电机与电力拖动
《电机与电力拖动》课程标准
《电机与电力拖动》课程标准课程名称：电机与电力拖动课程类别：专业核心课程课程制定依据：《城市轨道交通车辆运用与检修专业人才培养方案》建议课时数：64学时适用专业：城市轨道交通车辆运用与检修专业一、课程性质与任务（一）课程性质本课程是中等职业学校“城市轨道交通车辆类”专业的一门专业核心课程，是本专业学生必修的技术基础课程。
（二）课程任务本课程的任务是使学生掌握电机的原理及其运行特性，电动机的起动、制动和调速方法，学会采用低压电器组成基本控制线路对电动机进行控制，为后续顶岗实习打下基础；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。
（三）设计思路本课程的设计思路是结合相关国家职业标准，并以中等职业教育国家规划教材《电机与电力拖动教程》作为蓝本，课程标准设计突出实用性，贴近生产实际。
根据学生毕业后就业顶岗的现实需要，在满足基本理论需求的基础上，加强技能训练的力度，模拟生产环境进行教学活动，增强学生学习的兴趣和课堂教学效果。
在教学组织形式上采用模块化教学，对教材内容进行有机整合，使学生学习能够融会贯通，举一反三，提高学习效率。
课堂教学采用一体化教学模式，将理论教学与技能训练有机结合起来，避免了教学与生产实际脱节的现象，实现理论与实践无缝对接。
二、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下知识-能力-素质。
（一）知识目标1.了解三相异步电机的基本结构及工作原理。
2.掌握电动机常用的起动、制动、调速方法及工作特点。
3.掌握低压电器的作用、结构、主要参数、使用方法，了解各种新型低压电器。
4.掌握检测维护维修常用低压电器的方法。
5.掌握继电器—接触器控制典型电路的工作原理及线路分析方法，能够按图连接电路。
（二）技能目标1.会查阅相关技术手册，能合理选择、使用电动机与常用低压电器。
2.会阅读并分析常用生产机械电气原理图。
3.能够检测维护维修常用低压电器。
电机与拖动 第3章 直流电机的电力拖动
B、他励直流电动机的常用的起动方法
为了获得足够大的起动转矩的同时降低起动电流，起动时一般应按照如下 步骤进行：（1）首先在励磁绕组中加入额定励磁电流，以建立满载主磁场；（2） 待主磁场建立之后再加入电枢电压。
电枢回路串电阻起动
直流电机的 起动方法
降压起动
a、电枢回路串电阻起动
3.18 直流电动机人工起动器的电气原理图
B、电力拖动系统的稳定运行条件
定义： 对于稳态运行的电力拖动系统，若受到外部扰动（如电网电 压的波动，负载转矩的变化等）后系统偏离原来的稳态运行点。一 旦干扰消除，系统能够恢复到原来的稳态运行点，则称系统是稳定 的；否则，系统是不稳定的。
图3.13 电力拖动系统的稳定运行分析
电力拖动系统稳定运行的条件为：
B、多轴电力拖动系统的折算
a、折算的概念
图3.3 多轴电力拖动系统的简化
折算的原则是：确保折算前后系统所传递的功率或系统储存的动能 不变。
b、折算的方法
1) 机械机构的转矩折算
折算时需考虑电动机和生产机械的工作状态。现分析如下： （1）当电动机驱动机械负载时，传动机构的损耗是由电动机承担的。于是有：
TL TL Lt
根据上式，折算后的负载转矩为：
TL
TLt TLt j ( ) L
（3-5）
2）直线作用力的折算
折算时同样应考虑功率的流向问题。 图3.4给出了电机拖动起重机负载实现升降运动的示意图。
图3.4 电机带动起重机负载的示意图 （1）当重物提升时，传动机构的损耗自然由电动机承担。于是有： 又
Tem n
nA
TL n
（3-15）
nA
上述结论可以通过系统的动力学方程式或上图的分析求得。其 物理意义是：当在A点处于稳定运行系统受到外部扰动使得转速增 加时，负载转矩的增加应大于电磁转矩的增加，系统才能够减速， 回到原来的运行点。此时，系统在A点处是稳定运行的。
电机与电力拖动
电机与电力拖动1. 引言电机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各个领域中。
电力拖动则指的是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
本文将介绍电机的基本原理以及电力拖动的应用。
2. 电机的基本原理电机是通过电磁感应原理将电能转化为机械能的设备。
其基本原理为根据施加在导体上的电流产生的磁场与外部磁场之间的相互作用，进而产生力或转矩。
电机根据其工作原理的不同可以分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电源供电，通过直流电源的正反极性变化来产生旋转运动。
交流电机则是利用交流电源供电，通过交流电源的频率来产生旋转运动。
电机的主要构成部分包括定子和转子。
定子是固定不动的部分，其中包含了产生磁场的线圈。
转子则是可以转动的部分，通过与定子的磁场相互作用来产生力或转矩。
3. 电力拖动的应用电力拖动广泛应用于各个领域，例如工业自动化、交通运输以及家用电器等。
以下列举了几个常见的电力拖动应用：3.1 工业自动化在工业自动化中，电力拖动被广泛应用于各种生产设备和机械系统。
通过电动机驱动，可以实现自动化生产线的运行，提高生产效率和质量。
例如，自动化生产线中的输送带系统就是通过电动机驱动的。
电动机的转动产生的转矩传递给输送带，使其能够带动物料或产品在生产线上移动。
3.2 交通运输电力拖动在交通运输领域中起到了重要作用。
例如，电动汽车就是利用电动机作为动力源来驱动车辆运行。
电动汽车相比传统的内燃机汽车具有环保、高效等优势。
此外，电力拖动还被应用于电动火车、电动船舶等交通工具中，实现了对传统燃油动力的替代。
3.3 家用电器家用电器中的电机和电力拖动也是不可或缺的。
例如，洗衣机、空调、冰箱等家电产品都需要电机来驱动其工作。
电机驱动使得家用电器能够实现自动化、智能化的功能，提高生活质量和舒适度。
4. 总结电机作为将电能转化为机械能的设备，通过电磁感应原理实现了这一转化过程。
电力拖动则是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
电机与电力拖动
填空题1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。
2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-T fz=GD2 dn/375 dt .3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。
4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。
5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。
6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。
7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。
8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。
9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。
10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。
选择题1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。
A电能B机械能C旋转运动D直线运动2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。
A换向器B换向磁极C电枢铁心D风扇3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A).A. n=U n/C eΦN– R a T/C e C TΦ2NB. n=U n/C eΦN– (R a+R)T/C e C TΦ2NC. n=U n/C eΦN– R a T/C e C TΦ2D. n=U/C eΦN– R a T/C e C TΦ2N4.变压器的额定容量用（C）表示。
A有功功率B无功功率C视在功率D机械功率5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。
A外特性B输入特性C输出特性D负载特性6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。
A波B叠C交叉式链形D双层7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。
A电压、频率B频率、磁极数C电流、电压D匝数、结构8.三相异步电动机机械特性反应的是（A）A.n=f(T)B.U2=f(I2)C.U1=f(I2)D.η=f(I2)9.同步电动机按用途分为（A）调相机。
电机与电力拖动
5.5三相异步电动机的功率平衡和转矩特性
5.5.1功率关系 5.5.2转矩关系
6.1三相异步电动 机的机械特性
学习目标
6.2三相异步电动 机的启动
01
6.3绕线式 三相异步电 动机的启动
02
6.4三相异 步电动机的 调速
03
6.5三相异 步电动机的 制动
04
本章小结
06
自测题六
05
思考题与习 题六
8.4步进电动机
8.4.1矩角特性及稳定平衡点 8.4.2步进运行状态 8.4.3连续运行状态 8.4.4通电方式和电机转速
学习目标
9.1电动机选择的主 要内容
9.2电动机的发热、 冷却与工作制
9.3电动机额定功率 的选择
思考题与习题九
本章小结
自测题九
9.1电动机选择的主要内容
9.1.1电动机种类的选择 9.1.2电动机结构类型的选择 9.1.3电动机额定参数的选择
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5.3三相异步电动机 的空载运行
01
5.4三相异 步电动机的 负载运行
02
5.5三相异 步电动机的 功率平衡和 转矩特性
03
5.6三相异 步电动机的 工作特性
04
本章小结
06
自测题五
05
思考题与习 题五
5.1三相异步电动机的基本结构和基本工作原理
5.1.1异步电动机的主要用途与分类 5.1.2基本结构 5.1.3三相异步电动机的基本工作原理 5.1.4三相异步电动机的型号和额定值
《电机与电力拖动》课件 绪论
概
件，可以完成相应的功能。
貌
任 务 一
认 识
按电机的结构特点及电源性质分类
电 机 及 电 力
按电机的结构或转速不同，电机可分为静 止变压器和旋转电机两大类。而旋转电机按照 电源的不同，又分为直流电机和交流电机。交 流电机因结构的不同又分为同步电机和异步电
拖
机。同步电机运行中的转速恒为同步转速，电
动
力系统中的发电机都是同步电机；异步电机运
概
行中的转速不为同步转速，主要用于电动机。
貌
任 2．电机在国民经济中的作用
务
一
电机在一切工农业生产、交通运输、国防、科技、文教领域及人们日
常生活中，早已成为提高生产效率和科技水平及提高生活质量的主要载体
认 识
之一，因此电机在国民经济的各个领域起着重要的作用。
二
（电磁关系、能量关系等）。
了 解
2
掌握控制电机的工作原理、特性及用途。
本
课 程 的
3
掌握分析电机机械特性及各种运行状态（启动、反
接制动、能耗制动、回馈制动）的基本理论。
性
质
4
掌握电力拖动系统中电机参数调速方法的基本原
、
理和技术经济指标。
内
容 、
5
掌握电力拖动机械过渡过程的基本方程式及其 主要的分析方法。
任
务
和
6
掌握选择电机的方法。
要
求
7
掌握电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能， 并具有熟练的运算能力。
电
机
及
电
力
拖
动
概
貌
任 二、电力拖动技术在国民经济中的作用
务 一
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：电机的基本概念与分类1.1 电机的定义与作用解释电机的概念阐述电机在电力系统中的重要性1.2 电机的分类交流电机和直流电机的区别同步电机、异步电机、变压器等的主要特点1.3 电机的基本原理电磁感应原理电机的能量转换过程1.4 电机的主要性能参数功率、电压、电流、转速等参数的定义及计算效率、转矩、功率因数等性能指标的含义第二章：直流电机2.1 直流电机的基本结构与工作原理分析直流电机的主要组成部分解释直流电机的工作原理2.2 直流电机的类型及特点直流发电机、直流电动机的区别与联系串励直流电机、并励直流电机、复励直流电机的特点2.3 直流电机的换向与实现方法换向的概念及换向过程换向装置的类型及作用2.4 直流电机的调速方法串电阻调速、电枢电流调速、脉冲宽度调速等方法的原理及特点第三章：交流电机3.1 交流电机的基本结构与工作原理分析交流电机的主要组成部分解释交流电机的工作原理3.2 交流电机的类型及特点异步电机、同步电机、变压器等的主要特点及应用领域3.3 交流电机的运行特性启动、制动、调速等运行特性的定义及分类交流电机在不同运行状态下的性能表现3.4 交流电机的控制方法磁场控制、电压控制、频率控制等方法的原理及应用第四章：电力拖动系统4.1 电力拖动系统的组成及分类电动机、传动装置、控制器等组成部分的作用电动机拖动系统、液压拖动系统、气压拖动系统的特点4.2 电动机的基本控制电路启动、制动、调速等基本控制电路的原理及应用4.3 电力拖动系统的设计与选择电动机选型、传动装置选型、控制器选型的依据及方法4.4 电力拖动系统的运行与维护系统运行中的监测与故障诊断系统维护与保养的重要性及方法第五章：电机及电力拖动的保护与节能5.1 电机保护的原理与措施过载保护、短路保护、过电压保护等保护方式的原理及应用5.2 电机故障诊断与维修故障诊断的方法及步骤维修技术及注意事项5.3 电力拖动系统的节能措施优化控制策略、改进传动装置、提高电动机效率等节能方法5.4 电机及电力拖动技术的最新发展趋势高效节能电机、智能电机、电动汽车等领域的研发动态第六章：电机及电力拖动的应用案例分析6.1 电机在工业生产中的应用案例电机在机械制造、冶金、化工等行业中的应用实例6.2 电机在交通运输领域的应用案例电机在汽车、电车、船舶等交通工具中的应用实例6.3 电机在生活中的应用案例电机在家用电器、医疗器械等日常用品中的应用实例6.4 电机在新能源领域的应用案例电机在风力发电、太阳能发电、电动汽车等新能源领域的应用实例第七章：电机及电力拖动的试验与检测7.1 电机试验的目的与方法阐述电机试验的重要性介绍电机试验的常用方法及设备7.2 电机性能检测功率、效率、转速等性能指标的检测方法及设备7.3 电机故障检测与诊断介绍电机故障检测与诊断的方法及设备7.4 电力拖动系统的试验与检测电力拖动系统的性能试验、适应性试验等方法及设备第八章：电机及电力拖动的仿真与优化8.1 电机及电力拖动仿真的意义与方法解释电机及电力拖动仿真的作用介绍电机及电力拖动仿真的常用方法及软件8.2 电机参数的优化与设计优化电机参数的方法及目的8.3 电力拖动系统的优化与控制优化电力拖动系统控制策略的方法及目的8.4 电机及电力拖动系统的计算机辅助设计介绍计算机辅助设计在电机及电力拖动领域的应用第九章：电机及电力拖动的实训操作9.1 电机的基本操作与维护电机的安装、调试、运行、停机等基本操作电机维护与保养的方法及注意事项9.2 电力拖动系统的实训操作电力拖动系统的接线、调试、运行等实训操作9.3 电机及电力拖动的故障排除与维修分析电机及电力拖动系统的常见故障介绍故障排除与维修的方法及技巧9.4 电机及电力拖动的实训项目案例分析电机及电力拖动实训项目案例，提高实际操作能力第十章：电机及电力拖动的评价与展望10.1 电机及电力拖动的评价指标阐述评价电机及电力拖动性能的指标及方法10.2 电机及电力拖动技术的展望分析电机及电力拖动技术的发展趋势10.3 电机及电力拖动技术的市场前景分析电机及电力拖动技术在各个领域的市场需求10.4 电机及电力拖动教育的改革与发展探讨电机及电力拖动教育在人才培养、课程设置等方面的改革与发展方向重点和难点解析一、电机的基本概念与分类：理解电机的工作原理和电机分类是学习电机及电力拖动的基础。
电机与电力拖动基础 (全)
何中性线处的导体上. 2.绕组只画一层,都在电枢表面上. 3.电流方向以电刷为分界线. 4.电枢磁场以电刷为极轴线,电刷 处磁势最强,主磁极的极轴线处
⊕⊙⊕⊙⊕⊙S⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕⊙⊕N⊙⊕⊕⊙⊙
电枢磁势为零.电枢磁势与主磁极
磁势正交,称交轴电枢磁势 .
把电枢圆周从电刷处切开展成 直线并以主磁极轴线与电枢表面 的交点为空间坐标的起点,这点的 电枢磁动势为零. 电枢磁动势沿空间的分布: 电枢线负荷--- 电枢圆周表面单位
一、直流电机的电枢电动势
电枢电势是指电机正常工作时电枢绕组切割气隙磁通 产生的刷间电动势 。
刷间电动势等于其中一条支路的电动势。 推导过程: 设绕组为整距元件,电刷在几何中线上.
如电枢绕组总导体数为N, 并联电路数为2a 则绕组每条支路的导体数为N/(2a). 如每根导体的平均电动势eav,则支路电动势即刷间电动势,
本课程的性质、任务及学习方法
1、性质：在工业电气自动化专业中，《电机原 理及拖动》是一门十分重要的专业基础课或称 技术基础课。
2、任务：我们所从事的专业决定了我们是从使 用的角度来研究电机的。因此，我们着重分析 各种电机的工作原理和运行特性，而对电机设 计和制造工艺涉及得不多。但对电机的结构还 要有一定深度的了解。
长度上的安培导体数.
A=
N ia πD
应用全电流定律,有ΣHl=2Ax
认为总磁势全部降在两段气隙上
2Fax=2Ax 即 Fax=Ax 磁密 Bax=μ0Hax=µ0Fax /δ
n
N
S
⊙⊙⊙⊙ ⊕⊕⊕⊕
xx xx Fax
0x
Bax
x n
二、电刷位于几何中性线上时的电枢反应
此时电枢磁动势刚好与主磁极磁动势正交，故称这
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。
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。
电机与电力拖动基础 (全)
3.单迭绕组展开图
τ n τ τ τ
1 2 3
4
5
6
7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
N1
S1
N2
S2
15
16 1 2 3 4_ 5 6 7 + A1 B1
8
9 10 11 12 13 14 _ + A2 B2
+
_
图中四个方框代表四个主磁极,相同极性的两个电刷均 用导线并联后引往出线端.四个电刷均安放在相应的四个 主磁极的极轴线处的换向片上,电刷宽度等于一个换向片 宽.电枢铁心槽数、元件数以及换向片数均相等且为16。 元件的第一元件边嵌在槽的上层—— 上层边；而元件的 第二元件边总是嵌在槽的下层—— 下层边。 上层边用实线表示，下层边用虚线表示。 以元件上层边所在槽的号码作为该元件的号码。 元件联接次序表： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1
（2）极距：它是相邻两主磁极极轴线之间的距离，在相 邻主磁极之间，与上述距离大小相等的距离，也叫极距。 N 极轴线 N
N
N .
n
S
S
n τ 极距
（3）几何中线：是在相邻两 极轴线之间并且与这两极 轴线等距离的直线，两相邻主磁极以几何中线为轴作位 置上的对称分布。以n—n表示。
2.单迭绕组元件 单迭绕组由迭绕组元件按一定规律排列联接而成.绕组 元件实际上是一个线圈,可以是多匝,也可以的单匝的. 绕组元件结构原理: N S a1b1及a2b2部分称为元件边, 用后端匝a1ma2及前端匝b1nb2 将元件边联结起来,使两元件 a1 m V a2 边中电势在元件中迭加. 端线c1d1及c2d2 称为引线,d1为 n b1 b2 元件的首端,d2为末端.元件 c1 的首端和末端分别焊接在 d1 d2 不同的换向上. a1b1称为第一元件边,右边a2b2称为第二元件边.
电机与电力拖动技术
电机与电力拖动技术电机与电力拖动技术是现代工业中非常重要的一种技术，它广泛应用于各种生产制造中，为生产线的高效运转和产品质量的保证提供了可靠的动力支持。
本文将从电机与电力拖动技术的基本原理、分类、应用和发展趋势等方面进行介绍和分析，以期能够更好地了解和掌握这种技术，为实现工业自动化和信息化做出更大的贡献。
一、电机与电力拖动技术的基本原理电机是一种可以将电能转化成机械能的设备，其工作原理是依靠电场作用在导体内部产生的磁场相互作用而产生旋转力。
电力拖动技术是利用电动机和传动机构共同实现生产过程中的动力传递和运动控制，具有高效、精准、可靠的特点。
电机与电力拖动技术的基本原理可以分为以下几个方面：1.电动机驱动电动机驱动是电力拖动技术的核心之一，其基本原理是利用电能产生的磁效应在电动机内部产生磁场，使得电机转动，从而实现物体的运动。
电动机的种类有直流电动机、交流异步电动机、交流同步电动机等，不同的电动机有各自不同的特点和应用场合。
2.传动机构传动机构是电力拖动技术中起关键作用的机械部件，其主要作用是将电动机产生的转动力传递到被动部件上。
传动机构的种类有机械传动、液压传动、气动传动等，根据不同的应用场合和需要，选择不同的传动机构可以实现各种不同的运动效果。
3.控制系统控制系统是电力拖动技术中非常重要的组成部分，通过对电动机的控制和传动机构的调节，可以实现对生产过程的精准控制和动力传递的高效协调。
控制系统的种类有PLC控制、数控控制、液压控制等，根据不同应用场合和需要，选择不同的控制系统可以实现各种不同的运动方案。
以上三个方面共同组成了电力拖动技术的核心，只有在三个方面协同配合的情况下，才能实现高效、稳定、精准的生产和运动控制。
二、电机与电力拖动技术的分类电机与电力拖动技术根据不同的应用场合和需要，可以分为以下几种类型：1.机床类机床类是电机与电力拖动技术最重要的应用领域之一，特点是速度高、精度高、负载大，具有高度自动化和智能化的特点。
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。
电机与电力拖动
第二章 直流电机的电力拖动1、电力拖动：以电动机来拖动生产机械的拖动方式成为电力拖动。
电力拖动主要由电动机、 传动机构、工作机构三个基本环节所组成。
2、电力拖动系统的表达式：N Ne a N e N I C RC U n φφ-=T C C R C U n N T e a N e N ⋅-=2)(φφ 3、多轴系统等效单轴系统的原则：保持拖动系统在折算前后其传送的功率和储存的动能不变。
4.、负载转矩特性按转矩与转速的关系分为恒转矩负载、恒功率负载、通风机负载。
5、制动状态分为制动停车和制动运行。
制动方法分为机械制动和电气制动。
电气制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动。
6、能耗制动：将电枢两端从电网断开并立即接到制动电阻上。
U=0, Ea 将在电枢闭合回路中产生电流。
电枢电流为负值，由此产生的电磁转矩随之反向成为制动转矩而对电动机起制动作用。
反接制动：维持励磁电流不变，改变电枢两端外电压的极性，电枢电流变为负值由此产生的电磁转矩随之反向成为制动转矩而对电动机起制动作用。
回馈制动：电动机的转速高于理想空载转速时，电动机处于回馈制动状态。
电动机将机车下坡时失去的位能转变为电能反馈给电网。
7、单轴系统：电动机直接与工作结构相连接，没有通过一套转动机构，工作机构的负载转矩就等于作用在电动机转轴上的阻转矩。
2-1他励直流电动机的机械特性的斜率与哪些量有关？什么叫硬特性？什么叫软特性？ 答：β与所串电阻R C 及励磁磁场Φ有关；β值较小的机械特性称硬特性，反之为软特性。
β=R/CeCt Φ²2-2 为什么0n 称为理想空载转速？答：因为实际中空载转矩0T 不可避免，故0n 达不到。
2-3 什么叫人为机械特性？答：人为机械特性指通过改变u 、φ、R 参数得到的机械特性。
2-4 为什么降低电源电压的人为机械特性是互相平行的？为什么减弱气隙每极磁通后机械特性会变软？答：u 与β值无关；因为φφβ∴∝1减小，β增大，特性变软。
《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。
电机与电力拖动第三版教学设计
电机与电力拖动第三版教学设计一、教学目标通过本次教学，学生应该能够：•掌握电机的工作原理和类型分类；•理解电力拖动的概念和分类；•具备电力拖动系统的设计能力；•学会电机选型、电力拖动系统的试运转和故障排除。
二、教学内容1. 电机基础知识•电机分类和原理•电机的基本参数•电机的性能曲线•电机工作原理及控制方法2. 电力拖动基础知识•电力拖动概述•电力拖动的分类•电力拖动系统组成•电力拖动系统设计3. 电机选型•电机工作条件要求•电机选型原则•电机选型流程•电机选型实例分析4. 电力拖动系统试运转•电力拖动系统安装及调试•电力拖动系统试运转过程和方法•电力拖动系统运行稳定性检查5. 电力拖动系统故障排除•电力拖动系统常见故障•故障分析及对策•故障修复案例实例三、教学方法1. 课堂讲授通过PPT和视频等多媒体手段结合图表、实验数据来讲述电机和电力拖动的原理、分类、选型、试运转及故障排除等基础知识。
2. 实验教学在实验室内使用不同类型不同功率的电机装置，进行电机的运行实验，展示不同转矩、转速特性的实验，让学生体验具体应用实践中的电机选型和设计思想。
3. 网络自学布置相应的电机与电力拖动网络课程设计，增强学生网络自学能力，让学生充分利用网络资源，发挥网络教育的优势，辅助巩固和深化课堂知识。
四、教学评价1. 学生自评通过结合实验操作、即时问题解答、课上课下网络自习考试等多角度评价方式，了解学生掌握情况及提出问题，帮助他们更好的理解掌握知识点。
2. 教师评价教师通过期末考试、试验操作、课内表现等方式，对学生的实际水平进行客观评分，帮助学生发现自身的不足，找出未知领域，引导他们更好地探索和发展。
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一、填空题
1、直流电机由__________与__________两大部分组成，定子与转子之间
有空隙,称为__________。
定子部分包括_________、_________、_________、_________、电刷等装置。
2、低压电器是指工作在交流电压___________V，或直流电压
__________V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。
3、电枢绕组是由结构、形状相同的线圈组成，线圈有________、
___________之分。
直流电机磁场由___________、___________合成。
4、低压电器按用途可分为_____________、_____________、
_____________ 、配电电器和执行电器。
5、接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的
_______________电器。
接触器通常分为_____________和_____________。
其文字符号是___________。
6、简述交流接触器的动作过程：线圈通电_____________
_ ___________ 电机接通电源。
7、____________是指直流电机正、负电刷之间的感应电动势，也就是每
条支路里的感应电动势。
8、接触器主触头用于主电路，接触器辅助触头用于__________电路，接
触器线圈连接于_________电路。
9、______________是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来
接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电
器。
10、根据直流电动机励磁绕组和电枢绕组与电源连接关系的不同，直流
电动机可分为_________、_________、_________、_________电动机
等类型。
11、电力拖动系统一般由________、________、________、________和
电源5部分组成。
12、他励直流电动机的电气制动：___________、___________、
___________。
13、调速范围是指在额定负载时，最高转速_________与最低转速
_________之比。
14、_________是一种通过电磁感应作用将一定数值的电压、电流、阻抗
的交流电转换成同频率的另一数值的电压、电流、阻抗的交流电的_________电器。
在电力系统中，专门用于升高电压和降低电压的变压器统称为_________。
15、继电器可分为中间继电器、__________继电器、_________继电器、
__________继电器以及速度继电器。
继电器只能用于__________电路中。
16、单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机，功率约在
__________之间。
17、单相异步电动机调速：方法有__________、__________、__________
和抽头法调速等。
二、分析题
1、分析下图所示电路回答下列问题：
FU2
KM2
L1
L2
L3
(1)指出下列各设备名称及作用：
FU1的名称是，其作用是。
FR的名称是，其作用是。
QS的名称是，其作用是。
（2）指出此电路的各防护功能。
三、解答题
一台他励直流电动机的额定功率P N＝90kW，额定电压U N＝440V，额定电流I N＝224A，额定转速n N＝1500 r／min，电枢回路总电阻Ra＝0.0938 Ω。
求电动机在以下各种不同静差率要求、不同调速方式时的调速范围：
•(1)静差率δ≤25％、电枢串电阻调速时；
•(2)静差率δ≤25％、改变电枢电源电压调速时；
•(3)静差率δ≤40％、电枢串电阻调速时。
《 电机与电力拖动 》课程补考复习资料参考答案
一、 填空题：
1、 定子、转子、气隙、机座、主磁极、换向极、端盖
2、 1000、1200
3、 单匝、多匝、励磁磁场、电枢磁场
4、 控制电器、主令电器、保护电器
5、 控制、交流接触器、直流接触器、KM
6、 衔铁被吸合、带动三对主触点闭合
7、 电枢电动势
8、 控制、控制
9、 继电器
10、
他励、并励、串励、复励 11、
控制设备、电动机、传动机构、生产机械 12、
能耗制动、反接制动、回馈制动 13、
14、
变压器、静止、电力变压器 15、
电压、电流、时间、控制 16、
8W ～750W 17、
变频调速、晶闸管调速、串电抗器调速
二、 分析题：
1、 熔断器、短路保护；热继电器、过载保护；转换开关，接通和分断电路
2、 FU:短路保护; FR:过载保护; KM:低压或欠压保护
三、解答题
max n min n 279326.015000938.0224440=⨯-=-=
ΦN a N N N e n R I U C min)/(2.1575279326.04400r C U n N
e N ==Φ=25.00
min 0=-=n n n δmin)
/(4.11812.1575)25.01()1(0min r n n =⨯-=-=δ27.14.11811500min max ===n n D。