电机拖动及控制教学大纲.docx

电机拖动及控制学 分：35学 时：56（其中：讲课学时：56 实验学时：另行安排）先修课程：电路原理、 电机学等课程适用专业：自动化、通信等专业教材：电机与拖动基础（第3版），顾绳谷，机械工业出版社，2005 开课系部：计算机科学与工程系撰 写 人：陈岚萍审 定 人：郑明方 批准人：杨长春一、课程的性质与目的本课程是自动化专业专业课，本课程的特点是概念多、理论性强、与工程实际联系密切。通过本课程教学，应使学生获得电机拖动及控制的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能。本课程的目的是：1掌握常用交直流电机及变压器的基本结构及基本理论（电磁关系、能量关系等）；2掌握分析电动机机械特性及各种运行状态（电动、反接制动、能耗制动、回馈制动）的基本理论；3掌握电动机参数调速方法的原理；4掌握电机控制的基本实验方法与技能，并具有熟练的运算能力；5了解电机控制今后的发展方向。二、课程的基本内容及要求（一）电力拖动系统的动力学基础1教学内容（1）单轴电力拖动系统的运动方程式；（2）多轴工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算；（3）生产机械的负载转矩特性。2基本要求熟悉单轴电力拖动系统的基本运动规律，掌握多轴工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算。（二）直流电机原理1教学内容（1）直流电机的用途及工作原理；（2）直流电机的主要结构与型号；（3）直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性；（4）直流电机的电枢绕组；（5）电枢电动势与电磁转矩；（6）直流发电机；（7）直流电动机运行原理；（8）他励直流电动机的机械特性；（9）串励和复励电动机；（10）直流电机的换向。2基本要求了解直流发电机、电动机的基本结构、工作原理，掌握直流发电机、电动机的运行原理及机械特性。（三）直流电动机的电力拖动1教学内容（1）直流电动机的机械特性；（2）直流电动机的起动；（3）直流电动机的制动；（4）直流电动机的调速；（5）电力拖动系统的过渡过程能量损耗。2基本要求了解直流电动机的机械特性，掌握直流电动机的起动、制动、调速运行及过渡过程的基本规律。（四）三相异步电动机的运行原理1教学内容（1）三相异步电机的磁场；（2）转子静止时的三相异步电机；（3）转子旋转时的三相异步电机；（4）三相异步电动机的等效电路及向量图；（5）三相异步电动机的功率和转矩；（6）三相异步电动机工作特性；（7）三相异步电动机参数的测定；（8）三相异步电动机的转矩与转差率之关系；2基本要求掌握转子静止、旋转时的三相异步电机的等效电路及向量图，掌握三相异步电动机的功率和转矩、转矩与转差率之关系、电动机参数的测定的计算，了解单相异步电动机结构和工作原理。（五）控制电动机1教学内容（1）伺服电动机的结构和工作原理；（2）测速发电机的结构和工作原理；（3）自整角机的结构和工作原理。2基本要求了解伺服电动机、测速发电机和自整角机的结构和工作原理。（六）三相异步电动机的机械特性及各种运转状态1教学内容（1）三相异步电动机机械特性的三种表达式；（2）三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性；（3）三相异步电动机的各种运转状态。2基本要求熟悉三相异步电动机机械特性的三种表达式，掌握三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性。（七）三相异步电动机的起动及起动设备的计算1教学内容（1）三相异步电动机的直接起动；（2）三相鼠笼式异步电动机降压起动；（3）高起动转矩的三相鼠笼式异步电动机；（4）绕线式三相异步电动机的起动；（5）三相异步电动机的过渡过程和能量损耗。2基本要求掌握三相异步电动机的起动方法及起动设备计算。（八）三相异步电动机的调速1教学内容（1）鼠笼式三相异步电动机变极调速；（2）变频调速；（3）绕线式异步电动机转子回路串电阻调速；（4）改变定子电压调速；（5）电磁调速；（6）绕线式异步电动机串极调速。2基本要求掌握三相异步电动机基本调速方法的原理及电动机的机械特性。（九）电气控制1教学内容（1）常用低压电器基本结构、作用和符号（2）电气控制图分类、电气原理图绘制原则（3）电气控制原理（4）全压控制中的点动、连动（5）正反转控制方法、原理（6）三相异步电动机的减压起动控制方法和原理2基本要求了解开关电气的结构、作用和符号，掌握熔断器、主令电器、接触器、继电器的结构、功能及其符号的结构，掌握时间继电器的作用和其触点，掌握热继电器的结构、作用和保护原理，掌握电气原理图绘制原则，全压控制中的点动、连动、正反转控制方法、原理、三相异步电动机的减压起动控制方法和原理。（十）电力拖动系统电动机的选择1教学内容（1）电动机种类、型式、额定转速、额定电压的选择；（2）决定电动机容量的主要因素；（3）电机的发热和冷却过程；（4）电机的工作方式；（5）连续工作制电动机容量的选择；（6）短时工作制电动机容量的选择；（7）断续周期工作制电动机容量的选择；（8）电动机容量选择的工程方法。2基本要求了解电动机选择内容种类、型式、额定转速、额定电压、容量、工作方式，掌握电动机选择原则。三、课程学时分配章 节讲 课实 验上机绪论2第一章 电力拖动系统的动力学基础4第二章 直流电机原理6第三章 直流电动机的电力拖动6第四章 三相异步电动机的运行原理6第五章 控制电动机6第六章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态4第七章 三相异步电动机的起动及起动设备的计算6第八章 三相异步电动机的调速6第九章 电气控制6第十章 电力拖动系统电动机的选