直流电机电机和拖动基础第三版林瑞光主编
电机及拖动基础教程第三版下册课程设计 (2)
电机及拖动基础教程第三版下册课程设计1. 课程简介《电机及拖动基础教程》是一本以工程应用为导向的电机及拖动领域基础教材,分上下两册。
本课程设计为下册,主要涵盖了直流电机、交流电机、步进电机和拖动控制等内容。
通过本课程的学习,学生将了解电机运行的基本原理、掌握电机的基本参数、能够进行电路结构设计和系统控制等。
2. 教学目标通过本课程的学习,学生应达到以下目标:•掌握直流电机的原理和基本参数;•了解交流电机的原理和调速方法;•熟悉步进电机的特点和驱动方式;•理解拖动控制的基本原理和实现方法;•能够进行电机控制系统设计和调试。
3. 教学内容本课程内容主要包括以下几个方面:3.1 直流电机•直流电机的原理和基本参数;•直流电机的特性曲线和控制方式;•直流电机的电路控制和实现方法。
3.2 交流电机•三相异步电机的原理和基本参数;•交流电机的原理和控制系统;•交流电机的调速方法和控制。
3.3 步进电机•步进电机的特点和驱动方式;•步进电机的控制系统和实现方法;•步进电机在精密位置和速度控制领域的应用。
3.4 拖动控制•拖动控制的基本原理和实现方法;•拖动控制系统的控制方式和算法;•拖动控制系统的应用案例分析。
4. 教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法,将理论知识与实际应用相结合,注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
具体教学方法包括:•理论课堂授课:通过讲授相关理论知识,让学生掌握电机的原理和基本参数。
•实验教学:通过实验操作,让学生学习电机的控制系统设计和调试技能。
•课程论文:要求学生以自己所学的知识,编写有关电机控制系统设计和实现的论文,提高学生的文献检索和分析能力。
•团队项目:让学生组成小组,设计实现一个电机控制系统,以提高学生团队协作和解决问题的能力。
5. 教学评估本课程的评估将分为两个方面:•学生平时成绩占40%,包括参加课堂讨论、实验报告、课程论文和团队项目等。
•期末考试占60%,主要考察学生成果达到的实际学习效果。
电机与拖动基础第三版林瑞光答案
电机与拖动基础第三版林瑞光答案【篇一:10《电机与电力拖动基础》教学大纲】txt>electric machinery and drive课程代码: d1081060总学时〔理论+实践〕: 51+0 学分:3 课程性质:学科基础课课程类别:必修课先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《电路分析基础》面向专业:电气工程及其自动化专业开课学科:检测技术及自动化装置开课二级学院:机电工程学院执笔:陈卫民审校:钱晓耀一、课程的地位与任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课,其主要任务是学生通过本课程的学习获得电机与拖动的基本理论知识,使学生掌握常用的交直流电机、变压器、控制电机等的基本结构,工作原理和运行特性;电机拖动系统的静态、动态特性;初步掌握不同电动机的调速方法和技术指标;并能了解一些电机及拖动系统的发展方向。
二、课程主要内容与基本要求了解电力拖动系统的组成及发展过程;电力拖动系统的应用领域;电机、电机拖动的基本概念;了解本课程的专业地位和特点。
掌握直流电机的基本工作原理和结构;了解电枢绕组的最基本形式;理解直流电机的磁场及电枢反应;掌握直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率的三个基本方程式及他〔并〕励直流电动机的工作特性。
掌握电力拖动系统的运动方程式;掌握生产机械的转矩特性、他励直流电动机机械特性、电力拖动系统的稳定运行条件;理解他励直流电动机的起动方法、制动及制动方式的选择;掌握他励直流电动机的调速方法;了解评价调速方法的主要指标、调速方法与负载性质的配合;了解他励直流电动机过渡过程的一般分析方法。
了解变压器的应用、分类;掌握变压器的基本工作原理、额定值;掌握单相变压器的空载运行时的物理状况、变化、空载电流;掌握空载运行时的电势平衡方程、空载运行是的等效电路和向量图;掌握单相变压器负载运行时的物理状况、基本方程、折算法、等效电路和向量图;理解变压器参数的空载实验、短路实验;理解变压器的工作特性;理解三相变压器及其它用途的变压器。
电机与拖动技术基础篇第三版课程设计
电机与拖动技术基础篇第三版课程设计课程背景电机和拖动技术是机械、电气等领域必不可少的基础技术之一。
随着科技进步和各行业的发展,对电机和拖动技术的需求越来越高,掌握该技术将有助于学生在就业市场上获得更广阔的发展空间。
本课程拟帮助学生了解电机和拖动技术的基本原理,掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用,培养学生的实际应用能力。
课程目标•了解电机的工作原理;•掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用;•学会对电机进行检修、维修和故障排除;•熟悉拖动技术的基本原理;•学会拖动技术的控制;•锻炼学生的实际操作能力和应用能力。
教学内容章节内容第一章电机概述第二章电机的分类第三章电机的特性第四章电机的调速章节内容第五章电机的制动第六章电机的检修与维修第七章拖动技术概述第八章拖动技术的控制第九章案例分析教学方法•理论课程:通过讲述基本原理、应用技巧和经验的方法,教会学生掌握基本理论知识和应用技能;•实践课程:通过实验、模拟等实际操作,让学生在实践中掌握技能,提高操作技能和应用能力;•课程辅导:给予同学们必要的课后辅导。
对于理解不透彻、技能操作不熟练等问题,提供及时的指导和帮助。
课程要求•理论课程的考核方式:闭卷笔试;•实践课程的考核方式:开放式操作考试;•每个同学必须参加所有的课堂和实验;•勤奋认真学习,提高研究与应用能力;•遵守课堂纪律,行为规范。
教材和参考书目•电机与拖动技术基础篇,第三版,李华山主编•电机原理与应用,裘德·哈齐文,高道明著•电机技术,蔡诚华主编•电机控制技术,贺亚平主编实验设备和材料编号实验设备数量1 单相感应电机实验装置1台2 三相异步电动机实验装置1台3 直流电动机实验台1台4 电机综合性能测试仪1台5 变频调速实验装置1台6 电机故障模拟排除实验装置1台7 拖动控制实验台1台8 实验用电器元件若干课程进度安排•第一周:电机概述、电机的分类、电机的特性;•第二周:电机的调速、电机的制动、电机的检修与维修;•第三周:拖动技术概述、拖动技术的控制;•第四周:案例分析与答疑。
电机与拖动第三版教学设计
电机与拖动第三版教学设计引言电机与拖动技术是现代工业及机械领域最基本技能之一,通过教学,可以让学生对于机电一体化系统的原理和基本操作有更深刻的理解,将来在企业和实践中能够运用所学知识解决实际问题。
本教学设计旨在介绍电机与拖动课程的教学内容、课程目标、课程评价以及教学方法和媒体的使用等方面。
课程目标本课程的主要目标是让学生了解电机和拖动的原理及应用,掌握电机和拖动的基本参数和控制方法,具备分析和设计电机、拖动系统的能力,同时具有一定的实验操作能力和数据分析能力。
教学内容1.电机控制基础–电机的分类–电机的基本结构和工作原理–电机的效率和功率–电机的调速方法2.拖动系统基础–需求信号与执行器–机械传动与机构设计–方案选择和系统评价3.应用实例–基于PLC的电机控制实例–机械传动的设计与实验–拖动系统的分析与检测教学方法本课程教学的核心是理论与实践相结合,坚持以问题为导向、以实验为基础,以工程实例为背景,对电机和拖动技术加以分析和设计。
具体的教学方法包括:1.理论教学法讲述电机和拖动的基本原理和知识,通过教学案例,讲述电机和拖动的应用领域和技术现状,同时结合实际案例,让学生更好地理解课程内容。
2.实验教学法在实验室或工厂现场进行课程实验教学,学生通过实验来观察并分析电机、拖动系统的性能和特点,进一步掌握知识,培养分析和解决实际问题的能力。
3.工程应用教学法通过案例教学和探究式教学,以实际工程问题为切入点,引导学生运用所学知识分析和解决工程实际问题,加深对电机和拖动技术的理解。
评价方式本课程的评价方式主要包括考核和实践两个方面。
1.考核考核内容包括平时成绩和期末考试成绩。
其中平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。
考核内容包括课堂及实验报告、作业和出席情况等。
2.实践实践的形式包括实验室实践和实际工程实践。
其中实验室实践主要是针对电机和拖动系统的操作和数据采集,实际工程实践主要是针对实际工程问题的解决能力。
电机与拖动基础(第3版 - 习题解答)
电机与拖动基础第一章电机的基本原理 (1)第二章电力拖动系统的动力学基础 (6)第三章直流电机原理 (12)第四章直流电机拖动基础 (15)第五章变压器 (30)第六章交流电机的旋转磁场理论 (41)第七章异步电机原理 (43)第八章同步电机原理 (50)第九章交流电机拖动基础 (60)第十章电力拖动系统电动机的选择 (72)第一章 电机的基本原理1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系,并列出其基本物理规律与数学公式。
答:电与磁存在三个基本关系,分别是(1)电磁感应定律:如果在闭合磁路中磁通随时间而变化,那么将在线圈中感应出电动势。
感应电动势的大小与磁通的变化率成正比,即tΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定,式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。
(2)导体在磁场中的感应电动势:如果磁场固定不变,而让导体在磁场中运动,这时相对于导体来说,磁场仍是变化的,同样会在导体中产生感应电动势。
这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出Blv e =而感应电动势的方向由右手定则确定。
(3)载流导体在磁场中的电磁力:如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体,则会在载流导体上产生一个电磁力。
载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关,当导体与磁力线方向垂直时,所受的力最大,这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l以及通电电流i 成正比,即Bli F =电磁力的方向可由左手定则确定。
1-2 通过电路与磁路的比较,总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系(如电阻与磁阻),请列表说明。
答:磁路是指在电工设备中,用磁性材料做成一定形状的铁心,铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多,铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合,这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。
而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电回路,也可以说电路是电流所流经的路径。
磁路与电路之间有许多相似性,两者所遵循的基本定律相似,即KCL:在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束;KVL:在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律;另外,磁路与电路都有各自的欧姆定律。
直流电机拖动--《电机与拖动基础》-第三版-林瑞光-主编
CeN n Ra Rz
制动瞬间 工作点
B
n n0
制动过程 工作段
电动机电动状 态工作点
A Ra
Ra RZ
电动机拖动反抗性 负载,电机停转。
0
TL
T
C
若电动机 带位能性 负载,稳定
工作点
改变制动电阻R 的Z 大小可以改变能耗制动特性曲线的斜率,从 而可以改变制动转矩及下放负载的稳定速度。 R越Z小,特性曲线的 斜率越小,起始制动转矩越大,而下放负载的速度越小。
1、电枢串电阻时的人为特性
保持UUN,Φ 不 变Φ ,N 只在电枢回路中串入电阻 的人为R特 性
nCU eΦ NNC Rea C M R Φ 2 NT
n
n0 特点:1)n 0 不变,β 变大;
2) 越β 大,特性越软。
Ra
Ra R
T
2、降低电枢电压时的人为特性
保持RRa,Φ 不变Φ ,N只改变电枢电压时的人为特性:
375 dt
(TTZ) 称为动负载转矩,把
TZ
称为静负载转矩.
二、运动方程式中转矩正、负号的规定
首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方 向,然后规定:
(1)电磁转矩 T与转速 的n正方向相同时为正,相反时为负。
(2)负载转矩
T
与转速
Z
的n正方向相同时为负,相反时为正。
(3)惯性转矩
GD 2 375
n U Ra T
CeΦN CeCMΦ2 N
n
n0
n 01
特点:1)n 随0 U变化, 不β 变; 2) 不U同,曲线是一组平行线。
U1 UN
UN U1
T em
3、减弱励磁磁通时的人为特性
电机与拖动基础(第3版 - 授课教案)
电机与拖动基础(授课教案)2017年10月课程基本信息注:课程类别分为公共基础课、学科基础课、专业必修课、专业选修课和实践教学环节。
授课教案授课时间第周,星期,第节;第1次课章节名称绪论、第一章电机的基本原理(第1节)授课方式课堂讲授(√);实验课();习题课();讨论课();其他()教学时数 2授课方法和手段多媒体讲解、举例讲解、模型讲解教学目的要求1)了解电机与拖动的历史、现状与发展情况。
2)了解本课程的性质、任务和学习要求、学习方法。
3)深入理解电磁感应原理以及相关的电磁感应定律。
4)掌握电机中常用的基本定律以及铁磁材料的分类、特性。
教学内容纲要绪论第1节电磁感应原理教学重点难点重点:安培环路定律和磁路的欧姆定律难点:铁磁材料的磁化曲线教学过程设计先介绍电机与拖动的历史,通过引用应用实例,说明电机拖动系统的作用,提高学生的学习兴趣。
再结合中学物理学电与磁的基本知识,介绍电磁感应原理,以及“电生磁,磁生电,电磁生力”的基本规律。
作业、讨论及辅导思考题:1-1、1-2课后小结了解电机与拖动的历史、现状与发展情况。
了解本教材内容、课程性质、学习目的和学习方法。
掌握电机中常用的基本定律,以及铁磁材料的分类、特点。
注意磁路与电路的区别与联系。
章节名称第一章电机的基本原理(第2、3、4节)授课方式课堂讲授(√);实验课();习题课();讨论课();其他()教学时数 2授课方法和手段多媒体讲解、举例讲解、模型讲解、视频讲解教学目的要求1)掌握机电能量转换基本原理。
2)了解电机的基本结构与工作原理。
3)深入理解电磁感应原理以及相关的电磁感应定律。
教学内容纲要第2节机电能量转换基本原理第3节电机的基本结构与工作原理第4节电机的能量损耗与发热教学重点难点重点:电机的结构和共性问题难点:电磁转矩一般表达式的推导教学过程设计首先通过一个简单的电磁装置,介绍机电能量转换的基本原理。
然后通过网络视频,介绍一种电机的结构,引申出电机结构的共同特点及工作原理。
电机与电力拖动(第三版)习题参考答案
《电机与电力拖动》(第三版)习题参考答案第1章思考题和习题一、填空题1.直流电动机主磁极的作用是产生,它由和两大部分组成。
气隙磁场、主磁极铁心和主磁极绕组2.直流电动机的电刷装置主要由、、、和等部件组成。
电刷、刷握、刷杆、刷杆架、弹簧、铜辫3.电枢绕组的作用是产生或流过而产生电磁转矩实现机电能量转换。
感应电动势、电枢电流4.电动机按励磁方式分类,有、、和等。
他励、并励、串励、复励5.在直流电动机中产生的电枢电动势Ea方向与外加电源电压及电流方向,称为,用来与外加电压相平衡。
相反、反电势6.直流电动机吸取电能在电动机内部产生的电磁转矩,一小部分用来克服摩擦及铁耗所引起的转矩,主要部分就是轴上的有效转矩,它们之间的平衡关系可用表示。
输出、电磁转矩=损耗转矩+输出转矩二、判断题(在括号内打“√”或打“×”)1.直流发电机和直流电动机作用不同,所以其基本结构也不同。
(×)2.直流电动机励磁绕组和电枢绕组中流过的都是直流电流。
(×)3.串励直流电动机和并励直流电动机都具有很大的启动转矩,所以它们具有相似的机械特性曲线。
(×)4.电枢反应不仅使合成磁场发生畸变,还使得合成磁场减小。
(√)5.直流电机的电枢电动势的大小与电机结构、磁场强弱、转速有关。
(×)6.直流电动机的换向是指电枢绕组中电流方向的改变。
(√)三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1.直流电动机在旋转一周的过程中,某一个绕组元件(线圈)中通过的电流是( B )。
A.直流电流B.交流电流C.互相抵消,正好为零2.在并励直流电动机中,为改善电动机换向而装设的换向极,其换向绕组( B )。
A.应与主极绕组串联B.应与电枢绕组串联C.应由两组绕组组成,一组与电枢绕组串联,另一组与电枢绕组并联3.直流电动机的额定功率P N是指电动机在额定工况下长期运行所允许的( A )。
A.从转轴上输出的机械功率B.输入电功率C.电磁功率4.直流电动机铭牌上的额定电流是。
直流电机电机和拖动基础第三版林瑞光主编
额定转速 nN 在额定电压下,运行于
第1章 直流电机
此外,电机铭牌上还标有其它数据,如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时,所有物理量与额定值相同——电机运行于 额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行;运 行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电 机浪费,而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好 运行于额定状态或额定状态附近,此时电机的运行效率、工 作性能等比较好。
第1章 直流电机
当电枢旋转到右图所示位臵时 原N极性下导体ab转到S极 下,受力方向从左向右,原S 极下导体cd转到N极下,受力方 向从右向左。该电磁力形成逆 时针方向的电磁转矩。线圈在 该电磁力形成的电磁转矩作用 下继续逆时针方向旋转。 与直流发电机相同,实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈, 磁极也并非一对。
4)电枢电动势等于支路感应电动势;
5)电枢电流等于两条支路电流之和。
第1章 直流电机
1.3 直流电机的磁场
在介绍直流电机的空载磁场之前,我们先来了解一下直流 电机是如何建立磁场的。 一、直流电机的励磁方式: 即:我们要看一下直流电机是如何给他的 励磁绕组通电的。 直流电机的励磁方式可分为:他励、并励、串励和复励。
极靴 几何中性线
极身
(a)气隙形状
第1章 直流电机
空载时的气隙磁通密度为 一平顶波,如下图(b) 所示。
空载时主磁极磁通的分 布情况,如右图(c) 所示。
第1章 直流电机
为了感应电动势或产生电磁转 矩,直流电机气隙中需要有一定量 的每极磁通 0 ,空载时,气隙磁 通 0 与空载磁动势 F f 0 或空载励磁 电流 I f 0 的关系,称为直流电机的空 载磁化特性。如右图所示。
电机及拖动基础教程第三版下册教学设计
电机及拖动基础教程第三版下册教学设计课程背景本教学设计是针对电机及拖动基础教程第三版下册的课程内容,旨在帮助学生深入了解电机及拖动的基础知识和应用,并在实践中提高自己的动手能力和解决问题的能力。
该课程适合电气自动化专业学生以及对电机及拖动有兴趣的学生进行学习。
教学目标通过本教学设计的全面学习和实践,学生将获得以下知识和技能:•理解电机及拖动的基本原理和分类;•掌握电机及拖动的常用控制方法和调试技巧;•熟悉电机及拖动系统的设计和运行过程,并具备一定的应用能力;•培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。
教学内容本教学设计的主要内容包括以下几个部分:第一部分:电机基础知识1.电机的基本结构及分类;2.电机的基本原理和动作原理;3.磁场理论及应用;4.电动机性能参数及其意义;5.电机控制方法及应用。
第二部分:拖动基础知识1.拖动控制系统概述;2.拖动系统构成及其功能;3.拖动控制的基本概念和控制方法。
第三部分:电机控制系统设计1.电机控制系统设计的基本原理及步骤;2.电机控制系统设计的软硬件设计;3.电机控制系统的调试方法和技巧;4.电机控制系统的数据采集和处理。
第四部分:实例分析与综合实践1.电机驱动控制系统设计实例分析;2.电机驱动控制系统综合实践;3.电机驱动控制系统实践结果分析和总结。
教学方法本教学设计采用多种教学方法,包括课堂讲授、案例分析、实验演示、讨论研究等,以提高学生的对知识的理解和掌握程度,从而培养学生的实际应用能力和解决问题能力。
教学评价本教学设计的评价标准包括能力素质考核和实验报告,主要考察学生在理论学习和实践操作过程中的实际能力和技能水平。
能力素质考核主要包括考试和作业两种形式,实验报告主要考察学生的实践操作能力和结果分析能力。
结语电机及拖动基础教程第三版下册是一门重要的课程,通过本教学设计的深入学习和实践,将对学生未来的工作和学习产生积极的影响和帮助。
同时,也需要学生们自身的努力和实践,才能真正实现将知识转化为实践能力的目标。
2023年机电技术教育专业考研书目
2023年机电技术教育专业考研书目2023年机电技术教育专业考研书目2023年机电技术教育专业考研书目主要包含以下方面的内容:机电基础知识、电机与传动、数控技术、机器人技术、测量技术、工程设计、自动控制技术、教育学、教育心理学、教育评估等。
1. 机电基础知识1)《机械设计基础》(第四版)作者:陈传明出版社:清华大学出版社2)《机械制造工艺基础》(第二版)作者:陈传明出版社:清华大学出版社3)《机械原理》(第五版)作者:陈传明出版社:清华大学出版社2. 电机与传动1)《电机与拖动》(第三版)作者:刘晓霞出版社:中国电力出版社2)《交流传动基础》(第二版)作者:吴吕萍出版社:电子工业出版社3)《电机控制技术》(第二版)作者:姚奕民出版社:机械工业出版社3. 数控技术1)《数控系统与编程》(第三版)作者:黄伟出版社:清华大学出版社2)《数控车床编程与操作》作者:刘洪波出版社:北京航空航天大学出版社3)《数控龙门加工中心编程与操作》出版社:北京航空航天大学出版社4. 机器人技术1)《机器人学基础》(第二版)作者:宫峰著出版社:清华大学出版社2)《工业机器人技术》作者:赵驰出版社:北京航空航天大学出版社3)《机器人运动控制》作者:谷建芳出版社:机械工业出版社5. 测量技术1)《机械测量技术与自动检测》(第二版)作者:谷建芳出版社:机械工业出版社2)《现代测量技术》(第三版)出版社:科学出版社3)《电子测试技术基础》(第二版)作者:林永华出版社:高等教育出版社6. 工程设计1)《机械结构设计》(第三版)作者:林元炯出版社:科学出版社2)《机械工程设计》(第七版)作者:陈传明出版社:清华大学出版社3)《机械设计CAD自学教程》(第四版)作者:李名伟出版社:机械工业出版社7. 自动控制技术1)《现代自动控制技术》(第四版)出版社:高等教育出版社2)《自动控制原理》(第七版)作者:袁亚湘出版社:高等教育出版社3)《电气控制与PLC应用》作者:张丽芳出版社:机械工业出版社8. 教育学1)《教育学概论》(第四版)作者:邱学强出版社:高等教育出版社2)《教育心理学基础》(第五版)作者:戴其栋出版社:人民教育出版社3)《高等教育研究方法》作者:范绪刚9. 教育评估1)《教育评价基础》作者:李炜出版社:高等教育出版社2)《教育评价研究》作者:马金涛出版社:浙江大学出版社3)《教育评价中的量化与质性方法》作者:赵玉珍出版社:山东教育出版社以上就是2023年机电技术教育专业考研书目,考生可根据自身情况选择合适的书籍进行备考。
电机及拖动第三版教学设计
电机及拖动第三版教学设计一、前言电机及拖动是机械工程专业的一门基础课程,是现代机械工程的重要组成部分。
本课程旨在介绍电机的基本原理、类型和应用,以及拖动的理论和设计应用。
本文档是电机及拖动第三版的教学设计,旨在帮助教师了解该课程的教学目标、教学内容和教学方法。
二、教学目标电机及拖动课程的主要目标是培养学生对电机的基本原理、结构和应用的了解,以及对拖动的理论和应用的掌握。
具体的教学目标如下:1.了解电机的基本组成部分和工作原理;2.了解常见的电机类型、性能和应用;3.熟悉用于电机控制的电力电子设备;4.掌握拖动系统的基本原理和设计方法。
三、教学内容电机及拖动课程的教学内容主要包括以下几个方面:1. 电机的基本结构和原理本部分主要介绍电机的基本构造和工作原理。
内容包括电机的基本构造、电磁学原理、运行特性和调速控制等。
2. 常见电机的类型及应用本部分主要介绍常见的电机类型、性能和应用。
内容包括直流电机、交流电机、步进电机、无刷直流电机等常见电机的特点和应用。
3. 电力电子设备在电机控制中的应用本部分主要介绍电力电子设备在电机控制中的应用。
内容包括半导体器件、交、直流变频器、软启动等电力电子设备的原理和应用。
4. 拖动系统的基本原理和设计本部分主要介绍拖动系统的基本原理和设计。
内容包括拖动系统的组成、性能和特点以及如何设计一个拖动系统等。
四、教学方法电机及拖动课程的教学方法主要包括以下几个方面:1. 主讲法电机及拖动课程采用主讲法作为主要的教学方法。
通过零散的知识点和故事式的讲解,便于学生更好地理解并记忆。
2. 分组讨论教师可以将学生分成若干小组,让他们在小组内讨论课程中的问题和疑难,然后各小组向全体进行汇报。
这种方法可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习效果。
3. 实验教学课程中的实验教学是非常重要的一种教学方法,它可以帮助学生更好地理解和掌握电机及拖动的原理。
课程中,教师可以设计一些有意义的实验,让学生在实验中学习、实践和探索。
电机与拖动基础(第三版) 直流机习题
1. 串励直流电动机在电源反接时,电枢电流方向 ,磁通方向 ,转速n 的方向 。
答:反向,反向,不变。
2. 并励直流电动机,当电源反接时,其中I a 的方向 ,转速方向 。
答:反向,不变。
1. 在直流电机中,公式n C E e a Φ=Ф和a T I C T Φ=中Φ指的是 :A :每极合成磁通 ,B :所有磁极的总磁通,C :主磁通每极磁通 ,D :以上都不是 。
答:A2. 起动直流电动机时,磁路回路应 电源。
A ;与电枢回路同时接入,B :比电枢回路先接入,C :比电枢回路后接入。
答:B3. 若并励直流发电机转速上升20%,则空载时发电机的端电压U 0将 。
A :升高20% B :升高大于20% C :升高小于20% D :不变答:B4. 直流电动机的额定功率指 。
A,转轴上吸收的机械功率; B,转轴上输出的机械功率C,电枢端口吸收的电功率 D,电枢端口输出的电功率。
答:B判断题:1. 直流电机主磁通既链着电枢绕组又链着励磁绕组,因此这两个绕组中都存在着感应电势。
( ) 答:错2. 他励直流电动机降低电源电压调速与减小磁通调速都可以做到无级调速。
( ) 答:对3. ★直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。
( ) 答:错4. 直流电机的转子转向不可改变。
( ) 答:错5. 同一台直流电机既可作发电机运行,由可作电动机运行。
( ) 答:对问答题:1. 一台并励直流电动机原运行于某一a I 、n 、E 和em T 值下,设负载转矩2T 增大,试分析电机将发生怎样的过渡过程,并将最后稳定的a I 、n 、E 和em T 的数值和原值进行比较。
答 直流电动机稳定运行时,02T T T em +=,2T 增大后,02T T T em +<,从而使得n 下降。
由n C E E Φ=知,E 下降,而aa R E U I -=,因此,a I 上升。
a T em I C T Φ=,故em T 上升。
电机与拖动基础(第3版 - 习题解答)
电机与拖动基础第一章电机的基本原理 (1)第二章电力拖动系统的动力学基础 (6)第三章直流电机原理 (12)第四章直流电机拖动基础 (15)第五章变压器 (30)第六章交流电机的旋转磁场理论 (41)第七章异步电机原理 (43)第八章同步电机原理 (50)第九章交流电机拖动基础 (60)第十章电力拖动系统电动机的选择 (72)第一章 电机的基本原理1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系,并列出其基本物理规律与数学公式。
答:电与磁存在三个基本关系,分别是(1)电磁感应定律:如果在闭合磁路中磁通随时间而变化,那么将在线圈中感应出电动势。
感应电动势的大小与磁通的变化率成正比,即tΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定,式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。
(2)导体在磁场中的感应电动势:如果磁场固定不变,而让导体在磁场中运动,这时相对于导体来说,磁场仍是变化的,同样会在导体中产生感应电动势。
这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出Blv e =而感应电动势的方向由右手定则确定。
(3)载流导体在磁场中的电磁力:如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体,则会在载流导体上产生一个电磁力。
载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关,当导体与磁力线方向垂直时,所受的力最大,这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l以及通电电流i 成正比,即Bli F =电磁力的方向可由左手定则确定。
1-2 通过电路与磁路的比较,总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系(如电阻与磁阻),请列表说明。
答:磁路是指在电工设备中,用磁性材料做成一定形状的铁心,铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多,铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合,这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。
而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电回路,也可以说电路是电流所流经的路径。
磁路与电路之间有许多相似性,两者所遵循的基本定律相似,即KCL:在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束;KVL:在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律;另外,磁路与电路都有各自的欧姆定律。
电机与拖动基础(第3版 - 教学大纲)
《电机与拖动基础》课程教学大纲一、课程名称1. 中文名称:电机与拖动基础2. 英文名称:Electrical Machine and Drive Foundation3. 课程号:二、学时总学时56 学时,其中:理论46 学时,实验10 学时三、考核方式考试四、适用专业自动化专业、电气工程及其自动化专业五、课程简介本课程主要介绍电磁感应基本原理、直流电机、异步电动机和同步电动机的基本结构和工作原理,各类电动机的工作特性、机械特性,以及电动机的四象限运行特性,电动机的起动、调速和制动的方法;变压器的基本结构和工作原理,变压器的空载运行、负载运行,变压器的等效电路和运行特性;电力拖动系统电动机的选择和特种电机等。
六、本门课程在教学计划中的地位、作用和任务本课程是自动化专业和电气工程及其自动化专业的专业必修课,只有在学好本课程的前提上才能修好以后的控制电机、电力拖动控制系统、运动控制系统和电力系统等专业课程。
本课程在理论学习与工程实践两方面并重。
七、课程内容、学生分配和教学要求1. 内容和学时分配:绪论(1学时)第一章电机的基本原理(3学时)第一节电磁感应原理第二节机电能量转换基本原理第三节电机的基本结构与工作原理第四节电机的能量损耗与发热第二章电力拖动系统的动力学基础(3学时)第一节电力拖动系统的运动方程第二节生产机械的负载转矩特性第三节电力拖动系统的稳态分析——稳定运行的条件第三章直流电机原理(5学时)第一节直流电机的基本原理和结构第二节直流电机的电枢绕组和磁场第三节电枢绕组的感应电动势和电磁转矩第四节直流电机的基本方程和工作特性第四章直流电机拖动基础(5学时)第一节他励直流电动机的机械特性第二节他励直流电动机的起动第三节他励直流电动机的调速第四节他励直流电动机的制动第五章变压器(6学时)第一节变压器的工作原理和结构第二节变压器的运行方式第三节变压器的等效电路第四节变压器的参数测定第五节变压器的运行特性第六节三相变压器第六章交流电机的旋转磁场理论(3学时)第一节电枢绕组的磁动势第二节旋转磁场的形成和特点第三节交流电机的主磁通和漏磁通第七章异步电机原理(5学时)第一节异步电机的结构和运行方式第二节异步电动机的电磁关系第三节异步电动机的功率与转矩第四节异步电动机的工作特性第八章同步电机原理(4学时)第一节同步电机的结构和运行方式第二节同步电动机的电压方程和相量图第三节同步电动机的功率方程和功角特性第四节同步电动机的功率因数调节第九章交流电机拖动基础(7学时)第一节异步电动机的机械特性第二节异步电动机的起动第三节异步电动机的调速第四节异步电动机的制动第五节同步电动机的电力拖动第十章电力拖动系统电动机的选择(2学时)第一节电动机的型号和铭牌参数第二节电动机的绝缘等级与工作制分类第三节不同工作制下电动机的功率选择第四节电动机额定数据的选择课程复习:本学期主要课堂内容(2学时)2. 要求:1)第1部分电机及拖动的基础理论:掌握电磁感应、机电能量转换基本原理,电机的基本结构与工作原理,了解电机的能量损耗与发热情况。
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第1章 直流电机
根据单叠绕组的展开图可以得到绕组的并联支路电路图:
单叠绕组的的特点: 1)同一主磁极下的元件 串联成一条支路,主磁极 数与支路数相同。 2)电刷数等于主磁极数, 电刷位臵应使感应电动势 最大,电刷间电动势等于 并联支路电动势。 3)电枢电流等于各支路 电流之和。
第1章 直流电机
二、直流电动机工作原理 在磁场作用下,N极性下导体 直流电动机是将电能转变 ab受力方向从右向左,S 极下导 成机械能的旋转机械。 体cd受力方向从左向右。该电磁 把电刷A、B接到直流电源上, 力形成逆时针方向的电磁转矩。 电刷A接正极,电刷B接负极。此 当电磁转矩大于阻转矩时,电机 时电枢线圈中将电流流过。 转子逆时针方向旋转。
转子
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.2 直流电机的工作原理
一、直流发电机工作原理 直流发电机是将机械能转变成电能的旋转机械。 右图为直流发电机的物理模型, N、S为定子磁极,abcd是固定在可 旋转导磁圆柱体上的线圈,线圈连 同导磁圆柱体称为电机的转子或电 枢。线圈的首末端a、d连接到两个 相互绝缘并可随线圈一同旋转的换 向片上。转子线圈与外电路的连接 是通过放臵在换向片上固定不动的 电刷进行的。
1.2.2. 单叠绕组
单叠绕组的特点是相邻元件(线圈)相互叠压,合成节距与换向 y yk 1 。 节距均为1,即:
单叠绕组的展开图是把放在铁心槽里、构成绕组的所有元件取出 来画在一张图里,展示元件相互间的电气连接关系及主磁极、换向片、 电刷间的相对位臵关系。
第1章 直流电机
单叠绕组的展开图
第1章 直流电机
当原动机驱动 电机转子逆时针旋 转时同,线圈abcd 将感应电动势。如 右图,导体ab在N极 下,a点高电位,b 点低电位;导体cd 在S极下,c点高电 位,d点低电位;电 刷A极性为正,电刷 B极性为负。
第1章 直流电机
当原动机驱动电机转子逆时针 旋转 1800 后,如右图。 导体ab在S极下,a点低电位, b点高电位;导体cd在N极下,c点 低电位,d点高电位;电刷A极性 仍为正,电刷B极性仍为负。 与电刷A接触的导体总是位于N 极下,与电刷B接触的导体总是位 于S极下,电刷A的极性总是正的, 电刷B的极性总是负的,在电刷A、 B两端可获得直流电动势。 实际直流发电机的电枢是根据实际需要有多个线圈。线圈分 布在电枢铁心表面的不同位臵,按照一定的规律连接起来,构成 电机的电枢绕组。磁极也是根据需要N、S极交替旋转多对。
第1章 直流电机
本章主要讨论直流电机的基本结构和工作原理,讨论直流电 机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应及影响、换向 及改善换向方法,从应用角度分析直流发电机的运行特性和直流 电动机的工作特性。 1.1 直流电机的基本工作原理与结构 1.2 直流电机电枢绕组简介 1.3 直流电机的磁场 1.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 1.5 直流电动机的运行原理 1.6 直流发电机运行原理 1.7 直流电机的换向 思考题与习题
第1章 直流Leabharlann 机当电枢旋转到右图所示位臵时 原N极性下导体ab转到S极 下,受力方向从左向右,原S 极下导体cd转到N极下,受力方 向从右向左。该电磁力形成逆 时针方向的电磁转矩。线圈在 该电磁力形成的电磁转矩作用 下继续逆时针方向旋转。 与直流发电机相同,实际的 直流电动机的电枢并非单一线圈, 磁极也并非一对。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的基本工作原理和结构
1.1.1 直流电机的主要结构
定子
主磁极:产生恒定的气隙磁通,由铁心和励磁绕组构成 换向磁极:改善换向。
电刷装臵:与换向片配合,完成直流与交流的互换 机座和端盖:起支撑和固定作用。 电枢铁心:主磁路的一部分,放臵电枢绕组。 电枢绕组:由带绝缘的导线绕制而成,是电路部分。 换向器:与电刷装臵配合,完成直流与交流的互换 转轴 轴承
发电机:是指输出额定电压;
额定转速 nN 在额定电压下,运行于
第1章 直流电机
此外,电机铭牌上还标有其它数据,如励磁电压、出厂日期、 出厂编号等。
电机运行时,所有物理量与额定值相同——电机运行于 额定状态。电机的运行电流小于额定电流——欠载运行;运 行电流大于额定电流——过载运行。长期欠载运行将造成电 机浪费,而长期过载运行会缩短电机的使用寿命。电机最好 运行于额定状态或额定状态附近,此时电机的运行效率、工 作性能等比较好。
波绕组:指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串 联起来,象波浪式的前进。 第一节距 y1 :一个元件的两个有效边在电枢表面跨过的距离。
第1章 直流电机
第二节距 y2 :连至同一换向片上的两个元件中第一个元件的下 层边与第二个元件的上层边间的距离。 合成节距 y :连接同一换向片上的两个元件对应边之间的距离。 y y1 y2 单叠绕组 y y1 y2 单波绕组 换向节距 yk :同一元件首末端连接的换向片之间的距离。
第1章 直流电机
1.2 直流电机的电枢绕组简介
1.2.1 直流枢绕组基本知识
元件:构成绕组的线圈称为绕组元件,分单匝和多匝两种。
元件的首末端:每一个元件均引出两根线与换向片相连,其中 一根称为首端,另一根称为末端。 极距:相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离,用 表示。 z D t= 2p 2p 叠绕组:指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前 一个元件端接部分,整个绕组成折叠式前进。
第1章 直流电机
直流电 动机的 工作原 理示意 图:
第1章 直流电机
1.1.3 直流电机的铭牌数据 额定功率 PN
指轴上输出 电动机 指电刷间输出的 发电机 额定条件下电机 的机械功率 额定电功率 所能提供的功率 额定电压 UN
在额定工况下,电机 出线端的平均电压
额定电流 IN
额定功率时对应的电流 在额定电压、额定电流下,运 电动机:是指输入额定电压。 行于额定功率时对应的转速. 电机铭牌上还标有其它数 额定励磁电流 I fN 据,如励磁电压、出厂日 对应于额定电压、额定电流、额 期、出厂编号等。 定转速及额定功率时的励磁电流