電機(jī)與電力拖動(dòng)課程教學(xué)大綱

1、電機(jī)與電力拖動(dòng)、課程簡(jiǎn)介課程名稱電機(jī)與電力拖動(dòng)英文名稱ElectricalMachineandMotorDriveBasis課程代碼0401090課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)分4總學(xué)時(shí)64開課學(xué)期第四學(xué)期（春季）修讀類別必修課開課單位自動(dòng)化學(xué)院適用專業(yè)自動(dòng)化先修課程高等數(shù)學(xué)、電路主講教師趙影、信建國(guó)考核方式及各環(huán)節(jié)所占比例考試課；期末考試占70%,平時(shí)成績(jī)占30%課程概要電機(jī)與電力拖動(dòng)是工科高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它由電機(jī)學(xué)和電力拖動(dòng)基礎(chǔ)兩門課結(jié)合而成。主要涉及直流電機(jī)及其電力拖動(dòng)、變壓器、交流電機(jī)及其電力拖動(dòng)的基本理論，以及電機(jī)起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)的方法和電機(jī)容量的選擇。教學(xué)目的

2、及要求電機(jī)與電力拖動(dòng)的教學(xué)目的是：通過講授直流電機(jī)及其電力拖動(dòng)、變壓器、交流電機(jī)及其電力拖動(dòng)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，通過進(jìn)行必須的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生具有使用常規(guī)電氣設(shè)備的能力，對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)械特性有了一定了解并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)知識(shí)打下基礎(chǔ)。教材及主要參考書教材：1 顧繩谷主編，電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社，19972 任興權(quán)主編，電力拖動(dòng)基礎(chǔ)，冶金出版社，19943 彭鴻才主編，電機(jī)原理及拖動(dòng)冶金出版社，19974 唐介主編，電機(jī)原理及拖動(dòng)高等教育出版社,2004二、課程章節(jié)主要內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配第一章緒論（2學(xué)時(shí)）電機(jī)學(xué)簡(jiǎn)介；磁路的基本物理量，磁物質(zhì)的磁性能；電機(jī)學(xué)

3、常用電磁基本定律。第二章直流電機(jī)原理（10學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）直流電機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)及基本工作原理；直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)和主要系列；直流電機(jī)的繞組；直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和空載、負(fù)載磁場(chǎng)；直流電機(jī)的電樞反應(yīng)；直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率平衡關(guān)系式；直流電動(dòng)機(jī)的工作特性；直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性；直流電機(jī)的換向簡(jiǎn)介。重點(diǎn)：直流電機(jī)的電樞反應(yīng)；直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；直流電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的功率平衡關(guān)系式。難點(diǎn)：直流電機(jī)的電樞反應(yīng)；直流電機(jī)的換向。第三章電力拖動(dòng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式；轉(zhuǎn)矩、力、飛輪矩和質(zhì)量的折算；靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性和靜負(fù)載的分類第四章直流電

4、動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)（10學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；根據(jù)機(jī)械特性分析穩(wěn)定運(yùn)行問題；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和反轉(zhuǎn)；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。重點(diǎn)：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；起動(dòng)和反轉(zhuǎn)；制動(dòng)；調(diào)速。難點(diǎn)：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)。第五章變壓器（8學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）變壓器的用途、基本工作原理和結(jié)構(gòu)；單相變壓器的空載運(yùn)行；變壓器的運(yùn)行特性；三相變壓器的磁路系統(tǒng)；三相變壓器的連接組；變壓器的并聯(lián)運(yùn)行；自耦變壓器；儀用交流互感器。重點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯呢?fù)載運(yùn)行；變壓器參數(shù)的測(cè)定；三相變壓器的連接組；難點(diǎn)：三相變壓器的連接組；第六章三相異步電動(dòng)機(jī)原理（10學(xué)時(shí)）三相異步電動(dòng)機(jī)的用途、

5、基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理；三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；交流電機(jī)繞組的基本知識(shí)；交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；三相單層繞組；三相雙層繞組；三相異步電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行；三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式；三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的等值電路和相量圖；三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩；三相異步電動(dòng)機(jī)的工作特性；三相異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定。重點(diǎn)：基本工作原理；交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式；三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的等值電路和相量圖；三相異步電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩。難點(diǎn)：三相雙層繞組；三相異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行的磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式。第七章三相異步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)（10學(xué)時(shí)，含實(shí)驗(yàn)2學(xué)時(shí)）三相異步電

6、動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速；三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。重點(diǎn)：異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)；制動(dòng)；調(diào)速以及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。難點(diǎn)：三相異步電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。第八章同步電動(dòng)機(jī)（10學(xué)時(shí)）同步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理；電動(dòng)勢(shì)相量圖；同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性的定義和曲線，并能解釋曲線形狀；功率、轉(zhuǎn)矩和矩角特性；同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)與U形特性曲線；同步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速。重點(diǎn)：功率、轉(zhuǎn)矩和矩角特性；同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)與U形特性曲線；同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。難點(diǎn)：矩角特性；同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)第八章電力拖動(dòng)系統(tǒng)

7、中電動(dòng)機(jī)的選擇(2學(xué)時(shí))電動(dòng)機(jī)選擇的一般概念：發(fā)熱及冷卻規(guī)律；工作制；電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇；電動(dòng)機(jī)類型額定電壓；轉(zhuǎn)速及外部結(jié)構(gòu)形式的選擇。三、課程教學(xué)的基本要求教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授、習(xí)題課、課外作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考試、通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)1.課堂講授(1)教學(xué)方法采用啟發(fā)式教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)自學(xué)能力，以“少而精”為原則，精選教學(xué)內(nèi)容，精講多練，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)踐和自學(xué)獲取知識(shí)，增加討論課、現(xiàn)場(chǎng)課以及答疑質(zhì)疑等教學(xué)環(huán)節(jié)。(2)教學(xué)手段采用電子教案及多媒體教學(xué)系統(tǒng)等先進(jìn)教學(xué)手段。(3)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用了解電機(jī)設(shè)計(jì)軟件、電

8、機(jī)計(jì)算機(jī)繪圖等相關(guān)知識(shí)(4)對(duì)外語(yǔ)的要求在本課程的學(xué)習(xí)過程中，結(jié)合相關(guān)內(nèi)容，可進(jìn)行外文資料檢索和自學(xué)。2 .教學(xué)輔助資料電機(jī)原理、結(jié)構(gòu)幻燈片、錄象片、課件3 .實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)(1)實(shí)驗(yàn)要求通過實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)常用電子儀器的正確使用方法，基本測(cè)試手段，準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)和測(cè)繪波形曲線，實(shí)驗(yàn)后能分析，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果、編寫出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。為學(xué)習(xí)后續(xù)課和以后從事本專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和人為機(jī)械特性的獲得的方法；起動(dòng)；制動(dòng)；調(diào)速等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。掌握三相變壓器的連接組的實(shí)驗(yàn)方法；(28學(xué)時(shí))1)直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)了解實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)要求，熟悉試驗(yàn)設(shè)備及儀器儀表；并勵(lì)直流電機(jī)的接線啟動(dòng)調(diào)

9、速及改變轉(zhuǎn)向。2)直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)定并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速的方法。3)直流發(fā)電機(jī)評(píng)定該被試電機(jī)的有關(guān)性能。通過實(shí)驗(yàn)觀察并勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)過程和自勵(lì)條件。4）串勵(lì)直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)取串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性和機(jī)械特性。了解串勵(lì)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。5）單相變壓器實(shí)驗(yàn)通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定變壓器的變比和參數(shù)。通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測(cè)取變壓器的運(yùn)行特性。6）三相變壓器實(shí)驗(yàn)通過通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)定三相變壓器的變比和參數(shù)。通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)，測(cè)取三相變壓器的運(yùn)行特性。7）三相變壓器的聯(lián)接組別掌握用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定三相變壓器的極性。掌握用實(shí)驗(yàn)方法判別變壓器的聯(lián)接組。研究三相變壓器不對(duì)稱短路。觀察三相變壓器不同繞組連接法和不同鐵心結(jié)構(gòu)對(duì)空載電流和電動(dòng)勢(shì)波形的影響。8）三相異步電動(dòng)機(jī)掌握三相異步電機(jī)的空載、堵轉(zhuǎn)和負(fù)載試驗(yàn)的方法。用直接負(fù)載法測(cè)取三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性。測(cè)定三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。9）三相同步電動(dòng)機(jī)掌握三相同步電動(dòng)機(jī)的異步起動(dòng)方法。測(cè)取三相同步電動(dòng)機(jī)的V形曲線。測(cè)取三相同步電動(dòng)機(jī)的工作特性。10）他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)四象限機(jī)械特性了解直流電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械特性。11）異步電動(dòng)機(jī)的TS曲線自動(dòng)測(cè)繪用本電機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)功能測(cè)繪各種異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩