《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

Electric Motors and Drive Fundamental 课程负责人：执笔人: 编写日期：

一、课程基本信息

1．课程编号：L08109

2．学分：3.5学分

3．学时：64（理论56，实验8）

4．适用专业：自动化

二、课程教学目标及学生应达到的能力

本课程是自动化专业的一门必修的专业基础课，涵盖了《电机学》及《电力拖动基础》的主要内容，在本专业学习中占有重要的地位。本课程教学内容既为进一步学习《运动控制》、《电力电子技术》等课程奠定专业理论基础，又为学生以后从事电气工程及其它相关领域的工作打下技术基础。

本课程的教学任务是使学生掌握电机的基本结构、工作原理、内部电磁过程，以及拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择及试验方法。

本课程的教学目标是在采用课堂教学与试验教学相结合的教学基础上，培养学生理论联系实际的能力和动手能力；通过对各种电机进行系统的阐述和全面的分析，培养学生在电机与电力拖动方面分析和解决问题的能力。

三、课程教学内容与基本要求

（一）绪论（2课时）

主要内容：本课程的性质、任务与教学目标；本课程教学内容；本课程教学方法；本课程考核形式与基本要求；本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源；电机与电力拖动发展简况；电机理论中常用的基本电磁定律与铁磁材料的特性

1. 基本要求

（1）通过对本课程的性质与特点介绍，掌握良好的学习方法，运用对比或比较的方法，分析电机的共性和特点，加深对原理和性能的理解；要抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素；

（2）通过对本课程教学内容的介绍，要结合电机的具体结构，采用工程观点和分析方法来分析电机与拖动方面的问题；

（3）了解电机与电力拖动技术的发展概况，理解本课程内容的重要性；

（4）掌握电机理论中常用的基本电磁定律与铁磁材料的特性，理解电机内的能量转换是通过电磁感应来实现的。

2. 学时分配

课堂教学2学时。其中，课程介绍（1学时）；电机常用的基本电磁定律与铁磁材料特性（1学时）

（二）直流电机原理（7课时）

主要内容：直流电机的基本工作原理和结构（重点）；直流电机的电枢绕组（难点）；直

流电机的磁场；直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁定律（重点）；直流电动机的运行原理（重点）与直流发电机的运行特性；直流电机的换向。

1. 基本要求

了解直流电机的用途、结构，掌握直流电机的工作原理；了解直流电机的电枢绕组、励磁方式以及直流电机的电枢反应；掌握直流电机的能量变换及感应电动势和电磁转矩的计算；掌握直流电机的电动势、功率和转矩平衡方程式，能够应用方程式进行直流电机相关的分析和计算；掌握直流电动机的工作特性；了解直流发电机的运行特性；了解直流电机的换向。

2. 学时分配

课堂教学7学时，其中，直流电机的基本工作原理和结构（2学时）；直流电机的电枢绕组（2学时）；直流电机的电枢电动势、电磁转矩（1学时）；直流电动机的运行原理（2学时）。

（三）直流电动机的电力拖动（8课时）

主要内容：电力拖动系统的运动方程式；生产机械的负载转矩特性；他励直流电动机的机械特性；电力拖动系统的稳定运行条件；他励直流电动机的起动；他励直流电动机的制动；他励直流电动机的调速。

1. 基本要求

了解典型电力拖动系统的组成，掌握电力拖动系统的运动方程式；了解多轴电力拖动系统转矩及飞轮力矩的折算，掌握生产机械的负载转矩特性；掌握他励直流电动机的固有和人为机械特性及其计算；掌握电力拖动系统稳定运行的条件；掌握他励直流电动机的起动、制动原理及方法；掌握他励直流电动机的调速指标、调速方法及相关计算。

2. 学时分配

课堂教学8学时。其中，电力拖动系统的运动方程式与生产机械的负载转矩特性（1学时）；他励直流电动机的机械特性与拖动系统的稳定运行条件（1学时）；他励直流电动机的起动与他励直流电动机的制动（4学时）；他励直流电动机的调速（2学时）。

（四）变压器（9课时）

主要内容：变压器的结构及工作原理；单相变压器的空载运行（重点）；单相变压器的负载运行（重点）；变压器的参数测定；变压器的工作特性（重点）；三相变压器；其他用途的变压器。

1. 基本要求

了解变压器的用途和结构，掌握变压器的工作原理；理解单相变压器空载运行和负载运行的物理情况及基本方程式，掌握其等效电路及相量图；掌握单相变压器参数的试验测定；掌握单相变压器的工作特性；掌握三相变压器的联接组，了解三相变压器的磁路系统及二者的最佳匹配原则；了解其他用途的变压器。

2. 学时分配

课堂教学11学时。其中，变压器的结构及工作原理及变压器的空载运行（2学时）；变压器负载运行（2学时）；变压器的参数测定与变压器的工作特性（2学时），三相变压器（2学时）；其他用途的变压器（1学时）。

（五）三相异步电动机原理（10课时）

主要内容：三相异步电动机的基本工作原理与结构；交流电机的绕组和它的感应电动势（难点）；交流电机绕组的磁动势（难点）；三相异步电动机转子静止时的运行分析（重点）；