电机与拖动基础教学大纲

周口师范学院自动化专业

《电机与拖动基础》教学大纲

【课程编码】2B050318 【课程类别】专业主干课

【学分数】3 【适用专业】自动化

【学时数】51学时【编写日期】2012年10月

一、教学目标

电机与拖动课程是自动化专业的一门必修的专业主干课。其目的是使学生了解电机的基本结构，掌握电机的基本工作原理、基本方程式、基本分析方法和基本电机参数计算及运行，掌握交直流发电机、电动机固有机械特性，及人为机械特性，掌握由交直流电动机构成的拖动系统的起动、调速及制动特性，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。

二、教学内容和学时分配

（一）第一章：磁路理论讲授课时：2

主要内容：

1.1磁场的基本物理量：磁通；磁感应强度；磁场强度；磁导率。

1.2物质的磁性能：非磁性物质；磁性物质；磁饱和性；磁滞性；基本磁化曲线。

1.3磁路的基本定律：磁路欧姆定律；交变磁通的磁路欧姆定律；磁路基尔霍夫定律。

1.4铁心线圈电路：漏阻抗；磁滞损耗和涡流损耗。

教学目的和要求：

（1）了解磁场的基本物理量；

（2）了解物质在磁性能方面的特点；

（3）了解物质在磁性能方面的特点；

（4）掌握磁路欧姆定律；

（5）了解磁路基尔霍夫定律；

（6）了解直流无分支磁路的计算；

（7）了解铁心线圈电路中电压与电流的关系和功率关系；

（8）掌握铁损耗的形成及减少铁损耗的方法。

重点和难点：

重点：磁路的基本定律。

难点：磁路的基本定律。

（二）第二章：变压器理论讲授课时：10 实验实践学时：3

主要内容：

2.1 变压器的工作原理：电压变换；电流变换；阻抗变换。

2.2 变压器的基本结构：主要部件；额定值。

2.3 变压器的运行分析：等效电路；基本方程式。

2.4 变压器参数测定：空载试验；短路试验。

2.5 变压器的运行特性：外特性；效率特性。

2.6 三相变压器的连接组：连接组的表示法；连接组的判断方法。

2.7三相变压器的并联运行：并联运行的理想状态；理想并联运行的条件。

2.8自耦变压器：感应功率。

教学目的和要求：

（1）了解变压器的工作原理、分类及结构；

（2）理解单相变压器空载运行、负载运行；

（3）掌握变压器的等效电路及相量图以及变压器的参数测定；

（4）掌握变压器的运行特性的计算；

（5）掌握三相变压器的连接组的确定方法以及变压器的并联运行。

重点和难点：

重点：等效电路；基本方程式；相量图；参数测定；连接组别。

难点：参数计算。

（三）第三章：异步电机的基本理论理论讲授课时：7 实验实践学时：3

主要内容：

3.1 三相异步电动机的工作原理：旋转磁场；同步转速；转差率。

3.2 三相异步电动机的基本结构：绕线型异步电动机；笼型异步电动。

3.3 三相异步电动机的电动势平衡方程式：定子电路的电动势平衡方程式；绕组因数。3.4三相异步电动机的磁通势平衡方程式：磁通势平衡方程式；脉振磁通势；旋转磁通势。

3.5 三相异步电动机的运行分析：等效电路；基本方程式。

3.6 三相异步电动机的功率与转矩：三相异步电动机的功率；三相异步电动机的转矩。

教学目的和要求：

（1）了解三相异步电动机的基本结构及工作原理；

（2）理解三相异步电动机运行时的电磁过程；

（3）掌握三相异步电动机的等效电路及相量图，功率和转矩；

（4）了解三相异步电动机的工作特性及测取方法；

（5）掌握三相异步电动机的机械特性。

重点和难点：

重点：等效电路；功率与转矩；机械特性。

难点：电磁关系。

（四）第四章：异步电机的电力拖动理论讲授课时：8 实验实践学时：3

主要内容：

4.1 三相异步电动机的机械特性：电磁转矩公式；临界转差率；固有特性；人为特性。4.2 电力拖动系统的稳定运行：负载的机械特性；稳定运行的条件。

4.3 三相异步电动机的启动：笼型异步电动机直接启动；笼型异步电动机减压启动；绕线型异步电动机转子串联电阻启动。

4.4 三相异步电动机的调速：静差率；笼型异步电动机的变频调速；笼型异步电动机的变极调速；笼型异步电动机的变压调速；绕线型异步电动机转子串联电阻调速。

4.5 三相异步电动机的制动：能耗制动；反接制动；回馈制动。

教学目的和要求：

（1）掌握三相鼠笼电动机的起动、绕线式三相异步电动机的起动；

（2）掌握三相异步电动机的各种运行状态：电动与各种制动状态；

（3）掌握三相异步电动机的各种调速方法及其调速性能指标的比较。

重点和难点：

重点：机械特性计算与应用计算。

难点：机械特性计算与应用计算。

（五）第五章：同步电机的基本理论理论讲授课时：6

主要内容：

5.1 三相同步电机的基本原理：电枢反应；功角。

5.2 三相同步电机的基本结构：励磁方式；主要种类；额定值。

5.3三相同步电动机的运行分析：基本方程式；三相隐极式同步电动机的运行分析；三相凸极式同步电动机的运行分析。

5.4 三相同步电动机的功率和转矩：功率；转矩。

5.5 三相同步电动机的运行特性：隐极式同步电动机的功角特性与矩角特性。

5.6 三相同步电动机功率因数的调节。

教学目的和要求：

（1）掌握三相同步电动机和三相同步发电机的工作原理；

（2）了解三相同步电机的基本结构、励磁方式和种类；

（3）掌握三相隐极式同步电动机的基本方程式、相量图；

（4）了解三相隐极式同步电动机的等效电路。

重点和难点：

重点：对概念的理解。

难点：对概念的理解。

（六）第六章：同步电动机的电力拖动理论讲授课时：2

主要内容：

6.1 三相同步电动机的机械特性：绝对硬特性。

6.2 三相同步电动机的起动：拖动起动法；异步起动法；变频起动法。

6.3 三相同步电动机的调速：变频调速。

教学目的和要求：

（1）理解三相同步电动机的机械特性；

（2）理解三相同步电动机的起动、调速、制动。

重点和难点：

重点：三相同步电动机的机械特性。

难点：三相同步电动机的机械特性。

（七）第七章：直流电机的基本理论理论讲授课时：8 实验实践学时：3

主要内容：

7.1 直流电机的工作原理。

7.2 直流电机的基本结构：定子；转子；励磁方式；额定值。

7.3 直流电机的电枢反应。

7.4 直流电机的电磁转矩和电动势：电磁转矩；电动势。

7.5直流电动机的运行分析：他励电动机、并励电动机、串励电动机、复励电动机的运行分析。