《电机与拖动》课程教学大纲

　　　　　　　 大纲本文

　　绪论

　　一、课程的性质及任务

　　二、常用的几个基本定律

　　第一章　变压器

　　一、变压器的用途、结构及额定数据

　△二、变压器的空载运行、空载等值电路

　△三、变压器的负载运行、负载等值电路

　　四、标么值

　　五、变压器参数测定

　△六、变压器电压调整率及效率

　△七、变压器联接组别

　　八、变压器并联运行

　　九、自耦变压器

　　十、仪用互感器

　　第二章　电力拖动系统动力学

　△一、电力拖动系统转动方程式

　　二、多轴系统的简化

　△三、负载的转矩特性

　　第三章　直流电动机原理

　　一、直流电机的工作原理和结构

　　二、直流电机电枢绕组

　△三、直流电机的励磁方式和空载磁场

　△四、他励直流电动机的机械特性

　　五、他励直流电动机的工作特性

　　六、串、复励直流电动机的机械特性

　　七、直流电动机换向

　　第四章　直流电动机的电力拖动

　△一、他励直流电动机的调速

　△二、他励直流电动机的起动和制动

　△三、他励直流电动机的四象限运行

　　四、电力拖动系统的过渡过程

　　第五章　交流电机电枢绕组的感应电势和磁势

　　一、交流电机电枢绕组

　△二、交流电机电枢绕组磁场

　△三、交流电机电枢绕组电势

　

　　第六章　三相同步电动机

　　一、同步电动机的结构及额定数据

　　二、同步电动机的电磁关系及功率关系

　　三、同步电动机功率因数的调节

　　第七章　三相异步电动机

　　一、三相异步电动机的结构及额定数据

　△二、三相异步电动机工作原理及转差率

　△三、三相异步电动机的电磁关系及等值电路

　　四、三相异步电动机的功率关系

　△五、三相异步电动机的机械特性

　　六、三相异步电动机的工作特性

　　第八章　三相异步电动机的电力拖动

　△一、鼠笼式三相异步电动机的起动方法

　△二、绕线式三相异步电动机的起动方法

　△三、三相异步电动机的调速

　△四、三相异步电动机四象限运行

　　第九章　电力拖动系统电动机的选择

　　一、电力拖动系统电动机一般选择

　　二、电动机的发热与冷却

　△三、电动机的额定功率

　　四、电动机额定功率的选择

　　第十章　微控电机

　△一、单相异步电动机

　△二、伺服电动机

　　三、力矩电动机

　　四、微型同步电动机

　　五、步进电动机

　△六、自整角机

　　七、测速发电机

　　八、直线电动机

　　　实验内容

　　（共１５学时，必做５个实验，其中标※号的最多占１个）

　　一、变压器电压调整率及联接组

　　二、他励直流电动机机械特性与调速

　　三、三相鼠笼异步电动机机械特性及起动

　　四、三相绕线式异步电动机的起动及调速

　　五、同步电动机功率因数调节（Ｖ形曲线）

　※六、单相异步电动机

　※七、交流伺服电动机

　※八、自整角机

　※九、步进电动机

　　　　　　　大纲说明

　　一、本课程性质与任务

　　《电动与拖动》是工业自动化专业必修的专业基础课。它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科，又可以作为一门独立的技术应用课，直接为工农业生产服务。本课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，独立分析电力拖动系统各种运行状态，掌握有关计算方法，合理地选择和使用电动机，为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。

　　二、教学基本要求

　　（一）正确理解以下概念

　　额定值、变压器变比、主磁通、漏磁通、励磁阻抗、绕组漏阻抗、标么值、电压调整率、电磁功率、工作点、电磁转矩、负载转矩、飞轮矩、恒转矩负载、恒功率负载、硬特性、软特性、转差率、起动、制动、调整范围、静差率、有级调速、无级调速、机械过渡过程、脉振磁场、圆形旋转磁场、椭圆旋转磁场、磁场向量、同步、异步、起动电流、起动能力、过载能力、温升、绝缘等级、热过渡过程、负载持续率、伺服、步进、反应转矩、整步转矩、参考方向惯例、等值电路。

　　（二）掌握以下分析方法

　　规定参考方向列写变压器和电动机的基本方程式

　　电势向量图、磁势向量图。

　　折合算法

　　等值电路

　　（三）培养以下能力

　　各种电动机、变压器额定数据的计算

　　变压器负载运行计算，电压调整率计算

　　他励直流电动机负载运行计算，调速性能计算，起制动电阻计算

　　他励直流电动机过渡过程计算

　　负载转矩折算，飞轮矩折算

　　三相异步电动机机械特性实用公式计算调速电阻及制动电阻

　　三相异步电动机降压起动的计算与选择，三相绕线式异步电动机转子回路串电阻分级起动计算

　　选择电力拖动系统电动机的型式、种类、电压、转速及额定功率，校核发热，起动能力与过载能力

　　（四）大纲本文中标有“△”的为需熟练掌握的内容，其余为掌握内容

　　三、实验与习题

　　（一）实验

　　实验是本课程重要的教学环节，培养学生把理论用于实际、解决实际问题的能力。通过实验，学生应做到：

　　１、熟练交直流电动机的各种接线与操作；

　　２、正确使用常用的电工仪表；

　　３、独立进行实验、正确读取实验数据、分析实验结果、编写实验报告。

　　本课程必须做实验五个，其中微控电机实验只能占一个。

　　（二）习题（包括思考题）

　　习题（包括思考题）也是本课程的重要教学内容，学生通过习题与思考题的训练，不仅可以巩固基本理论，还可以掌握基本工程计算方法，提高分析与解决工程实际问题的能力。

　　本课程每节授课学时都要有习题和思考题，一般不低于２题，题目结合工程实际，富有启发性。电力拖动系统电动机容量选择内容的讲授结合大作业进行。

　　　四、本课程的先修课与后续课

　　（一）先修课

　　　《高等数学》、《物理学》、《工程力学》、《电路及磁路》、《模拟电子技术基础》等。

　　（二）后续课

　　《自动控制理论》、《自动控制系统》、《工厂供电》、《机床电气控制》等。

　　五、课程的深度和广度

　　本课程深度与广度的基本出发点是：（１）大专层次培养应用型工程技术人员的目标；（２）本课程属专业基础课，为后续课打基础及直接为工农业生产服务的性质任务。

　　本课程深度与广度的原则是：

　　１、对于基本原理，着重物理概念的阐述，只有必需的数学推导，减少数学推导过程。

　　２、精选教学内容，有重点，不要面面俱到。例如直流电机只突出他励直流电动机，其他励磁方式内容减少到最低限度，直流发电机内容不讲。

　　３、电机的结构、绕组尽量简单，电机的磁场、电磁关系及参数等尽量简明、准确、深入浅出，以能理解、引出和掌握后续部分主要内容为度，即做到“必需”和“够用”。电机部分重点突出机械特性有关内容。

　　４、交、直流电动机的起动、制动、调速及四象限运行是本课程重点内容，要注意理论联系实际，突出实用性。

　　５、电动机一般选择内容及额定功率选择应有适当的分量。不宜太少。

　　６、微控电动机着重于外特性，突出实用。

　　７、教学内容的安排与阐述力求由浅入深，深入浅出，条理清楚，通俗易懂。

　　六、学时分配、媒体分配及进度表

　　本课程课内学时１１７，６.５学分。其中电视６３学时，面授２９学时，实验１５学时，习题课１０学时。