电机学实验大纲-2017版
《电机学》实践教学计划及教学大纲
《电机学》实践教学计划及教学大纲《自动化》专业实践教学计划《电机学》单元教学计划一、培训目标本课程是有关“电”专业的专业课。
通过本课程的学习，使学生掌握变压器是根据电磁感应原理实现电能的传递，电机是根据电磁感应和电磁力实现电能与机械能的相互转换，在转换过程中各物理量的关系及各参数的变化情况。
（一）《电机学》理论课本课程是有关“电”专业方面的专业课，在《电路基础》及《电子技术》的基础下方能开展的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握变压器及电机的结构和工作原理，变压器空载和负载时的运行情况及运行特性，三相变压器的构成及联结组别的判断，了解特殊变压器。
掌握异步电动机的工作特性，异步电动机的起动、制动及调速方法。
掌握同步电机及直流电机的结构和工作原理。
（二）《电机学》实训通过实训，使学生对电机学的理论更加深刻，让学生更进一步掌握变压器及电机在不同状态下的工作情况，通过实验的手段可以测出变压器及电机的参数及运行特性。
二、单元教学课题和学时分配单元教学总周数：×周第×学期×周，总课时：×《电机学》单元教学大纲第一课题变压器空载试验一、教学要求掌握变压器空载试验接线图，熟悉电流表、电压表、功率表的使用。
掌握变压器空载试验的主要目的是测出变压器变比、铁损和激磁阻抗。
二、理论教学内容（一）、教学要求1、了解变压器的结构；2、掌握变压器的空载运行原理；3、掌握变压器空载运行时存在的损耗；4、会画变压器空载运行时等效电路图及相量图。
（二）、理论内容1、什么是变压器的空载运行？空载运行时的物理情况；2、主电动势E1、E2和漏电动势；3、空载运行时电压方程及变比；4、空载运行时的损耗；5、空载运行的等效电路、相量图。
三、实习指导教学内容（一）、教学要求：（重点讲解以下内容）1、要求本次试验是在低压侧做还是在高压侧做；2、掌握变压器空载试验接线图；3、掌握变压器空载试验的主要目的是测出变压器变比、铁损和激磁阻抗。
《电机学实验》课程教学大纲(本科)
《电机学实验》课程教学大纲课程编号：081239111课程名称：电机学实验英文名称:Experiments of Electrical Machine课程类别：学科基础学时/学分：16/1 （讲课学时：0 实验学时：16上机学时：0）适用专业：电气工程及其自动化，新能源科学与工程开课学期：第六学期一、课程性质和任务《电机学实验》是《电机学》课程的实验部分，电气工程及其自动化本科专业的学科实验基础课（《电机学》一级学科主干课）。
通过实验，使学生掌握电机实验的基本方法和基本技能，并运用所学到的电机理论知识来分析研究实验中的各种问题，得出必要的结论，从而达到培养学生在电机这门学科中具有分析问题和解决问题的初步能力。
培养学生根据试验目的拟定试验线路，选择所需仪表，确定试验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，完成实验报告。
通过本课程的学习，为学习后续的专业课程和将来从事专业工作打下良好基础。
二、课程与其他课程的联系宠8W：《靴学》、他各®®、后续课程：《电机设计》、《电机分析》、《电气传动及电机控制》三、课程教学目标1. 实验与电机学课程密切相联，•般每讲授完一个机种即安排该机种的实验。
实验以小组为单位进行，由学生在实验室老师的指导下独立完成，达成毕业要求4.2、4.3、11.3o2. 实验前应复习电机学的有关内容，预习实验指导书，掌握实验要点；3. 学会根据实验项目和实验目的设计实验线路，正确选择实验设备和仪表，确定实验步骤,达成毕业要求4.2；4. 实验过程中，按原理图接线，接线先后有序，经指导教师检查无误后可以启动机组进行试运行，并注意观察，注意仪表量程的选择，准确测取实验数据并做好记录，达成毕业要求4.3；5. 对实验数据进行分析研究，得出必要结论并完成实验报告，达成毕业要求11.3;6. 在整个实验过程中，必须严肃认真、集中精力。
四、教学内容、基本要求与学时分配无。
电机学大纲
《电机学》课程教学大纲课程代码：060431004课程英文名称：Electrical Machine Theory课程总学时：64 讲课：64 实验：0 上机: 0适用专业：电气工程及其自动化大纲编写（修订）时间：2017.11一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。
课程主要讲解变压器、异步电机、同步电机和直流电机。
它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。
本课程的教学目标是使学生掌握变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本理论，为学习“交直流调速控制系统”、“电力系统分析”等课程打下坚实基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本门课程学习,要求学生掌握各种电机的基本原理、基本方程式、等值电路、矢量图,并具备一定的实际工作能力，掌握各电机的运行特性及实验方法，了解电机在工程上的实验应用知识，了解电机在控制系统和电力系统中的地位和作用。
本课程理论严谨，系统性强，教学过程中应注意培养学生的思维能力，及严谨的科学态度。
在本课程的教学过程中，应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法的横向联系，以达到培养学生分析、归纳和总结的能力。
（三）实施说明本课程教学实施说明：1.在变压器部分，着重介绍变压器的工作原理、结构和铭牌数据，变压器空载运行、负载运行、参数测定、运行特性，三相变压器。
2.在异步电机部分，着重介绍三相交流绕组的结构及连接规律、三相交流绕组的感应电动势和磁动势的特点与计算公式，三相异步电动机的工作原理、结构，三相异步电动机的等值电路、相量图。
熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。
熟悉异步电机的启动方法，了解常用的调速方法及其制动运行状态。
3.在同步电机部分，着重介绍同步发电机的基本结构、励磁方式、基本工作原理、类型和额定值。
理解掌握同步发电机空载特性及负载后的电枢反应、电枢反应电抗及同步电抗，电势平衡方程式及相量图、功角特性及有功功率的调节，无功功率调节，同步电动机的异步起动，磁阻同步电动机，开关磁阻同步电动机。
电机实验报告大纲
电机测试报告一．实验设备1.DG-168A电机电机、齿轮箱为一体化整体结构设计，左、右成组使用、平衡性好、调速性宽阔平滑、高稳定性、安装方便。
此电机作为电动轮椅车驱动源使用，适用于轻型电动轮椅车。
2.HQ-006系列代步车电机属于直流有刷电机，于24V直流电压下工作，输出功率为400W。
作为代步车的驱动源使用，是代步机技术开发中的重要组成部分。
3.VR2控制器包括操纵杆（用于控制DG-168A电机的方向和调速）、电源模块。
4. S-Drive控制器S-Drive代步车控制器系统是迄今最先进且经济高效的控制器，在性能和功能方面都有重大改进。
它适用于所有中小型轻便踏板车和类似的电动车辆。
5.磁粉测功机包括测功机、置于控制柜中的YD1000直流电参数测试仪（用于测量并显示当前电机的电压、电流、功率值）和YD6000 测功机控制器（用于显示转速、转矩、输出功率、效率以及最后窗口指示励磁电流）、配套使用的测功机软件（用于在PC机上实时显示当前电机的电压、电流、转速、转矩等电机性能）。
此设备的作用是模拟电机负载，通过编程改变模拟负载大小，以达到不同的性能测试目的。
6.AQMD3630NS直流电机驱动器此设备使用领先的电机回路电流精确检测技术、有刷直流电机转速自检测技术、再生电流恒电流制动(或称刹车)技术和强大的PID调节技术，可完美地控制电机启动、制动(刹车)、换向过程和堵转保护。
7.电流钳和数字示波器用于观察控制器输出端电流变化情况。
8.其它设备电脑、扳手、旋具组套、螺丝刀、剥线钳、导线等。
二.设备连接1.电机与磁粉测功机连接总图图1为电动轮椅电机测试总体连接图；图2为代步车电机测试总体连接图。
图1 电动轮椅电机测试总体连接图图2 代步车电机测试总体连接图2.设备连接步骤1) 控制器与电源设备、左右电机进行连接；VR2控制器图3 控制器连接图2) 将控制器与右电机的连接导线剖开，连接控制器端的导线作为控制柜的输入端接入控制柜；控制柜输入端图4 控制柜输入端连接图3) 控制柜的输出端连接右电机；控制柜输出端图5 控制柜输出端连接图4) 右电机与磁粉测功机通过夹具连接并固定；磁粉测功机夹具图6 电机与测功机连接图5) 电脑与控制柜中的直流电参数测试仪、测功机控制器同时连接，以便及时显示测试数据。
电机试验大纲
符合技术要求符合技术要求工作电压范围内，电控系统外特性应符合技术要求 1、额定状态电控系统应能持续稳定运行，器件温升应满足降额要求；2、峰值状态持续时间≥1分钟，不能出现过温等其他故障；在额定电压下，电机的转矩—转速特性应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的持续扭矩应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的持续功率应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的峰值转矩应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的峰值功率应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的堵转扭矩及堵转时间应符合产品技术文件规定。
电机最高工作转速下，应能输出额定功率持续运行3min 以上。
试验结束后，电控系统应正常，无损坏。
在额定电压下，电机的最高效率应符合产品技术文件规定。
在额定电压下，电机的高效工作区占总工作区的百分比应符合产品技术文件规定。
试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架试验台架电控系统馈电外特性应符合产品技术文件要求试验台架电机应能正常运行，没有发生有害机械变形。
试验台架电控系统保护功能应符合技术文件要求试验台架控制器被动放电时，控制器支撑电容放电时间应不大于5分钟主动放电时，驱动电机控制器支撑电容放电时间应不超过3s 试验结束后，箱体内复测绝缘阻值应≥20Μ Ω ，恢复常态后，系统应能正常工作。
低温工作期间，电控系统应能正常工作。
试验结束，恢复常态后，复测电机定子绕组对机壳冷态绝缘电阻值应≥20Μ Ω 。
存储试验完成后，箱体内复测电机及控制器绝缘电阻值，热态绝缘电阻值≥1Μ Ω ；恢复常态后，电控系统应能正常工作高温工作期间，电控系统应能正常工作。
试验结束，恢复常态后，复测电机及控制器冷态绝缘电阻值应≥20Μ Ω 。
达到技术要求中要求的防护等级：IP67 试验结束恢复1h～2h后，复测电机定子绕组对机壳冷态绝缘电阻值应≥20Μ Ω ，且电机应能正常工作。
12.机电系统综合创新实践大纲(2017)
《机电系统综合创新实践》教学大纲（Syllabus of Mechanical and electrical system integrated innovative practice）课程编号：010151088 周/学分： 1周/2学分一、大纲使用说明本大纲根据机械电子工程专业2013版教学计划制订（一）适用专业机械电子工程（二）课程设计性质必修（三）主要先修课程和后续课程1、先修课程：工程制图、互换性及技术测量、机械制造技术基础，机电系统结构设计、计算机程序设计、机电传动控制、单片机原理与应用、机床计算机控制技术、工业机器人等。
2、后续课程：毕业设计（四）适用教学计划版本机械电子工程专业2017版教学计划二、课程设计目的及基本要求（一）课程设计的目的：培养学生的机电系统的整体工程理念和工程意识，使学生能针对实际工程问题完成检测与控制系统的综合创新设计。
让学生得到工程训练和实际动手能力的训练，是学生对所学知识的全面总结和综合应用。
培养学生对复杂问题的分析能力和对问题的综合解决能力与创新能力。
课程设计的基本要求：将学生按照以下几部分内容分成不同的模块进行，学生可以根据兴趣自主选择。
还可以为学生提供参加各种大赛的实训环境。
培养学生的动手能力、工程能力和创新能力。
1、模块化工业机器人应用教学系统：掌握模块化工业机器人应用教学系统中ABB机器人的编程方法，能够对装配工作站、搬运码垛工作站、焊接工作站、压铸工作站、自动工装单元中的任何一个系统实现创新设计与控制；2、机电一体化教学及实训软件系统模块：掌握机电一体化教学及实训软件系统，能够使用该系统进行建模和模拟仿真控制；3、PLC+组态控制模块：掌握针对PLC实际工程应用，用PLC+组态的方式进行控制与仿真的创新设计；4、机电测控训练模块：能够在实训平台进行智能小车、机械手、汽车油门和刹车、洗衣机等的检测与控制的创新设计。
三、课程设计内容及安排参考学生的兴趣将学生，按照上面四个模块，对学生进行分组，再对每一个模块确定题目范围，可以按照自愿+分配的原则给每个学生确定题目，学生在一周内完成系统与软件的学习、系统建模、编程、控制（模拟控制），撰写设计说明书、答辩。
《电机学教学大纲》
《电机学》教学大纲（学分4 学时64）一、课程说明本课程是电气工程及其自动化专业一门重要的专业基础课，本课程是“电路分析”等基础课的后续课程，同时又为后续专业课的学习准备必要的基础知识。
本课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电机的基本结构、工作原理、分析方法及其主要特性；掌握电力拖动系统中电动机的起动、调速和制动方法及有关计算方法；合理地选择和使用电动机，为从事专业技术工作打下坚实的基础。
二、课程与培养方案中“毕业能力”的对应关系1. 能力4：具有运用与本专业相关的（包括电机学、电器学、电力系统分析、高电压技术、电力电子技术等）专门知识理论与实践知识解决问题的能力，了解本学科前沿和发展趋势；2. 能力7：具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决电气工程实际问题的基本能力；3. 能力11：具有不断学习和适应电气工程发展的能力，对终身学习具有正确认识。
三、课程目标1. 学习电机学基础知识和基本理论知识，掌握常用电机的结构、工作原理分析方法和主要特性等基本知识；2. 学习电力拖动系统中电动机的起动、调速和制动方法及有关计算方法，具有合理地选择和使用电动机的能力；3. 了解电机发展历史，培养学生追求创新的态度和意识；4. 培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握电机的实验方法，获得实验技能的基本训练；5. 了解电机领域的前沿和发展动向。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其它教学环节本课程配有相应的实验课（单独设课）。
六、授课说明1. 开课学期：秋季。
2. 授课单位：电气工程学院。
3. 适用专业：电气工程及其自动化。
4. 先修课程：《电路理论》、《电磁场原理》、《大学物理》等。
七、教材和参考书1. 使用教材:孙建忠刘凤春主编. 电机与拖动(第2版). 机械工业出版社,20132. 主要参考书（1）刘凤春，孙建忠，牟宪民编著.电机与拖动MATLAB与仿真学习指导. 机械工业出版社,2009（2）Theodore Wildi. Electrical Machines, Drives, and Power System.(英文影印版). 科学出版社,2002《电机学实验》教学大纲（学分1.0 学时24）一、课程说明本课程是配合《电机学》课程而开设的，通过实验教学，加深电气工程学生对电机学基础知识和基本理论的进一步理解和巩固，是电气工程的专业课。
电气设备综合试验电机部分试验教学大纲
《电气设备综合实验（电机部分）》实验教学大纲课程编号：EE430设置形式：独立设课实验学时：12课程总学时：36课程总学分：2.0适用专业：电气工程与自动化一、实验性质、作用和目的电气设备综合实验是一门实践性很强的课程，学好本课程是必不可少的重要环节，其主要任务是通过各个教学实验环节，使学生掌握电气设备的基本原理与应用技术，学会必要的电气设备系统分析和设计方法。
目的是培养学生分析和解决实际问题的能力，使学生掌握电气设备应用技术，具备分析和整理实验数据的能力，为从事专业技术工作和科学研究打下必要的基础。
二、实验项目与内容提要三、主要仪器设备电机与控制教学实验台、示波器、万用表等。
四、实验方式与基本要求1、本实验课要求学生在实验前认真研读实验教材，作好充分的预习准备工作，写出实验预习报告；2、实验开始前，教师对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足要求后，方能允许实验开始；3、教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能、使用方法；4、实验时，应按实验教材所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作；学生必须在规定时间内，由学生独立完成，对实验过程中出现的问题，要求学生尽量做到独立思考，独立解决；5、完成本次实验全部内容后，应请教师检查实验数据、记录的波形。
经教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具，使之物归原主；实验方可结束；6、要求学生必须认真对待每一个实验，不得缺席、迟到、早退；7、要求实验中认真做好实验记录，分析实验现象、撰写实验报告。
实验报告要求对实验出现的某些现象、遇到的问题进行分析、讨论，写出心得体会，并对实验提出自己的建议和改进措施。
五、考核方式和成绩评定鉴于本课程独立实验课，对学生实际操作能力和独立解决问题的能力的要求较高，指导教师可根据学生的预习报告、回答问题情况、实验态度、实验技能、实验结果、实验报告，对学生进行综合考核及评定成绩。
电机学实践教学大纲(3篇)
第1篇一、教学目的1. 使学生掌握电机的基本结构、工作原理和性能特点。
2. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的动手实践能力和创新意识。
4. 增强学生对电机工程领域的认识和兴趣。
二、教学内容1. 电机基础知识- 电机的基本概念、分类和用途- 电机的基本结构和工作原理- 电机的主要性能指标2. 电机实验- 电机空载实验- 电机负载实验- 电机效率实验- 电机功率因数实验- 电机启动性能实验3. 电机维修与故障排除- 电机维修的基本知识- 电机常见故障的分析与排除- 电机维修工具和设备的使用4. 电机应用- 电机在各类设备中的应用实例- 电机驱动系统的设计- 电机节能技术三、实践教学安排1. 实践教学总学时：32学时2. 实践教学周数：8周3. 实践教学环节：（1）电机基础知识讲解（2学时）（2）电机实验（16学时）- 电机空载实验（4学时）- 电机负载实验（4学时）- 电机效率实验（4学时）- 电机功率因数实验（4学时）- 电机启动性能实验（4学时）（3）电机维修与故障排除（8学时）- 电机维修基本知识讲解（2学时）- 电机常见故障分析与排除（6学时）（4）电机应用与设计（8学时）- 电机在各类设备中的应用实例（2学时）- 电机驱动系统设计（4学时）- 电机节能技术（2学时）四、实践教学方法1. 讲授法：结合实验内容和维修知识，讲解电机的基本原理、性能指标和维修方法。
2. 演示法：通过实验演示，让学生直观地了解电机的工作过程和实验现象。
3. 实践操作法：让学生亲自操作电机实验设备，掌握实验技能和维修技巧。
4. 讨论法：引导学生对实验结果进行分析和讨论，提高学生的综合分析能力。
五、实践教学内容及要求1. 电机基础知识讲解- 要求学生掌握电机的基本概念、分类、用途、结构和工作原理。
- 要求学生了解电机的主要性能指标及其对电机性能的影响。
2. 电机实验- 电机空载实验：要求学生掌握空载实验的操作步骤、数据测量和分析方法。
电机实验报告大纲
电机测试报告一．实验设备1.DG-168A电机电机、齿轮箱为一体化整体结构设计，左、右成组使用、平衡性好、调速性宽阔平滑、高稳定性、安装方便。
此电机作为电动轮椅车驱动源使用，适用于轻型电动轮椅车。
2.HQ-006系列代步车电机属于直流有刷电机，于24V直流电压下工作，输出功率为400W。
作为代步车的驱动源使用，是代步机技术开发中的重要组成部分。
3.VR2控制器包括操纵杆（用于控制DG-168A电机的方向和调速）、电源模块。
4. S-Drive控制器S-Drive代步车控制器系统是迄今最先进且经济高效的控制器，在性能和功能方面都有重大改进。
它适用于所有中小型轻便踏板车和类似的电动车辆。
5.磁粉测功机包括测功机、置于控制柜中的YD1000直流电参数测试仪（用于测量并显示当前电机的电压、电流、功率值）和YD6000 测功机控制器（用于显示转速、转矩、输出功率、效率以及最后窗口指示励磁电流）、配套使用的测功机软件（用于在PC机上实时显示当前电机的电压、电流、转速、转矩等电机性能）。
此设备的作用是模拟电机负载，通过编程改变模拟负载大小，以达到不同的性能测试目的。
6.AQMD3630NS直流电机驱动器此设备使用领先的电机回路电流精确检测技术、有刷直流电机转速自检测技术、再生电流恒电流制动(或称刹车)技术和强大的PID调节技术，可完美地控制电机启动、制动(刹车)、换向过程和堵转保护。
7.电流钳和数字示波器用于观察控制器输出端电流变化情况。
8.其它设备电脑、扳手、旋具组套、螺丝刀、剥线钳、导线等。
二.设备连接1.电机与磁粉测功机连接总图图1为电动轮椅电机测试总体连接图；图2为代步车电机测试总体连接图。
磁滞测功机VR2控制器操作柄稳压电源左电机＋＋＋YD1000RS-232RS-232测功机接口励磁输出YD6000通讯线电脑控制柜＋＋输入输出 右电机信号线励磁线＋图1 电动轮椅电机测试总体连接图磁滞测功机AQMD3630NS 直流电机驱动器稳压电源＋＋＋YD1000RS-232RS-232测功机接口励磁输出YD6000通讯线电脑控制柜＋＋输入输出代步车电机信号线励磁线＋RS232—RS485转换器通讯线图2 代步车电机测试总体连接图2.设备连接步骤1) 控制器与电源设备、左右电机进行连接；图3 控制器连接图2) 将控制器与右电机的连接导线剖开，连接控制器端的导线作为控制柜的输入端接入控制柜；图4 控制柜输入端连接图3) 控制柜的输出端连接右电机；图5 控制柜输出端连接图VR2控制器控制柜输入端控制柜输出端4) 右电机与磁粉测功机通过夹具连接并固定；图6 电机与测功机连接图5) 电脑与控制柜中的直流电参数测试仪、测功机控制器同时连接，以便及时显示测试数据。
电机学课程试验教学大纲
《电机学》课程实验教学大纲Electric Machinery课程总学时：102 实验学时：12课程总学分：6适用: 本科四年制电力系统及其自动化专业一、实验教学的目的与任务《电机学》是本专业的一门主要技术基础课。
本课程的特点是理论性强、概念多、与工程实际联系密切。
通过本课程学习，使学生获得电机的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能，为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实的基础。
二、实验的基本要求电机学实验是与电机学理论课程平行进行的实验课程，属于课夹实验。
本实验课程旨在加强对电机学理论知识的认识和理解，训练学生强电类实验的操作技能，培养学生理论联系实际的工作作风和实践能力。
其任务和要求是通过完成8个教学实验（含1个设计性实验），了解电机的基本结构，学习电机实验的基本原理和方法，掌握电机实验的基本技能。
三、主要仪器设备DZSZ—1型电机及自动控制实验装置，THPLC—C型网络型可编程控制器实验装置，电机虚拟仪器，计算机。
四、实验课程内容实验是理论联系实际、熟练学生实验技能、培养学生独立工作能力的重要环节。
实验项目可以从以下内容中选择：I）变压器实验实验要求：认识变压器的基本结构，明确变压器的额定值，了解变压器的用途、三次谐波磁通的流通情况及其对运行的影响、自耦变压器的用途与结构特点。
熟悉变压器参数的物理意义和测量方法，运行性能的分析与计算、并联运行的负载分配。
弄清主磁通、漏磁通以及磁动势平衡的物理概念和变压器的基本方程式。
掌握自耦变压器在能量传递过程中的功率关系和分析计算方法、三相变压器的磁路特点、绕组连接方法和联结图、变压器归算方法，导出变压器等效电路，注意基本方程式、相量图和等效电路的一致性。
熟练掌握变压器的基本电磁关系、变压器并联运行的条件。
实验名称：1、单相变压器2、三相变压器联接组3、三相变压器的并联运行II）感应电动机实验实验要求：了解感应电机的结构特点、额定值和用途、感应电动机工作特性和测定方法。
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《电机学》实验教学大纲课程名称：《电机学》课程编码：060132008课程类别：专业基础课课程性质：选修适用专业：自动化适用教学计划版本：2017课程总学时：32实验（上机）计划学时： 8开课单位：自动化与电气工程学院一、大纲编写依据1．自动化专业2017版教学计划；2．自动化专业《电机学》理论教学大纲对实验环节的要求；3．近年来《电机学》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1．《电机学》是自动化专业的专业基础课程；2．本实验项目是《电机学》课程综合知识的运用；3．本实验项目是理解直流电机，交流电机及变压器的基础；4．本实验以《电路》、《大学物理》为先修课；5．本实验为后续的《运动控制基础》、《直流运动控制系统》、《交流调速系统》及《工厂供电及节能技术》课程学习有指导意义。
三、实验目的、任务和要求1．本课程是自动化专业的一门专业基础课。
课程主要讲解直流电机、变压器、交流电机。
它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。
本课程的实验目的是使学生掌握直流电机、交流电机、变压器的基本理论，为学习“直流运动控制系统”、“交流调速系统”和“工厂供电及节能技术”等课程打下坚实基础；2．通过实验培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；3．通过综合性、设计性实验训练，使学生初步掌握电机的应用；4．培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力。
5．实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；6．巩固和加深学生对电机学理论的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；7．通过实验，要求学生做到：（1）预习实验，自行设计实验方案并撰写实验报告；（2）正确连接实验线路；（3）用电机学理论知识独立分析实验数据。
四、教学方法、教学形式、教学手段的特色重视学生的实际动手能力五、实验内容和学时分配1、实验目的：1．掌握用实验方法测定直流发电机的运行特性，并根据所测得的运行特性评定该被试电机的有关性能。
2．通过实验观察并励发电机的自励过程和自励条件。
2、实验要求：1.根据空载实验数据，作出空载特性曲线，由空载特性曲线计算出被试电机的饱和系数和剩磁电压的百分数。
2.在同一张座标上绘出他励、并励和复励发电机的三条外特性曲线。
分别算出三种励磁方式的电压变化率：ΔU=N NO U UU-⨯100%并分析差异的原因。
3.绘出他励发电机调整特性曲线，分析在发电机转速不变的条件下，为什么负载增加时，要保持端电压不变，必须增加励磁电流的原因。
3、实验内容：1.他励发电机(1)空载特性：保持n=n N，使I=0，测取Uo=f(I f)。
(2)外特性：保持n=n N，使If =I fN，测取U=f(I)。
(3)调节特性：保持n=n N，使U=U N，测取I f =f(I)。
2.并励发电机(1)观察自励过程(2)测外特性：保持n=n N，使R f2 =常数,测取U=f(I)。
3.复励发电机积复励发电机外特性：保持n=n N ，使R f =常数，测取U=f(I)。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填） （1）名称·规格型号·数量·设备编号电机系统教学实验台 5台 0602170S 0602171S 0602172S 0602173S 0602169S （2）名称·规格·数量·耗材性质1．MEL 系列电机教学实验台主控制屏（MEL-I 、MEL-IIA 、B ）。
2．电机导轨及测功机，转矩转速测量组件（MEL-13）或电机导轨及转速表。
3．直流并励电动机M03。
4．直流复励发电机M01。
5．直流稳压电源（位于主控制屏下部）。
6．直流电压、毫安、安培表（MEL-06）。
7．波形测试及开关板（MEL-05）。
8．三相可调电阻900Ω（MEL-03）。
9．三相可调电阻90Ω（MEL-04）。
10．电机起动箱（MEL-09）。
连接线 若干 万用表 5实验二 直流电动机工作特性 1、实验目的：1.掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电动机的调速方法。
2、实验要求：1.由表1-8计算出 P2和η，并绘出n 、T2、η=f(I a )及n=f(T 2)的特性曲线。
电动机输出功率 P 2=0.105nT 2式中输出转矩T 2 的单位为N ·m ，转速n 的单位为r ／min 。
电动机输入功率 P 1=UI电动机效率η=12P P×100％电动机输入电流 I =I a +I fN由工作特性求出转速变化率：Δn= NNO n n n ×100％2.绘出并励电动机调速特性曲线n=f(U a )和n=f(I f )。
分析在恒转矩负载时两种调速的电枢电流变化规律以及两种调速方法的优缺点。
3．能耗制动时间与制动电阻R L 的阻值有什么关系？为什么？该制动方法有什么缺点？3、实验内容：1.工作特性和机械特性保持U=UN 和If =IfN 不变，测取n 、T2 、n=f(Ia)及n=f(T2)。
2.调速特性(1)改变电枢电压调速保持U=UN 、If=IfN =常数，T2 =常数，测取n=f(Ua)。
(2)改变励磁电流调速保持U=UN ，T2 =常数，R1 =0，测取n=f(If)。
(3)观察能耗制动过程4、主要仪器设备及试剂：（据实选填） （1）名称·规格型号·数量·设备编号电机系统教学实验台 5台 0602170S 0602171S 0602172S 0602173S 0602169S （2）名称·规格·数量·耗材性质 连接线 若干 万用表 5实验三 三相变压器极性及联结组别确定 1、实验目的：1.掌握用实验方法测定三相变压器的极性。
2.掌握用实验方法判别变压器的联接组。
3.研究三相变压器不对称短路。
4.观察三相变压器不同绕组连接法和不同铁心结构对空载电流和电动势波形的影响。
2、实验要求：1.计算出不同联接组时的U 1V1.3V1、U 1W1.3W1、U 1V1.3W1的数值与实测值进行比较，判别绕组连接是否正确。
2.计算零序阻抗Y ／Y0三相心式变压器的零序参数由下式求得： 222,3,3O O O OO O O O O r r Z X I P I U Z -===分别算出I 0=0.25I N 和I 0=0.5I N 时的Z 0、R 0、X 0，取其平均值作为零序阻抗，零序电阻和零序电抗，并按下式算出标么值：φφφφφφN O N O N O N O N O N O U X I X U I U Z I Z r r ===''',,式中I N Φ和U N Φ为变压器低压绕组的额定相电流和额定相电压。
3.计算短路情况下的原方电流 (1)Y ／Y 0单相短路副方电流0.I I I I 2W13V1.,2K .3U1.===原方电流，设略去激磁电流不计，则3KI I ,3K I 2I 2K.11.1V1.2K .1U1.==-=W I 式中K 为变压器的变比。
将I 1U1、I 1V1、I 1W1计算值与实测值进行比较，分析产生误差的原因，并讨论Y ／Y0 三相组式变压器带单相负载的能力以及中点移动的原因。
(2)Y ／Y 两相短路副方电流0.,132.13.13.==-=W K V U I I I I原方电流 0I ,KI I I 1W1.2K .1V1.1U1.=-=-= 将I 1U1、I 1V1、I 1W1计算值与实测值进行比较，分析产生误差的原因，并讨论Y ／Δ带单相负载是否有中点移动的现象？为什么？4.分析不同连接法和不同铁心结构对三相变压器空载电流和电动势波形的影响。
5.由实验数据算出Y ／Y 和Y ／Δ接法时的原方U 1U1.1V1／U 1U1比值，分析产生差别的原因。
6.根据实验观察，说明三相组式变压器不宜采用Y ／Y0和Y ／Y 连接方法的原因。
3、实验内容：1.测定极性2.连接并判定以下联接组 (1)Y ／Y-12 (2)Y ／Y-6 (3)Y ／Δ-11 (4)Y ／Δ-53.不对称短路(1)Y ／Y 0-12单相短路 (2)Y ／Y-12两相短路4.测定Y ／Y 0连接的变压器的零序阻抗。
5.观察不同连接法和不同铁心结构对空载电流和电动势波形的影响。
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填） （1）名称·规格型号·数量·设备编号电机系统教学实验台 5台 0602170S 0602171S 0602172S 0602173S 0602169S （2）名称·规格·数量·耗材性质1．MEL 系列电机教学实验台主控制屏（含交流电压表、交流电流表） 2．功率及功率因数表（MEL-20或含在主控制屏内） 3．三相组式变压器（MEL-01） 4．三相心式变压器（MEL-02） 5．波形测试及开关板（MEL-05） 连接线 若干 万用表 5实验四 三相鼠笼异步电动机的工作特性 1、实验目的：1．掌握三相异步电机的空载、堵转和负载试验的方法。
2．用直接负载法测取三相鼠笼异步电动机的工作特性。
3．测定三相笼型异步电动机的参数。
2、实验要求：1.计算基准工作温度时的相电阻由实验直接测得每相电阻值，此值为实际冷态电阻值。
冷态温度为室温。
按下式换算到基准工作温度时的定子绕组相电阻：Creflclef θr r ++=2352351θ 式中 r lef ——换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻，Ω；r 1c ———定子绕组的实际冷态相电阻，Ω； θref ——基准工作温度，对于E 级绝缘为75O C ； θc ——实际冷态时定子绕组的温度，O C 。
2.作空载特性曲线：I 0、P 0、cos ϕ0=f(U 0)3.作短路特性曲线：I K 、P K =f(U K )4.由空载、短路试验的数据求异步电机等效电路的参数。
(1)由短路试验数据求短路参数式中(2)式中23oI Fem 式中 P Fe 为额定电压时的铁耗，由图3-4确定。
5.作工作特性曲线P 1、I 1、n 、η、S 、cos ϕ1=f(P 2)由负载试验数据计算工作特性，填入表3-6中。
表3-6 U1 = 220V （△） If = A计算公式为：331C B A I =%10015001500⨯-=nS 11113cos I U P=ϕ22105.0nT P = %10012⨯=P P η 式中 I 1——定子绕组相电流，A ； U 1——定子绕组相电压，V ； S ——转差率； η——效率。