《電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱

第頁(yè)《電機(jī)與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13180313英文名稱(chēng)：MotorandElectricDriveFoundation學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)先修課程：大學(xué)物理、電路課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課程授課對(duì)象：自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)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(dòng)化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課程。本課程主要講解直流電機(jī)變壓器、交流電機(jī)的基本知識(shí)、基本理論，基本計(jì)算方法、一般運(yùn)行情況以及電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況和實(shí)驗(yàn)技能，為后續(xù)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打好必要的基礎(chǔ)，達(dá)到自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)具備有關(guān)電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的要求。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解電機(jī)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(jī)參數(shù)計(jì)算、掌握交直流發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性，及人為機(jī)械特性，掌握由交直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)特性，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生一定的動(dòng)手能力，為從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作做好基本培養(yǎng)和鍛煉。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：掌握常用電機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)及其電路模型；掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用電機(jī)的機(jī)械特性、人為機(jī)械特性并對(duì)其轉(zhuǎn)速能夠進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。課程目標(biāo)2：能夠應(yīng)用電機(jī)與電力拖動(dòng)的基本原理，對(duì)電機(jī)常見(jiàn)故障通過(guò)查閱資料能夠初步判斷分析、能夠通過(guò)轉(zhuǎn)速計(jì)算設(shè)置參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)中電機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速。課程目標(biāo)3：能正確采集和整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋?zhuān)@取有效結(jié)論。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重對(duì)應(yīng)關(guān)系1.3理解電力電子技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)等工程基礎(chǔ)知識(shí)，能用于解決工程問(wèn)題中的功率電路問(wèn)題課程目標(biāo)10.5H課程目標(biāo)20.52.3能認(rèn)識(shí)并判斷實(shí)際工程問(wèn)題有多種解決方案，能分析文獻(xiàn)尋求可替代的解決方案課程目標(biāo)21L3.2能識(shí)別并考慮設(shè)計(jì)任務(wù)所面臨的社會(huì)、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(shí)驗(yàn)裝置，采用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，安全地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)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(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論介紹課程學(xué)習(xí)方法，講解電機(jī)課程中常用的物理概念及基本電磁定律。了解電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、主要類(lèi)型，掌握電機(jī)理論中常用的基本電磁定律，了解電機(jī)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(zhuān)業(yè)網(wǎng)站，了解電機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及電機(jī)常識(shí)2集中講授課外自主學(xué)習(xí)12直流電機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu)1．直流電機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)2．直流電機(jī)電樞繞組3．直流電機(jī)的勵(lì)磁方式和空載磁場(chǎng)4．直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率5．直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理6．直流電動(dòng)機(jī)的換向了解直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、名牌數(shù)據(jù)和主要系列，掌握直流電機(jī)的工作原理、了解電樞繞組的繞線方式、換向過(guò)程,了解直流電機(jī)的磁場(chǎng)、電樞反應(yīng)，掌握直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率的計(jì)算。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：直流電機(jī)的一般故障及維護(hù)、維修。8集中講授課外自主學(xué)習(xí)1,2,33直流電機(jī)的運(yùn)行特性與拖動(dòng)特性1．電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式2．生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性3．他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性4．他勵(lì)直流電機(jī)的起動(dòng)5．他勵(lì)直流電機(jī)的調(diào)速6．他勵(lì)直流電機(jī)的制動(dòng)了解直流電機(jī)的勵(lì)磁方式及直流電機(jī)的損耗，掌握他勵(lì)、并勵(lì)電機(jī)的基本方程，了解直流電機(jī)的工作特性、電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成，掌握電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件及負(fù)載類(lèi)型、負(fù)載的機(jī)械特性。掌握直流電機(jī)的機(jī)械特性及起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的過(guò)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(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速方法及需要掌握的知識(shí)點(diǎn)。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(yùn)行3．單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行4．變壓器的參數(shù)測(cè)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(yùn)行的平衡方程及等值電路，掌握變壓器的勵(lì)磁參數(shù)、短路參數(shù)的測(cè)試方法，了解標(biāo)么值的定義及計(jì)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(hào)的判別。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：日常變壓器型號(hào)、一般故障及維護(hù)、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(dòng)機(jī)1．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)2．交流電機(jī)的電樞繞組3．交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)4．交流繞組建立的磁動(dòng)勢(shì)5．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的運(yùn)行分析6．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行分析7．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩8．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性9．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)測(cè)定了解三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作原理，了解交流繞組的磁勢(shì)和電勢(shì)，掌握旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止/轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行分析，掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等值等效電路，掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性和參數(shù)測(cè)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(jī)的型號(hào)、資料，一般故障及維護(hù)、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(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)1．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本工作原理與結(jié)構(gòu)2．交流電機(jī)的電樞繞組3．交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)4．交流繞組建立的磁動(dòng)勢(shì)5．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)的運(yùn)行分析6．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)行分析7．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩8．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作特性9．三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)測(cè)定掌握三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，熟悉三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的過(guò)程、方法。了解三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能、調(diào)速性能指標(biāo)；了解深槽式、雙鼠籠式、斜槽式電動(dòng)機(jī)的原理和特性。自主學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求：三相交流電機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速的實(shí)例學(xué)習(xí)8集中講授1,2,3合計(jì)40序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類(lèi)型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1電機(jī)與拖動(dòng)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)1．了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵(lì)磁電源、校正過(guò)的直流電機(jī)、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動(dòng)機(jī)的使用方法。2．用伏安法測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的電樞繞組的冷態(tài)電阻。3．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。要求：必修。3驗(yàn)證12直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)1．工作特性和機(jī)械特性2．調(diào)速特性要求：必修。3驗(yàn)證1,2,33三相變壓器實(shí)驗(yàn)1．測(cè)量變比2．空載實(shí)驗(yàn)3．短路實(shí)驗(yàn)4．純電阻負(fù)載實(shí)驗(yàn)要求：必修。3驗(yàn)證1,2,34三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性1．測(cè)定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)和再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性。2．測(cè)定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械特性。要求：必修。4驗(yàn)證1,2,35簡(jiǎn)易電機(jī)制作綜合實(shí)驗(yàn)1．了解制作簡(jiǎn)易電機(jī)的各個(gè)元器件對(duì)應(yīng)的電機(jī)各部件2．了解各個(gè)組成元件在電機(jī)中的作用3．進(jìn)一步掌握電機(jī)工作原理要求：必修。3綜合1合計(jì)16四、課程教學(xué)方法1.總體設(shè)計(jì)講授課程知識(shí)點(diǎn)，按課堂例題進(jìn)行配套習(xí)題練習(xí)，結(jié)合電機(jī)實(shí)物視頻拆裝及案例維修，結(jié)合課后實(shí)驗(yàn)及網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)方法：PPT、板書(shū)、講授、提問(wèn)、課堂練習(xí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法：按章節(jié)安排5個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)物操作訓(xùn)練。課外學(xué)習(xí)方法：電機(jī)專(zhuān)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(shí)點(diǎn)，課堂板書(shū)、PPT講解，通過(guò)課堂例題進(jìn)一步理解知識(shí)點(diǎn)，并進(jìn)行配套習(xí)題練習(xí)，穿插學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、互動(dòng)討論及作業(yè)難點(diǎn)分析。根據(jù)課程需要進(jìn)行實(shí)物視頻及案例講解。重點(diǎn)支持畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)：1.3、2.1、4.4。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是理論課程中的必要環(huán)節(jié)，以鞏固加強(qiáng)所學(xué)到的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合處理問(wèn)題的能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程的綜合理解和實(shí)際動(dòng)手能力。重點(diǎn)支持畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)：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(shí)，瀏覽相關(guān)網(wǎng)站，拓寬視野，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)。電工學(xué)網(wǎng)：/；新能源3D電氣工程：/；西安交大電機(jī)學(xué)教學(xué)視頻：《電機(jī)學(xué)》閆志安73講1.82G/wap/link?surl=1c02cc4S&?utm_medium=social&utm_source=qq重點(diǎn)支持畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)：1.3、2.4、4.3。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核1.出勤考核：要求提前5分鐘進(jìn)教室，定期點(diǎn)名，遲到、早退、曠課、請(qǐng)假分別記錄登記。2.課堂表現(xiàn)：嚴(yán)禁打瞌睡、玩手機(jī)。注意力集中，課堂提問(wèn)互動(dòng)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(cè)驗(yàn),課后按自主學(xué)習(xí)內(nèi)容要求網(wǎng)絡(luò)知識(shí)學(xué)習(xí)，相關(guān)學(xué)習(xí)知識(shí)提交電子文檔。4.實(shí)驗(yàn)：按課程實(shí)驗(yàn)安排認(rèn)真做好每個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)老師按現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)。5.期末考試：考試建議采用一紙開(kāi)卷方式，試卷覆蓋大綱主要知識(shí)點(diǎn)。成績(jī)總評(píng)100%：期末考試50%、實(shí)驗(yàn)20%、課外自主學(xué)習(xí)5%、小測(cè)驗(yàn)作業(yè)15%、出勤課堂表現(xiàn)10%考核依據(jù)建議分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)40%出勤課堂表現(xiàn)10%出勤按5分制記錄（每堂課點(diǎn)名冊(cè)點(diǎn)名），課堂表現(xiàn)5分制按提問(wèn)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(cè)驗(yàn)10%按考試成績(jī)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(shí)驗(yàn)成績(jī)20%課堂紀(jì)律表現(xiàn)10%，操作能力，實(shí)驗(yàn)功能實(shí)現(xiàn)情況40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告50%，按該項(xiàng)總得分×占比20%的方式計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)成績(jī)。課程目標(biāo)3期末考試50%按期末考試成績(jī)打分。課程目標(biāo)1,2六、教學(xué)反饋課堂師生互動(dòng)，課間休息時(shí)間和學(xué)生溝通，定期和課代表、班干部談話，及時(shí)了解學(xué)