电机与拖动教学大纲.doc

电机与拖动课程教学大纲英文名称：MotorsandElectricDrives一、课程说明1课程性质：学科基础选修课。2课程的目的与任务本课程的目的与任务是使学生掌握常用的交、直流电机，控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算及电机选择与实验方法等，为学习机床电气控制及机电一体化系统设计等后续课程准备必要的基础知识。3适应专业：本大纲适用于机械电子工程、电气化与自动化等非电机制造类专业的本科课程教学。4学时与学分总学时80学时，其中理论教学66学时，实验教学14学时，共4.5学分。教学学时分配见第四部分。5先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。6推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份）推荐使用由电子工业出版社出版，邱阿瑞主编的电机与电力拖动教材。主要参考书目：（1）唐介主编.电机与拖动.北京：高等教育出版社，2003（2）顾绳谷主编.电机及拖动基础（第二版）.北京：机械工业出版社，1997（3）朱东起主编.电机学（上、下册）.北京：中央广播电视大学出版社，1995（4）李发海等编著.电机学(上、下册).北京：科技出版社，1991（5）杨兴瑶编.电动机调速的原理及系统.北京：水利电力出版社，1979（6）丛望，郭镇明编.电机学.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，19967主要教学方法与手段本课程采用课堂教学与模型、实验教学相结合的方法。共开设有关实验14个学时，具体实验内容与所需实验仪器、设备等见实验大纲要求。8考核方式：（说明，成绩评定办法）理论考试成绩占70，实验及平时作业等占30。9课外自学要求(包含作业要求)课前需要预习，课后看书复习。每一章后留适量的作业，要求按时完成。每次作业批改一半，抽查一半。二、教学基本要求与能力培养要求1通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：（1）了解磁场、磁路、变压器及各种旋转电机的基本理论与知识，了解电力拖动系统的组成及典型生产机械的运动形式，掌握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系统的折算。（2）掌握各电机的工作原理，了解其基本结构、励磁方式以及电枢绕组等概念，掌握直流电机的电磁转矩、电动势、功率与转矩等的概念及计算方法，会对他励与并励电动机作运行分析；掌握变压器与异步电动机的等效电路与基本方程式。（3）掌握直流电动机与三相异步电动机的机械特性、主要起动方法与调速方法，了解电动机的制动原理与制动方法。（4）了解电动机选择的基本内容。2通过学习本课程，应具备以下能力：通过本课程的学习，要求学生能够正确选用与使用变压器及交、直流电机，并对一些简单的电机故障能够进行检修。三、课程教学内容（各章、节基本内容，重点、难点等，用标注为选学内容第一章电力拖动系统的动力学1、讲述内容电力拖动系统的运动方程式。工作机构的转矩、力、飞轮矩与质量的折算方法及公式，生产机械的负载转矩特性的类型及特点。2、基本要求会分析电磁转矩与负载转矩之间的关系，能够在忽略损耗或计损耗而采取简化方法时把工作机构的转矩、力、飞轮矩与质量折算到电动机轴上。3、重点与难点本章的重点是掌握电力拖动系统的运动方程式。第二章直流电机原理1、讲授内容直流电机的工作原理及结构。直流电机的电路及磁路系统。直流电机的运行原理及换向问题。直流电机的绕组。直流电机的感应电动势与电磁转矩的概念及计算。电枢反应。2、基本要求掌握直流电机基本工作原理，会分析其电路系统与磁路系统，掌握单叠绕组的基本分布规律，正确理解电刷、换向器在直流电机中的作用，会计算直流电机的感应电动势与电磁转矩。、重点与难点理解直流电机的工作过程，正确分析电枢反应对电机磁场的影响以及分析单叠绕组的分布规律是本章的重点与难点所在。第三章直流电动机的起动、调速与制动1、讲述内容他励直流电动机的固有机械特性及人为机械特性，电力拖动系统稳定运行的条件，他励直流电动机的起动、制动及调速。2、基本要求会分析他励直流电动机的机械特性，掌握各种起动方法及调速方法的原理及特点。3、重点与难点他励直流电动机的机械特性是本章的重点。第四章变压器1、讲述内容变压器的工作原理、分类及主要结构。普通双绕组单相电力变压器的基本原理及空载运行特性、负载运行特性的分析与计算。三相变压器的电路系统、磁路系统及其对电动势波形的影响。自耦变压器与互感器的基本概念。变压器的等效电路及相量图。2、基本要求掌握变压器基本工作原理及运行特性，会用等效电路与相量图分析求解变压器电路，掌握等效电路参数的测定方法。3、重点与难点本章重点是变压器电路的等效方法、等效原则及等效电路的基本方程式。第五章交流电机的绕组、电动势与磁通势1、讲述内容对交流电机电枢绕组基本要求。电枢绕组基波感应电动势与谐波感应电动势。三相单层绕组及双层绕组。单相绕组、三相绕组产生的磁通势。2、基本要求掌握电枢绕组基波感应电动势的分析与计算，了解谐波感应电动势的概念。正确理解单相绕组产生的磁通势及三相合成基波磁通势的概念及特点。了解两相绕组产生的磁通势。3、重点与难点本章的重点与难点是三相合成磁通势的概念及特点。第六章三相异步电动机原理1、讲述内容三相异步电动机的工作原理及基本结构。三相异步电动机的等效电路及相量图，其功率及转矩的计算。异步电动机的机械特性。三相异步电动机工作特性及其测取方法，励磁参数、矩路参数的概念及测定方法。2、基本要求理解三相异步电动机有关概念及工作原理，清楚其定子、转子的结构形式，能正确分析三相异步电动机的磁场。会分析三相异步电动机运行时的电磁过程，掌握其等效电路的作法。对其运行过程中功率的传递情况应该清楚，能够计算其功率与转矩。3、重点与难点本章的重点是三相异步电动机机的人为机械特性。本章的难点是对异步电动机运行时电磁过程的分析。第七章三相异步电动机的起动、调速与制动1、讲述内容三相异步电动机的各种起动方法的原理及特点。三相异步电动机变极调速、变频调速的基本原理、方法与特点。异步电动机的制动方法及特点。异步电动机的各种运行状态。2、基本要求理解三相异步电动机的各种起动方法，对笼形异步电动机定子对称起动电阻会计算，了解绕线式异步电动机转子对称起动电阻的计算方法。掌握主要调速方法的调速原理及特点。了解三相异步电动机的制动原理与制动方法。3、重点与难点本章的重点是三相异步电动机的起动、调速原理及特点。第八章三相同步电动机1、讲述内容三相同步电机的基本原理及结构、同步电机的物理模型，电枢反应，三相同步电动机的运行特性、功率及转矩。三相同步电动机的机械特性、起动、调速及制动。2、基本要求了解各种同步电机的结构及工作原理，掌握同步电机物理模型概念，正确理解同步电机的电枢反应现象。掌握同步电动机的机械特性。3、重点与难点本章的重点在于对概念的理解。第九章电动机的选择1、讲述内容电动机选择时应注意的问题，电动机发热与冷却过程简介。电动机工作制的分类，连续工作制电动机的选择，电动机绝缘材料等级概念。2、基本要求本章主要是让学生了解在实际电力拖动系统中选择电动机时应考虑的因素。掌握恒定负载电动机额定功率的选择。第 9 页