电力电子与电机拖动技术
电力电子拖动
2.转差功率馈送型调速系统
在这类系统中，除转子铜损外，大部 分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或 馈入，转速越低，馈送的功率越多，上述 第④种调速方法属于这一类。无论是馈出 还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身 的损耗后，最终都转化成有用的功率，因 此这类系统的效率较高，但要增加一些设 备。
3. 转差功率不变型调速系统
直到20世纪60~70年代，随着电力电 子技术的发展，使得采用电力电子变换器 的交流拖动系统得以实现，特别是大规模 集成电路和计算机控制的出现，高性能交 流调速系统便应运而生，一直被认为是天 经地义的交直流拖动按调速性能分工的格 局终于被打破了。
这时，直流电机具有电刷和换向器因 而必须经常检查维修、换向火花使直流电 机的应用环境受到限制、以及换向能力限 制了直流电机的容量和速度等缺点日益突 出起来，用交流可调速拖动取代直流可调 速拖动的呼声越来越强烈，交流拖动控制 系统已经成为当前电力拖动控制的主要发 展方向。
高性能的交流调速系统和伺服系统（续）
20 世 纪 70 年 代 初 发 明 了 矢 量 控 制技术，或称磁场定向控制技术，通 过坐标变换，把交流电机的定子电流 分解成转矩分量和励磁分量，用来分 别控制电机的转矩和磁通，就可以获 得和直流电机相仿的高动态性能，从 而使交流电机的调速技术取得了突破 性的进展。
在这类系统中，转差功率只有转子 铜损，而且无论转速高低，转差功率基 本不变，因此效率更高，上述的第⑤、 ⑥两种调速方法属于此类。其中变极对 数调速是有级的，应用场合有限。只有 变压变频调速应用最广，可以构成高动 态性能的交流调速系统，取代直流调速； 但在定子电路中须配备与电动机容量相 当的变压变频器，相比之下，设备成本 最高。
电力拖动自动控制系统
对电气自动化专业的认识
对电气自动化专业的认识电气自动化专业是现代工程领域中的一个重要学科，它涉及电力系统、自动控制、电子技术和计算机技术等多个学科的交叉与融合。
本文将从以下几个方面对电气自动化专业进行认识和介绍。
一、电气自动化专业的定义和概述电气自动化专业是指研究电力系统及其自动控制、电力电子技术、电机与拖动技术、工业过程自动化等相关领域的学科。
它主要研究电力系统的建模与分析、电力系统的稳定运行与控制、电力系统的优化调度、电力系统的保护与自动化控制等内容。
二、电气自动化专业的基础知识与技能要求1. 电力系统基础知识：包括电力系统的拓扑结构、电力负荷特性、电力传输与配电等基本概念和原理。
2. 自动控制基础知识：包括控制系统的基本原理、传感器与执行器的选择与应用、PID控制器的设计与调节等内容。
3. 电力电子技术：包括电力电子器件的特性与应用、电力电子变换器的拓扑结构与控制、电力电子在电力系统中的应用等。
4. 电机与拖动技术：包括电机的类型与特性、电机的控制与调速、电机在工业拖动中的应用等。
5. 工业过程自动化：包括PLC编程与应用、工业通信网络、工业自动化系统的设计与调试等。
三、电气自动化专业的就业方向和前景1. 电力系统运行与调度：从事电力系统的运行与调度工作，负责电力系统的稳定运行、电力负荷的调度与优化等。
2. 电力系统保护与自动化：从事电力系统保护与自动化控制工作，负责电力系统的故障保护、自动化控制系统的设计与调试等。
3. 电力设备制造与维护：从事电力设备的制造与维护工作，负责电力设备的生产、安装与维修等。
4. 工业过程自动化：从事工业过程自动化系统的设计与调试工作，负责工业生产过程的自动化控制与优化等。
四、电气自动化专业的发展趋势1. 智能电网技术的发展：随着电力系统的智能化和信息化进程，智能电网技术将成为电气自动化专业的重要发展方向。
2. 新能源技术的应用：随着清洁能源的发展和应用，电气自动化专业将面临更多新能源技术的研究与应用需求。
电机与拖动说课稿
电机与拖动说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《电机与拖动》。
下面我将从课程定位、教学目标、教学内容、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、课程定位《电机与拖动》是电气类专业的一门重要的专业基础课，它是后续学习《电力电子技术》、《自动控制系统》等课程的基础。
这门课程主要研究电机的基本结构、工作原理、运行特性以及电机的拖动控制，通过本课程的学习，学生能够掌握电机的基本理论和分析方法，具备电机的选择、使用和维护的能力，为今后从事电气相关工作打下坚实的基础。
二、教学目标1、知识目标（1）了解电机的基本结构和工作原理。
（2）掌握直流电机、交流电机的工作特性和机械特性。
（3）熟悉电机的启动、调速和制动的方法。
2、能力目标（1）能够对电机进行基本的分析和计算。
（2）能够根据实际需求选择合适的电机，并进行简单的控制电路设计。
（3）培养学生的工程实践能力和创新思维能力。
3、素质目标（1）培养学生的团队合作精神和沟通能力。
（2）培养学生的严谨的科学态度和良好的职业道德。
三、教学内容本课程的教学内容主要包括直流电机、交流电机、变压器和控制电机等部分。
1、直流电机（1）直流电机的结构和工作原理。
（2）直流电机的电枢绕组和磁场。
（3）直流电机的基本方程和运行特性。
（4）直流电机的启动、调速和制动。
2、交流电机（1）三相异步电机的结构和工作原理。
（2）三相异步电机的旋转磁场和转矩特性。
（3）三相异步电机的启动、调速和制动。
（4）同步电机的结构和工作原理。
3、变压器（1）变压器的结构和工作原理。
（2）变压器的基本方程和等效电路。
（3）变压器的运行特性和参数测定。
4、控制电机（1）伺服电机的工作原理和特性。
（2）步进电机的工作原理和控制方法。
四、教学方法为了实现教学目标，提高教学效果，在教学过程中我采用了多种教学方法，包括讲授法、案例教学法、实验教学法和项目教学法等。
1、讲授法通过讲解和演示，让学生掌握电机的基本理论和知识。
电机和拖动基础共32页文档
—电机与拖动—
电机与拖动基础
（李发海 王岩 清华大学出版社）
顾春雷
Tel:0515-3103939 E_mail:guclycit
盐城工学院电气与信息工程学院 电气工程系
17.08.2021
电机与拖动
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第1章 绪 论
1.1 课程性质
一、电机及电力拖动技术的发展概况
—电机与拖动—
电能是现代大量应用的一种能量形式。 电能的优点：生产和变换比较经济；传输和分配比较 容易；使用和控制比较方便等等。 效率高
❖ 在中小型电机和控制电机方而，亦自行设计和生产了 不少新系列电机。
❖ 由于生产上的需要，电机的新原理、新结构、新工艺、 新材料、新的运行方式和调试方面亦进行许多摸索、 研究和试验工作，取得了不少成就。
❖ 电机在制造上也向着大型、巨型发展。
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电机与拖动
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电力拖动系统：
—电机与拖动—
—电机与拖动—
基本磁化曲线
基本磁化曲线与起始磁化曲线的差别很小，磁路计算 时所用的磁化曲线都是基本磁化曲线
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❖ 与此同时由于电力电子学等学科的渗透，使电机这一 较为成熟的学科得到新的发展。
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电机与拖动
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我国电机工业的发展概况
—电机与拖动—
❖ 我国的电机制造工业在新中国成立后发生了巨大的变 化。
❖ 不仅建成了独立自主和完整的体系，而且有一些产品 已经达到或接近世界先进水平，就各种拖动系统中的 主要设备——电动机而言，近年来已生产了不少大型 的直流电动机、异步电动机和同步电动机；
电机与拖动
10
—电机与拖动—
三、参考书
电机拖动基础知识汇总
电机拖动基础知识汇总
电机是一种将电能转换为机械能的设备。
它可以通过电流的作用产生电磁力，从而产生转动力。
电机在现代工业中广泛应用，涵盖了许多领域，如制造业、农业、交通运输等。
在讨论电机的拖动基础知识之前，我们先来了解一些与电机有关的基本概念。
首先是电机的构成部分。
一个典型的电机通常由定子和转子组成。
定子是静止不动的部分，通常由一组绕线和磁铁组成。
转子则是可以旋转的部分，通常由一组磁铁或导体组成。
接下来是电机的工作原理。
当电流通过定子的绕线时，会产生一个磁场。
这个磁场会与转子上的磁铁或导体相互作用，从而产生一个转动力。
根据磁场的产生方式，电机可以分为直流电机和交流电机两种类型。
直流电机是通过直流电流产生磁场，而交流电机则是通过交变电流产生磁场。
此外，还有一些与电机相关的重要参数需要了解。
一个常见的参数是电机的额定功率，它表示电机在正常工作条件下能够输出的功率。
另一个重要参数是电机的转速，它表示电机每分钟旋转的圈数。
还有一个参数是电机的效率，它表示电机将输入的电能转换为机械能的比率。
在实际应用中，电机的拖动涉及到许多控制技术和装置。
其中最常见
的是电机驱动器，它是一种用于控制电机转速和转矩的装置。
电机驱动器通常由电力电子器件和控制系统组成，可以根据需要改变电机的工作状态。
总的来说，电机拖动是一个涉及电机的工作原理、参数以及相关控制技术的广泛领域。
了解这些基础知识可以帮助我们更好地理解和应用电机，在实际工程中取得更好的效果。
电机与拖动技术完整版课件全套ppt教学教程
第1章 绪论
1.2本课程在专业中的作用、任务及课程目标
（2）课程目标 本课程是一门用电磁理论解决复杂的、具体的、综合的实际问题的课程 。在电机运行中，电机内同时存在电、磁、力的相互作用。因此本课程的目 标是使学生牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性，学会结合电机的具体 结构、应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题，应掌握一定的电磁计 算方法，培养学生运算能力。 要求学生重视在教学过程中安排的实验、实 习，包括参观电机厂等实践教学环节。 具体要求是：
我国的电机工业，从新中国成立以来的50多年间，建立了独立自主的完整 体系。早在1958年我国就研制成功当时世界上第一台1.2万kW双水内冷汽轮 发电机，显示了我国电机工业的迅速掘起。近些年来，随着对电机新材料的研 究以及计算机技术在电机设计、制造工艺中的应用，普通电机的性能得到提高 ，而控制电机的高可靠性、高精度、快速响应使控制系统完成各种人工无法完 成的快速复杂的精巧工作。
从20世纪20年代起，开始采用由一台电动机拖动一台生产机械的系 统，称为单电动机拖动系统。与成组拖动相比，它省去了大量的中间传动 机构，使机械结构大大简化，提高了传动效率，增强了灵活性。由于电机 与生产机械在结构上配合密切，因而可以更好地满足生产机械的要求。
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
第1章 绪论
1.1电机和电力拖动技术的发展及在经济技术领域中的作用
电能是现代能源中应用最广的二次能源，它的生产、变换、传输、分配 、使用和控制都比较方便经济，而要实现电能的生产、变换和使用等都离不 开电机。电机就是一种将电能与机械能相互转换的电磁机械装置。因此，电 机一般有两种应用形式。第一种是把机械能转换为电能，称之为发电机，它 通过原动机先把各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后再把机械能转 换为电能，最后经输电、配电网络送往城市各工矿企业、家庭等各种用电场 合。第二种是把电能转换为机械能，称之为电动机，它用来驱动各种用途的 生产机械和其他装置，以满足不同的要求。电机是利用电磁感应原理工作， 它应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多。常见的分类方法为： 按功能用途分，可分为常规电机和控制电机两大类。按照电机的结构或转速 分类，可分为变压器和旋转电机。根据电源的不同，旋转电机又分为直流电 机和交流电机两大类。交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
电力拖动基本概念
目 录
• 电力拖动系统概述 • 电机与电力电子器件 • 控制理论在电力拖动中的应用 • 电力拖动系统设计 • 电力拖动系统的应用实例 • 电力拖动技术的发展趋势与挑战
01
电力拖动系统概述
定义与组成
定义
电力拖动系统是指利用电动机作 为原动机，通过传动装置将动力 传递给工作机构，以实现生产机 械的旋转或直线运动。
确保拖动系统能够高效地完成工作任务，减少能源浪费。
稳定性
保证拖动系统的稳定性，确保生产过程的连续性和可靠性。
设计原则与步骤
安全性
设计应考虑到安全因素，避免设备故障或操作失误可能带来的风险。
经济性
在满足功能需求的前提下，尽量降低成本。
设计原则与步骤
1. 明确设计要求
了解生产工艺、设备规格、运行环境等基本条件，明确设计目标。
生产效率
电力拖动系统的应用提高了工业自 动化生产线的生产效率，减少了人 工干预，降低了生产成本。
电动汽车的电力拖动系统
电动汽车
电动汽车的电力拖动系统由电机、 控制器、电池等部分组成，通过
电机驱动汽车行驶。
节能环保
电动汽车的电力拖动系统具有节 能环保的优点，能够减少燃油消 耗和排放污染物，对改善环境质
晶闸管
用于控制交流电机的启动、停 止和调速，实现交流电动机的 半控或全控。
PWM控制器
用于控制直流电机的速度和方 向，具有高精度和高动态性能
的特点。
03
控制理论在电力拖动中 的应用
控制系统的基本概念
控制系统
由被控对象和控制器组成的闭环系统，用于 实现某种特定的控制目标。
闭环控制系统
控制器与被控对象之间的信号是双向传递的， 存在反馈环节。
电机与拖动课程教学大纲
电机与拖动》课程教学大纲英文名称： Motors and Electric Drives一、课程说明1．课程性质：学科基础选修课。
2．课程的目的和任务本课程的目的和任务是使学生掌握常用的交、 直流电机， 控制电机及变压器等的 基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、 分析计算及电机选择与实验方法 等，为学习《机床电气控制》及《机电一体化系统设计》等后续课程准备必要的基础 知识。
3． 适应专业：本大纲适用于机械电子工程、电气化与自动化等非电机制造类专业的 本科课程教学。
4． 学时与学分总学时 80学时，其中理论教学 66 学时，实验教学 14学时，共 4.5 学分。
教学 学时分配见第四部分。
先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。
推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份） 推荐使用由电子工业出版社出版，邱阿瑞主编的《电机与电力拖动》教材。
主要参考书目： （1）（2） （3） （4） （5） （6） 主要教学方法与手段本课程采用课堂教学与模型、实验教学相结合的方法。
共开设有关实验 14 个学 时，具体实验内容与所需实验仪器、设备等见实验大纲要求。
8．考核方式：（说明，成绩评定办法）理论考试成绩占 70％，实验及平时作业等占 30％。
9．课外自学要求 （ 包含作业要求 ）5．6．7．唐介主编 . 电机与拖动 . 北京：高等教育出版社， 2003顾绳谷主编 . 电机及拖动基础（第二版） . 北京：机械工业出版社， 1997 朱东起主编 . 电机学（上、下册） . 北京：中央广播电视大学出版社， 1995 李发海等编著 .电机学（上、下册 ）. 北京：科技出版社， 1991 杨兴瑶编 . 电动机调速的原理及系统 . 北京：水利电力出版社， 1979 丛望，郭镇明编 . 电机学 .哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 1996课前需要预习，课后看书复习。
每一章后留适量的作业，要求按时完成。
电力拖动系统的发展趋势与前景展望
电力拖动系统的发展趋势与前景展望随着技术的进步和需求的不断增长，电力拖动系统在工业领域中的应用越来越广泛。
本文将探讨电力拖动系统的发展趋势和前景展望。
一、电力拖动系统的简介电力拖动系统是一种利用电动机驱动机械设备运转的系统。
它通过转换电能为机械能，实现对设备的启动、工作速度调节和停止等功能。
相比传统的机械传动系统，电力拖动系统具有更高的效率、更大的灵活性和更低的维护成本。
二、电力拖动系统的发展趋势1. 绿色环保随着全球环境问题的日益突出，绿色环保已经成为社会的共识。
电力拖动系统采用电能驱动，不产生排放物，对环境污染较小。
因此，未来电力拖动系统将成为工业设备的主要选择，以降低对环境的影响。
2. 智能化随着人工智能和物联网技术的发展，未来的电力拖动系统将趋向智能化。
传感器、自动控制技术等将被广泛应用，实现设备的自主监测、故障预警和自动调节。
同时，通过数据分析和人工智能算法，电力拖动系统可以实现优化运行，提高生产效率和设备寿命。
3. 高效节能能源效率一直是工业领域关注的重点。
传统的机械传动系统存在能源损耗较大的问题，而电力拖动系统具有较高的能量转换效率。
未来，随着电机技术和电力电子技术的进步，电力拖动系统将进一步提高能源利用效率，降低能源消耗。
4. 多功能集成随着电力拖动系统的发展，未来的系统将更加多功能集成化。
传统的机械传动系统需要多种不同的传动装置和部件，而电力拖动系统可以通过电机和电力电子器件实现多种功能，如速度调节、转向控制等。
这减少了系统的体积和重量，并提高了设备的可靠性。
三、电力拖动系统的前景展望电力拖动系统的发展前景非常广阔。
随着工业自动化的普及和需求的增长，电力拖动系统将在各个行业得到广泛应用。
特别是在制造业、交通运输和能源领域，电力拖动系统将是重要的技术支撑。
未来，电力拖动系统将继续发展，为工业领域带来更高的效率、更低的能源消耗和更好的环境保护。
综上所述，电力拖动系统作为一种高效、灵活、环保的动力传动方式，具有较高的发展潜力。
电机与电力拖动基础 (全)课件
智能家居领域
在智能家居领域，电机控制技 术主要用于智能家电、智能照 明、智能安防等系统中，提高 家居生活的便利性和舒适性。
电动汽车领域
在电动汽车领域，电机控制技 术是实现车辆稳定运行和高效 驱动的关键技术之一，对于提 高电动汽车的性能和降低能耗 具有重要意义。
04
电机与电力拖动系统的维护与检修
维护与检修概述
电机与电力拖动基础 (全)课件
目
CONTENCT
录
• 电机学基础 • 电力拖动基础 • 电机控制技术 • 电机与电力拖动系统的维护与检修 • 电机与电力拖动系统的设计
01
电机学基础
电机概述
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能转换的 装置。
电机广泛应用于工业、农业、交通运输、国防等领 域。
电机主要由定子和转子组成，通过磁场相互作用产 生旋转运动。
工作机
被拖动的机械设备，如机床、 泵等。
电力拖动系统的特性
80%
调速性能
通过改变电动机的输入电压或电 流，可以方便地调节电动机的转 速，从而实现对工作机的速度控 制。
100%
启动和制动性能
通过控制装置可以实现对电动机 的启动和制动控制，以满足工作 机在各种工况下的运动需求。
80%
负载特性
工作机的负载特性对电力拖动系 统的性能有很大影响，不同的负 载特性需要选择不同类型的电动 机和控制装置。
THANK YOU
感谢聆听
状态监测
通过各种传感器和检测 设备实时监测设备的运 行状态，及时发现异常
。
故障诊断
根据设备运行数据和故 障现象，分析故障原因
，确定维修方案。
修复性维修
对已经发生的故障进行 修复，恢复设备性能。
同等学力申硕《电气工程学科综合水平全国统一考试》章节题库(电力电子技术与电力拖动)
第六章 电力电子技术与电力拖动6.1 使晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通需要什么条件？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：（1）使晶闸管导通的条件为：晶闸管阳极承受正向电压，同时在晶闸管门极施加电触发电流（脉冲），才能使其导通。
即阳极与阴极间电压u AK ＞0和门极与阴极间电压u GK ＞0。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流。
（2）维持晶闸管导通的条件为：晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压能够使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流（即维持电流），不论门极电压如何，晶闸管保持导通。
（3）使晶闸管由导通变为关断的方法： 去掉阳极所加正向电压，加反压或利用外电路的作用使电流低于维持电流时，晶闸管由导通变为关断。
6.2 单相正弦交流电源，电压有效值220V 。
晶闸管与负载电阻串联，所采用晶闸管的通态平均电流为200A ，试计算导通角为180°和60°时电路允许的峰值电流各是多少？ 答：①当导通角为180°时，V 2m I I ==则有I m /2＝1.57I T （AV ） 所以晶闸管允许的峰值电流为I m ＝2×1.57×200＝628（A ）②当导通角为60°时，V m 0.222m I I I ==则有0.22I m ＝1.57I T （AV ）所以晶闸管允许的峰值电流为I m ＝1.57×200/0.22＝1427.27（A ）6.3 试说明GTR 、MOSFET 、IGBT 各自的优缺点。
答：见表6-1。
表6-1 GTR 、MOSFET 、IGBT 的优缺点6.4 单相全控桥中，U2＝100V，负载R＝2Ω，L值极大，反电动势E＝50V。
当α＝30°时，求输出平均电压U d，平均电流I d。
设整流变压器一次侧电压为220V，求变压器一、二次侧绕组电流有效值，并作出u d，i d和i2的波形。
电机与拖动基础教案
学期授课计划说明本课程计划学时已讲授学时本期教学周本学期课时分配课时余（缺）时本学期总学时其中讲授实践测试考核机动小计120 18 120 56 30 考试 2 120教学大纲名称或版本《电机与拖动基础》教学大纲——自编选用教材《电机与拖动基础》主要参考书名称及版本《电机及电力拖动》（机工出版社）所需实验（实习）器材及设备电动机实训装置实验（习）场地电机实训室备注皖西学院教案2010 ～2011 学年度第一学期编号 001 .机械与电子工程系电气教研室任课教师汪良益.课程名称电机与拖动基础授课章节绪论第一章直流电机§1.1 直流电机的结构与工作原理课题:绪论§1.1 直流电机的结构与工作原理课型:理论课学时数:2学时教学目的及要求1.了解电机及电力拖动技术的发展；2.明确课程的性质、课程所涵盖的内容、学完本课程后所达到的要求。
3.掌握直流电机的基本工作原理。
4.掌握直流电机的结构，掌握各部分的作用。
5.了解直流电机的铭牌。
教学重点直流电机的基本工作原理及结构教学难点直流电机的基本工作原理教学方法讲授法教学辅助手段、教具授课班级电气0801，0802电气0803，电信07授课日期 9月 8 日 9月 10日月日月日教学过程主要环节设计作业 1.1，1.2绪论0．1 电机及电力拖动系统概述一、电机《电机与拖动基础》是把电机学和电力拖动基础两门课程有机结合而成的一门课程。
电机是以电磁感应和电磁力定律为基本工作原理进行电能的传递或机电能量转换的机械装置。
电能易于转换、传输、分配和控制，是现代能源的主要形式。
发电机把机械能转化为电能。
而电能的生产集中在火力、水力、核能和风力发电厂进行。
为了减少输电中的能量损失，远距离输电均采用高电压形式：电厂发出的电能经变压器升压，然后经高压输电线路送达目的地后，再经变压器降压供给用户。
电能转换为机械能主要由电动机完成。
电动机拖动生产机械运转的方式称为电力拖动。
电机及电力拖动课程《教案》
电机及电力拖动课程《教案》第一章：电机的基本概念1.1 电机的定义与分类1.2 电机的工作原理1.3 电机的性能参数1.4 电机的优缺点分析第二章：直流电机2.1 直流电机的基本结构2.2 直流电机的工作原理2.3 直流电机的特性2.4 直流电机的应用实例第三章：交流电机3.1 交流电机的基本结构3.2 交流电机的工作原理3.3 交流电机的特性3.4 交流电机的应用实例第四章：电力拖动系统4.1 电力拖动的基本原理4.2 电力拖动系统的分类4.3 电力拖动系统的性能分析4.4 电力拖动系统的应用实例第五章：电机与电力拖动的控制技术5.1 电机控制技术的基本概念5.2 电机控制技术的分类5.3 电机控制技术的应用实例5.4 电机控制技术的发展趋势第六章：电机的设计与制造6.1 电机设计的基本原则6.2 电机参数的计算与选择6.3 电机制造工艺及流程6.4 电机性能的测试与检测第七章：电机故障诊断与维修7.1 电机故障的类型及原因7.2 电机故障诊断的方法7.3 电机维修的基本工艺7.4 电机故障案例分析与维修实例第八章：电力电子技术在电机控制中的应用8.1 电力电子器件及其特性8.2 电力电子变换器及其控制8.3 电力电子技术在电机调速中的应用8.4 电力电子技术在电机节能中的应用第九章：电机及电力拖动的保护与节能9.1 电机保护的原理与方法9.2 电机保护装置及其应用9.3 电力拖动的节能技术9.4 电机节能案例分析与应用第十章：电机及电力拖动在现代工业中的应用10.1 电机及电力拖动在制造业中的应用10.2 电机及电力拖动在交通运输中的应用10.3 电机及电力拖动在电力系统中的应用10.4 电机及电力拖动在新能源领域的应用重点解析本教案涵盖了电机及电力拖动课程的十个章节，全面介绍了电机的基本概念、结构、工作原理、性能参数、优缺点、控制技术、设计制造、故障诊断与维修、保护与节能以及在现代工业中的应用等方面的知识。
电机与电力电子技术-电机与拖动绪论
1.1 电机的发展历史
❖自20世纪初以来，电机的日益成熟和应用，彻底开 启了人类“电气时代”巅峰时刻的到来！至今，电机 的应用领域仍然在持续扩大！ ❖控制电机与特种电机仍然在发展中。。。
1.2 电机的分类
电能易于转换、传输、分配和控制，是现代能 源的主要形式。
电机是实现机械能与电能相互转换的电磁机器。
电磁力 f=Bil
电磁力方向：左手定则判断
1.3 电机有关的电磁基础知识 1.3.3 铁 磁 材 料 的 磁 性 能
一、高导磁性
1、含义：在一个空间（外）磁场中，放入铁磁材 料，该磁场会被大大加强。
B1
B2
i
i
i
i
B1<<B2
1.3 电机有关的电磁基础知识
2、高导磁性原因
附加磁场
外磁场
1.3 电机有关的电磁基础知识
二、铁磁材料的磁化过程和磁化曲线
µ=B/H
1.3 电机有关的电磁基础知识
三、铁磁材料的磁滞和剩磁现象
铁磁材料中磁场B的变化落后于外磁场H的变化 称为磁滞现象，从而在铁磁材料中产生了剩磁。
B
剩磁 Bs
Br
矫顽力
-Hc 0
μm =B/Hμ0
发电机： 机械能 变压器： U1交流电能 电动机： 电能
电能 U2交流电能 机械能
1.2 电机的分类
1.2.1 电机的种类：
直流电机直 直流 流电 发动 电机 机
电机交流电机交 交流 流发 电电 动机 机变异 异压步 步同 同器((步 步 感 感电 发 应 应))动 电电 发机 机动 电机 机
1.3 电机有关的电磁基础知识
1.3.1 磁场的基本概念
磁路：磁通经过的路径。
《电机与电力拖动》课程标准(含课程思政)
《电机与电力拖动》课程标准一、基本信息二、课程设计思路本课程依据“铁道供电技术专业典型工作任务与职业能力分析表”中的电机及电气控制技术、工厂供电技术等工作项目而设置。
随着时代的进步以及科技的不断发展，电气自动化技术正在得到不断的完善，随着电气自动化技术的发展以及完善。
社会各行业对于电气工程自动化技术的需求也越来越大，也就迫切需要自动化技术的技能人才，为适应未来科技发展对本专业技术技能人才的新需求，本课程着力培养学生能够使用电机与电气控制技术对机床和工业生产设备进行控制，并具备对各种电气控制系统的设计、安装、调试和排除故障的基本能力，使学生了解电机与电气控制在机电一体化领域的发展动态和趋势。
增强自主学习能力和创新意识，从而使学生在未来的工作实践中能够把握该项技术的发展和应用趋势，更好地服务其专业工作。
课程内容的编排和组织以本专业主要就业岗位（接触网工、变电工、电力线路工、调度员等）的能力需求、高职学生的学习特点与认知规律等为依据，坚持课程内容与职业标准对接，经深入调研分析，确定本课程以下八个学习项目：电机及电力拖动概述、直流电机的结构及工作原理、三相异步电动机的结构及工作原理、低压电器的认识与使用、三相异步电动机典型的控制电路设计与安装、典型机床电气控制电路分析与故障排除。
把实际岗位工作任务（行动领域）转化为学习情境，每一堂课均采用项目导向、任务驱动、工学交替的教学模式，充分利用现代化教学手段，从知识、能力、素质等方面明确课程任务。
以学生为中心完成项目规定的任务。
混合式学习是一种个性化的学习方式，故其应采用多元化的评价方式。
既包括形成性评价，还包括总结性评价。
形成性评价主要包括学生在线上自主学习时的讨论情况、在面对面课堂中小组合作学习的参与度、课堂表现情况、师生讨论反思等，并将学生的课堂出勤、课堂行为及职业素养等思政元素纳入职业素质评价中，总结性评价包括小组提交的团队项目作品以及期末的作业等。
通过全方位的评价可以使学习者更清楚的到自己的学习效果并不断进行自我完善，为下一步的学习做准备。
电气工程及其自动化专业课程
电气工程及其自动化专业课程引言概述：电气工程及其自动化专业课程是电气工程领域中的重要学科之一。
它涵盖了电力系统、电机与拖动、电力电子技术、自动控制技术等多个领域的知识。
本文将从以下五个大点来详细阐述电气工程及其自动化专业课程的内容和重要性。
正文内容：1. 电力系统1.1 电力系统基础知识：包括电力系统的组成、运行原理和拓扑结构等。
1.2 电力系统分析：学习电力系统的稳态和暂态分析方法，了解电力系统的安全运行和故障处理技术。
1.3 电力系统优化与规划：研究电力系统的经济调度和优化问题，了解电力系统的规划与设计原则。
2. 电机与拖动2.1 电机原理与应用：学习各种类型电机的工作原理、特性和应用场景，包括直流电机、交流电机和步进电机等。
2.2 电机控制技术：研究电机控制的方法和技术，包括电机速度、位置和力矩控制等。
2.3 电机拖动系统：了解电机与拖动系统的配套设计和调试方法，掌握电机与传动装置的匹配原则。
3. 电力电子技术3.1 电力电子器件与电路：学习各种电力电子器件的特性和应用，包括功率器件、开关电源和逆变器等。
3.2 电力电子拓扑与控制：研究电力电子拓扑结构的设计和控制方法，了解电力电子变换器的工作原理和控制策略。
3.3 电力电子应用：掌握电力电子在电力系统、电机驱动和可再生能源领域的应用，了解电力电子技术对能源转换和能量管理的重要性。
4. 自动控制技术4.1 控制系统理论：学习控制系统的基本概念、数学模型和稳定性分析方法，了解控制系统的闭环控制原理。
4.2 控制系统设计与调试：研究控制系统的设计方法和调试技术，包括PID控制器设计、校正和参数整定等。
4.3 先进控制技术：了解现代控制理论和技术，包括模糊控制、自适应控制和神经网络控制等。
5. 实践与综合设计5.1 实验教学：通过实验教学，加深对电气工程及其自动化专业课程的理解和应用能力。
5.2 工程实践：参与电气工程实践项目，锻炼工程实施和解决问题的能力。
电力拖动教学反思
电力拖动教学反思
入到大四我们接触到了一门新的课程叫《电力拖动》,几次课上下来发现这门课包含的内容实在是太多了，涉及到了自动控制原理、电机拖动、电力电子和高数等多门学科的知识，让我觉得学起来有点吃力。
但经过老师的细细梳理，使我慢慢对这门课程有了新的认识，电力拖动是以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。
电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。
自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制，对电动机转速调节的控制，对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等，可实现对机械设备的自动化控制。
现代运动控制已成为电机学，电力电子技术，微电子技术，计算机控制技术，控制理论，信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科。
课上老师简单介绍了运动控制及其相关学科的关系，随着其他相关学科的不断发展，运动控制系统也在不断发展，不断提高系统的安全性，可靠性，在课上跟随老师的思路，使我对运动控制系统有了更深刻的理解。
运动控制系统的任务是通过对电动机电压，电流，频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩，速度，位移等机械量，使各种机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。
工业生产和科学技术的发展对运动控制系统提出了日益复杂的要求，同时也为研制和生产各类新型的控制装置提供了可能。
在前期课程控制理
论、计算机技术、数据处理、电力电子等课程的基础上，学习以电动机为被控对象的控制系统，培养学生的系统观念、运动控制系统的基本理论和方法、初步的工程设计能力和研发同类系统的能力。
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一、填空题:
1．整流电路中，晶闸管从开始承受正向电压算起，到触发脉冲到来时刻为止，这段时间的电角度称为_______________。
2．若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为。
3．三相半波晶闸管可控整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值。
4．单相全控桥式整流电路，电感性负载，若交输入流电压有效值为U2，控制角度为α，
则其输出电压U o的表达式为_____________。
5．电力电子器件总是工作在开关状态，其损耗包括三个方面：、
和。
6．三相全控整流电路，六只晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差度。
7．三相半波可控整流电路，大电感负载，I2与I d的关系式是，I2与I T 的关系
式是。
8．三相半波整流电路，电阻性负载，其移相范围为。
9．直流斩波电路的三种控制方式是、和混合调制。
10．若输入变压器二次侧相电压有效值为U2，采用三相半波可控整流电路，大电感性负载，晶闸管承受的最大反向电压为。
二、选择题：
1．通常把晶闸管的U DRM 和U RRM 中_______的值标作该器件的额定电压。
①较小②较大③U DRM ④U RRM
2．在晶闸管元件正常导通后，为其门极加上反压，则该晶闸管_______。
①继续导通②饱和③关断④状态不定
3．整流变压器的漏抗越大，则换相重叠角______。
①越小②越大③不变④不一定
4．触发（驱动）电路是电力电子器件主电路与______之间的接口。
①缓冲电路②保护电路③控制电路④滤波电路
5.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路，大电感负载，直流侧电流连续，晶闸管的导通
角
为______。
①180º②150º③120º④60º
6．电压型逆变电路的特点是______。
①直流侧接大电感②交流侧输入电流接近正弦波
③直流侧电压无脉动④直流侧电流有脉动
7.SPWM 控制的逆变电路，输出SPWM 波半周期包括25 个脉冲波，设逆变器输出电压基
波频率为400Hz,则电路中开关管的工作频率为______。
①10kHz ②20kHz ③400Hz ④5kHz
三、简答题：
1．晶闸管导通和关断条件是什么？
2．实现有源逆变的外部和内部条件是什么？
3．画出升压斩波电路原理图，并分析说明其工作原理，写出输出电压Uo
与电源电压Uin的关系式。
四、计算分析题
1.单相全控桥式整流电路接大电感负载，整流变压器二次电压有效值U2=220V，R=4Ω，ωL>> R 可使负载电流连续，且脉动很小（可以忽略）。
(1) 画出α=30o时，整流输出电压u d、电流i d和输入电流i2的波形；
(2) 试求输出电压Ud、输出电流的平均值Id。
2.请回答单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负
载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？。