教学大纲(电机原理与拖动)luoling(新).doc

电机原理与拖动课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码： 09300302、课程名称（中/英文）：电机原理与拖动（Principle of Electrical Machinery and Towage）3、学时/学分：（112含16H实验）4、先修课程：高等数学（ ）、大学物理（）、电路、机械原理 5、面向对象：电气工程及其自动化专业（本科）6、开课院（系）：自动化学院7、教材、教学参考书：（1）. 朱耀忠等编, 电机与电力拖动，北京航空航天大学出版社,2005.9（2）. 汤蕴璆、史乃编, 电机学, 机械工业出版社,2005.5（3）. 许实章主编, 电机学, 机械工业出版社,1990.5（4）. 许实章主编, 电机学习题集, 机械工业出版社,1983.3（5）. 辜承林、陈乔夫、熊永前等编，电机学，华中科技大学出版社，2005.8（6）. 李发海、王岩等编，电机与拖动基础，清华大学出版社，2005.8（7）. 阎志安、崔新艺等编，电机学（含拖动基础）重点难点及典型题解析，西安交通大学出版社，2003.11二、课程性质和任务本课程为电气工程及其自动化专业的一门重要专业基础课。通过本课程的学习，可以掌握主要类型电机的工作原理、基本结构、基本电磁关系、运行特性 ，为学习专业课做好准备，为今后从事电气工程有关的专业工作打下基础。本课程的主要任务是为专业知识学习打下理论基础和培养学生分析和解决问题的能力，掌握电机的实验方法。三、教学内容和基本要求第1章 绪论 4 学时 本章内容包括电机与电力拖动系统发展概况、课程特点和电机理论中常用的基本电磁定律。要求学生了解课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的应用，明确本课程在电气工程及其自动化专业中的地位，从而明确学习目的；要求学生了解本课程的性质、任务、特点和分析方法；对电机常用的电磁定律进行复习，并要求学生熟练掌握。重点：本课程的性质、任务、特点和分析方法，以及电磁方面的基本理论。第2章 电力拖动系统动力学 6学时 本章的内容包括单轴电力拖动系统动力学、多轴电力拖动系统的简化以及负载的转矩特性和电力拖动系统稳定运行的条件。要求学生掌握单轴电力拖动系统的运动方程式，工作机构作旋转运动和升降运动时的多轴电力系统的简化，了解负载的转矩特性，掌握电力拖动系统的稳定性运行条件。重点：工作机构作旋转运动和升降运动时的多轴电力系统的简化、系统稳定运行条件。难点：工作机构作旋转运动和升降运动时的多轴电力系统的简化。第3章 直流电机原理 15学时本章的内容包括直流电机的用途及基本工作原理、直流电机的主要结构与型号、直流电机的磁路、空载气隙磁密与空载磁化特性、直流电机的电枢绕组、电枢电动势与电磁转矩、直流发电机和直流电动机运行原理、直流电机的励磁方式和运行特性和直流电机的换向。通过本章学习，要求学生掌握直流电机的工作原理，熟悉直流电机的结构部件和铭牌参数，掌握直流电机电枢绕组的构成，掌握直流电机电枢反应的概念和直流电机的电磁转矩及感应电势的计算，掌握直流电机的励磁方式，掌握直流电机的工作特性和运行特性。重点：直流电机的工作原理、电枢反应，电磁转矩和感应电势的计算。难点：直流电机的电枢反应和换向第4章 他励直流电动机的运行 10学时本章的内容包括他励直流电动机的起动、调速、电动与制动运行和电力拖动系统的过渡过程。通过本章学习，要求学生掌握他励直流电动机的起动方法、调速方法和性能以及各种运行状态，了解电力拖动系统的过渡过程。重点：他励直流电动机的起动方法、调速方法和性能以及各种运行状态。难点：他励直流电动机的运行状态分析。第5章 变压器 14学时本章的内容包括变压器的工作原理、结构、空载运行和负载运行分析、参数的测定、运行特性、联结组别、并联运行、标么值和特殊变压器。本章要求学生掌握变压器的基本工作原理、额定参数和熟悉变压器主要结构部件。掌握变比的概念和变压器折算的目的、原则和方法，熟练掌握变压器的基本方程、等效电路和相量图，掌握变压器参数的测试方法和计算，了解标幺值的概念和变压器的运行特性。重点：变压器的工作原理、空载运行和负载运行分析难点：空载运行和负载运行分析、相量图第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁动势 10学时本章的内容包括交流电机电枢绕组的电动势、交流电机电枢绕组、交流电机电枢单相绕组产生的磁通势、三相电枢绕组产生的磁通以及两相电枢绕组产生的磁通势。本章要求学生掌握交流电机电枢绕组的电动势的计算，了解消除、削弱电势高次谐波的方法，掌握交流电机电枢绕组的构成，掌握单相脉振磁势和三相旋转磁势的性质和特点。重点：电枢绕组的电动势和三相旋转磁势难点：电枢绕组的磁势第7章 异步电动机原理 14学时本章的内容包括异步电动机的结构、额定数据与工作原理、三相异步电动机电磁关系分析、功率与转矩、机械特性、工作特性、参数的测定。本章要求学生掌握异步电动机转差率的概念，熟悉异步电动机的结构部件和铭牌参数，掌握异步电动机运行时定、转子间的磁势平衡关系以及基本方程，熟练掌握机械特性，了解异步电动机工作特性。重点：异步电动机转差率的概念，三相异步电动机的电磁关系，机械特性难点：三相异步电动机电磁关系分析第8章 三相异步电动机的起动与制动 12学时本章的内容包括三相异步电动机的直接起动、三相鼠笼式异步电动机的降压起动、高起动转矩的三相鼠笼式异步电动机、绕线式三相异步电动机的起动、三相异步电动机的各种运行状态。要求学生掌握三相异步电动机的起动方法、各种运行状态分析。重点：三相异步电动机的起动、运行状态分析。难点：三相异步电动机的制动运行分析。第9章 同步电动机运行原理 16学时本章的内容包括同步电机的类型、基本结构、运行原理、同步发电机的运行特性、同步电动机的功率关系、功角特性、矩角特性、功率因数的调节。本章要求学生了解同步发电机和同步电动机的基本结构和铭牌参数的定义，掌握电枢反应，熟练掌握同步电机对称稳态运行时的基本方程、等效电路和相量图；掌握同步发电机的运行特性、同步电动机的功率关系、功角特性、矩角特性和功率因数的调节。重点：电枢反应、对称稳态运行时的基本方程、等效电路和相量图难点：电枢反应、相量图第10章 三相交流电动机调速 5学时本章的内容包括降压调速、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速、鼠笼式异步电动机变极调速、变频调速、电磁转差离合器、绕线式异步电动机双馈调速及串级调速原理和自控式同步电动机。本章要求学生掌握三相异步电动机的各种调速方法的基本原理、方法和特性。重点：三相异步电动机各种调速方法的基本原理难点：变极调速、变频调速第11章 电动机的功率选择 6学时本章的内容包括电动机的发热与冷却、电动机的额定功率与运行方式以及电动机额定功率的选择。本章要求学生了解电动机的发热与冷却过程，掌握电动机的工作方式与相应的额定功率，掌握电动机额定功率的选择。重点：电动机的工作方式与相应的额定功率，电动机额定功率的选择。难点：电动机额定功率的选择。四、实验（上机）内容和基本要求1. 实验内容及学时（1）电机实验中基本物理量的测量方法 2学时（2）基本常用实验仪器仪表和设备的使用与选择介绍 2学时（3）直流电动机的认识实验 2学时（4）变压器的短路试验和空载实验 2学时（5）异步电动机的工作特性与机械特性的测定 2学时（6）三相异步电动机的起动与调速实验 2学时（7）三相同步发电机的运行特性实验 2学时（8）三相同步电动机实验 2学时2. 实验要求 熟练掌握电机的基本实验方法和技能；掌握直流电机绕组的判别方法、直流电动机的起动、旋转方向改变和调速方法；掌握变压器短路阻抗、励磁阻抗的测定；掌握异步电动机的工作特性、机械特性的测定方法；掌握同步电机作为发电机和电动机使用时的性能。通过实验，巩固课程学习内容，培养学生的动手能力和综合运用所学知识的能力。五、各教学环节学时分配目项学时 讲课习题课讨论课实验课其他合计第一章200204第二章400206第三章12030015第四章6202010第五章12002014第六章8020010第七章12002014第八章8202012第九章12004016第十章500005第十一章420006六、对学生能力培养的要求 通过本课程的学习要求培养学生应用已掌握的高等数学、大学物理、电路基础和机械原理等课程的相