《電機與電力拖動》教學大綱

《電機與電力拖動》教學大綱課程編號：13220414英文名稱：MotorandElectricDrive學分：3.5學時：總學時64學時，其中理論48學時，實踐16學時先修課程：大學物理、電路課程類別：專業(yè)主干課程授課對象：電氣工程及其自動化專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第5學期一、課程描述和目標本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課程，課程結合大學物理、電路原理等先修課程，以實際工程應用為導向，培養(yǎng)學生運用電機的基礎知識解決電氣工程及其自動化領域，特別是在電氣傳動、國家電網、機器人運動控制、自動化生產線等場合應用各類電機、控制調速。電機在現(xiàn)代生產生活中被廣泛應用。本課程擬達到的課程目標:課程目標1：能夠將電機的相關知識和電機數(shù)學模型，運用到電氣工程及其自動化領域里，解決各類電機的起動、制動、調速等問題。課程目標2：能夠把各種電機轉化為對應的等效電路圖，根據等效電路圖列方程式組分析電機的的各種參數(shù)對電機性能的影響，以及調節(jié)電機參數(shù)控制電機轉速的復雜工程問題。課程目標3：能夠檢測電機的性能參數(shù)，能夠根據具體控制對象對電機轉速的要求，制定出其對電機轉速的調節(jié)方案，并設計技術路線及實驗方法。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1.4能夠將相關知識和數(shù)學模型方法用于電氣工程相關領域專業(yè)工程問題解決方案的比較與綜合。課程目標1L2.2能基于電路、電氣、電力等相關科學原理和數(shù)學模型方法正確表達電氣工程相關領域的復雜工程問題。課程目標2M4.2能夠根據具體的檢測、控制對象及其特征，制定研究方法和技術路線，設計實驗方案。課程目標3H三、教學內容、基本要求與學時分配（一）理論教學序號教學內容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1緒論介紹課程學習方法，講解電機課程中常用的物理概念及基本電磁定律?；疽螅毫私怆姍C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。重點難點：電機理論中常用的基本電磁定律及電機的材料特性。德育要求：社會責任，工程師擔當2集中講授、專業(yè)網站、文獻閱讀課程目標22直流電機的基本原理與結構直流電機的工作原理和結構；直流電機的勵磁方式；直流電動機的電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率；直流電動機的運行原理基本要求：了解直流電機的結構組成、名牌數(shù)據和主要系列，掌握直流電機的工作原理，了解電機的換向過程，掌握直流電動機的電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率的計算，了解電機的常見故障及維修。重點難點：直流電機的結構、工作原理以及直流電動機的電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率的計算。德育要求：熱愛學習熱愛生活12集中講授、專業(yè)網站、三維立體模型、慕課、作業(yè)課程目標2課程目標33直流電機的電力拖動電力拖動系統(tǒng)的運動方程式；生產機械的負載轉矩特性；他勵直流電機的機械特性；他勵直流電機的起動；他勵直流電機的調速；他勵直流電機的制動基本要求：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)定運行的條件及負載類型、負載的機械特性。掌握直流電機的機械特性及起動、制動、調速的過程、方法。重點難點：直流電機的機械特性及起動、制動、調速。德育要求：實踐創(chuàng)新，付出和堅持8集中講授、專業(yè)網站、線上指導、慕課、作業(yè)課程目標1課程目標34變壓器的基本原理與特性變壓器的結構和基本工作原理；單相變壓器的等值電路及其方程式組；三相變壓器基本要求：了解變壓器的結構，弄清變壓器的工作原理和銘牌數(shù)據。掌握變壓器的等值電路及其方程式組，掌握變壓器的空載、短路的實驗，掌握三相變壓器的繞組聯(lián)結法和聯(lián)結組號的判別。重點難點：變壓器的等值電路及其方程式組、變壓器實驗、三相變壓器。德育要求：工匠精神8集中講授、專業(yè)網站、三維立體模型、慕課、線上指導、作業(yè)課程目標2課程目標35三相感應電動機三相感應電動機的基本工作原理與結構；三相感應電動機的等值電路及其方程式組；三相感應電動機的功率和轉矩；三相感應電動機參數(shù)測定基本要求：了解三相感應電動機的基本結構、掌握三相感應電動機工作原理，掌握三相感應電動機等值等效電路及其方程式組，了解三相感應電動機工作特性和參數(shù)測試方法。重點難點：三相感應電動機的基本結構、工作原理、等值等效電路及其方程式組。德育要求：善于把握機會8集中講授、專業(yè)網站、三維立體模型、慕課、線上指導、作業(yè)課程目標26三相感應電動機的電力拖動三相感應電動機的機械特性及人為機械特性；三相感應電動機起動、制動、調速；基本要求：掌握三相感應電動機的機械特性，熟悉三相感應電動機起動、制動、調速和反轉的過程、方法。了解三相感應電動機起動性能、調速性能指標；重點難點：三相感應電動機的機械特性、三相感應電動機起動、制動、調速計算。德育要求：抗壓抗曲折能力8集中講授、專業(yè)網站、慕課、線上指導、作業(yè)課程目標1課程目標37控制電機單相異步電動機、直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機基本要求：掌握單相異步電動機、直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機基本工作原理重點難點：基本工作原理德育要求：誠信考試2集中講授、專業(yè)網站、慕課課程目標1合計48（二）實驗教學序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1電機與拖動認識實驗了解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；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；直流他勵電動機的起動、調速及改變轉向。3驗證課程目標32直流并勵電動機實驗根據實驗理解工作特性和機械特性及調速特性3設計課程目標33三相變壓器實驗測量變壓器變比；空載實驗；短路實驗；純電阻負載實驗。3設計課程目標34三相異步電動機的機械特性測定三相線繞式轉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；測定三相線繞式轉子異步電動機反接制動狀態(tài)下的機械特性。4設計課程目標35簡易電機制作綜合實驗了解制作簡易電機的各個元器件對應的電機各部件；了解各個組成元件在電機中的作用；進一步掌握電機工作原理。3設計課程目標3合計16四、課程教學方法1.集中講授，多媒體+黑板板書教學2.上傳資料到學習網站，學生線上學習，作業(yè)提交網站統(tǒng)一批改。超星電機課程網站：/course/201949469.html。3.課堂線上線下混合教材模式，紙質教材授課和電機專業(yè)網站結合教學。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1課堂內外0100102章節(jié)測試0200203實驗成績1000104平時作業(yè)1000105期末考試005050課程目標對應分值203050100（二）考核與評價標準1.課堂內外與評價標準觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分課堂內外課堂提問（20分）能夠回答出老師上課知識點的問題，回答內容正確，注意力集中聽講，已掌握課堂知識點。(18-20分)對老師的提問能夠回答，內容大部分正確，表示注意力集中聽講，理解力不太夠（14-17分）對老師的提問能夠應答，正確度不高，表示注意力不夠集中聽講，思想偶爾開小差（12-15分）對老師的提問答非所問，完全沒有聽課。（0分）課堂練習（20分）隨堂練習檢查，能夠快速做題并答案正確。(18-20分)隨堂練習檢查，能夠做題并答案大部分正確。（14-17分）隨堂練習檢查，只能做出部分答案。（12-15分）完全不會做。（0分）課外學習（20分）根據學習通網站學習時間統(tǒng)計打分前20%為優(yōu)秀。能主動學習了解自動化相關領域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應承擔的社會責任。(18-20分)根據學習通網站學習時間統(tǒng)計打分40%良。能去學習了解自動化相關領域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應承擔的社會責任。（14-17分）根據學習通網站學習時間統(tǒng)計打分，能夠偶爾去學習。中。能去了解自動化相關領域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應承擔的社會責任。（12-15分）完全不去網站學習。（0分）遲到曠課（40分）整個學期全勤（40分）偶爾有遲到，每遲到1次扣1分，曠課扣5分。（28-36分）經常遲到。（24-27分）經常曠課。（0分）2.章節(jié)測試與評價標準章節(jié)測試根據測試題目及評分標注進行打分（百分制）。3.實驗成績與與評價標準觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分課程實驗能根據實驗要求自主設計實驗方案，搭建系統(tǒng)并安全實驗，有自己的設計理念。實驗報告完整，方案解析和結果分析有理有據。能根據實驗要求搭建實驗系統(tǒng)，并安全實驗，有一定的設計思維和創(chuàng)新意識。實驗報告完整，方案解析和結果分析基本到位。能根據實驗要求搭建實驗系統(tǒng)，并安全實驗，設計思維和創(chuàng)新意識較差。實驗報告基本完整，方案解析和結果分析不準確。不參與實驗或實驗過程存在安全隱患，實驗報告不交或內容不完整，無方案解析、結果分析等內容。4.平時作業(yè)考核與評價標準觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)按時完成，學習態(tài)度很認真，計算正確，解答答案正確或合理，字跡工整，完成質量高。按時完成，學習態(tài)度認真，計算基本正確，解答答案基本正確或合理，字跡工整，完成質量較高。按時完成，學習態(tài)度較認真，計算有錯誤，解答答案大部分正確或合理，字跡比較工整，完成質量一般。延時完成，學習態(tài)度很不認真，計算、解答答案錯誤較多或者不答，字跡潦草，完成質量差，或有抄襲行為。5.期末試卷考核與評價標準根據課程目標及教學內容，設計期末考核試題，綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據考試題目設計相應評分標準。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《電機與拖動基礎》，許曉峰主編，高等教育出版社，2012年10月版；2．《電機與電力拖動基礎》，林瑞光主編，浙江大學出版社，2011年2月版。（二）參考資料1．《電機學》，王正茂主編，