《電機與電力拖動-理論》課程教學大綱

1、PAGE 電機與電力拖動課程教學大綱課程中文名稱：電機與電力拖動課程英文名稱： Motors and Electric Drives課程編號：ZF16310課程性質(zhì)：專業(yè)方向課學 時：總學時36、理論課學時36學 分：2學分適用對象：機電技術教育、機械電子工程前修課程：電工學課程簡介電機與電力拖動基礎是“電機學”和“電力拖動基礎”兩門課程的有機結(jié)合。主要是研究交直流電機原理及其起動、調(diào)速、制動等拖動理論、分析方法、基本特性及變壓器運行原理、特性及工程應用等的一門專業(yè)基礎課程，是機電類專業(yè)學生學習后續(xù)專業(yè)課程所必需的的技術基礎和主干課程，也是從事電氣工程、電力系統(tǒng)、電力拖動、電機及控制、水電工程

2、、工業(yè)自動化等領域工作重要的理論和技術基礎。一、教學目標及任務電機與電力拖動是機電教育專業(yè)專業(yè)課程。通過本課程的學習，使學生了解磁場的基本概念，掌握直流電機的基本基本結(jié)構(gòu)和運行原理，交流電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，熟悉拖動系統(tǒng)的基本概念和原理公式，最終達到可以初步設計電力拖動系統(tǒng)的能力。二、學時分配：章節(jié)內(nèi)容學時第一章直流電機的基本原理8第二章直流電機的運行特性與拖動特性8第三章變壓器2第四章三相異步電動機的基本原理8第五章三相異步電動機的電力拖動8第六章電動機容量的選擇2合計36三、教學內(nèi)容及教學要求第一章、直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu)（8學時）教學要求：了解直流電機的結(jié)構(gòu)組成、銘牌數(shù)據(jù)和主要系列

3、，弄清其工作原理、電樞繞組的繞線規(guī)律、換向過程及改善換向的方法和直流電機的磁場、電樞反應，掌握直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩和電動勢的性質(zhì)。教學重點與難點：直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu)第一節(jié) 直流電機的工作原理（1學時）1.直流電動機的工作原理2.直流發(fā)電機的工作原理；第二節(jié) 直流電機的結(jié)構(gòu)和額定值（1學時）1.直流電機繞組的基本結(jié)構(gòu)；2.直流電機的額定值；第三節(jié) 直流電機的電樞繞組（1學時）1.節(jié)距的概念；2.繞組的分類；第四節(jié) 直流電機的磁場（2學時）1.直流電動機勵磁方式；2.直流電動機的空載特性；3.直流電機的電樞反應；第五節(jié) 直流電動機的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩（2學時）1.電樞繞組的感應電動勢；2.電

4、樞繞組的電磁轉(zhuǎn)矩；第六節(jié) 直流發(fā)電機（1學時）1.直流發(fā)電機的基本特性第二章 直流電機的運行特性與拖動特性（8學時）教學要求：了解直流電機的勵磁方式及直流電機的能量傳遞過程，掌握他勵、并勵電機的基本特性方程，掌握直流直流電動機的工作特性。掌握電動機的機械特性及起動、制動、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的方法、過程。教學重點與難點：他勵直流電動機的機械特性與拖動特性第一節(jié) 他勵直流電動機的機械特性（2學時）1.他勵直流電動機的機械特性方程2.他勵直流電動機的固有機械特性和人為機械特性第二節(jié) 他勵直流電動機的啟動（2學時）1.他勵直流電動機的啟動方法2.他勵直流電動機分級啟動電阻的計算第三節(jié) 他勵直流電動機的制動（2

5、學時）1.他勵直流電動機制動的基本方法2.他勵直流電動機制動的原理和相關計算第四節(jié) 他勵直流電動機的調(diào)速（1學時）1.評價調(diào)速方法的主要經(jīng)濟指標2.他勵直流電動機調(diào)速的基本方法和相關計算第五節(jié) 直流電動機的運行特性（1學時）1.直流發(fā)電機的運行特性的概念2.直流發(fā)電機的運行特性分析 第三章 變壓器（2學時）教學要求：了解變壓器結(jié)構(gòu)，熟悉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載運行時的平衡方程以及變壓器勵磁參數(shù)、短路參數(shù)的測試方法。教學重點與難點：變壓器的工作原理以及負載運行時的平衡方程第一節(jié) 變壓器的基本工作原理和結(jié)構(gòu)（1學時）1.變壓器的基本工作原理2.變壓器的主要組成和作用第二節(jié)

6、變壓器參數(shù)的實驗測定（1學時）1.變壓器的空載實驗2. 變壓器的短路實驗第四章 三相異步電動機（8學時）教學要求：了解三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，了解交流繞組的磁勢和電勢及繞組形成對磁勢、電勢波形的影響，掌握旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)原理，掌握交流繞組的構(gòu)成原則和繞制方法。教學重點與難點：旋轉(zhuǎn)磁場和交流繞組的特性第一節(jié) 三相異步電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)（2學時）1.三相異步電動機的基本工作原理2. 三相異步電動機的分類3. 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié) 交流電機的電樞繞組（2學時）1.交流電機的三相單層繞組2.交流電機的三相雙層繞組第三節(jié) 交流繞組的感應電動勢（1學時）1.三相繞組中的基波電動勢2.三相

7、繞組中的高次諧波電動勢第四節(jié) 交流繞組建立的磁動勢（1學時）1.單相繞組的磁動勢2.三相繞組的磁動勢第五節(jié) 三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩（1學時）1.三相異步電動機的功率平衡方程式2.三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩平衡方程式第六節(jié) 三相異步電動機的工作特性（1學時）1.三相異步電動機的轉(zhuǎn)速特性、定子電流特性2.三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性、定子功率因數(shù)特性、效率特性第五章 三相異步電動機的電力拖動（8學時）教學要求：掌握三相異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩的幾種表達式并會分析三相異步電動機運行情況，掌握三相異步電動機的機械特性；了解異步電動機的起動性能、調(diào)速性能指標，了解深槽式、雙鼠籠式、斜槽式電動機的原理和特性，熟悉異步

8、電動機的起動、調(diào)速、制動和反轉(zhuǎn)的過程、方法。教學重點與難點：三相異步電動機的機械特性和拖動特性第一節(jié) 三相異步電動機的機械特性（1學時）1.三相異步電動機機械特性的三種表達式2.三相異步電動機固有機械特性和人為機械特性第二節(jié) 三相異步電動機的啟動（2學時）1. 三相異步電動機的啟動特性2.異步電動機的啟動方法、啟動電阻的計算第三節(jié) 三相異步電動機的制動（2學時）1.三相異步電動機的制動方法2.三相異步電動機的制動相關計算第四節(jié) 三相異步電動機的調(diào)速（2學時）1.三相異步電動機的調(diào)速方法2.三相異步電動機的調(diào)速相關計算第五節(jié) 電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行（1學時）1.負載的機械特性2.拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行

9、的條件第六章 電動機容量的選擇（2學時）教學要求：了解電動機的發(fā)熱過程，掌握不同工作制下電動機容量的選擇方法。教學重點與難點：電動機容量的選擇與計算第一節(jié) 電機的發(fā)熱與冷卻（1學時）1.電機的熱平衡方程式和發(fā)熱過程2.電機的額定功率和溫升的關系3.電機工作方式的分類第二節(jié) 連續(xù)工作制電動機容量的選擇（1學時）1.連續(xù)恒定負載時電動機容量的選擇2.連續(xù)周期變化負載時電動機容量的選擇四、考核方式及要求電機與電力拖動課程考核采取閉卷（AB卷）考試方式進行，課程考核主要以對電機的基本概念、基本規(guī)律、基本知識點的掌握為基礎，在此基礎上靈活考核學生對電力拖動系統(tǒng)應用能力的綜合評價，突出實驗、實踐應用能力的考核。各部分的內(nèi)容比例如下：（1）基本概念、基