《电机与拖动》教学大纲
电机与拖动实验教学大纲
电机与拖动实验教学大纲一、制定本大纲的依据根据2006级电气工程及自动化专业培养计划和电机与拖动课程教学大纲制定本实验教学大纲。
二、本实验课程的具体安排三、本实验课在该课程体系中的地位与作用电机与拖动实验是电机与拖动课程的重要组成部分,属于学科基础实验范畴。
作为与相关教学内容配合的实践性教学环节,应在电机与拖动理论课教学过程中开设。
实验的主要目的是使学生掌握电机控制的基本方法,培养实际操作技能和分析问题及解决问题的能力,通过实验使学生加深对课程的理解。
学生应具有大学物理、工程力学、电路及磁路、模拟电子技术、高等数学等课程的基础知识。
四、学生应达到的实验能力与标准1.熟悉电机实验的设备,仪表的使用;掌握电机实验的基本方法和操作技能;能正确地选择、使用实验所需的设备、仪表;能独立完成实验的全过程。
2.能运用电机的基本理论来分析,各种电机在不同工况下的运行特性,为后续的控制课程打下基础;3.对实验中出现的现象和实验结果有一定的分析和判断能力;能写出完整、规范的实验报告。
五、讲授实验的基本理论与实验技术知识实验一他励直流电动机的工作特性1.实验的基本内容(1)学习电机与拖动实验的基本操作技能和安全注意事项。
(2)掌握他励电动机的接线、起动、调速及改变转向方法。
(3)实验测取他励直流电动机的工作特性。
2.实验的基本要求(1)认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件、(2)要求学生熟悉电机的结构,在教师的指导下能够正确接线。
(3)了解直流电机的起动、调速方法,并测取相应参数。
(4)根据参数计算直流电机的工作特性,并画图。
3.实验的基本仪器设备和耗材MEL教学实验台、转速测量仪、涡流测功机、直流电压表、毫安表、安培表、测试开关板。
直流励磁电源、可调压直流稳压电源、电枢调节电阻、磁场调节电阻、直流电动机。
实验二他励直流电动机的机械特性1.实验的基本内容(1)测量并研究直流他励电动机的固有机械特性。
(2)测量并研究电枢外串电阻时的人为机械特性。
电机与拖动实验教学大纲(可编辑修改word版)
2、认识在实验中所用的励电动机的
接线、起动、改变电机转 向与调速的 方法。
3
直流串励电动机
验证
必做
1)测空载特性 保持n=nN使IL=0,测取U0=f(If)。2)测外特性保持n=nN使If=IfN,测取U=f(IL)。 3)测调节特性 保持n=nN使U=UN,测取If=f(IL)。
专业实验部分电机与拖动教学大纲
序号
实验项目名称
实验类型
实验要求
实验内容简介
应达到的基本要求
学时分配
1
直流电机认识实验
验证
必做
1、了解电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、用伏安法测直流电机的电枢绕组的冷态
电阻。
3、直流串励电动机的起动、调速及改变转向。
掌握用实验 方法测定直 流发电机的 各种运行特 性,并根据 所测得的运 行特性评定 该被试电机的有关性能。
4
2
3
直流并励电动机
1、掌握用
电机与拖动教学大纲(共5篇)
电机与拖动教学大纲(共5篇)第一篇:电机与拖动教学大纲《电机与拖动》课程教学大纲英文名称:MotorsandElectricDrives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。
5.先修课程:电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。
6.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)唐介主编.电机与拖动.北京:高等教育出版社,2003(2)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(3)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(4)李发海等编著.电机学(上、下册).北京:科技出版社,1991(5)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(6)丛望,郭镇明编.电机学.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1996 7.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)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。
每次作业批改一半,抽查一半。
二、教学基本要求和能力培养要求1.通过本课程的各个教学环节,达到以下基本要求:(1)了解磁场、磁路、变压器及各种旋转电机的基本理论与知识,了解电力拖动系统的组成及典型生产机械的运动形式,掌握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系统的折算。
《电机与拖动》课程教学大纲
《电机与拖动》课程教学大纲一、课程概述《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的重要专业课程之一,旨在让学生深入理解电机的原理、结构、特性和控制方法,以及拖动的原理、特性、控制和设计方法。
该课程将为学生在电力系统中从事电气设计、运行和控制等方面的工作提供坚实的理论和实践基础。
二、课程目标1、掌握电机的基本原理和结构,包括直流电机、交流电机和步进电机的构造和工作原理;2、理解电机的静态特性和动态特性,包括电压平衡方程、转矩方程和机械特性等;3、掌握直流电机的控制方法,包括电枢控制和磁场控制;4、掌握交流电机的控制方法,包括变压变频控制和矢量控制;5、了解步进电机的控制方法,包括单步控制和多步控制;6、掌握拖动的原理和特性,包括负载转矩特性、转速特性和功率特性的分析;7、掌握拖动的控制方法,包括调速控制和力矩控制;8、了解现代电力电子器件的基本原理和应用,包括二极管、晶体管和晶闸管等。
三、课程内容1、电机原理与结构:直流电机、交流电机和步进电机的构造和工作原理;2、电机静态特性和动态特性:电压平衡方程、转矩方程和机械特性等;3、直流电机控制:电枢控制和磁场控制;4、交流电机控制:变压变频控制和矢量控制;5、步进电机控制:单步控制和多步控制;6、拖动原理与特性:负载转矩特性、转速特性和功率特性的分析;7、拖动控制:调速控制和力矩控制;8、现代电力电子器件:二极管、晶体管和晶闸管等。
四、课程安排本课程总共学时,其中包括理论教学和实践教学两个部分。
理论教学将通过课堂讲解、案例分析和问题解答等方式进行,实践教学将通过实验、课程设计和现场实习等方式进行。
具体安排如下:1、理论教学:学时,包括电机原理与结构、静态特性和动态特性、控制方法、拖动原理与特性、拖动控制和现代电力电子器件等内容。
2、实验教学:学时,包括电机实验、控制系统实验和电力电子器件实验等。
3、实践教学:学时,包括课程设计和现场实习等。
五、课程评估本课程的评估将采取综合评估的方式,包括期末考试、平时作业、实验报告和课程设计等多个方面。
《电机与拖动》教学大纲
《电机与拖动》教学大纲课程名称:电机与拖动(Electrical Machine and Drive)课程编码:151022学分:4分总学时:64学时,其中,理论学时:56学时;实验学时:8学时适用专业:自动化专业先修课程:高等数学、大学物理、电路原理执笔人:杨友平审订人:一、课程的性质、目的与任务《电机与拖动》是自动化和电气工程及其自动化专业的技术基础课,必修课。
通过本课程的学习,使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题,了解在自动控制系统中使用的各种控制电机的结构、基本原理、控制方式和特性曲线,使学生能在系统中正确的选择、分析和使用控制电机。
为后续专业课的学习打好必要的基础。
二、教学内容、基本要求与学时分配第一章绪论主要内容:1、本课程的内容、性质和任务2、电机与拖动中用到的基本电磁理论基本要求:掌握电机与拖动中常用的基本电磁定律和铁磁材料特性。
学时分配:2学时。
第二章直流电机原理主要内容:1、直流电机的基本原理、结构2、直流电机的基本方程式基本要求:了解直流电机的电枢绕组及换向的基本知识;掌握直流电动机的运行原理、电枢电动势与电磁转矩、机械特性等;理解直流电机的工作特性和运行特性。
学时分配:8学时。
第三章直流电机的电力拖动主要内容:1、运动方程式2、负载转矩特性与机械特性3、直流电机的起动、制动、调速基本要求:掌握直流电动机的各种机械特性;理解直流电动机的起动方法以及各种运行状态;掌握直流电动机的调速方法和特点;了解他励直流电机的过渡过程。
学时分配:10学时。
第三章变压器主要内容:1、变压器的电气构造和工作原理2、变压器的电动势平衡式、向量图及等效电路3、三相变压器的并联运行基本要求:掌握变压器的基本方程式、向量图及等效电路;掌握变压器参数的测定;理解三相变压器连接方式,相、线电压和相、线电流的关系。
学时分配:8学时。
第四章三相感应电动机原理主要内容:1、三相感应电动机的电气构造和基本工作原理2、三相感应电动机运行时的电磁过程的定性分析3、三相感应电动机的向量图、等效电路、基本方程式基本要求:理解异步电动机运行时内部的电磁关系,定、转子间的磁势平衡关系,转子频率特点以及基本方程式;掌握转矩特性、最大转矩及起动转矩;理解异步电动机工作特性。
《电机与拖动》课程教学大纲
《电机与拖动》课程教学大纲Electric Machine and driving课程编号:19111004学时数:64(理论56学时,实验8学时)学分数:3课程类型:专业核心课开课(系)院:汽车学院执笔者:从兰美审核人:李玉廷一、课程性质与目的要求1.课程的性质:自动化本科及电气自动化技术专科专业的一门重要专业核心课程。
2.课程的教学目的:本课程的目的是培养学生具备电机的扎实的基础理论知识,培养学生严谨的理性思维能力,培养学生具备必要的电机实践运用技能,培养学生的创新创业素养和综合素质。
在理论知识训练方面,通过本课程的学习,使学生明确直流电机、变压器、交流异步电动机、交流同步电动机、控制电机等的结构,掌握重要概念和变压器及各种电机的工作原理,掌握交直流电机的运行特性及工程中的启动、制动、调速方法及参数设计,掌握变压器作为电力系统主要电压变换设备的基本数学模型和分析、使用方法。
在实践能力培养方面,通过实验、实践和工程技能训练培养学生严谨认真的科学态度和脚踏实地解决工程问题的基本素养,培养学生具备一定的工程实践技能。
学生创新创业能力培养是一项综合性工程,在具备扎实的理论知识基础上,注重学生良好的习惯和综合能力的培养和训练。
二、课时分配建议三、教学内容及要求根据专业培养方案及课程培养目标要求,结合专业工程认证对人才培养的要求,电机与拖动课程教学内容的设计是基于将课程作为运动控制课程群(包括《电机与拖动》和《自动控制原理》、《运动控制系统》、《电力电子技术》以及《单片机原理与应用》、《PLC电气控制》等课程)中的一个有机组成部分而不是作为一个独立个体而进行设计。
将本课程的课程体内容划分为知识储备、能力训练和创新创业实践训练三个模块。
知识储备体系主要是各类电机的结构、工作原理与运行特性,包括直流电机模块、变压器模块、交流异步电动机模块、同步电机模块和控制电机模块。
以掌握扎实的基础知识为培养目标,通过习题、测试等方式进一步深化。
《电机与拖动基础》教学大纲
《电机及拖动基础》课程教学大纲一、课程的性质和目的本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。
通过本课程学习使学生获得电机及拖动基础方面的基本理论和基本技能,掌握变压器、交流感应电动机、直流电机的工作原理和运行性能;分析交﹑直流电动机的机械特性,启动、制动和调速过程,同时对电动机的选择、控制电机的原理和应用有一定的了解。
培养学生分析问题和解决实际应用问题的能力,为深入学习《电力拖动控制系统》后续课程及从事电气工程与自动化专业的实际工作打下基础。
二、教学基本要求通过本课程的教学,学生必须达到以下基本要求:1.掌握直流电机、单相变压器、交流异步电动机的工作原理;2.掌握直流电机、交流异步电动机的运行原理;3.掌握直流电机、交流异步电动机的过渡过程;4.掌握交流异步电动机的外部控制知识;5.能用所学知识分析实际问题。
三、课程教学基本容及学时分配第一章绪论及电机的基本知识本章教学基本要求:通过本章的学习,了解本课程的性质、任务、容、要求与特点,学习并掌握电机及电力系统的基本概念,掌握电磁场的基本知识。
本章教学本章教学重点:掌握基本的电磁场理论基本知识。
本章教学难点:掌握基本的电磁场理论基本知识。
本章教学容:1.电机的概念;2.电机及电力系统的发展概况;3.本课程的性质、任务、容、要求与特点;4.本书用到的一些电磁场理论基础知识。
第二章直流电机的基本原理本章教学基本要求:通过本章的学习,使学生掌握直流电机的工作原理、直流电机的电动势和转矩,了解直流电机的额定值、电枢绕组、磁场、直流电机的换向等相关概念。
本章教学重点:直流电机的工作原理、绕组、电动势和转矩。
本章教学难点:直流电机的电动势和转矩。
本章教学容:1.直流电机的工作原理;2.直流电机的额定值;3.直流电机的电枢绕组;4.直流电机的磁场、电动势和转矩;5.直流电机的换向。
第三章直流电机的运行原理本章教学基本要求:通过本章的学习,使学生了解电力拖动、直流发电机等相关概念,掌握直流电机的基本平衡方程、工作特性和机械特性,以及串励直流电机的工作特性和机械特性等。
《电机与拖动》教学大纲
《电机与拖动》教学大纲学分:4.5 总学时:81理论学时;72 实验学时:9面向专业:电气工程及其自动化大纲执笔人:郗忠梅大纲审定人:李有安一、说明1、课程的性质和目的《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的一门必修的专业基础课。
本课程的主要任务是使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题以及电力拖动系统的运行情况,为后续专业基础课和专业课的学习打好必要的基础。
电机实验是本课程的重要教学环节。
通过实验可对变压器和各类电机的工作特性,基本原理和理论计算加以验证,使学生掌握电机基本实验的原理和方法,初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力,并提高实验技能和熟练程度。
2、课程教学的基本要求理论知识方面:本课程宜安排学生在学完电路、电子等有关基础课程之后的第四学期,内容上注意与以上学科的衔接,课堂教学应力求使学生理解基本概念,掌握基本内容。
实验技能方面:熟练掌握电工仪表的使用方法和各种电机线路的正确接线方法等。
3、课程教学改革总体设想:在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关电机学方面的理论知识。
为了与后继课程的连续性,多增加同步电机的理论知识的讲述学时数。
二、教学大纲内容(一)课程理论教学第一章绪论(2学时)第一节教材内容与课程性质第二节本课程常用的物理概念和定律本章重点、难点:1、安培环路定律2、变压器电动势。
建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。
思考题:1、变压器和电机的磁路常采用什么材料制成,这种材料有哪些主要材料?2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因数有关?第二章电力拖动系统动力学(2学时)第一节电力拖动系统转动方程式第二节负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件负载的转矩特性、电力拖动系统稳定运行的条件。
本章重点、难点:电力拖动系统稳定运行条件。
建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。
电机与拖动基础教学大纲
电机与拖动基础教学大纲背景信息电机作为现代化工业的核心装置,应用范围广泛,包括了电力、能源、交通等各个领域。
在现代机械制造中,拖动技术的应用越来越广泛,成为机械系统中必不可少的一环。
为了培养优秀的电机拖动工程技术人才,本教学大纲总结了电机与拖动基础课程涵盖的重要内容,用于初步梳理课程知识点,确保教学的全面性和完整性。
目标人群电机与拖动课程主要面向机械、电力、化工、能源等专业的本科生和研究生。
也适用于电气、机电工程技术人员、工程技师、技术人员等专业技术人才培训。
教学目标本课程的教学目标是让学生了解电机和电机拖动的工作原理和基础知识,明确掌握电机的种类、特性和运转机理。
同时,学生也将理解各种拖动装置的基本原理和常用方法。
学生应当能够掌握如下学习目标:电机基础•掌握电机的种类、工作原理及其常用的技术指标;•熟悉电机调速技术、掌握电机转矩理论和电机转矩测试方法;•掌握电机的保护和防护技术;•熟悉电机的故障诊断技术。
电机拖动技术•熟悉拖动装置的种类及其应用;•熟悉拖动技术的分配方法,掌握各种传输装置的技术参数;•掌握各种传动装置的优点和缺点,以及特定应用场景;•掌握拖动技术中的计算方法,包括传动比、转速、扭矩等重要参数的计算方法。
教学内容第一部分:电机基础1.电机的分类、构造和工作原理2.电机的基本参数和性能指标3.电机调速技术4.电机转矩理论和电机转矩测试方法5.电机的保护和防护技术6.电机的故障诊断方法第二部分:拖动技术基础1.拖动装置的基本概念和分类2.拖动技术中的传输设备及其应用3.各种传动装置的优点和缺点4.传输装置的选型和计算方法第三部分:案例分析和实践教学1.案例分析和应用技术2.现场实践教学和机器调试3.工业实用软件的运用教学方法本课程为理论结合应用性质教学,将理论知识与实践操作相结合,以案例分析和实践教学为主要教学方法。
通过分组讨论、调研、实践操作等方式提高学生的综合素养和应用能力。
教材和参考书目本课程教材为《电机与拖动基础》(第2版),参考书目:1.唐士刚,电机基础(第3版),清华大学出版社,2018年2.张维,电机拖动实用技术,机械工业出版社,2011年3.陈祖荣,功率电子和驱动技术,清华大学出版社,2013年4.沈幸翔,电动机控制技术(第2版),机械工业出版社,2013年评价标准评价标准主要包括期中考核、期末成绩以及实践操作成绩三部分。
电机与拖动教学大纲
“电机与拖动”教学大纲彭先进一、课程任务目标(一)课程任务本课程是电气自动化专业必修的专业基础课。
它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科,又能够作为一门独立的技术应用课程。
本课程的理论性与实践性都很强,通过本课程学习,使学生把握经常使用交直流电机及变压器的大体结构和工作原理和电力拖动系统的运行性能分析、计算方式和实验方式,为后续“电气自动操纵”等专业课程打下基础,同时为从事电气自动化工程技术工作和科学研究奠定初步基础。
(二)课程目标在学完本课程以后,学生能够:1. 了解磁场、磁路、变压器及各类旋转电机的大体理论与知识,了解电力拖动系统的组成及典型生产机械的运动形式,把握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系统的折算;2. 把握各电机的工作原理,了解其大体结构、励磁方式和电枢绕组等概念,把握直流电机的电磁转矩、电动势、功率和转矩等的概念及计算方式,会对他励和并励电动机作运行分析;3. 把握和明白得变压器和异步电动机的等效电路和大体方程式;4. 把握直流电动机和三相异步电动机的机械特性、要紧起动方式和调速方式,把握他励直流电动机调速性能计算,起制动电阻计算。
三相异步电动机机械特性有效公式计算调速电阻及制动电阻,三相异步电动机降压起动的计算与选择,三相绕线式异步电动机转子回路串电阻分级起动计算;5.具有选择电力拖动系统电动机的型式、种类、电压、转速及额定功率,校核发烧,起动能力与过载能力。
二、教学内容和要求(一)理论教学的内容及要求第一章绪论了解课程的性质、任务和电机的分类,把握电机理论中经常使用的大体电磁定律第二章直流电机一、大体内容直流电机的大体工作原理和结构;直流电机的电枢绕组和磁场;直流电机的电枢电动势、电磁转距和电磁功率;直流电机的运行原理;直流电机的换向。
二、教学目的和要求:了解直流电机的工作原理及结构,直流电机的铭牌数据;明白得和把握直流电机的绕组,感应电动势和电磁转矩的计算;了解直流电机的励磁方式及磁场,电枢反映和换向;明白得和把握直流电动机的运行原理,他励直流电动机的机械特性;明白得和把握直流发电机的大体方程式,功率关系,并励直流发电机的自励条件;了解直流电机的换向。
《电机与拖动基础》课程教学大纲
《电机与拖动基础》课程教学大纲课程代码:0806303022课程名称:电机与拖动基础英文名称:Fundamentals of Electric Machinery and Drive总学时:56 讲课学时:48 实验学时:8学分:3.5适用对象:自动化专业先修课程:高等数学、大学物理、电路原理一、课程的性质、目的和任务本课程是自动化专业各专业方向的专业基础必修课程。
通过本课程的教学,使学生掌握常用交、直流电动机,部分控制电机及变压器等的基本结构与工作原理、电力拖动系统的运行原理及性能,训练和培养学生使用电机、控制电机和选择电机的能力。
为学生学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术和科学研究打下必要的基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习,学生应达到下列要求:1.能够了解不同电机的工作原理,熟悉电机的基本公式,等效电路,具有把变压器和三相异步电动机转化为等效电路的能力。
2.掌握交直流电动机的机械特性和分析电动机运行状态的方法与基本理论。
3.掌握交直流电动机调速的基本原理、方法、应用及经济指标。
4.掌握交直流电动机起动的原理、方法及应用。
5.掌握选择和应用电机的原理与方法。
6.掌握电机及电力拖动系统的实验方法与技能,并且有熟练的运算能力。
7.了解电机及电力拖动的发展方向。
三、教学内容及要求1.绪论部分了解本课程的性质和任务;认识电机及拖动在国民经济中的地位、作用及国内外发展概况;了解电机的典型使用方法;了解电机的主要分类和机电能量转换的基础知识;熟悉并巩固本课程中常用的基本电磁定律并掌握铁磁材料的基本特性。
2.直流电机部分(1)理解直流电动机的工作原理,了解直流电动机的结构。
(2)掌握直流电动机的铭牌数据,了解直流电动机的主要系列。
(3)掌握直流电动机电磁转矩和电枢电势的计算方法和计算公式并能够熟练运用。
(4)理解直流电动机的空载磁场,负载磁场和电枢反应。
(5)掌握直流电动机的平衡方程,了解直流电动机的运行原理,对电动机运行过程中负载、电枢电流、转速及效率等物理量的关系有一定的了解,为学习电机拖动打下基础。
《电机与拖动》教学大纲
《电机与拖动》教学大纲课程名称:电机与拖动英文名称:Motors and Electric Drives课程性质:专业教育必修课程课程编号:O131009所属院部:机电工程学院周学时:4学时总学时:75学时(理论学时60;实验学时15)学分:4学分教学对象(本课程适合的专业和年级):机械设计制造及其自动化专业(专升本)2011级学生预备知识:高等数学、物理学、电工学、电子技术、工程力学、机械制图等。
课程在教学计划中的地位和作用:本课程为专业基础课,其作用是承前启后,为后续课程打基础,培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
教学方法:讲授、讨论、实验教学的目的和要求:使学生掌握变压器与各种电机的基本结构、工作原理和运行性能,独立分析电力拖动系统各种运行状态,掌握有关计算方法,合理地选择和使用电动机,为毕业后从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。
要求重点掌握变压器、异步电机、电动机的选择和电力拖动系统的动力学部分,同步电机、直流电机和控制电机部分作为一般掌握内容。
课程教材:唐介主编.电机与拖动(第二版). 北京:高等教育出版社,2007参考书目:[1]彭鸿才主编.电机原理及拖动. 北京:机械工业出版社,2007年.[2]周顺荣编著.电机学.北京:科学出版社,2002年.[3]电机及电气技术实验装置实验指导书.杭州:浙江天煌科技实业有限公司考核形式:闭卷考试编写时间:2012年1月制定课程内容及学时分配:注:根据需要,课时可作适当调整。
绪论(2学时)学习要求:了解本课程的性质与特点,掌握学好这门课的方法。
教学重点:学习方法第1章磁路(4学时)学习要求:掌握常用基本物理量和基本定律,为学好本课程打好基础。
教学重点:铁磁材料与磁路。
第2章变压器(8学时)学习要求:1.了解变压器的主要结构、基本工作原理及主要额定值的意义。
2.掌握变压器负载运行时的等值电路、相量图、基本方程式以及运行性能。
3.熟悉三相变压器的联接组别。
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《电机与拖动》教学大纲学分:4.5 总学时:81理论学时;72 实验学时:9面向专业:电气工程及其自动化大纲执笔人:郗忠梅 大纲审定人:李有安一、说明1、课程的性质和目的《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的一门必修的专业基础课。
本课程的主要任务是使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题以及电力拖动系统的运行情况,为后续专业基础课和专业课的学习打好必要的基础。
电机实验是本课程的重要教学环节。
通过实验可对变压器和各类电机的工作特性,基本原理和理论计算加以验证,使学生掌握电机基本实验的原理和方法,初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力,并提高实验技能和熟练程度。
2、课程教学的基本要求理论知识方面:本课程宜安排学生在学完电路、电子等有关基础课程之后的第四学期,内容上注意与以上学科的衔接,课堂教学应力求使学生理解基本概念,掌握基本内容。
实验技能方面:熟练掌握电工仪表的使用方法和各种电机线路的正确接线方法等。
3、课程教学改革总体设想:在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关电机学方面的理论知识。
为了与后继课程的连续性,多增加同步电机的理论知识的讲述学时数。
二、教学大纲内容(1) 课程理论教学第一章 绪论 (2学时)第一节 教材内容与课程性质第2节 本课程常用的物理概念和定律本章重点、难点:1、安培环路定律2、变压器电动势。
建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。
思考题:1、变压器和电机的磁路常采用什么材料制成,这种材料有哪些主要材料?2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因数有关?第二章 电力拖动系统动力学(2学时)第一节 电力拖动系统转动方程式第2节 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件负载的转矩特性、电力拖动系统稳定运行的条件。
本章重点、难点:电力拖动系统稳定运行条件。
建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。
思考题:1、电力拖动稳定运行的条件2、电动机的机械特性和负载转矩特性是如何配合的?第三章 直流电机原理(10学时)第一节直流电机的用途及基本工作原理直流电机的用途、直流电机的基本工作原理。
第2节直流电机的主要结构与型号直流电机的主要结构、电机的铭牌数据、电机的主要系列产品。
第3节直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性直流电机的磁路、空载时气隙磁通密度的分布波形、空载磁化特性和直流电机的励磁方式。
第4节直流电机的电枢绕组电枢绕组的几个节距和单叠绕组。
第5节电枢电动势与电磁转矩电枢电动势、电磁转矩和直流电机的电枢反应。
第6节直流发电机直流发电机稳态运行时的基本方程式、功率关系、他励直流发电机的运行特性、并励直流发电机。
第7节直流电动机运行原理他励直流电动机稳态运行的基本方程式、功率关系、工作特性。
第8节他励直流电动机的机械特性机械特性的一般表达式,固有特性,人为特性。
第九节串励和复励直流电动机串励直流电动机的机械特性、复励直流电动机的机械特性。
本章重点、难点:1、直流发电机的自励条件和空载电压的建立过程。
2、直流发电机空载电压建立的物理过程。
建议教学方法:在教学方法上要采用启发式与形象化相结合,通过多媒体、挂图、幻灯、投影器、录像和认识实习等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识,加深印象,以此来提高教学效果。
思考题:1、为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,直流电机能不能发出直流电流?2、直流电机的电枢绕组为什么必须用闭合绕组?3、电磁功率是指什么?如何从电磁功率出发说明发电机是机械能转变为电能的?4、电动机的电磁转矩是拖动性质的转矩,看来电磁转矩增大时转速应上升,但是从直流电动机的机械特性中却得到相反的结果,即电磁转矩增大时转速反而下降,这是什么原因?第四章 他励直流电动机的运行(6学时)第1节他励直流电动机的起动电枢回路串电阻起动、降压起动。
第2节他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标。
第3节他励直流电动机的电动与制动运行电动运行、能耗制动、反接制动过程、倒拉反转运行、回馈制动运行。
本章重点、难点:1、直流电动机的基本方程式和直流电动机的调速方法与特点。
2、直流电动机的的调速方法与特点。
建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,通过计算机辅助教学、幻灯、录像及认识实习、课外实验等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识,加深印象,以此来提高教学效果?思考题:1、直流电动机的调速方法有哪几种?各有何优缺点?2、一般的他励直流电动机为什么不能直接起动?采用什么起动方法比较好?第五章:变压器(12学时)本章通过对变压器运行时的电磁物理过程分析,找出各物理量的之间的关系,然后抽象为数学模型(方程式)、物理模型(等效电路)和相量模型(相量图)——方程式、等效电路和相量图是对同一物理过程的不同的表达形式,最后用这些模型去研究变压器的运行性能。
通过本章的学习,首先要掌握变压器运行时各物理量之间的关系和变比的定义;其次要熟悉空载电流的作用、大小、性质、波形和影响因素,知道变压器折算的目的、原则和方法,熟练掌握变压器的基本方程式组、等效电路和相量图;最后要掌握变压器空载实验、短路实验的目的、接线和方法,并会进行参数计算,了解标幺值的概念和变压器的运行特性。
第1节 概述首先要掌握变压器的基本变压原理和熟悉变压器主要结构部件的名称、作用及材料;其次要熟悉变压器的铭牌并掌握额定值的含义和它们之间的关系。
第二节 变压器的空载运行变压器空载运行时的电磁物理过程,变压器空载时的电势和电压平衡方程式及空载时的相量图和等值电路。
第三节变压器的负载运行变压器负载运行时的物理情况,负载运行时的电势平衡方程式。
第四节变压器的等值电路及相量图变压器的折算,变压器的等值电路和相量图。
第5节标幺值第6节变压器参数的测定变压器的空载试验、变压器的短路试验。
第7节变压器的运行特性变压器负载时副边端电压的变化和变压器的效率。
第八节变压器的联结组别重点:本章为变压器理论的核心,也是学生用电磁理论分析电机的起步阶段,其分析方法具有普遍性,因而本章内容基本上都属重点,务求掌握的扎实、牢固。
难点:折算、组别关键:掌握“等效”的原则建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合,通过CAI课件、挂图、幻灯、录像及课外实验、认识实习等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识,加深印象,以此来提高教学效果。
思考题:1、铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心?2、变压器有哪些主要的额定值?一次、二次额定电压的含义是什么?第六章交流电机的绕组及其电势与磁势(8学时)交流电机的绕组及其电势与磁势是交流电机的公共理论部分。
通过本章学习,首先要掌握交流电机的基本工作原理和特点,其次了解交流绕组的术语,认识展开图,懂得三相绕组空间对称的道理,掌握相电势有效值公式,知道其中各物理量的物理意义,了解消除、削弱电势高次谐波的方法;最后要掌握单相脉动磁势和三相旋转磁势的性质和特点,了解时、空相量和时空相量图。
1、 交流电机电枢绕组的电动势2、 交流电机电枢绕组3、 交流电机电枢单相绕组产生的电动势与磁通势4、 三相电枢绕组产生的磁通势重点:交流电机的基本工作原理、相电势公式和三相旋转磁势的特点难点:三相旋转磁势的特点关键:空间相量的分析建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合,通过多媒体、挂图、幻灯、录像等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识,加深印象,以此来提高教学效果。
思考题:1、把三相异步电动机接到电源的三个接线头对调两根后,电动机的转向是否会改变?2、一台三角形连接的定子绕组,当绕组内有一相断线时,产生的磁势是什么磁势?第七章三相异步电动机的基本原理(12学时)本章是异步电动机的重点内容。
通过本章分析,将异步电动机这个具体实物抽象为模型。
本章分析可运用变压器的理论。
通过本章学习,首先要掌握异步电动机运行时内部的电磁关系,定、转子间的磁势平衡关系,转子频率特点以及基本方程式;其次要熟练掌握转矩特性、最大转矩及起动转矩的性质;最后掌握三相异步电动机机械特性的三种表达式、三相异步电动机的固有和人为机械特性和三相异步电动机的各种运行状态。
第一节 异步电动机的结构、额定数据与工作原理异步电动机主要用途与分类、三相异步电动机的结构、铭牌数据、工作原理。
第2节三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时的电磁关系磁通及磁通势、感应电动势、励磁电流、电压方程式、等值电路和相量图。
第3节三相异步电动机转子堵转时的电磁关系磁通与磁通势、定、转子回路方程、转子绕组的折算、基本方程式、等值电路和相量图。
第4节三相异步电动机旋转时的电磁关系转差率、转子电动势、定、转子磁通势及磁通势关系、转子绕组频率的折算、基本方程式、等值电路和时间空间相量图。
第5节三相异步电动机的功率与转矩功率关系、转矩关系、电磁转矩的物理表达式。
第6节三相异步电动机的机械特性机械特性的参数表达式、固有特性、人为特性、电磁转矩的实用公式。
第7节三相异步电动机的工作特性及其测试方法工作特性的分析、测定三相异步电动机的工作特性。
重点:异步电动机转差率的概念、转矩特性机、械特性的三种表达式难点:转差率计算、频率折算、三相异步电动机的各种运转状态关键:明确额定转速和同步速接近、运用“等效”的原则机械特性的物理表达式建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合,通过计算机辅助教学、挂图、幻灯、录像及认识实习等方法使同学们对抽象的内容有一定感性认识,加深印象,以此来提高课堂教学效果。
思考题:1、异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系,为什么负载增加时,定子电流和输入功率会自动增加,试说明其物理过程。
从空载到满载电机主磁通有无变化?2、某绕线式异步电动机如果(1)转子电阻加倍;(2)转子漏抗加倍;(3)定子电压的大小不变,而频率由50Hz变为60Hz,各对最大转矩和起动转矩有何影响?第八章三相异步电动机的起动与调速(8学时)本章是三相异步电动机的重点内容。
通过本章的学习,首先要掌握三相异步电动机的起动特点,了解三相异步电动机常用的起动方法;其次要了解深槽式或双鼠笼式异步电动机的工作原理;最后要掌握三相异步电动机的各种调速方法的基本原理、方法和特性。
第一节三相异步电动机的直接起动第二节 三相鼠笼式异步电动机降压起动定子串接电抗器起动、Y-△起动、自耦变压器降压起动。
第三节 高起动转矩的三相鼠笼式异步电动机转子电阻较大的鼠笼式异步电动机、深槽式鼠笼式异步电动机、双鼠笼异步电动机。
第四节 绕线式三相异步电动机的起动转子串频敏变阻器起动、转子串电阻分级起动。