电机与电气控制（第4版）-教学大纲、授课计划

《电机与电气控制（第4版）》教学大纲课程信息课程名称：电机与电气控制（第4版）课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《电机与电气控制（第4版）》，刘子林主编，2022年，电子工业出版社教材。适用专业：本课程可作为职业本科、高职、高专院校机电一体化专业、电气自动化技术专业课程、数控技术应用专业及自考相关专业的教学课程，也可供电气化和机电技术人员教育培训或自学课程。课程负责人：二、课程简介本课程共5篇15章，有机地结合电机学、电力拖动、电气控制3门课程的内容，深入浅出地阐述了直流电机及拖动、变压器、三相异步电动机及拖动、其他用途的电机、电气控制技术的相关内容。每章末都附有本章小结、习题，题型多样、灵活，便于启发学生思维、提高职业技能。本课程是在普通高等教育"十二五"职业教育国家规划教材《电机与电气控制》（第3版）和近几年的研究成果的基础上，结合编者40多年的教学实践经验开发而成的。本课程内容更加切合我国高职教育学生现状和实际，基本理论以必需够用为度，突出理论知识的应用和实践能力的培养。本课程围绕"分析一理解一应用"的主线，强调电机运行分析；抓住电机应用重点，突出电机内部电与磁、能量传递与转换两大关系；凸显电力拖动系统中的启动、调速、制动和控制四大问题。全课程图文并茂，力求内容深入浅出、通俗易懂，便于读者自学，特别是解决了高职、高专院校学生学习本课程枯燥无味而又不易弄懂的难题。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识学会电机运行分析；掌握电机内部电与磁、能量传递与转换两大关系，能够解答和独立完成有关电力拖动系统中的启动、调速、制动和控制四大问题H2问题分析\o"机电电机电气"电机是与电能的生产、传输和使用有着密切关系的电磁机构。将自然界的一次能源如水能、热能、风能和原子能等转换为电能需用发电机，它是电厂的主要电气设备。为了经济地使用和分配电能，需用变压器，它是电力系统的主要电气设备之一。其他各行业都大量使用各种电动机作为原动机，用以拖动各种机械设备，这称为电气拖动。在军事、信息和各种自动控制系统中，则应用大量的控制\o"机电电机电气"电机，作为检测、执行和计算等元件。在医疗、文教和日常生活中，电机的应用也十分广泛。随着\o"机电电气电机"电机及电力拖动技术的发展，电机控制技术也发展迅速。特别是随着数控、\o"机电电机电气"电力电子、计算机及网络等技术的发展，电力拖动正向自动控制系统——无触点控制系统、计算机控制系统迈进。H3设计/开发解决方案掌握能量转换的核心部件﹣﹣电枢绕组的不同形式的连接规律和特点。熟练掌握感应电动势和电磁转矩的计算，直流电动机不同励磁方式的特点，直流电机的磁场及改善换向的方法。H4研究5使用现代工具讲解有关电机与电气控制相关知识所用到的仪器，如：干式电压互感器、油浸式电压互感器等。M6工程与社会学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展8职业规范9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理12终身学习学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1绪论电机与电气控制技术在国民经济中的作用对电机与电气控制课程的内容有一个轮廓性的了解。了解本课程在工业、农业、国防、科研、航天领域实现自动控制的重要作用及发展前景，从而激发读者学习本课程的兴趣。2理论2直流电机的原理直流电机的基本工作原理直流电机的结构和额定值直流电机电枢绕组的感应电势、电磁转矩、磁场和换向了解直流电机的基本工作原理、结构及各部件的作用掌握能量转换的核心部件﹣﹣电枢绕组的不同形式的连接规律和特点。

3.熟练掌握感应电动势和电磁转矩的计算，直流电动机不同励磁方式的特点，直流电机的磁场及改善换向的方法。4理论3直流电动机直流电动机的基本方程式直流并（他）励电动机的工作特性生产机械的负载转矩特性直流电动机的机械特性直流串励电动机了解直流并（他）励电动机能量转换过程中的三大平衡关系、直流电动机的工作特性、机械特性及特点。

2.掌握直流电动机实现正／反转的方法和直流串励电动机的特点和机械特性，以及使用中的注意事项。4理论4直流电动机的启动、调速和制动直流电动机的启动直流电动机的调速直流并（他）励电动机的制动直流电动机的故障判断及维修方法了解直流电动机的启动性能、启动方法及特点。直流电动机的不同调速方法及特点。掌握直流电机的电动状态与制动状态的本质区别，各种制动方法及特点。熟知直流电动机启动、调速、制动的不同方法在生产中的应用和注意事项和直流电动机的故障判断及维修方法。4理论5单相变压器变压器的工作原理、应用、结构、铭牌和额定值单相变压器的空载运行变压器的负载运行变压器参数的测定变压器的运行特性了解变压器的应用和结构。

变压器的运行原理。分析变压器运行的3种方法﹣﹣电磁平衡关系、等值电路和相量图。变压器参数的测定。掌握衡量变压器运行性能的重要标志是外特性和效率特性。4理论6三相变压器三相变压器的磁路系统三相变压器的电路系统—连接组变压器的并联运行电力变压器的维护了解三相变压器的磁路结构及特点。三相变压器的电路系统。掌握判断绕组极性的方法和电力系统中常采用多台变压器并联运行的意义，以及变压器并联运行的条件。4理论7其他用途的变压器自耦变压器仪用互感器电焊变压器（交流弧焊机）了解自耦变压器的特点、电磁关系、容量及使用时的注意事项和仪用互感器的结构特点、工作原理，以及它与被测线路的连接方法、使用中的注意事项。掌握电弧焊工艺对电焊变压器的要求；电焊变压器应具有急剧下降的外特性，其输出电流I2在一定范围内应具有可调性；为实现I2可调所采用的方法不同，便有不同的电焊变压器。4理论8三相异步电动机三相异步电动机的基本工作原理和结构三相交流绕组交流绕组的感应电势三相异步电动机空载运行三相异步电动机负载运行三相异步电动机参数的测定三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式三相异步电动机的机械特性了解三相异步电动机的基本工作原理和结构。交流绕组的不同形式的连接规律和特点。交流感应电势的产生。掌握三相异步电动机的运行分析和三相异步电动机参数的测定以及三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式。熟知三相异步电动机的工作特性；机械特性的特点及变化规律。6理论9三相异步电动机的电力拖动三相异步电动机的启动性能三相鼠笼式异步电动机的启动三相绕线式异步电动机的启动三相异步电动机的调速三相异步电动机的制动三相异步电动机常见故障及维护了解三相异步电动机的启动性能和三相鼠笼式异步电动机的不同启动方法和特以及。三相绕线式异步电动机的不同启动方法和特点。三相异步电动机的不同调速方法和特点。掌握三相异步电动机的不同制动方法和特点。电动机容量的选择；异步电动机的故障判断及维护。4理论10单相异步电动机单相异步电动机的结构特点单相异步电动机的工作原理单相分相式异步电动机单相罩极式异步电动机三相异步电动机的单相运行单相异步电动机的调速单相异步电动机的定子绕组单相异步电动机常见故障及维修了解单相异步电动机的结构特点、工作原理。掌握单相异步电动机的不同启动方法及应用。单相正弦绕组的分布规律和特点。4理论11同步电机同步电机的基本工作原理、分类及结构同步电动机的电压平衡方程式和相量图同步补偿机（同步调相机）同步电动机的启动了解同步电机的结构特点、工作原理。同步电机的不同启动方法。掌握功率因数的调节。4理论12控制电机伺服电动机步进电动机测速发电机直线电动机电动机的选择了解并掌握伺服电动机的结构特点、工作原理和应用；步进电动机的结构特点、工作原理和应用；测速发电机的结构特点、工作原理和应用；直线电动机的结构形式、工作原理及特点。4理论13常用低压电器刀开关和转换开关自动开关熔断器主令电器接触器继电器低压控制电器的常见故障和维修了解刀开关、转换开关、自动开关、熔断器、主令电器、接触器、继电器的结构原理和作用。

图形文字符号的表示。掌握各种开关的技术参数。4理论14电气控制的基本线路电气控制线路的绘制三相异步电动机的直接启动控制路线三相鼠笼式异步电动机的降压启动控制线路三相绕线式异步电动机的启动控制线路三相异步电动机的制动控制线路三相异步电动机的调速控制路线了解三相异步电动机的直接启动控制线路和调速控制线路和三相鼠笼型异步电动机的降压启动控制线路。掌握三相绕线型异步电动机的启动控制线路和三相异步电动机的制动控制线路。4理论15机床电气控制路线摇臂钻床控制线路万能铣床的电气控制线路机床电气控制线路的维护与检修1.了解并掌握摇臂钻床、万能铣床的结构、运动形式及控制线路的工作原理和机床电气控制线路的维护与检修。4理论16可编程序控制器（PLC）PLC概述三菱FX2系列PLC了解PLC的产生、发展、特点、组成及工作过程。掌握三菱FX2系列PLC的内部元件的功能和编号。熟知FX2系列PLC的基本指令，步进指令和简单的功能指令。4理论五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试考试50百分制，60分为及格2平时成绩课后作业1540优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的电机与电气控制的相关实例，对已有技术持续进行更新。通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。学生课外阅读参考资料《电机与电气控制（第4版）》，刘子林主编，2022年，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设1.本课程在系统介绍理论知识的同时，还以“本章小结”、“习题”等栏目丰富内容。2.本课程对一般理论、基本概念进行了阐述；注重应用，辅以大量图形进行分析，简化烦琐的数学推导，增强实践性，突出实用性；强化学生的工程意识、质量意识和创新意识，培养学生解决实际问题的能力。课程通篇内容力求通俗易懂，便于读者自学；同时注重扩大知识面，介绍了一些电机拖动现代控制方法。平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的课后作业、课堂讨论等方面，占期末总评的50%。期末考试成绩占期末总评的50%。制订人签字：教研室主任签字：院部负责人签字：修订时间：年月日教学日历（20xx～20xx学年第x学期）开课学院开课专业讲授学时64课程名称电机与电气控制（第4版）授课教师实践/实验学时0授课年级授课班级总学时64使用教材《电机与电气控制（第4版）》参考书目《电机与电气控制（第4版）》校历周次授课内容分章节题目第1周绪论电机与电气控制技术（2学时）电机与电气控制技术在国民经济中的作用（2学时）直流电机的原理（2学时）直流电机的基本工作原理（1学时）直流电机的结构和额定值（1学时）第2周第一章直流电机的原理（2学时）直流电机电枢绕组的感应电势、电磁转矩、磁场和换向（2学时）直流电动机（2学时）直流电动机的基本方程式（1学时）直流并（他）励电动机的工作特性（1学时）第3周第二章直流电动机（2学时）1.生产机械的负载转矩特性（1学时）2.直流电动机的机械特性、直流串励电动机（1学时）第三章直流电动机的启动、调速和制动（2学时）1.直流电动机的启动、直流电动机的调速（2学时）第4周第三章直流电动机的启动、调速和制动（2学时）1.直流并（他）励电动机的制动（1学时）2.直流电动机的故障判断及维修方法（1学时）第四章单相变压器（2学时）1.变压器的工作原理、应用、结构、铭牌和额定值（1学时）2.单相变压器的空载运行、变压器的负载运行（1学时）第5周第四章单相变压器（2学时）1.变压器参数的测定（1学时）2.变压器的运行特性（1学时）第五章三相变压器（2学时）1.三相变压器的磁路系统（1学时）2.三相变压器的电路系统—连接组（1学时）第6周第五章三相变压器（2学时）1.变压器的并联运行（1学时）2.电力变压器的维护（1学时）第六章其他用途的变压器（2学时）1.自耦变压器（1学时）2.仪用互感器（1学时）第7周第六章其他用途的变压器（2学时）电焊变压器（交流弧焊机）（2学时）三相异步电动机（2学时）三相异步电动机的基本工作原理和结构（1学时）三相交流绕组（1学时）第8周第七章相异步电动机（4学时）1.交流绕组的感应电势、三相异步电动机空载运行（1学时）2.三相异步电动机负载运行、三相异步电动机参数的测定（1学时）3.三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式（1学时）4.三相异步电动机的机械特性（1学时）第9周第八章三相异步电动机的电力拖动（4学时）1.三相异步电动机的启动性能、三相鼠笼式异步电动机的启动（1学时）2.三相绕线式异步电动机的启动、三相异步电动机的调速（1学时）3.三相异步电动机的制动（1学时）4.三相异步电动机常见故障及维护（1学时）第10周第九章单相异步电动机（4学时）1.单相异步电动机的结构特点、单相异步电动机的工作原理（1学时）2.单相分相式异步电动