电机学部分课程设计任务书
电机学部分课程设计任务书
电机学课程设计任务书一、课程设计目的和要求1 目的通过设计实践，培养学生查阅专业资料、工具书或参考书，掌握现代设计手段和软件工具，并能以仿真程序及仿真结果表达其设计思想的能力。
2 要求1）搭建系统仿真电路还或者搭建实际电路；2）提供仿真系统参数，（可自行设计或使用题目提供相关参数）；3）绘制相关参数曲线；4）分析对比相关控制参数，给出相应结论。
二、原始资料1 直流开环调速（可在实验台上自行搭建）依据上图建立的直流开环调速系统仿真模型；电动机额定参数:UN =220V,IN=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，GD2=22.5N·m2。
励磁电压Uf =220Ⅴ ,励磁电流If=1.5A。
采用三相桥式整流电路,设整流器内阻R=0.05Ω。
平波电抗器Ld=20mH。
题中仅给出电动机额定参数，电源、变压器等参数必须根据电动机要求进行设计和计算。
观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的控制角a=30°，45°，60°，75°时转速、转矩和电流变化，总结开环直流调速系统特点。
2 转速闭环控制的直流调速系统（可在实验台上自行搭建）依据上图建立转速闭环控制的系统仿真模型；电动机额定参数:UN =220V,IN=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，GD2=22.5N·m2。
励磁电压Uf =220Ⅴ ,励磁电流If=1.5A。
采用三相桥式整流电路,设整流器内阻R=0.05Ω。
平波电抗器Ld=20mH。
题中仅给出电动机额定参数，电源、变压器等参数必须根据电动机要求进行设计和计算。
分别采用比例调节，比例-积分调节，带电流截止负反馈调节三种方法观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的转速响应、电压响应和电流响应变化，总结转速闭环控制直流调速系统特点。
3 直流双闭环调速系统（可在实验台上自行搭建）依据上图建立的直流双闭环调速系统仿真模型；电动机额定参数:UN =220V,IN=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，GD2=22.5N·m2。
关于电机学的课程设计
关于电机学的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电机的基本概念，掌握电机的工作原理；2. 学习并掌握不同类型电机的特点、结构及应用场景；3. 了解电机与电源、负载之间的关系，掌握基本的电机选型方法。
技能目标：1. 能够分析电机电路，并进行简单的电机控制；2. 学会使用相关工具和仪器对电机进行检测和调试；3. 能够运用所学知识解决实际电机应用中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机学学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，关注电机在节能环保方面的应用。
课程性质：电机学课程旨在让学生掌握电机的基本理论、技能和应用，培养实际操作和解决问题的能力。
学生特点：本课程面向高中年级学生，他们在物理、数学等领域已有一定基础，具备初步的分析和解决问题的能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新思维能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。
二、教学内容1. 电机的基本概念与分类：介绍电机的基础知识，包括电机的工作原理、类型及特点。
关联课本第一章内容。
- 交流电机- 直流电机- 步进电机- 无刷电机2. 电机结构与原理：分析各类电机的结构组成、工作原理及性能。
关联课本第二章内容。
- 电机磁路- 电机的电路模型- 电机的转矩与效率3. 电机控制技术：学习电机控制的基本原理和电路，掌握常见的电机控制方法。
关联课本第三章内容。
- 电机启动、制动与调速- 电机驱动电路- 电机控制策略4. 电机选型与应用：介绍电机选型原则，分析不同应用场景下的电机选型实例。
关联课本第四章内容。
- 电机与负载匹配- 电机选型依据- 电机应用案例分析5. 电机检测与维护：学习电机检测方法、维护技巧，提高实际操作能力。
关联课本第五章内容。
电机学课程设计报告
释放弹簧
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
主触点 手动闭合
动画
连杆装置
衔铁释放
自动空气断路器原理图
继电接触控制线路由一些基本控制环节组成， 下面介绍继电接触控制线路的绘制。 在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图， 它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原 理。 电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法： 1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。 2. 控制线路由主电路(被控制负载所在电路) 和控制电路 (控制主电路状态)组成。 3. 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但必须标注相同的文字符号。
2. 中间继电器
通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可 直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。 中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控 制线路。 KA 线圈 常开触头
KA
常闭触头 KA (b) 符号
中间继电器外形与符号
(a) 外形
3. 时间继电器
是从得到输入信号(线圈 通电或断电)起，经过一段时 间延时后才动作的继电器。 适用于定时控制 (1)直流电磁式 时间继电器 衔铁
桥式静触头
常开静触头 外壳
动画
号
名 称 常闭按钮 (停止按钮) 常开按钮 (起动按钮)
SB
复合按钮
4.1.3 接触器
用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。
(a) 外形
(b) 结构
交流接触器的外形与结构
4. 1.3 接触器
用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。
弹簧
~
电源
常开
常闭
线圈
铁心
衔铁
常开触头 延时闭合
电机学课程设计
电机学课程设计设计目的本课程设计旨在帮助学生深入了解电机的基本结构、原理及运转方式，掌握电机的设计方法及相关参数的计算，并运用所学知识设计并制作出一款电机模型，提升学生的实践能力和解决实际问题的能力。
设计内容理论部分基础知识回顾本部分主要复习电机的基本概念、分类、构造和工作原理，使学生对电机有一个全面的了解。
参数计算本部分主要涵盖电机绕组的导线截面积、导体长度、绕组匝数等参数的计算方法，以及磁场强度、反电势、满载转矩等参数的计算方法，并通过例题演示其应用。
磁路分析本部分主要讲解电机磁路的分析方法，包括磁路线和磁通量的计算，应用Maxwell方程组解决电机磁路问题，并通过实际案例分析电机反电势的产生原因和调节方法。
实践部分电机模型设计根据学生所学知识，设计一款电机模型，包括电机的定子、转子、绕组等部分，确定合适的参数和计算方法，并通过模型的制作和实验验证其性能。
电机控制电路设计结合实际应用，设计一款电机控制电路，实现电机转速调节、反转等功能，要求能够满足实际工程需求，并运用所学知识提高电路的效率和可靠性。
设计流程1.确定课程设计主题和目的；2.进行电机基础知识的复习和参数计算的学习；3.学习电机磁路分析的方法，分析并解决实际问题；4.设计电机模型，制作实验并验证其性能；5.设计电机控制电路，实现电机控制功能；6.总结并反思本次课程设计，提高实践能力和解决实际问题的能力。
设计成果学生将通过课程设计，掌握电机的基本结构、工作原理和设计方法，进一步提高实践能力和解决实际问题的能力。
学生将制作出一款可运转的电机模型，并实现电机控制电路的设计，达到了理论与实践相结合的目的，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
参考文献1.葛劲松等. 电机原理与设计[M]. 北京：清华大学出版社，2016.2.王正华. 电机控制技术[M]. 北京：机械工业出版社，2016.3.马赛克. 电机设计实践[M]. 北京：电子工业出版社，2017.。
华中科技大学电机学课程设计
《电机学》课程设计单绕组变极双速异步电机学院电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化班级学号U*********姓名日期2014年2月20日成绩指导教师周理兵电机学课程设计任务书（201107班-周理兵组19位同学用）2014.1.10课题：单绕组变极双速三相交流绕组设计说明：一台三相鼠笼型交流异步电动机，定子一套绕组，若采用绕组（引出线）改接变极调速实现双速运行，则称为单绕组变极双速交流绕组。
任务要求：（1）定子48槽，4/8极，采用双层叠绕组，支路数、相带和节距自选；（2）绕组引出线6根；（3）画出两种极数下对应的槽电势星型图和三相绕组联接图；（4）根据所选节距和绕组方案，分析两种极对数下气隙基波磁密关系；（5）计算两种情况下相应的绕组系数，并分析谐波情况。
***每位同学必须独立完成设计和提交报告；设计报告必须在下学期开学第一周五下午5点钟之前交到电机楼202；若设计报告出现雷同（含部分雷同），则相互雷同的同学均取消成绩目录【题目分析】 (1)【变级原理】 (1)【接线方式】 (2)【绘制槽电动势星型图】 (3)【分相】 (4)【节距的分析与确定】 (4)【绘制绕组展开图】 (5)【分析气隙基波磁密】 (8)【绕组系数与谐波分析】 (9)【小结】 (9)【题目分析】三相鼠笼型交流异步电动机，转子是鼠笼型，其相数、极对数自动与定子保持一致，异步电动机的转差率s =n 1−n n 1，又因为s 很小，这样n ≈n 1＝60f 1p。
由此可见，当极对数改变后，异步电动机的转速会发生改变。
【变级原理】参见课本《电机学（第三版）》中P262-P263有如下的变极原理。
如图1.1有一个四级电机的A 像绕组示意图，在如图的电流方向a1→x1→a2→x2下，它产生了磁动势基波级数2p=4。
如图1.2 改接，即a1与x2连接作为首端A ，x1与a2相连接，作为末端X ，则它产生的磁动势基波极数2p=2，这样就实现了单绕组变极。
电机课程设计
电机 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述电机的基本结构、工作原理及其分类。
2. 学生能够掌握电机的主要性能参数，如功率、转速、效率等。
3. 学生能够了解电机在日常生活和工业中的应用。
技能目标：1. 学生能够通过观察、实验等方法，分析电机的工作原理及其特点。
2. 学生能够运用所学知识，简单计算电机的相关性能参数。
3. 学生能够运用电机知识，解决实际生活中的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机学科的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的科学态度，提高他们分析问题、解决问题的能力。
3. 增强学生的团队合作意识，培养他们在合作中学习、交流、分享的良好习惯。
4. 培养学生的环保意识，使他们认识到电机在节能环保方面的重要性。
本课程旨在让学生通过学习电机的基本知识，掌握相关技能，培养他们运用电机知识解决实际问题的能力。
课程性质为理论联系实践，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
针对学生年级特点，课程内容以直观、生动的方式呈现，注重激发学生的学习兴趣。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生能够达到课程目标。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握电机知识，而且提高他们的科学素养和综合素质。
二、教学内容1. 电机的基本概念与分类- 介绍电机的定义、作用及其在生活中的应用。
- 分类讲解电机，如同步电机、异步电机、直流电机等。
2. 电机的工作原理与结构- 详细阐述电机的工作原理，如电磁感应、电磁力等。
- 分析各类电机的主要结构，如定子、转子、绕组等。
3. 电机性能参数与选用- 介绍电机的主要性能参数，如功率、转速、效率、扭矩等。
- 讲解如何根据实际需求选用合适的电机。
4. 电机实验与操作- 设计简单实验，让学生观察电机的工作过程，加深对电机原理的理解。
- 引导学生进行电机操作，掌握基本的使用方法和注意事项。
5. 电机在节能环保中的应用- 分析电机在节能环保方面的重要作用，如高效电机、变频调速等。
电机控制课程设计任务书(电气1)2013
课程设计任务书课程名称电机控制课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级 13电气工程及其自动化(1) 指导教师周洪等金陵科技学院教务处制2）.设计原理说明或思路：系统电路由电源电路、复位电路、位置检测电路、晶振、步进电机、按键电路、驱动电路、单片机、显示电路等组成。
中断口和键盘/显示器接口芯片8279中断口。
题目2：基于单片机的步进电机控制系统1）.设计原理图（或框图）：2）.设计原理说明或思路：步进电机最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D 转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。
目前，在数控生产等应用领域，有三分之二以上采用的是步进电机作为伺服控制系统的控制电机的。
因此，如何改善步进电机的控制方法以提高定位系统的定位精度，成为提高系统性能的关键所在。
所以本项设计，通过AT89C51 单片机及脉冲分配器(又称逻辑转换器) PMM 8713 完成步进电机各种运行方式的控制。
实现步进电机在三拍、六拍工作方式下的正反转控制、无级调速控制等功能，cpu 运行速度大为加快，提高了系统响应速度，能达到提高系统定为精度，减少响应时间，减小整体体积的目的，使得步进电机在开环控制系统里就能实现精确地控制，对改进数控机床的加工精度有重大意义。
整个系统采用模块化设计, 结构简单、可靠,通过人机交互接口可实现各功能设置,操作简单,易于掌握。
对于提高工业精密定位技术，进行产品革新、扩大生产和提高良品率和国际经济竞争力有着重要的现实意义。
采用单片机来控制步进电机，实现了软件与硬件相结合的控制方法。
用环形分配器代替软件控制，达到了对步进电机的最佳控制。
系统中采用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。
由于单片机的强大功能，还可设计大量的外围电路，键盘作为一个外部中断源，设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能，采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序，完成对步进电机的最佳控制，显示器及时显示正转、反转速度等状态。
2012级电机学课程设计任务书2 (1)
电机学课程设计任务书1. 三相同步发电机定子绕组设计及电动势计算一台三相同步发电机，f = 50Hz ，n N = 1500r/min ，定子采用双层短距分布叠绕组，q = 3，y 1/τ = 8/9，每相串联匝数N = 108，Y 连接，每极基波磁通量21 1.01510Wb Φ-=⨯，磁通密度01sin(21)21B ννθν∞==++∑。
（1） 计算绕组基本参数，画出槽电动势星形图、绕组展开图；（2） 求导体电动势瞬时值、线圈电动势瞬时值表达式，编程画出相应的电动势曲线；（3） 编程计算基波电动势、各次谐波电动势（50次以上）、相电动势和线电动势的值，并画出谐波电动势频谱图；（4） 取不同的y 1/τ值，编程计算各次谐波（50次以上）、相电动势和线电动势的值，并画出谐波电动势频谱图，并分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组对电动势波形有何影响。
2. 三相异步电机定子绕组设计及磁动势计算三相异步电动机，P N = 40kW ，U N = 380V ，I N = 75A ，定子绕组采用△连接，双层叠绕组，4极，48槽，y 1/τ = 10/12，每槽导体数为22，a=2。
（1） 计算绕组基本参数，画出槽电动势星形图、绕组展开图；（2） 求各相脉振磁动势瞬时值、三相合成磁动势瞬时值表达式，编程画出相应的磁动势曲线；（3） 编程计算单相磁动势基波和各次谐波（50次以上）的幅值，并画出谐波磁动势频谱图；（4） 编程计算三相合成磁动势基波和各次谐波（50次以上）的幅值，并画出谐波磁动势频谱图；（5） 取不同的y 1/τ值，重复（3）和（4），并分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组对磁动势波形有何影响。
3. 单相异步电动机启停、正反转、调速和制动控制系统设计 一台单相异步电动机，P N = 80W ，U N = 220V ，f N = 50Hz ，P = 2，ηN = 60%，cos φN = 0.9，n N = 1395r/min ，2相（启动绕组和工作绕组）。
机电综合课设任务书
机电一体化专业方向课程综合设计任务书项目一液体混合装置控制的模拟1.1设计任务和要求本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下。
初始状态：装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。
启动操作：按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作。
液体A阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。
搅匀电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。
液体混合装置控制的模拟实验PLC面板图如图1所示。
图1 PLC面板图此面板中，液面传感器用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A 阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅匀电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。
1.2设计方案提示本系统是顺序控制系统，可用顺序设计法进行程序编制。
项目二喷泉的模拟控制2.1设计任务和要求经常看到喷泉按一定的规律喷水或变化式样。
采用PLC控制是比较方便的。
在喷泉时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制开关，就可以改变控制方式。
按下启动按钮，喷水装置即开始工作；按下停止按钮，则停止喷水。
合上启动按钮后，按以下规律显示：1—2—3—4—5—6—7—8……如此循环，周而复始。
喷泉的模拟实验PLC面板图如图2所示。
图2 PLC面板图2.2 设计方案提示本控制系统可用步进指令或定时器指令实现程序控制。
喷泉的控制方式多样，合上启动按钮后，可按以下规律显示：1—2—3—4—5—6—7—8按顺序延时5S喷水，然后一起喷水5S，再按这样的规律继续循环下去。
电机学的课程设计
电机学的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电机的基本结构、工作原理及分类。
2. 学生能够描述并解释电机在不同应用领域的功能及作用。
3. 学生能够掌握电机的主要性能参数，并运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用电机学知识，分析并解决实际电路中电机相关问题。
2. 学生能够正确使用实验仪器，进行电机性能测试，并处理实验数据。
3. 学生能够设计简单的电机控制系统，实现电机的启动、停止和调速。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电机学，培养对物理学科的热爱和兴趣，增强探究精神。
2. 学生能够认识到电机在日常生活和国家发展中的重要作用，提高社会责任感和使命感。
3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通交流能力，形成积极向上、互帮互助的学习氛围。
课程性质：本课程为电机学基础知识课程，旨在帮助学生建立电机学的基本概念，提高解决实际问题的能力。
学生特点：初三学生具备一定的物理基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，采用讲解、实验、讨论等多种教学方法，注重理论联系实际，提高学生的知识运用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的学习积极性。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 电机的基本概念：介绍电机的定义、分类及用途，重点讲解电机在日常生活和工业中的应用。
教材章节：第一章 电机概述2. 电机的工作原理：详细讲解电机的工作原理，包括电磁感应、电磁力等基本概念。
教材章节：第二章 电机的工作原理3. 电机结构及参数：介绍电机的主要结构，如定子、转子、绕组等，以及电机的主要性能参数。
教材章节：第三章 电机结构及参数4. 电机启动、运行和调速：讲解电机的启动方法、运行特性及调速原理。
教材章节：第四章 电机启动、运行与调速5. 电机应用实例：分析电机在不同领域的应用，如家用电器、工业生产等。
2016电机学课程设计任务书及评语
3)两种设计方法进行对比。
工作计划与进度安排:
第1天：
1.布置课程设计题目及任务。
2.查找文献、资料，确立设计方案。
第2-3天：
1.安装AnsoftRMxprt软件，熟悉软件仿真环境。
2.在仿真软件环境下完成典型电机产品仿真设计，包括电机主要尺寸的选择和确定、基本性能设计、磁路计算、参数设计、起动计算等；
成绩评定表
学生姓名
班级学号
专业
课程设计题目
评
语
组长签字：
成绩
日期
20年月日
课程设计任务书
学院
自动化与电气工程
专业
电气工程及其自动化
学生姓名
班级学号
课程设计题目
典型电机产品的仿真设计-----后面加各自的小题目
实践教学要求与任务:
1)学习电机的工作原理及电机设计的相关方法，利用电机设计仿真软件AnsoftRMxprt参数设计法和利用MATLAB软件编程的传统设计方法完成典型电机产品设计；
3.利用传统设计方法进行对比
第4-5天：
1.课程设计结果验收。
2.针对课程设计题目进行答辩。
3.完成课程设计报告。
指导教师：
201年月日
专业负责人：
1年月日
学院教学副院长：
201年月日
电机学课程设计
电机与拖动课程设计报告课程名称：电机与拖动课程设计设计题目：三相异步电动机调速计算与仿真院系：电气工程系班级：1202303 设计者：孙兆晋学号：********* 同组人：李雷李煊红指导教师：***设计时间：2015.11.26—2015.12.5课程设计（论文）任务书1 原理描述1.1 三相异步电动机的调速三相异步电动机的转子转速可由下式子给出：)1(601s pf n -= （1-1） 根据上式，三相异步电动机的调速方法通常采取以下三种：（1）改变定子电压的调压调速，属于改变转差率的调速；（2）变频调速；（3）转子串电阻调速，也属于改变转差率的调速。
1.2 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的机械特性是指在定子电压、频率以及参数固定的条件下，机械轴上的转子转速n 和电磁转矩em T 之间的关系)(em T f n =。
利用等效电路可以很方便地获得各种形式的机械特性表达式。
机械特性参数表达式如下：])()[(22'212'21'22111σσπx x s r r s r U f pm T em +++= （1-2）上式给出了电磁转矩em T 与转差率s 之间的关系，若将电磁转矩em T 作为横坐标轴，转子转速n 作为纵坐标轴，并考虑到转子转速)1(1s n n -=，则可得到三相异步电动机的机械特性曲线)(em T f n =，如下图所示：图1.1 三相异步电动机的机械特性曲线1.3 改变定子电压的调压调速由式（1-2）可知，仅降低定子电压时，由于同步速1n 不变，故不同电压下的人工机械特性均通过同步运行点。
考虑到最大电磁转矩em T 和启动转矩st T 皆与定子电压的平方21U 成正比，而产生em T 所对应的临界转差率m s 与1U 无关。
根据这些特点绘出不同定子电压1U 下的人工机械如下所示：图1.2 改变定子电压1U 时的人工机械特性1.4 变频调速的原理由m w k N f E Φ=111144.4可知，要想确保主磁通不变即恒磁通m Φ调速，在变频过程中，必须采用=11/f E 常数控制。
电机学小课程设计
电机学小课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电机的基本概念，掌握电机的工作原理和分类方法。
2. 学会分析电机的主要参数，如电压、电流、功率、转速等，并了解它们之间的关系。
3. 掌握电机控制的基本方法，了解不同类型电机的应用场景。
技能目标：1. 能够正确使用电机实验设备，进行基本的电机实验操作。
2. 培养学生运用电机相关知识解决实际问题的能力，如设计简单的电机控制系统。
3. 提高学生的实验报告撰写能力，规范记录实验数据，准确分析实验结果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机学学习的兴趣，激发学生的探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作精神，学会在实验过程中相互协作，共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识，了解电机在节能环保方面的重要作用，培养学生的社会责任感。
课程性质：本课程为电机学相关课程的辅助教学，旨在通过实践操作和理论分析，帮助学生更好地理解电机学知识。
学生特点：学生处于好奇心强、动手能力逐步提高的阶段，对实验和实际应用有较高的兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过实验和案例分析，使学生在掌握电机学知识的基础上，提高实际应用能力和综合素质。
教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生提问和思考，培养学生的自主学习能力。
二、教学内容1. 电机基本概念：介绍电机的定义、分类及用途，结合教材第一章内容，让学生对电机有初步的认识。
2. 电机工作原理：详细讲解交流电机和直流电机的工作原理，以教材第二章为基础，通过图示和动画演示，帮助学生理解电机内部电磁过程。
3. 电机主要参数：分析电机的主要参数，如电压、电流、功率、转速等，结合教材第三章，让学生掌握参数之间的关系和计算方法。
4. 电机控制方法：介绍电机的基本控制方法，如开关控制、速度控制、位置控制等，以教材第四章为例，让学生了解不同类型电机的控制策略。
5. 电机实验操作：依据教材第五章内容，组织学生进行电机实验，包括启动、运行、调速等实验操作，培养学生的动手能力。
《电机学》课程教学设计 专业：电力系统自动化技术 班级：
2、与其它课程的关系
前提课程是： 《物理学》的《电磁学》 《电工技术》、《高等数学》
后续课程是：《电力拖动及自动控制》
《PLC控制技术》
3.教学理念与思路
实物演示 知识点多与学生生活经验联系着手（玩具赛车 直流电动机；汽车雨刷、玻璃升降直流电动机； 饭店应急发电机；马路施工柴油机做动力的三 相同步发电机；洗衣机、冰箱、鼓风机用单相 异步电动机） 激发学习兴趣（尊重知识、尊重人才） 不受课程限制，补充必要的知识（电机制造过 程的基座铸造、铁芯铆接等；电动机负载变化 的场合如冲床）
二、教学设计
1、教材的选取、分析与处理Байду номын сангаас
（1）、根据教学大纲选择教材 （2）、现在采用的教材及参考书有：《电机与变压器》（国家级职业教 育规划教材）、《电机及拖动》（ 21世纪高职高专规划教材 ）、 《电 机试验实训指导书》。 （3）、分析与处理 对教材十个单元做如下处理： 变压器部分虽然在《电工技术》已有讲授，但对电力系统自动化 技术专业来说，深度和广度不够，仍作为重点讲授，特殊变压器用时要 少； 三相异步电动机作为重点讲授，单相异步电动机用时要少； 三相同步电机作为重点讲授，尤其是三相同步发电机； 特种电机作一般介绍，用时要少。
直流电机（14学时）
重点：直流电机结构、原理、基本性能分析、运行及起动、调速、反转、制动 难点：直流电机基本性能分析、运行以及基本平衡方程式和机械特性方程。
导入后提出 问题／学生 先学教师后 教 讲授／演示 ／讨论
三相同步电机 （20学时）
重点：三相同步发电机工作原理、结构及应用、励磁方式、并联运行；三相同步电动机 工作原理和启动方法；三相同步电动机功率因素的调整和同步补偿机。 难点：三相同步发电机工作原理、并联运行；同步补偿机。
电机与拖动课程设计任务书
电机与拖动课程设计任务书⼀、设计题⽬：直流电机的调速设计⼆、设计任务⼀台他励直流电动机，参数如下：P N=4KW，U aN=180V，I aN=35A，n N=1450r/min，R L=0.08Ω1、⽤其拖动通风机负载运⾏，若采⽤电枢串电阻调速时，要使转速降⾄1200r/min，试设计电枢电路中的调速电阻。
2、⽤其拖动恒转矩负载运⾏，负载转矩等于电动机的额定转矩，采⽤改变电枢电压调速时，要使转速降⾄1000r/min，试设计电枢电压值。
3、⽤其拖动恒功率负载运⾏，采⽤改变励磁电流调速，要使转速增⾄1800r/min，试设计C eΦ的值。
三、设计⽬的1、通过课程设计，对所学的直流电机的⼯作原理及其调速⽅式进⾏的复习与总结，巩固所学的理论知识。
2、通过本次课程设计提⾼学⽣分析问题和解决问题的能⼒。
3、学会使⽤⽹络资源进⾏相关⽂献和资料的查找。
4、培养团队合作的精神。
四、设计计划电机与拖动课程设计共计1周内完成。
第1天查资料，熟悉题⽬；第2~4天设计⽅案分析，具体按步骤进⾏设计及编写课程设计报告；第5天准备答辩并上交课程设计报告。
五、设计要求1．设计⼯作量为按要求完成⼀份5000字左右的课程设计报告。
2．设计必须根据进度计划按期完成。
⼀、设计题⽬直流电动机制动设计⼆、设计任务⼀台他励直流电动机，参数如下：P N = 5.6kW，U N=220V，I N=31A，n N=1000r/min，电枢电阻R a = 0.4Ω，负载转矩TL=49mN ，电枢电流不能超过额定电流的2倍，忽略空载转矩T0。
1、电动机拖动反抗性负载，采⽤能耗制动停车，电枢回路应串⼊的制动电阻最⼩值是多少？若采⽤电枢反接制动停车，电阻最⼩值是多少？2、电动机拖动位能性恒转矩负载，要求以300r/min速度下放重物，采⽤倒拉反接制动运⾏，电枢回路应串⼊多⼤电阻？若采⽤能耗制动运⾏，电枢回路应串⼊多⼤电阻？3、想使电动机以n=-1200r/min速度，在反向回馈制动运⾏状态下，下放重物，电枢回路应串多⼤的电阻？若电枢回路不串电阻，在反向回馈后制动状态下，下放重物的转速是多少？三、设计⽬的1、通过课程设计，对所学的直流电机的⼯作原理及其制动⽅式进⾏的复习与总结，巩固所学的理论知识。
电机课程设计任务书
电机课程设计任务书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机的基本原理、结构、分类和性能，能够分析电机的运行特性，了解电机在工程应用中的选择和安装方法。
具体分为以下三个维度：1.知识目标：学生需要掌握电机的工作原理、主要结构、分类、性能参数等基本知识，了解电机的发展历程和应用领域。
2.技能目标：学生能够运用所学知识分析和解决电机运行中的实际问题，如电机起动、制动、调速等，具备电机故障诊断和维修的基本能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电机技术的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队合作精神，使学生认识到电机技术在现代社会中的重要作用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构、分类和性能，电机的工作特性、运行维护和故障诊断，电机在工程应用中的选择和安装方法。
具体安排如下：1.电机的基本原理和结构：介绍电机的电磁感应原理、主要结构及其功能，包括直流电机和交流电机。
2.电机的分类和性能：讲解电机的分类方法，分析不同类型电机的性能特点和应用范围。
3.电机的工作特性：研究电机转速、电流、电压等参数与负载之间的关系，了解电机在不同工况下的运行特性。
4.电机的运行维护和故障诊断：教授电机运行维护的基本原则和方法，介绍电机故障诊断的技术和工具。
5.电机在工程应用中的选择和安装：讲解电机选型的依据和原则，介绍电机安装、调试和运行维护的注意事项。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电机的基本原理、结构和性能等知识。
2.讨论法：学生针对电机运行中的实际问题进行讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析典型电机故障案例，使学生学会运用所学知识解决实际问题。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对电机原理和性能的理解。
四、教学资源本课程将充分利用校内外教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等，以支持教学内容和教学方法的实施。
电机控制系统综合课程设计任务书-2013年
《电机控制系统综合课程设计》任务书一、课程设计目的及要求通过电机控制系统综合课程设计教学环节，学习步进电动机、交流伺服电动机、三相交流异步电动机可编程序控制器控制方法和控制系统的设计方法，包括总体设计原则、硬件和软件的设计方法等；了解步进电动机等的原理结构和工作方式，掌握变频器操作使用方法及其对电动机的控制方法。
通过对电机的控制系统设计与实现，学习掌握西门子、三菱PLC和变频器的基本应用，在此过程中培养从事设计工作的整体观念,通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。
二、内容及要求：内容（任选其一）1. 内容一：机械手实训模型控制设计1）.设计内容机械手实物模型的机械结构采用滚珠丝杆、滑杆、气缸、气夹等机械部件组成;电气方面有步进电机、步进电机驱动器、传感器、开关电源、电磁阀等电子器件组成;通过PLC控制使机械手完成以下动作：1）开机复位 2）横轴前升 3）手旋转到位4）电磁阀动作，手张开 5）竖轴下降 6）电磁阀动作、手夹紧7）竖轴上升 8)横轴缩回 9）底盘旋转到位10）横轴前伸 11）手旋转 12）竖轴下降13)电磁阀动作、手张开 14）竖轴上升 15）复位气夹在电磁阀未通电动作时为夹紧状态，通电后变为张开状态。
在上述动作中，4-5和13—15之间为电磁阀通电状态。
2）。
设计要求学习PLC的原理与应用，掌握PLC的硬件接口电路设计和软件编程,设计系统硬件电路;编写控制程序，要求能实现系统工作方式；完成整个系统的软件和硬件调试，最后联机实现要求功能,并撰写设计报告.2. 内容二：多层电梯模型（6层）控制系统设计1）.设计内容多层电梯数为六层，楼层号标为“—1、1～5”。
电梯模型的电气部分有永磁低速同步电动机、变频器、PLC、欧姆龙旋转编码器、语音到站钟等组成；机械部分有框架、导轨、轿厢、配重及电梯呼盒组成.电梯的主拖动有变频器驱动同步电机实现，能够仿真实际电梯的运行速度,带有检测电梯位置的编码器能够精确检测轿厢位置，从而控制电梯的加速、减速过程。
级电气专业《电机学》课程设计指导书
级电气专业《电机学》课程设计指导书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《电机学》课程设计指导书适用专业：电气工程及自动化适用年级： 2008级指导老师：张新闻冯翼北方民族大学电信学院二○一○年九月一、课程设计的目的和作用课程设计是培养和锻炼在校学生综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。
《电机学》是电气工程及自动化专业的一门专业基础课，具有应用性、实践性较强的特点，忽视了实践环节，学生不能很好的理解所学内容。
通过设计，使学生系统、深入了解各种电机的工作原理和抽象出来的数学模型，对这门课程的认识和理解提高到一个新的水平。
通过设计实践，培养学生查阅专业资料、工具书或参考书，掌握现代设计手段和软件工具，并能以仿真程序及仿真结果表达其设计思想的能力。
通过设计，不但要培养和提高学生学习和应用专业知识的能力，而且要在实践过程中锻炼培养正确的设计思想，培养良好的设计习惯，牢固树立事实求是和严肃认真的科学工作态度。
电机学课程设计是电机学课程学习的最后一个环节，通过设计不仅可以使学生更牢固的掌握所学知识，同时也可以为后续课程的学习打下扎实的理论基础。
二、设计题目与任务设计题目的拟定原则：结合课堂理论教学的内容，针对课程设计的目的，在规定的时间内，选择符合教学、符合学生水平、符合实验室条件的课题。
本次参与课程设计的是08电气工程及自动化的学生共有60人。
设计题目（课题题目见表一）共13个。
通过2周的设计时间，在指导老师的指导下应独立完成规定的设计任务。
三、设计指导及要求本次课程设计是在指导指导老师指导下由学生独立完成。
指导指导老师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。
电机设计课设任务书1
湖南工程学院
课程设计
课程名称电机设计
课题名称三相笼型电动机电磁设计
专业电气工程
班级1391
学号201301109137
姓名刘星
指导教师石安乐、陈强
2016 年 6 月13 日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称电机设计
课题三相笼型感应电动机电磁设计
专业班级电气1391
学生姓名刘星
学号201301109137
指导老师石安乐陈强
审批
任务书下达日期2016 年 6 月13 日
任务完成日期2016 年6月24日共2周
电气信息学院课程设计评分表
指导教师签名：________________
日期：________________
注：①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；
②此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。
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电机学课程设计任务书
一、课程设计目的和要求
1 目的
通过设计实践，培养学生查阅专业资料、工具书或参考书，掌握现代设计手段和软件工具，并能以仿真程序及仿真结果表达其设计思想的能力。
2 要求
1）搭建系统仿真电路还或者搭建实际电路；
2）提供仿真系统参数，（可自行设计或使用题目提供相关参数）；
3）绘制相关参数曲线；
4）分析对比相关控制参数，给出相应结论。
二、原始资料
1 直流开环调速（可在实验台上自行搭建）
依据上图建立的直流开环调速系统仿真模型；
电动机额定参数:U
N =220V,I
N
=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，
GD2=22.5N·m2。
励磁电压U
f =220Ⅴ ,励磁电流I
f
=1.5A。
采用三相桥式整流电路,
设整流器内阻R=0.05Ω。
平波电抗器Ld=20mH。
题中仅给出电动机额定参数，电源、变压器等参数必须根据电动机要求进行设计和计算。
观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的控制角a=30°，45°，60°，75°时转速、转矩和电流变化，总结开环直流调速系统特点。
2 转速闭环控制的直流调速系统（可在实验台上自行搭建）
依据上图建立转速闭环控制的系统仿真模型；
电动机额定参数:U
N =220V,I
N
=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，
GD2=22.5N·m2。
励磁电压U
f =220Ⅴ ,励磁电流I
f
=1.5A。
采用三相桥式整流电路,
设整流器内阻R=0.05Ω。
平波电抗器Ld=20mH。
题中仅给出电动机额定参数，电源、变压器等参数必须根据电动机要求进行设计和计算。
分别采用比例调节，比例-积分调节，带电流截止负反馈调节三种方法观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时的转速响应、电压响应和电流响应变化，总结转速闭环控制直流调速系统特点。
3 直流双闭环调速系统（可在实验台上自行搭建）
依据上图建立的直流双闭环调速系统仿真模型；
电动机额定参数:U
N =220V,I
N
=136A,Nn=1460r/min，四极，Ra=0.21Ω，
GD2=22.5N·m2。
励磁电压U
f =220Ⅴ ,励磁电流I
f
=1.5A。
采用三相桥式整流电路,
设整流器内阻R=0.05Ω。
平波电抗器Ld=20mH。
题中仅给出电动机额定参数，电源、变压器等参数必须根据电动机要求进行设计和计算。
设计指标为：电流超调量不大于5%，空载起动到额定转速时的转速超调量不
大于10%，过载倍数λ为1.5，电流反馈滤波时间常数Toi=0.002s，转速反馈滤波时间常Ton=0.01s。
取转速调节器和电流积分限幅值为12Ⅴ ,输出限幅值为10V，额定转速时转速给定un*为10Ⅴ。
仿真观察系统的转速、电流响应和设定参数变化对系统响应的影响。
总结该系统特点。
4 转速电流闭环控制直流PWM-M可逆系统
搭建上图转速电流闭环控制直流PWM-M可逆系统仿真模型；
电动机额定参数:U
N =110V,I
N
=2.9A,Nn=2400r/min，电枢电感60.4mH，Ra=3.4
Ω，GD2=0.014kg·m2。
励磁电压U f=110Ⅴ ,励磁电流I f=0.5A。
模型中PWM调制采用双极式控制模块，也可采用单极式控制模块，转速调节器，电流调机器等相关参数，如下表所示：
仿真观察系统的转速、电流响应和设定参数变化对系统响应的影响。
总结该系统特点。
5 三相异步电机接额定电压直接启动仿真
电机参数如下：额定功率2.2kW，额定线电压380V，额定频率50Hz，额定转速1423rpm，定子电阻为3.478Ω，定子漏感为0.01254H，转子电阻为2.546Ω，转子漏感为0.01226H，励磁电感为0.3329H，转动惯量为0.0131，极对数为2。
仿真观察系统的转速、电流和电磁转矩，并绘制电机转矩-转速特性曲线。
总结该系统特点。
6 绕线式异步电机串电阻调速系统仿真
上图是绕线式异步电动机转子串电阻系统的原理图。
转子绕组分别串联了R1和R2二级电阻，开关K3和K4接通则切除电阻R2,开关K1和K2接通时转子绕组三相短接，因此电动机可以得到转子绕组短接、串联电阻R1和串联电阻(R1+R2)情况下的三种速度。
绕线式异步电动机通过转子串电阻也可以限制电动机起动电流。
电机参数如下变所示：
设调速电阻R1=R2=5Ω，起动1.5s时接通开关K3和K4，切除三相电阻R2；3s 时接通开关K1和K2，切除全部转子电阻。
观察电机转速、转矩、转子电流和定子电流，总结该系统特点。
8 恒压频比控制调速系统仿真
建立恒压频比控制调速系统模型，如下图所示：
电机参数如下图：
在给定频率50Hz、电机空载起动、4s时加负载70N·m，观察系统频率给定曲线，逆变器输出线电压、转速上升曲线和转矩响应，并总结分析系统特点。
三、设计成果
课程设计说明书 1 份。
（课程设计说明书需给出计算过程，设计过程，仿真参数，仿真结果对比应在一张图表中。
）。