《电机与拖动》教学大纲(湖北水利水电职业技术学院).doc

教学大纲一、课程的性质和任务本课程是一门高等职业技术学院专业的主干课，其主要任务是使学生具备专业高等职业技术应用性人才所必须的电机与拖动的基本知识，具备选择使用和维护电机的能力。为学生学习专业知识和职业技能、提高全面素质、增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定的基础。学完本课程后，应达到下列基本要求：1、了解常用电机的基本结构和使用知识。2、掌握电机工作原理和基本理论知识。3、掌握直流电动机、三相异步电动机的机械特性及拖动问题的分析计算。4、掌握电机实验的基本方法。5、具有使用和维护电机的能力。6、具有电机实验操作及分析的能力。二、教学内容和要求（一）直流电机单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）直流电机的工作原理和结构（2）直流电机的电枢绕组（3）直流电机的电枢反应（4）直流电机的换向（5）直流电机的电枢电动势与电磁转矩（6）直流发电机（7）直流电动机教学要求：（1）了解影响电枢反应性质，改善换向的主要方法，了解直流发电机励磁方式分类，了解直流发电机的运行特性。了解直流电动机的工作特性。（2）理解电刷、换向器在直流发电机和直流电动机中的作用。理解直流电枢绕组的基本概念，理解电枢反应的概念，理解直流发电机的电势、功率、转矩平衡方程式。理解直流电动机的电势、功率、转矩平衡方程式。（3）掌握直流电机的基本结构及各部件的作用，掌握直流发电机和直流电动机的工作原理，掌握直流电机的型号、额定值的含义，掌握电枢电动势、电磁转矩的计算公式及其计算。重点难点：直流发电机和直流电动机的工作原理电刷、换向器在直流发电机和直流电动机中的作用电枢电动势、电磁转矩的计算2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有正确使用、维护直流发电机、直流电动机的技能，逐步培养同学们的分析直流电机运行问题的能力。（二）直流电动机的电力拖动单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）电力拖动系统的动力学基础（2）他励直流电动机的机械特性（3）直流电动机的起动（4）他励直流电动机的调速（5）直流电动机反转和制动教学要求：（1）了解动力学基础知识，了解电力拖动系统稳定运行的条件。了解直接起动对电动机、负载机械和电网的影响。了解各种控制线路。（2）理解生产机械的负载特性，调速性能的基本指标，理解直流电动机的制动原理，（3）掌握他励直流电动机固有机械特性及人为机械特性应用。能求取直流电动机机械特性。掌握他励直流电动机的起动方式，会计算电枢回路串电阻起动时的电阻。掌握直流电动机调速的原理及方法。掌握直流电动机反转的原理及方法，掌握直流电动机三种制动方法的特点及应用。重点难点：他励电动机机械特性，起动、调速和制动原理与计算2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有应用直流电动机拖动技术的技能，逐步培养同学们的分析直流电动机拖动系统问题的能力。（三）变压器单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）变压器的基本工作原理和结构（2）单相变压器的空载运行（3）单相变压器的负载运行（4）变压器参数的测定（5）变压器的运行特性（6）三相变压器（7）变压器的并联运行（8）其它用途的变压器教学要求：（1）了解变压器的种类和用途，了解变压器的空载运行的物理过程，了解变压器负载运行的物理过程，了解变压器空载试验和负载实验的目的，了解标幺值的概念及应用计算。了解三相组式和心式变压器的磁路特点。了解自耦变压器的用途、结构特点、工作原理及优缺点了解电压互感器和电流互感器的用途了解电焊变压器的用途、结构特点、工作原理及使用常识。（2）理解理解变压器各额定值的含义。理解变压器空载运行时的基本方程式等值电路及相量图。理解变压器磁动势平衡方程式，理解变压器负载运行时的基本方程式等值电路及相量图。理解三相变压器并联运行的意义，（3）掌握变压器的基本工作原理。掌握变压器主要结构部件及其作用。掌握空载试验和负载试验的方法，初步学会变压器参数的计算。掌握变压器运行特性，会计算电压变化率及效率。掌握三相变压器极性概念，理解联接组别的含义，掌握并联运行的条件，掌握电压互感器和电流互感器结构特点、工作原理及使用注意事项。重点难点：变压器基本工作原理、空载试验和负载试验的方法、参数的计算、联接组、并联运行的条件。2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有使用、维护变压器的技能，逐步培养同学们的变压器计算分析能力。（四）交流电机的绕组、电动势和磁动势单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）交流电机的绕组（2）交流电机绕组的感应电动势（3）交流电机绕组的磁动势教学要求：（1）了解交流电机绕组的构成原则及其基本知识。了解短距系数、分布系数及绕组系数的物理意义，了解改善感应电动势波形的基本方法。了解单相绕组磁动势性质（2）理解交流电机绕组的感应电势公式。理解三相绕组磁动势性质及特点（3）掌握三相交流绕组的类别及常用三相绕组的连接规律和特点。掌握交流电机绕组的感应电势计算重点难点：交流电机绕组构成、感应电势计算、三相绕组磁动势性质及特点2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有理解应用交流电机的绕组的技能，逐步培养同学们的绕组电动势和磁动势的分析能力。（五）异步电动机单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）三相异步电动机的工作原理和基本结构（2）三相异步电动机的空载运行（3）三相异步电动机的负载运行（4）三相异步电动机的电磁转矩（5）三相异步电动机的工作特性教学要求：（1）了解异步电动机的种类及用途。了解常见异步电动机的产品系列，了解异步电动机空载运行的物理过程，了解异步电动机负载运行的物理过程，了解三相异步电动机的工作特性。（2）理解异步电动机铭牌额定值的含义，理解异步电动机空载运行时的基本方程式、等值电路，理解转差率对转子回路各物理量的影响，理解异步电动机负载运行时的基本方程式，等值电路。理解异步电动机负载运行时的功率，转矩平衡关系。理解电磁转矩表达式及其物理意义。（3）掌握鼠笼式和绕线式异步电动机的基本构造及主要结构部件的作用。掌握三相异步电动机的基本工作原理。掌握异步电动机功率、转矩计算。重点难点：三相异步电动机的基本工作原理、转差率对转子回路各物理量的影响、等值电路、功率、转矩计算。2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有使用维护异步电动机的技能，逐步培养同学们分析、计算异步电动机运行问题的能力。（六）三相异步电动机的电力拖动单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）三相异步电动机的机械特性（2）三相异步电动机的起动概述（3）鼠笼式异步电动机的起动（4）绕线式异步电动机的起动（5）深槽式和双鼠笼式异步电动机（6）异步电动机的调速（7）异步电动机的反转与制动（8）单相异步电动机教学要求：（1）了解异步电动机的起动概念了解其常用起动方法。了解深槽式和双鼠笼式异步电动机的结构特点和工作原理，了解异步电动机常用调速方法的特点及其适用范围。了解电磁调速异步电动机结构特点和工作原理。了解单相异步电动机的起动、反转和调速方法。（2）理解对异步电动机起动性能的要求，绕线式异步电动机改善起动性能的原理，（3）掌握三相异步电动机的转矩特性及机械特性，三相异步电动机的人为机械特性，掌握鼠笼式异步电动机常用起动方法、起动性能及适用范围。熟悉异步电动机正、反转控制接线，掌握异步电动机的制动方法，制动原理及应用。掌握单相异步电动机的基本结构和工作原理。重点难点：三相异步电动机的转矩特性及机械特性、起动方法和制动方法及应用、单相异步电动机工作原理2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有应用异步电动机拖动技术的技能，逐步培养同学们的分析计算异步电动机拖动问题的能力。（七）同步电机单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）同步电机的基本工作原理和结构（2）同步发电机（3）同步电动机（4）同步电动机调相运行及同步调相机教学要求：（1）了解同步发电机和同步电动机的基本工作原理、结构特点、分类。了解同步发电机的基本方程式及功角特性，了解同步调相机的用途。（2）理解同步电动机基本方程式及功角特性，理解同步发电机并列运行条件及有功功率和无功功率的调节。理解同步电动机调相运行特点。（3）掌握同步电动机有功功率和无功功率的调节，掌握同步电动机的起动方式。重点难点：工作原理、结构特点同步电动机的有功功率和无功功率的调节、起动方式2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有使用同步电动机的技能，逐步培养同学们的同步电动机运行分析能力。（八）电力拖动系统中电动机的选择 单元1、教学内容和教学要求教学内容：（1）电动机选择的一般概念（2）电动机发热及冷却，（3）电动机的工作制（4）连续工作制电动机额定功率的选择（5）短时工作制电动机额定功率的选择（6）断续周期工作制电动机额定功率的选择（7）电动机类型、额定电压、额定转速的选择教学要求： （1）了解电动机选择的一般概念，电动机发热及冷却，电动机的工作制。了解连续工作制电动机额定功率的选择，了解短时工作制电动机额定功率的选择，了解断续周期工作制电动机额定功率的选择，了解电动机类型、额定电压、额定转速的选择（2）掌握连续工作制电动机额定功率的选择、短时工作制电动机额定功率的选择、断续周期工作制电动机额定功率的选择，重点难点：电动机额定功率的选择2、能力培养要求通过本单元的教学，使学生初步具有正确选择电动机的技能，逐步培养同学们的分析问题能力。三、课内实训项目实训一直流发电机实验1、内容：他励发电机、并励发电机、复励发电机运行特性2、目的：评定被试电机性能、观察自励条件3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训二直流他励电动机实验1、内容：起动、调速、改变转向2、目的：掌握直流他励电动机起动、调速、改变转向的方法3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训三直流并励电动机1、内容：机械特性、调速特性、能耗制动过程2、目的：测机械特性、掌握调速方法3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训四单相变压器1、内容：空载实验、短路实验、负载实验2、目的：测定单相变压器的变比、参数、运行特性3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训五三相变压器1、内容：空载实验、短路实验、负载实验2、目的：测定三相变压器的变比、参数、运行特性3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训六三相变压器的并联运行1、内容：两台三相变压器空载并联运行、阻抗电压相等或不相等的两台三相变压器并联运行2、目的：学习变压器并联方法及阻抗电压对负载分配的影响3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训七 三相异步电动机的工作特性1、内容：空载实验、短路实验、负载实验2、目的：测取参数和工作特性3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训八 三相异步电动机的起动和调速1、内容： 各种起动、调速2、目的：掌握三相异步电动机的起动和调速方法3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训九双速异步电动机1、内容：测二极电机、四极电机工作特性2、目的：理解变极调速原理3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据实训十三相同步电动机1、内容：三相同步电动机异步起动、工作特性实验 2、目的：掌握异步起动方法、测工作特性3、要求：熟悉实验操作、学会分析实验现象及数据四、学时分配建议学时分配建议表序号教学内容学时分配作业题数备注讲课课内实训小计绪论直流电机1041482直流电机的电力拖动12214103变压器24630164交流电机的绕组、电动势及磁动势6665异步电动机10212106异步电动机的电力拖动14418147同步电机1021288电力拖动系统中电动机的选择2249机动2合计902011086五、说明1、本