《电机及拖动技术》教学大纲

《电机及拖动技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：21130161课程性质：学科基础必修课学分：3学分学时：48学时（理论40学时，实验8学时）先修课程：大学物理、电路等后续课程：电缆设备运行与管理、电气绝缘测试及诊断技、电力工程基础等适用专业：电缆工程开课单位：电缆工程学院一、课程说明《电机及拖动技术》是电缆工程专业的一门学科基础必修课。本课程主要讲授电动机的结构、工作原理、机械特性、运行特性及电气控制技术等，为以后从事实际工作奠定一定的理论基础。本课程注重基本理论知识的学习，强调培养运用基础理论知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握常用交流电机、直流电机、变压器及常用低压电器的基本结构、工作原理和特性；掌握电机的启动、制动和调速方法。课程目标2：能绘制电动机电路控制原理图，具有电动机电路分析和排除故障能力，具有调试和维护能力；能对不太复杂的电动机控制电路进行改造和设计，具有一定的工程应用能力。课程目标3：培养学生的逻辑思维能力、分析计算能力、总结归纳能力，培养学生的工匠精神，爱国情怀，规范意识，安全意识，节能环保等意识和能力。三、课程目标与毕业要求《电机及拖动技术》课程教学目标对电缆工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.4能够将专业知识用于智能制造相关复杂工程问题解决方案的比较、综合和交流。课程目标1：掌握电机的原理，能够合理地选择电机、改变人为机械特性等用于实际应用。M3.设计/开发解决方案3.2能够根据要求，能够设计满足特定需求的电缆结构、工艺流程或检验规程。课程目标2：能正确运用电机原理、电机的机械特性和人为特性的知识分析工程需求，了解电机运行的影响因素，能够选择合适的电机；通过对电机选用、电机控制的学习，培养学生的逻辑思维能力、分析计算能力、总结归纳能力。H4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对电缆工程领域相关的复杂问题选择研究路线，设计实验方案课程目标3：培养学生的工匠精神，爱国情怀，规范意识，安全意识，节能环保等意识和能力。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.变压器1.1变压器的基本结构和分类1.2单相变压器的基本原理1.3变压器的工作特性1.4三相变压器与其他常见变压器教学要求：使学生了解变压器的基本结构和分类；了解单相变压器的基本原理；掌握变压器的工作特性；了解常见变压器的特性。重点：变压器的结构与基本原理和变压器的工作特性。难点：变压器的基本原理和变压器的工作特性。61、32.异步电机2.1交流电动机的工作原理和基本组成2.2交流电动机的铭牌2.3交流电动机的机械特性2.4交流电动机的启动与正反转2.5交流电动机的调速与制动教学要求：了解交流电机的结构和原理；了解交流电机机械特性；掌握交流与正反转方法；了解交流电机调速与制动原理与实现方法。重点：交流电机机械特性和交流电机起动、制动、调速和制动。难点：交流电机工作原理和交流原理与方法。821、33.直流电动机3.1直流电动机的工作原理和基本组成3.2直流电动机的铭牌3.3直流电动机的机械特性3.4直流电动机的起动与正反转3.5直流电动的调速与制动教学要求：使学生了解直流电机的结构和原理；了解直流电机机械特性；掌握起动与正反转方法；了解直流电机调速与制动原理与实现方法。重点：直流电机机械特性和直流电机起动、制动、调速和制动。难点：直流电机工作原理和调速原理与方法。421、34.常用低压电器4.1低压电器的基本知识4.2主电路中常用的低压电器元件4.3控制电路中常用低压电器元件教学要求：使学生了解低压电器的基本知识；熟悉主电路中常用的低压电器元件；掌握控制电路中常用低压电器元件。重点：继电器和保护器。难点：各种继电器的结构与使用。41、35.电气控制电路5.1电气图5.2三相笼型异步电机全压起动控制5.3三相笼型异步电机减压起动控制5.4绕线转子三相异步电机起动控制5.5三相异步电机制动控制5.6三相异步电机调速控制教学要求：使学生掌握电气控制线路的基本环节；掌握典型机械设备电气控制系统分析方法；具备电气控制线路设计基础。重点：典型电气控制电路的学习。难点：典型电气控制电路的使用。722、36.电气控制系统设计6.1电气控制设计的原则和内容及要求6.2低压控制电器的选择教学要求：使学生掌握电气控制设计的原则和内容；掌握控制电路设计的一般要求；具备基本电气控制设计知识。重点：电力拖动方案的确定和电动机的选择。难点：电气控制电路设计的方法与步骤。822、37.典型设备的电气控制电路7.1电气控制电路分析基础7.2典型设备电气控制电路分析教学要求：使学生掌握典型设备电气控制电路及常见故障分析方法。重点：典型设备电气控制电路的学习。难点：典型设备电气控制电路的故障分析。32、3合计4082.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.直流电动机的调速实验内容：掌握直流电动机的调速方法，加深对直流电动机原理和运行性能的理解。21、2、32.三相异步电动机启停控制实验内容：掌握三相异步电动机的启动，停止方法，加深对三相异步电动机原理和运行性能的理解。21、2、33.三相异步电动机正反转控制实验内容：掌握三相异步电动机正反转控制方法。21、2、34.三相异步电动机星三角控制实验内容：掌握三相异步电动机星三角降压起动控制方法，并验证其特性。21、2、3合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。学生比较全面地理解电机的基本结构、工作原理和机械特性等知识，在掌握常用电气控制电路的基础上，具有进行电机控制电路设计的初步能力。在实验教学环节中，通过启发式教学、讨论式教学培养学生电机的基本理论、基本知识和基本技能。培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维。六、课程资源1.推荐教材（1）唐介,刘娆.电机与拖动（第四版）[M].北京:高等教育出版社,2019.（2）许翏.电机与电气控制技术（第三版）[M].北京:机械工业出版社,2015.2.参考书（1）刘学军.电机与拖动基础[M].北京:中国电力出版社,2016.（2）汤天浩.电机与拖动基础[M].北京:机械工业出版社,2017.（3）张晓江,顾绳谷.电机与拖动基础上下册[M].北京:机械工业出版社,2016.（4）李发海,王岩主.电机与拖动基础[M].北京:清华大学出版社,2013.3.期刊（1）中国电机工程学报,中国电机工程学会.（2）电机与控制学报,哈尔滨理工大学.（3）电机控制与应用,上海电器科学研究所(集团)有限公司.4.网络资源（1）鹏芃科艺:/.（2）西莫电机圈:/.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况、章节学习次数、课堂回答问题和互动情况进行考核，满分100分；（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√352实验20（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√6104作业10（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√352期末考核60（1）期末考核方式为试卷；（2）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩；（3）主要考核电机拖动技术的基本知识、基本理论等内容及学生综合应用、分析等能力。√√√183012合计：100分305020八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、试卷等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重60%），试题类型为判断题、填空题、分析题、计算题、设计题等类型，试题中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25积极完成各项作业，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。积极完成各项作业，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。完成作业不积极，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不参与互动，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不参与互动，不参与教学活动。作业25作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%。不交作业4次以内，准确率大于60%。不交作业5次以上，准确率小于60%。实验50实验预习认真，能够熟练掌握方法与步骤，