《電機與電力拖動基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

第頁《電機與電力拖動基礎(chǔ)》教學(xué)大綱課程編號：13180313英文名稱：MotorandElectricDriveFoundation學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時56學(xué)時，其中理論40學(xué)時，實驗16學(xué)時先修課程：大學(xué)物理、電路課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)必修課程授課對象：自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第4學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程是自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。本課程主要講解直流電機變壓器、交流電機的基本知識、基本理論，基本計算方法、一般運行情況以及電力拖動系統(tǒng)的運行情況和實驗技能，為后續(xù)自動化專業(yè)課的學(xué)習(xí)打好必要的基礎(chǔ)，達到自動化專業(yè)應(yīng)具備有關(guān)電機及拖動基礎(chǔ)知識、基本技能的要求。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電機的基本結(jié)構(gòu)，基本工作原理、基本方程式?；痉治龇椒ê突倦姍C參數(shù)計算、掌握交直流發(fā)電機、電動機固有機械特性，及人為機械特性，掌握由交直流電動機拖動系統(tǒng)的起動、調(diào)速及制動特性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的動手能力，為從事專業(yè)技術(shù)工作做好基本培養(yǎng)和鍛煉。本課程擬達到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：掌握常用電機的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及其電路模型；掌握電力拖動系統(tǒng)中常用電機的機械特性、人為機械特性并對其轉(zhuǎn)速能夠進行相關(guān)計算。課程目標(biāo)2：能夠應(yīng)用電機與電力拖動的基本原理，對電機常見故障通過查閱資料能夠初步判斷分析、能夠通過轉(zhuǎn)速計算設(shè)置參數(shù)實現(xiàn)自動化系統(tǒng)中電機的起動、制動、調(diào)速。課程目標(biāo)3：能正確采集和整理實驗數(shù)據(jù)，對實驗結(jié)果進行分析和解釋，獲取有效結(jié)論。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重對應(yīng)關(guān)系1.3理解電力電子技術(shù)、電機與拖動等工程基礎(chǔ)知識，能用于解決工程問題中的功率電路問題課程目標(biāo)10.5H課程目標(biāo)20.52.3能認(rèn)識并判斷實際工程問題有多種解決方案，能分析文獻尋求可替代的解決方案課程目標(biāo)21L3.2能識別并考慮設(shè)計任務(wù)所面臨的社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等制約因素課程目標(biāo)31H4.3能選用或搭建實驗裝置，采用科學(xué)的實驗方法，安全地開展實驗課程目標(biāo)31L（H—高、M—中、L—低）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論介紹課程學(xué)習(xí)方法，講解電機課程中常用的物理概念及基本電磁定律。了解電機的發(fā)展現(xiàn)狀、主要類型，掌握電機理論中常用的基本電磁定律，了解電機中鐵磁材料的特性。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：查閱相關(guān)資料，瀏覽專業(yè)網(wǎng)站，了解電機行業(yè)現(xiàn)狀及電機常識2集中講授課外自主學(xué)習(xí)12直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu)1．直流電機的工作原理和結(jié)構(gòu)2．直流電機電樞繞組3．直流電機的勵磁方式和空載磁場4．直流電動機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率5．直流電動機的運行原理6．直流電動機的換向了解直流電機的結(jié)構(gòu)組成、名牌數(shù)據(jù)和主要系列，掌握直流電機的工作原理、了解電樞繞組的繞線方式、換向過程,了解直流電機的磁場、電樞反應(yīng)，掌握直流電動機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率的計算。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：直流電機的一般故障及維護、維修。8集中講授課外自主學(xué)習(xí)1,2,33直流電機的運行特性與拖動特性1．電力拖動系統(tǒng)的運動方程式2．生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性3．他勵直流電機的機械特性4．他勵直流電機的起動5．他勵直流電機的調(diào)速6．他勵直流電機的制動了解直流電機的勵磁方式及直流電機的損耗，掌握他勵、并勵電機的基本方程，了解直流電機的工作特性、電力拖動系統(tǒng)的組成，掌握電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件及負(fù)載類型、負(fù)載的機械特性。掌握直流電機的機械特性及起動、制動、調(diào)速的過程、方法。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：網(wǎng)站查閱當(dāng)前直流電機的起動、制動、調(diào)速方法及需要掌握的知識點。8集中講授課外自主學(xué)習(xí)1,2,34變壓器的基本原理與特性1．變壓器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理2．單相變壓器的空載運行3．單相變壓器的負(fù)載運行4．變壓器的參數(shù)測定5．標(biāo)么值6．變壓器的工作特性7．三相變壓器了解變壓器的結(jié)構(gòu)，弄清變壓器的工作原理和銘牌數(shù)據(jù)。掌握變壓器的空載及負(fù)載運行的平衡方程及等值電路，掌握變壓器的勵磁參數(shù)、短路參數(shù)的測試方法，了解標(biāo)么值的定義及計算方法，掌握三相變壓器的繞組聯(lián)結(jié)法和聯(lián)結(jié)組號的判別。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：日常變壓器型號、一般故障及維護、維修。8集中講授課外自主學(xué)習(xí)1,2,35三相感應(yīng)電動機1．三相感應(yīng)電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)2．交流電機的電樞繞組3．交流繞組的感應(yīng)電動勢4．交流繞組建立的磁動勢5．三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子靜止時的運行分析6．三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的運行分析7．三相感應(yīng)電動機的功率和轉(zhuǎn)矩8．三相感應(yīng)電動機工作特性9．三相感應(yīng)電動機參數(shù)測定了解三相感應(yīng)電動機的基本結(jié)構(gòu)、掌握三相感應(yīng)電動機工作原理，了解交流繞組的磁勢和電勢，掌握旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)原理及形成條件，了解交流繞組的構(gòu)成原則及繞制方法。了解三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子靜止/轉(zhuǎn)動時的運行分析，掌握三相感應(yīng)電動機等值等效電路，掌握三相感應(yīng)電動機工作特性和參數(shù)測試方法。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：查閱常用三相交流電機的型號、資料，一般故障及維護、保養(yǎng)、維修。6集中講授課外自主學(xué)習(xí)1,2,36三相感應(yīng)電動機的電力拖動1．三相感應(yīng)電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)2．交流電機的電樞繞組3．交流繞組的感應(yīng)電動勢4．交流繞組建立的磁動勢5．三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子靜止時的運行分析6．三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的運行分析7．三相感應(yīng)電動機的功率和轉(zhuǎn)矩8．三相感應(yīng)電動機工作特性9．三相感應(yīng)電動機的參數(shù)測定掌握三相感應(yīng)電動機的機械特性，熟悉三相感應(yīng)電動機起動、制動、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的過程、方法。了解三相感應(yīng)電動機起動性能、調(diào)速性能指標(biāo)；了解深槽式、雙鼠籠式、斜槽式電動機的原理和特性。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：三相交流電機的起動、制動、調(diào)速的實例學(xué)習(xí)8集中講授1,2,3合計40序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1電機與拖動認(rèn)識實驗1．了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機的使用方法。2．用伏安法測直流電動機和直流發(fā)電機的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3．直流他勵電動機的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。要求：必修。3驗證12直流并勵電動機實驗1．工作特性和機械特性2．調(diào)速特性要求：必修。3驗證1,2,33三相變壓器實驗1．測量變比2．空載實驗3．短路實驗4．純電阻負(fù)載實驗要求：必修。3驗證1,2,34三相異步電動機的機械特性1．測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機電動運行狀態(tài)和再生發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性。2．測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機反接制動狀態(tài)下的機械特性。要求：必修。4驗證1,2,35簡易電機制作綜合實驗1．了解制作簡易電機的各個元器件對應(yīng)的電機各部件2．了解各個組成元件在電機中的作用3．進一步掌握電機工作原理要求：必修。3綜合1合計16四、課程教學(xué)方法1.總體設(shè)計講授課程知識點，按課堂例題進行配套習(xí)題練習(xí)，結(jié)合電機實物視頻拆裝及案例維修，結(jié)合課后實驗及網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)方法：PPT、板書、講授、提問、課堂練習(xí)。實驗教學(xué)方法：按章節(jié)安排5個實驗，進行實物操作訓(xùn)練。課外學(xué)習(xí)方法：電機專業(yè)網(wǎng)站、論壇。2.課堂教學(xué)課堂講授：按章節(jié)傳授大綱知識點，課堂板書、PPT講解，通過課堂例題進一步理解知識點，并進行配套習(xí)題練習(xí)，穿插學(xué)生提出問題、分析問題、互動討論及作業(yè)難點分析。根據(jù)課程需要進行實物視頻及案例講解。重點支持畢業(yè)要求指標(biāo)點：1.3、2.1、4.4。3.實驗教學(xué)實驗環(huán)節(jié)是理論課程中的必要環(huán)節(jié)，以鞏固加強所學(xué)到的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生綜合處理問題的能力，加強學(xué)生對本課程的綜合理解和實際動手能力。重點支持畢業(yè)要求指標(biāo)點：1.3、4.3。4.課外學(xué)習(xí)根據(jù)課程內(nèi)容，安排一定的課時，瀏覽相關(guān)網(wǎng)站，拓寬視野，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與時俱進。電工學(xué)網(wǎng)：/；新能源3D電氣工程：/；西安交大電機學(xué)教學(xué)視頻：《電機學(xué)》閆志安73講1.82G/wap/link?surl=1c02cc4S&?utm_medium=social&utm_source=qq重點支持畢業(yè)要求指標(biāo)點：1.3、2.4、4.3。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核1.出勤考核：要求提前5分鐘進教室，定期點名，遲到、早退、曠課、請假分別記錄登記。2.課堂表現(xiàn)：嚴(yán)禁打瞌睡、玩手機。注意力集中，課堂提問互動優(yōu)秀者加分。3.作業(yè)及課后自主學(xué)習(xí)：每一章節(jié)一次作業(yè)，三次階段小測驗,課后按自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要求網(wǎng)絡(luò)知識學(xué)習(xí)，相關(guān)學(xué)習(xí)知識提交電子文檔。4.實驗：按課程實驗安排認(rèn)真做好每個實驗，實驗老師按現(xiàn)場表現(xiàn)及實驗報告評定實驗成績。5.期末考試：考試建議采用一紙開卷方式，試卷覆蓋大綱主要知識點。成績總評100%：期末考試50%、實驗20%、課外自主學(xué)習(xí)5%、小測驗作業(yè)15%、出勤課堂表現(xiàn)10%考核依據(jù)建議分值考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)平時成績40%出勤課堂表現(xiàn)10%出勤按5分制記錄（每堂課點名冊點名），課堂表現(xiàn)5分制按提問回答正確率打分。課程目標(biāo)1課外自主學(xué)習(xí)5%每次上交課外自主學(xué)習(xí)作業(yè)，按10分制打分，優(yōu)秀率控制30%。課程目標(biāo)2小測驗10%按考試成績打分。課程目標(biāo)1作業(yè)5%每次上交作業(yè)，按10分制打分，優(yōu)秀率控制30%。課程目標(biāo)1實驗成績20%課堂紀(jì)律表現(xiàn)10%，操作能力，實驗功能實現(xiàn)情況40%，實驗報告50%，按該項總得分×占比20%的方式計算得到實驗成績。課程目標(biāo)3期末考試50%按期末考試成績打分。課程目標(biāo)1,2六、教學(xué)反饋課堂師生互動，課間休息時間和學(xué)生溝通，定期和課代表、班干部談話，及時了解學(xué)