的社会能力：1、培养学生的沟通能力和团队协作精神；2、培养学生独立工作能力及与团队合作完成任务的能力；3、培养学生爱岗敬业的工作作风；4、培养学生表达能力；5、培养学生自我发展能力；6、培养学生效率观念；7、培养学生安全意识与环保意识。
五、课程内容、要求及教学设计通过课程学习，学生能基本掌握电机与电气控制技术的基本控制原理，能独立进行机电设备电气故障的诊断检测与故障维修，能够顺利通过省教育厅的机电专业技能抽考；并为后续PLC课程的学习打下良好的基础。
养成良好的“6S”工厂管理工作习惯培养团队协作精神培养创新精神具备一定的吸收新技术和知识和自学能力；（一）课程整体设计（二）课程学习单元内容与要求六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30%、40%、30%。
电机与电气控制技术
电机与电气控制技术概述电机与电气控制技术是现代工业中不可或缺的一项技术。
它广泛应用于各个领域，包括工厂、交通运输、农业等等。
电机是将电能转化为机械能的关键设备，而电气控制技术用于对电机的控制和调节。
本文将介绍电机与电气控制技术的基本概念和原理，以及它们在工业中的应用。
电机的基本原理电机是通过电磁作用将电能转化为机械能的一种设备。
它由定子和转子两部分组成。
定子是固定的部分，其中包含一个或多个线圈，称为定子绕组。
转子是可以旋转的部分。
当通电时，通过定子绕组产生的电流会产生一个磁场，从而使转子受到力的作用，进而产生转动。
根据电流和磁场的关系，电机可以分为直流电机和交流电机两种。
直流电机直流电机是最简单的一种电机类型。
它由一个定子绕组和一个旋转的转子组成。
当通过定子绕组通电时，产生的磁场会使得转子受到力的作用，从而开始旋转。
直流电机通常使用电刷和换向器来改变电流的方向，使得转子能够持续地旋转。
直流电机具有转速范围广、响应速度快、转矩可调等优点，因此在许多应用中得到广泛应用。
它们常用于工厂的自动化系统、汽车、机器人等领域。
交流电机交流电机是另一种常见的电机类型。
它有许多不同的类型，包括异步电机、同步电机和感应电机等。
交流电机使用交流电源供电，通过交变磁场的作用，使得转子开始旋转。
异步电机是最常见的交流电机类型之一。
当通电时，定子产生的旋转磁场会将转子拖动起来，并与旋转磁场同步运动，因此称为“异步电机”。
异步电机主要用于工业驱动和家用电器等领域。
同步电机是另一种常见的交流电机类型。
它与电源的频率同步运行，因此称为“同步电机”。
同步电机通常用于动力传输系统、发电机和压缩机等领域。
感应电机是一种特殊的交流电机。
它使用感应原理工作，即通过定子绕组中的电流产生的磁场来感应转子中的电流。
感应电机常用于工业驱动和家用电器等领域。
电气控制技术电气控制技术是对电机进行控制和调节的一种技术。
它通过控制电机的电流、电压、频率等参数，实现对电机运行状态的控制和调节。
电机与电气控制技术 ppt课件精品名师资料
i
u1
线圈
s
u2
s ：漏磁通
（导磁性能好 的磁性材料）
铁心
磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重 要材料是铁磁性材料。
2） 磁路计算中的基本物理量 （磁通密度） 一、磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 （磁力线）。
E I U 0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 直流 ---- 直流磁路
励磁电流
交流 ---- 交流磁路
直流磁路 交流磁路
磁路分析
一.直流磁路的分析
直流磁路的特点:
U一定
I 一定
U I （R 为线圈的电阻） R Φ
I
U
（线圈中没有反电动势） 磁动势 F=IN 一定 磁通和磁阻成反比(Φ 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流磁路中
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（ Φ 随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44 fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
Φm 基本不变）
2) 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统
变电流：电流互感器
变阻抗：电子电路中的阻抗匹配
（如喇叭的输出变压器）
Φ ：主磁通
Φ
：漏磁通
dΦ u N dt
i u
Φ
Φ
dΦ u N dt
假设 则
eL e
Φm sin t
2 fNΦm cos t
u NΦm cos t
电机与电气控制技术
电机与电气控制技术电机就是我们平时俗称的“马达”，电机是依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
1、低压电器是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
2、主令电器自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
3、熔断器是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。
4、时间继电器一种触头延时接通或断开的控制电器。
5、电气原理图电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图。
6、联锁“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。
K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。
7、自锁电路自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
8、零压保护为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。
9、欠压保护在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。
10、星形接法三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。
11、三角形接法三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。
12、减压起动在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。
13、主电路主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。
14、辅助电路辅助电路是小电流通过电路。
15、速度继电器以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。
16、继电器继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)。
17、热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。
18、交流继电器吸引线圈电流为交流的继电器。
19、全压起动在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。
03电机与电气控制技术教案
03电机与电气控制技术教案一、教学目标1.理解电机的工作原理和基本参数。
2.掌握电机的基本分类和特点。
3.熟悉电机的常用控制方法和技术。
4.能够运用所学知识设计和调试简单的电气控制系统。
二、教学内容1.电动机的工作原理a.电动机的基本组成和结构。
b.电动机的工作原理及其变化规律。
2.电动机的分类和特点a.直流电动机和交流电动机的分类。
b.不同类型电动机的特点和适用范围。
3.电动机的参数a.电动机的额定功率和额定电压。
b.电动机的额定转速和效率。
c.电动机的负载特性和起动特性。
4.电动机的控制方法a.直流电动机的调速方法。
b.交流电动机的调速方法。
c.电动机的起动和制动控制方法。
5.电气控制系统a.电气控制系统的基本组成和结构。
b.电气控制系统的工作原理。
c.电气控制系统的设计和调试方法。
三、教学重点1.电动机的工作原理和基本参数的理解和掌握。
2.电动机的分类和特点的熟悉和了解。
3.电动机的控制方法和技术的运用和实践。
四、教学方法1.课堂讲授结合案例分析，提高学生的动手能力和问题解决能力。
2.实验和演示，让学生亲自操作和观察，提高学生的实践能力和观察能力。
3.讨论和小组合作，培养学生的合作意识和团队精神。
五、教学资源1.教材：《电机与电气控制技术》。
2.实验设备：直流电机、交流电机、电气控制系统实验箱等。
3.多媒体教学资源和案例分析资料。
六、教学步骤1.导入新知识，引导学生了解电机的基本概念和应用领域。
2.讲授电动机的工作原理和基本组成结构，进行电机的分类和特点介绍。
3.分析不同电动机的参数，讨论其重要性和意义。
4.介绍电动机的常用控制方法和技术，讲解调速、起动和制动控制的原理和实践。
5.分组讨论和案例分析，让学生运用所学知识设计和调试简单的电气控制系统。
6.结合实验和演示，让学生操作和观察电机的工作情况，并进行数据记录和分析。
7.总结课程内容，回顾重点和难点，解答学生疑惑和问题。
八、教学评估1.课堂问答，检验学生对电机和电气控制技术的掌握和理解。
电机与电气控制技术项目教程
电机与电气控制技术项目教程一、内容概括电机基本原理：介绍电机的基本原理、构造以及运行特性，包括直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机的特性和应用。
电气控制基础：涵盖电气控制的基本原理，包括电路基础、电磁场理论、电子元件及电路的应用等。
控制器与驱动器：详细介绍电机控制器和驱动器的原理、类型及应用，包括变频器、PLC控制器等。
系统设计与应用实例：结合实际工程应用案例，介绍电机与电气控制系统的设计方法和步骤，包括系统的选型、配置、调试与维护等。
现代控制技术趋势：探讨电机与电气控制技术的最新发展，如智能控制、机电一体化等。
本书还注重实践操作能力的培养，通过项目式教学方式，引导读者完成一系列实际工程项目，使读者能够在实际操作中理解和掌握电机与电气控制技术。
本书既可作为电机与电气控制技术的入门教程，也可作为相关技术人员的参考手册。
1. 电机与电气控制技术的重要性电机与电气控制技术是现代工业发展的重要基石，其重要性不言而喻。
随着科技的不断进步，电机已经成为各类机械设备中的核心组成部分，其在动力传输、驱动控制等方面发挥着关键作用。
电气控制技术也在不断地推动工业技术的创新和发展。
从自动化生产线的运转到智能化控制系统的构建，都离不开电机与电气控制技术的支撑。
掌握电机与电气控制技术的基本原理、应用方法和实践操作，对于提高生产效率、推动工业发展以及应对现代科技挑战具有重要意义。
通过深入学习和实践应用，工程师和技术人员可以更好地理解和掌握电机与电气控制技术的核心知识，进而为现代工业的发展做出更大的贡献。
2. 本书目的与读者对象《电机与电气控制技术项目教程》一书的编写目的，在于为读者提供一本全面、系统介绍电机与电气控制技术的实用指南。
本书旨在帮助读者理解和掌握电机的基本原理、运行特性以及电气控制技术的核心知识，同时强调实际应用和项目实践的重要性。
本书适用于不同层次的读者群体。
对于电气工程专业的学生，本书提供了电机与电气控制技术的基础知识，帮助他们建立扎实的理论基础，为未来的职业生涯做好准备。
电机与电气控制技术-课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版电机与电气控制技术课程标准一、课程简介本课程是城市轨道交通车辆技术专业的一门核心课程，同时是提升学生核心能力的支撑。
是专业基础课程知识的具体应用及专业基础能力的进一步提升，同时为后续课程打下坚实的知识与能力基础。
通过本课程学习，使学生具有一定的职业素养，为学生的职业综合能力形成奠定基础。
本课程面向轨道交通车辆运用与检修岗位，根据生产、管理、服务第一线从事城市轨道交通车辆电气控制、运用与管理工作的需要，以培养学生对城市轨道交通车辆结构分析能力为重点，在分析学习领域对应的典型工作任务所需知识、技能、素质的基础上，参照行业职业资格标准，确定教学内容。
将相关的知识、技能、素质按照学生的认知规律和职业成长规律，由易至难，由单一复杂的地用于各学习活动中，实现知识、技能、素质的同步提高。
先修课程：机械制图、电工电子技术、机械制造基础、机械设计基础；后续课程：电客车制动、电客车控制系统、电客车总体及走行部顶岗实习等。
二、课程目标（一）能力目标（1）掌握直流电机。
（2）掌握变压器。
（3）掌握三相异步电动机。
（4）掌握常用控制电机。
（5）掌握牵引电机。
（6）掌握常用低压电器。
（7）掌握继电器-接触器控制电路。
（二）素质目标具有良好的思想品德素质、科学文化素质、专业业务素质和身体心理素质。
具有良好的礼仪习惯和职业道德，具有敬业爱岗的工作作风，具有良好的法律意识、安全意识和环保意识。
能与他人进行良好的协调与沟通，能独立或通过团队协作完成工作任务。
三、教学内容与学时分配课程应以班级授课为主要的教学组织形式，根据单元知识内容适当设计小组学习课，采用任务驱动的方式组织教学，小组中学生进行自主性共同学习，进行信息交换，单元学习任务的安排要要遵循学生的基本认识规律和能力递进要求，由简单到复杂、由易到难设计学习任务；实践课教学根据实际条件采用现场课或多媒体虚拟现场来引导学生进入情境学习。
教学内容与学时分配如下表：教学内容与学时安排表1.学习内容必须具体化为知识点和实训项目，本课程所有知识点和实训项目连续编号2.按照学习情境/任务/项目/单元进行学时分配；3.知识点与实践项目非必需一一对应关系，可以没有实践项目，一个知识点对应一个实践项目，也可以是几个知识点对应一个实践项目或一个知识点对应多个实践项目。
电机与电气控制技术项目教程
03
CATALOGUE
电机控制实践项目
单相电机控制
简单电机控制技术
单相电机控制通常采用简单的启动和停止方式，通过开关或继电器来控制电机的 通断。适用于小型设备、家用电器等场合。
三相电机控制
复杂电机控制技术
三相电机控制技术相对复杂，通过改变三相电的相位、频率或电压来控制电机的旋转速度和方向。广泛应用于工业自动化、 电力输送等领域。
高效能电机
随着环保意识的提高和能源消耗的增加，高效能电机已成为未来发展的趋势。 这类电机在保证性能的同时，能够显著降低能源消耗和减少排放，提高能源利 用效率。
永磁同步电机
永磁同步电机具有高效率、高功率密度和低维护成本等优点，是高效能电机的 重要发展方向。随着技术的不断进步，永磁同步电机的性能和应用范围将进一 步扩大。
电机的功率和效率是衡量其性 能的重要指标，功率越高、效 率越高，电机的性能越好。
转速与转矩
电机的转速和转矩决定了其工 作能力，转速越高、转矩越大 ，电机的负载能力越强。
温升与噪音
电机的温升和噪音水平也是评 价其性能的重要因素，温升过 高或噪音过大都会影响电机的
正常工作。
电机的选择与使用
根据应用需求选择电机类型
电机与电气控制技 术项目教程
contents
目录
• 电机基础知识 • 电气控制技术基础 • 电机控制实践项目 • 电机与电气控制技术的应用 • 电机与电气控制技术的未来发展
01
CATALOGUE
电机基础知识
电机的种类与原理
直流电机
基于电磁感应原理，通过磁场和电流 相互作用产生转矩，实现电能与机械 能的转换。
课程思政教学竞赛：《电机与电气控制技术》的讲课稿
课程思政教学竞赛：《电机与电气控制技术》的讲课稿引言大家好，今天我将为大家讲授《电机与电气控制技术》这门课程。
本课程旨在帮助学生掌握电机和电气控制技术的基本原理和应用，培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
同时，我们也将通过这门课程，引导学生树立正确的思想观念和价值观，培养学生的社会责任感。
课程概述本课程主要包括以下内容：1. 电机原理：介绍电机的基本原理和工作原理，包括直流电机、交流电机和步进电机等；2. 电气控制技术：介绍电气控制系统的组成和工作原理，包括电气元件、电路设计和PLC编程等；3. 电机控制方法：介绍电机的速度控制、位置控制和力矩控制等方法；4. 应用案例分析：通过实际案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际工程中。
思政教育内容在本课程中，我们将融入思政教育的内容，培养学生的社会责任感和创新意识。
具体包括以下几个方面：1. 科技与社会：通过案例分析，让学生了解电机和电气控制技术在社会发展中的重要作用，引导学生关注科技与社会的相互影响；2. 人文关怀：引导学生了解电机和电气控制技术的应用领域，培养学生对于社会发展中的人文关怀；3. 环境保护：强调电机和电气控制技术在节能减排和环境保护方面的应用，引导学生积极参与环境保护活动；4. 创新创业：鼓励学生在研究电机和电气控制技术的同时，培养创新意识，激发创业潜力。
教学方法为了提高教学效果，我们将采用以下教学方法：1. 理论讲授：通过系统的讲解，帮助学生掌握电机和电气控制技术的理论知识；2. 实验操作：设置相关实验项目，让学生亲自动手操作，提高他们的实际操作能力；3. 案例分析：通过真实案例的分析，帮助学生将理论知识应用到实际工程中，培养他们的问题解决能力；4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和合作。
教学评估为了评估学生的研究效果，我们将采用以下评估方式：1. 课堂测验：每个章节结束后进行课堂测验，测试学生对于基本概念和原理的掌握程度；2. 实验报告：要求学生提交实验报告，评估他们的实际操作能力和问题解决能力；3. 课程论文：要求学生撰写一篇与课程内容相关的论文，评估他们的综合能力和创新能力。
《电机与电气控制技术》课程标准
《电机与电气控制技术》课程标准一、课程名称电机与电气控制技术二、适用专业机电技术应用三、参考课时64四、课程性质与任务本课程是中等职业学校电气运行与控制专业的一门核心专业课程，特点是理论和实践联系非常紧密，它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识，进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。
它不仅为后续《P1C技术应用》课程、集中实训和顶岗实习打下基础，而且为相关专业学生考取初级、中级维修电工职业资格证书做准备。
本课程的教学任务是：让学生熟悉三相异步电动机及其控制系统的基本控制电路,具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。
使学生获得电动机、常用低压电器及其应用的基本知识，掌握以电动机或其他执行电器为控制对象的生产机械的电气控制基本原理、线路及分析方法。
使学生具有举一反三的能力，提高其实践操作能力。
为提高学生全面素质，学习新的电气控制技术打下较好基础。
五、课程的基本理念现代社会对高素质技能型人才的高、新要求引起评价体系的深刻变化，中职课程应建立合理、科学的课程体系，包括知识目标、能力目标、思想教育目标等方面。
教学既要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程；既要关注学生知识、能力的水平，也要关注他们在教学活动中所表现出来的情感态度的变化。
在中职教育中，教学应建立多元化的目标，关注学生个性、潜能与可持续发展性。
注重培养学生的职业能力；建立合理、科学的评价体系。
六、课程的设计思路设计思路是采取理实一体化的教学模式，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并在学会理论知识的基础上通过实际操作，学会电动机控制的方法和电气维修的技能，发展职业能力。
课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行，同时又充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要，并融合了相关技能证书对知识、技能和态度的要求。
《电机与电气控制》课程标准
《电机与电气控制》课程标准一、课程目标本课程旨在培养学生掌握电机与电气控制的基本理论知识和实践技能，能够熟练应用电机与电气控制技术解决实际问题和故障排除。
学生应能够正确使用和维护常见的电机与电气控制设备，具备一定的职业素养和安全意识。
二、教学内容与要求1. 电机基础知识：掌握交流电机和直流电机的原理、结构、特点和应用。
2. 电气控制原理：了解常用低压电器、控制电路和控制系统的基本原理和应用。
3. 电机控制：掌握电机控制的基本原理和方法，包括变频器、伺服控制器等的应用。
4. 电气安全：了解电气安全的基本知识和操作规程，确保学生和工作人员的安全。
5. 实践技能：通过实验、实训和实习等环节，培养学生的实践技能和解决问题的能力。
三、教学安排本课程总学时数为180学时，分为理论教学和实践教学两个部分。
理论教学包括课堂讲授、案例分析、小组讨论等环节，实践教学包括实验、实训和实习等环节。
课程时间安排应充分考虑理论与实践的结合，注重学生的实践技能培养。
四、考核方式本课程的考核应注重过程考核，包括课堂表现、实验报告、实训报告和期末考试等多个方面。
考核标准应客观、公正、透明，有利于学生的综合素质和能力提升。
五、教学资源1. 教材：选择适合本课程的优秀教材，并结合实际情况选用其他相关参考资料。
2. 实验室：建立电机与电气控制实验室，提供常用电机、电气控制设备和实验器材。
3. 实训基地：与相关企业合作，建立实训基地，为学生提供实践机会和指导。
4. 多媒体资源：利用多媒体资源，如视频、图片等，丰富课堂教学内容，提高学生的学习效果。
5. 考核方式：结合多种考核方式，如面试、作业、项目成果等，全面评估学生的学习成果。
六、师资队伍本课程的教师队伍应具备电机与电气控制专业知识和丰富的教学经验，能够熟练运用现代教学方法和手段，为学生提供高质量的教学服务。
教师应具备行业背景和实践经验，能够为学生提供实践指导和企业合作机会。
七、课程特色1. 注重理论与实践的结合：本课程将理论知识与实践技能相结合，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
第3章直流电动机电机与电气控制技术经典课件工程师必备教学课程
每一台直流电机上面都有一块铭牌，上面标注各种额定 数据，说明该直流电机的型号、规格、性能，是用户合理 选择和正确使用直流电机的依据。
第3章 直流电动机
电机与电气控制技术
6.1.2 直流电机的铭牌数据
每台直流电机上面都有一块铭牌，铭牌数据是生产厂家根据 国家标准要求，设计和试验所得的一组反映电机性能的主要数 据。铭牌上标注有各种额定数据，说明该直流电机的型号、规 格、性能，是用户合理选择和正确使用直流电机的依据。
直流电动机的转速：
n Ea U I a Ra
Ce
Ce
第3章 直流电动机
电机与电气控制技术
直流电动机的转速： n
Ea
U I a Ra
Ce
Ce
若将电磁转矩公式代入上式即可得到电机转速另一形式
n
U CT
Ra CTCe 2
T
n0
CT
其中的n0为空载转速，C是一常数，反映了电机特性曲线斜
率。
n
空载电磁转矩T0是因电动机上的轴承、电刷和整流环 间的摩擦、电枢和磁系统的旋转以及铜损耗而形成的阻转 矩。空载阻转矩T0的数值可以用没有负载时的电动机功率 P0来计算。空载功率是能保持额定转速时的最低电压与电 流的乘积。
直流电动机的空载损耗P0很小，大约只是额定输出功率 的2%~3%，故空载阻转矩也为输出转矩的2%~3%。
直流电机的定子都 包含哪几部分？各 部分作用如何？
直流电机的转子都 包含哪几部分？各 部分作用如何？
电机与电气控制技术
3.2 直流电动机的工作原理
直流电动机工作原理是建立在电磁力和电磁感应的基础上。为 了便于分析问题，我们把复杂的直流电机结构用下图所示的直流 电动机简化模型来代替。
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r 1，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
三、磁场强度 H
磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁 感应强度和导磁率之比。
H
单位：
B
B ：特斯拉
：亨 / 米
H
：安 /米
磁性材料的磁性能：
B ( )
大 小
H (I)
B
B Br
Hc
H H 3. 磁滞性
1.非线性
B S
B 的单位：特斯拉（Tesla）
1 Tesla = 104 高斯
单位：韦伯
二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量
真空中的磁导率(
0 )为常数
7 （亨 / 米 ） 10
和真空中的磁导率之比，
0 4
一般材料的磁导率
称为这种材料的相对磁导率
r
r 0
2 2
结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源内、外阻抗差不多相等）。
3 ) 变压器的使用 1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）
额定电压
U1N 、 U2N
变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。
额定电流
I1N I 2 N
磁路和电路的比较（一）
磁动势
磁通
磁压降
磁 路
I N
F IN
Φ
电流
HL
I
电 路
电动势
U R
电压降
+
E
_
E
I
U
磁路与电路的比较 (二) 磁 路
基本定律 磁阻 磁感应 强度
安培环路 定律
I
N
NI F l Φ Rm B Rm S S HL
欧姆定律 电阻
0
基氏 电流定律
电 路
I + _E R
电流 强度
基氏 电压定律ຫໍສະໝຸດ l E I R I J S R S
E I U 0
4
磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 直流 励磁电流 ---- 直流磁路
交流 ---- 交流磁路
直流磁路
磁路分析
交流磁路
一.直流磁路的分析
U 直流磁路的特点: I （R 为线圈的电阻） R Φ I 一定 U一定 I
结论：原、副边电流与匝数成反比
原、副边阻抗关系（变阻抗）
u1
i1
N1 N 2
i2
RL
u2
U2 RL I2
U1 KU 2 U 2 2 2 K RL K 从原边等效： RL I1 I 2 I2 K
K RL RL
2
结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以 变比的平方。
u u R (el ) (e ) dΦ Ri N dt
一般情况下
eL e
uR
很小
Φ ：主磁通
Φ
：漏磁通
dΦ u N dt
i u
Φ
Φ
dΦ u N dt
假设 则
eL e
Φm sin t
2 fNΦm cos t
u NΦm cos t
最大值
说明：两种接法下Φm 不变， 所以铁芯磁路的设计相同
原边有两个相同绕组的电源变压器（220 / 110）， 使用中应注意的问题：
问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组（N），行不行？
答：不行（两绕组必须并绕）
U 220
i220 * 3
1 2 4
N N
i110
1,3
*
N
2,4
若两种接法铁芯中的磁通相等，则：
2
2
（2）将负载通过变压器接到信号源上。
N1 3.5 : 1 设变比 K N2
3.5 8 98 u1 RL
2
则：
Rs
i1
N1 N 2
i2
u2 RL
输出功率为：
U 50 pL 98 6.25W R R RL 100 98 L S
2.磁饱和性
根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料 （磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、永磁材料 （磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、矩磁材料（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。
3 磁路的基本定律 一. 安培环路定律（全电流律）：
磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于 通过这个闭合路径内电流的代数和.
2) 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统
变电流：电流互感器
变阻抗：电子电路中的阻抗匹配
（如喇叭的输出变压器）
变压器应用举例
发电厂
1.05万伏 升压 输电线 变电站
22万伏
降压
1万伏
降压
…
降压
实验室
仪器
380 / 220伏
降压
36伏
变压器的基本结构和工作原理
一.结构：
铁芯
i1
u1
原边 绕组
F Φ Rm 直流电路中： U I S R
直流磁路中：
Φ固定
IS固定
F随 Rm 变化 U 随 R 变化
交流磁路中磁阻 Rm 对电流的影响
电磁铁吸合过程的分析： 在吸合过程中若外加电压
Φ
i
不变, 则Φ 基本不变。
u
Rm 大 Rm 小
起动电流大 电流小
IN Φ Rm
电磁铁吸合后(气隙小） 注意：
（线圈中没有反电动势） 磁动势 F=IN 一定 磁通和磁阻成反比(Φ 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流磁路中 直流电路中 U
F
Rm
)
F
F 固定
Rm 随 Rm 变化
I E
R I随 R
E 固定
变化
二. 交流磁路的分析
交流激励 线圈中产生感应电势 电路方程：
i
u
Φ
Φ
Φ和 Φ
产生 的感应电势
U 220 Φm 4.44 f 2 N
U 220
2 4
220V：联结 2 －3 110V：联结 1 －3，2 －4
U 220 Φm 4.44 f 2 N
i10
U110
1 3 2 4
*
*
1,3
励磁
2,4
i10' N Φm
U110 Φm 4.44 f N
U110 4.44 f ( N )Φm
线圈通入电流后，产 生磁通，分主磁通和漏 磁通。 ：主磁通
i
u1
线圈
s
u2
s ：漏磁通
铁心
（导磁性能好 的磁性材料）
磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重 要材料是铁磁性材料。
2） 磁路计算中的基本物理量 （磁通密度） 一、磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 （磁力线）。
电磁铁吸合前(气隙大）
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线
圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（ Φ 随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44 fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
Φm 基本不变）
Φ
u2
i2
RL
副边 绕组
单相变压器
i1
u1
Φ
u2
i2
RL
变压器符号：
工作过程：
i1 u1
Φ
i2
u2
RL
u1 i1 Φ u2 i2
二. 工作原理
空载运行 ：原边接入电源，副边开路。 接上交流电源
u1
u1
原边电流 i1等 于励 磁电流 i10
i1
e1
Φ
e2
i10 产生磁通
（交变） 产生感应电动势
SN
变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。
额定容量
传送功率的最大能力。
S N U1N I1N U 2 N I 2 N （理想）
注意：变压器几个功率的关系
容量： S N
U1N I1N
变压器功 率因数
输出功率： P 2
U 2 I 2 cos
P 2 P 1
原边输入功率：
NI HL
总磁动势
I
N
例：
l0
NI HI H0l0
l
二.
磁路的欧姆律：
对于均匀磁路
NI HL L L S
B
令：
I N
S L
l R 称为磁阻 Rm m s
则：
F NI L Rm φ S
磁路中的 欧姆定律
注：由于磁性材料 是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性 分析，不做定量计算。
U m 2 fNΦm
有效值
Um U 4.44 fNΦm 2
i
Φ
Φ
U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
当外加电压U、频率 f 与
u
e
eL
线圈匝数N一定时， Φm 便
确定下来。根据磁路欧姆
定律 IN
Φ Rm 当 Φm
一定时磁动势IN随磁阻 Rm 的变化而变化。 交流磁路和电路中的恒流源类似
A
X a x
*
*
线圈的接法 电器使用时两种电压（220V/110V）的切换： 220V： 联结 2 －3