电机拖动教学大纲

课程名称：电机与电力拖动

适用专业：供用电技术

学时数：三年制52学时

执笔人：朱毅编写时间：2005年7月

一、课程的性质与任务

本课程是供用电技术专业的一门专业基础课程。它的任务是使学生掌握交直流电机及变压器基本结构、工作原理及电力拖动的基本理论，基本试验方法与技能。为学习《供配电系统与电气设备》、《电能计量》、《继电保护》等课程准备必要的基础知识。

二、课程教学目的与要求

通过学习本课程的学习应使学生掌握交直流电机及变压器的基本理论，工作原理、特性及用途；了解电动机机械特性及各种运动状态的基本理论；熟悉电动机的调速方法和技术经济指标；掌握选择电机的原则与方法；掌握电机与电力拖动的基本实验方法与技能。

三、学时分配

绪论

目的要求：

使学生对《电机与电力拖动基础》这门课程有初步认识。

内容：

电力拖动装置组成的基本概念，电机及拖动在国民经济中的作用，电机及拖动技术当今的技术发展概况，课程的性质、任务及要求，本课程与其它课程的关系。

1 直流电机

（1）直流电机基本原理

目的要求：

了解直流电机的基本结构及常见绕组的特点。掌握直流发电机及直流电动机的工作原理、运行特性。掌握电机参数对运行性能影响的分析方法。

内容：

直流电机工作原理、结构及铭牌；

电枢绕组；

直流电机磁场、电动势及电磁转矩；

直流电机的运行特性。

说明：

重点讲授直流电机工作原理、电磁转矩和运行特性，直流电机换向问题可只介绍些基本概念。

（2）直流电机的电力拖动

目的要求：

熟悉他激直流电动机的机械特性，了解其起动与制动的原理和方法；了解直流电动机调速性能；熟悉他激直流电机调速方法及技术经济指标。

内容：

电力拖动运动方程；

生产机械的负载转矩特性；

他激直流电动机机械特性；

他激直流电动机起动与制动；

他激直流电动机调速。

说明：

本章介绍电力拖动的基础知识，重点讲授直流电动机的机械特性，起动与调速。

2 变压器

（1）变压器基本知识

目的要求：

了解变压器的工作原理，分类及主要结构。

内容：

变压器的基本原理及分类；

变压器的基本结构；

变压器的铭牌。

（2）单相变压器

目的要求：

了解变压器空载运行及负载运行时物理过程；掌握变压器的工作原理及运行特性。

能运用电动势方程、等值电路等分析变压器运行问题。

内容：

单相变压器空载运行；

单相变压器负载运行；

说明：

本章是变压器的重点。电磁感应和磁动势平衡是变压器基础理论，应讲深、讲透。在此基础上，导出变压器的基本方程、等值电路。通过适当的习题加深学生对变压器运行性能的主要指标电压变化率及效率的理解。

（3）三相变压器

目的要求：

熟悉变压器绕组的极性与连接组别的概念；了解谐波与变压器磁路、绕组连接方式的关系。

内容：

三相变压器的磁路与连接组别；

绕组连接方式与磁路结构对电动势波形的影响。

（4）变压器运行分析

目的要求：

掌握变压器并联运行的理论；了解激磁涌流物理现象和变压器经济运行的意义。

内容：

变压器的并联运行；

变压器空载投入的激磁涌流；

变压器经济运行。

说明：

本章的重点是变压器的并联运行。讲授变压器经济运行时可在教材内容的基础上适当补充些新的内容。

（5）自耦变压器

目的要求：

了解自耦变压器的特点及应用。

内容：

自耦变压器；

调压器。

2 交流电机及拖动

（1）三相异步电动机的基本原理

目的要求：

了解三相异步电动机的结构及工作原理。

内容：

工作原理及结构；

三相异步电动机的定子绕组和转子绕组；

单相磁势和三相合成磁势；

定子三相绕组的电动势。

说明：

异步电动机结构和定子，转子绕组可通过电机实习或模型加深理解。

磁势是本章的难点。要在了解三相异步电动机定子绕组的构成原理后，再加以概念性阐述即可。

（2）三相异步电动机运行原理

目的要求：

了解三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁关系及运行特性。

内容：

三相异步电动机运行时的电磁过程；

电动势方程式及等值电路；

功率及转矩；

运行特性。

说明：

三相异步电动机空载和负载运行的基本电磁关系与变压器极为相似，讲授时注意比较其

异同点。

（3）三相异步电动机的电力拖动

目的要求：

理解三相异步电动机力矩表达式的物理意义；掌握三相异步电动机机械特性的特点；了解三相异步电动机的起动与调速方法。

内容：

三相异步电动机转矩与机械特性；

三相异步电动机起动与调速；

三相异步电动机的制动。

说明：

本章是异步电动机的重点章节。深刻了解三相异步电动机的机械特性，对根据不同目的获得电动机的起动、调速及各种制动状态、人工机械特性很有帮助。

同步电机

3 同步电机

目的要求：

了解同步电动机的基本结构与工作原理；理解同步电机电枢反应概念；从电磁关系上认识同步电动机与异步电动机的区别与联系；了解同步电动机的运行特性。

内容：

（1）同步电机的工作原理及基本结构；

（2）同步电动机电动势平衡方程式、等值电路及相量图；

（3）同步电动机的运行特性。

说明：

同步发电机只讲发电原理和基本结构，不作过多介绍。

4 电动机的选择

目的要求；

了解电机发热原因，发热过程与工作制的分类掌握正确选择电机的方法。

内容：

（1）影响电动机容量选择的主要因素；

（2）电动机发热与冷却；

（3）电动机工作方式及容量的选择。

五、课程教学的基本要求

1.作业：直流电机拖动起动和调速特性计算；变压器运行特性和连接组别判定；三相异

步电动机功率和电磁转矩计算；三相异步电动机机械特性和起动性能的计算。

2.实验：

（1）他激直流电动机自然机械特性和人工机械特性的测定。

通过实验加深对直流电动机机械特性的认识。

（2）变压器空载试验与短路试验

能通过实验求取变压器的参数。

（3）三相异步电动机起动

绕线式异步电动机机械特性的测定

通过实验掌握异步电动机的起动特点及常用起动方法；了解绕线式异步电动机性能。

六、教材及参考书

6.1教材:

许晓峰《电机及拖动》高等教育出版社 2001年8月第二版