《电机及控制》课程标准 沈永跃

1、电机与控制课程标准课程代码：课程类型：职业基础课程适用专业：建筑电气工程技术总 学 时：90学时左右一、课程定位1课程的性质与任务本课程是建筑电气工程技术专业的一门职业基础课程。根据该专业施工技术员的能力要求，本课程主要包括直流电动机的基本结构、工作原理和拖动控制；变压器的基本结构、工作原理、特殊类型变压器；三相交流异步电动机基本结构、工作原理和拖动控制；低压控制电器保护类电器设备；典型控制电路；单项电动机基本结构、工作原理；控制电动机基本结构、工作原理；电气控制系统设计与设备维护等教学内容。通过学习要求学生能够掌握电机运行、安全等技术，能够解决电气控制系统的设计、选择以及系统接线方案的设计、

2、选择、能够编制建筑工地施工用电的技术与安全措施。能独立自主完成资料归档与工程交接；依据工程现场实际，会分析施工安全注意事项，编写保障施工措施；能够独立完成施工资料的整理与归档。能够进行建筑施工机械的动力系统与控制系统、其他工矿企业的电气设备的日常运行与维护管理工作。2本课程与前后课程之间的联系本课程应以高等数学、电工电子基础、建筑设备认识实习等专业基础知识为前导，与建筑设备、传感与检测技术等课程同步学习，后续课程为建筑供配电技术、PLC原理与应用、单片机应用等。二、课程目标1专业能力目标通过课程学习，具有电机与控制系统安装的职业操作技能，熟悉常用的低压电气设备的类型、规格、性能特点、操作特点和

3、选择计算等专业理论知识，掌握各种电动机的工作原理，掌握低压配电系统中的附属构筑物与设备的施工安装方法，掌握单项电动机基本结构、工作原理等专业应用知识，掌握电气控制系统设计与设备维护方法。独立完成电动机及其控制系统安装调试资料的整理与归档，满足为生产机械提供动力与有效、方便、安全的控制需要。2方法能力目标通过本课程学习，培养学生能够根据项目要求，科学汲取专业信息，确立工作目标；根据工程进展，合理选择工作过程，规划工作计划；根据现场情况，正确分析实际问题，决策组织方案；根据工艺要求，优化确定施工技术；落实施工方案；根据行业规范，系统检查制度方法，贯彻规范要求；根据验收条目，全面组织资料图纸，完成竣

4、工交接。3社会能力目标通过本课程学习，培养学生敏锐的洞察力，具有较强的自我学习能力与创新能力；具有一定的自我表现欲望和自觉的自我控制能力，能够虚心接受别人意见与建议；具有较强的团结协作精神。熟悉专业网站与专业杂志能够终生学习不断进步，能够正确处理人际关系，适应社会能力强，大局意识和责任意识显著提升。三、课程学习内容与学时分配序号学习情境名称项目单元名称学时分配理论实践小计1直流电动机应用项目1：直流电动机原理与应用6 62变压器原理与应用项目1：变压器原理与结构418项目2：三相电力变压器应用62项目3：特殊类型变压器423三相交流异步电动机原理与应用项目1：三相交流异步电动机原理、结构621

5、8项目2：三相交流电动机拖动过程104单相电机与控制电机项目1：单相电动机与同步电动机6212项目2：控制电机45低压电器设备项目1：低压电器设备应用82106典型控制电路项目1：电动机典型控制电路6226项目2：工程机械、建筑消防系统控制电路18合 计781290四、课程项目教学设计学习情境名称学习情境1 直流电动机应用项目单元名称项目1：直流电动机原理与应用学时分配理论6学时、实训0学时学 习 目 标1、熟悉直流电动机的工作原理、电机可逆原理。2、掌握直流电动机的结构组成、工作参数、励磁方式。3、掌握直流电动机的基本方程与机械特性曲线。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、直流电动机基

6、础直流电动机的工作原理、电机可逆原理。2、直流电动机应用直流电动机的结构组成、工作参数、励磁方式。直流电动机的基本方程与机械特性曲线。教学方法设计通过讲授与演示法来全面地介绍构造直流电动机励磁方式，起动，机械特性、控制结构、控制原理。特点 调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。最终通过本项目的多个学习任务的整体

7、讲解，达到我们的教学目的。使学生对直流电动机有较完整的概念，并能掌握上述要求的全部知识点。教学建议多媒体教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业、小组建筑负荷统计与分析表评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境2 变压器原理与应用项目单元名称项目1：变压器原理与结构学时分配理论4学时、实训0学时学 习 目 标1.了解变压器的工作原理、分类。2.了解铁磁性材料的基本性质与特点，3、掌握变压器的结构部件组成。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、变压器基础变压器技术参数：如电源变压器的主要技

8、述参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技述参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等.2、变压器部件(1)器身：包括铁心、绕组、绝缘部件及引线。 (2)调压装置：即分接开关，分为无励磁调压和有载调压 (3)油箱及冷却装置。 (4)保护装置：包括储油柜、安全气道、吸湿器、气体继电器、净油器和测温装置等。 (5)绝缘套管。教学方法设计通过讲授与演示法来全面地讲解变压器损耗、材料，分类 ，变压器干燥处理的方法， 变压器常见故障，变压器损耗、材料。分类、变压器干燥处理的方法，变压器常见故障。努力使

9、学生轻松愉快学习、直观形象学习，从而达到我们的教学目的。使学生对电力系统工作工况有较完整的概念，并能掌握上述要求的全部知识点。教学建议多媒体教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境2 变压器原理与应用项目单元名称项目2：三相电力变压器应用学时分配理论6学时、实训2学时学 习 目 标1. 三相变压器的原理介绍2. 三相变压器的类型、联结组别、结构及型号3.熟悉电力变压器的容量和过负荷能力，并列运行条件4.了解电力变压器运行与维护的要求和巡视检查项目学 习

10、 内 容学习任务名称主要学习内容1、三相变压器接线组别变压器的原理、分类、型号、接线，其他特殊类型变压器。2、电力变压器选用在负荷统计的基础上，变压器使用环境、容量、台数运行方式的选择。计算单台变压器的经济负荷和多台变压器经济运行的临界负荷3、变压器保护能分析与处理电力变压器常见故障、熟悉电力变压器的容量和过负荷能力，并列运行条件掌握电力变压器的各种继电保护的接线、原理和整定计算了解电力变压器运行与维护的要求和巡视检查项目教学方法设计通过讲授与演示法来全面地介绍所涉及.熟悉变配电所主接线图熟悉电力变压器的类型、联结组别、结构及型号、熟悉电力变压器的容量和过负荷能力，并列运行条件、掌握电力变压器

11、的各种继电保护的接线、原理和整定计算。了解电力变压器运行与维护的要求和巡视检查项目。最终通过本项目的多个学习任务的整体讲解，将变压器使用与保护整体描述出来，努力使学生轻松愉快学习、直观形象学习，从而达到我们的教学目的。使学生对电力系统中的变压器有较完整的概念，并能掌握上述要求的全部知识点。教学建议多媒体教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境2 变压器原理与应用项目单元名称项目3：特殊类型变压器学时分配理论4学时、实训2学时学 习 目 标1.熟悉自耦变

12、压器参数与使用2.掌握互感器原理、参数、选用、接线、安全注意事项3.掌握电焊机参数、调整，使用。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、自耦变压器自耦变压器和与干式变压器的区别、自耦变压器的工作原理、自耦变压器的特点、自耦变压器的应用自耦变压器是只有一个绕组的变压器，自藕变压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.2、电流、电压互感器互感器的选型、接线、与继电器、测量计量仪表的连接。互感器(instrument transformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A，均指额定值），以便实现测量仪表、

13、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。3、电焊机电焊机概述、特点、原理、类型、使用、电焊机辅助器具、电焊机的发展和趋势、电焊机的价值、电焊机安全操作规程教学方法设计通过讲授与演示法来全面地介绍熟悉自耦变压器参数与使用。互感器原理、参数、选用、接线、安全注意事项。掌握电焊机参数、调整，使用。努力使学生轻松愉快学习、直观形象学习，从而达到我们的教学目的。使学生对这些特殊类型变压器类设备应用与选型有较完整的概念，并能掌握上述要求的全部知识点。教学建议多媒体教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业、设计图纸评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果

14、：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境3 三相交流异步电动机原理与应用项目单元名称项目1：三相交流异步电动机原理、结构学时分配理论6学时、实训0学时学 习 目 标1.熟悉三相异步电动机原理，型号工作参数字母表示的含义。2. 掌握三相异步电动机的结构 。3.掌握三相异步电动机基本方程、四大平衡关系、固有机械特性与人为机械特性曲线。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、三相异步电动机原理三相异步电动机原理 ，三相异步电动机的结构 ，三相异步电动机型号字母表示的含义。转差率的意义。2、三相异步电动机基本方程三相异步电动机基本方程、四大平衡关系、固有机械特性与人为机械特性曲线。教学方法

15、设计通过讲授与演示法来全面培养学生三相异步电动机原理 ,三相异步电动机的结构 ,三相异步电动机型号字母表示的含义,当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。 三相异步电动机的故障分析和处理，绕组是电动机的组成部分,老化,受潮、受热、受侵蚀、异物侵入、外力的冲击都会造成对绕组的伤害,电机过载、欠电压、过电压,缺相运行也能引起绕组故障。绕组故障一般

16、分为绕组接地、短路、开路、接线错误。现在分别说明故障现象、产生的原因及检查方法。最终通过本课程的多个学习任务的整体讲解，将会根据要求正确选择低压配电屏、能对低压配电屏内的主要电气设备进行正确选型，能够对一、二次设备进行安装、接线与调试、会正确使用低压配电屏的主要电气设备、能分析与处理常见故障，为今后从事建筑电气设计与施工奠定一定的基础。教学建议多媒体教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境3 三相交流异步电动机原理与应用项目单元名称项目2：三相交流异步

17、电动机拖动过程学时分配理论10学时、实训0学时学 习 目 标1.了解几种典型机械负载的机械特性2.掌握异步电动机的起动、换向、调速、制动四象限运行曲线3.掌握三相交流异步电动机的选型、维护、维修的方法。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、负载的机械特性负载类型1.恒转矩负载2.变转矩负载:3.震动负载:4.工作周期负载:负载特性曲线，工作点的匹配。2、异步电动机的拖动异步电动机的起动、换向、调速、制动四象限运行曲线3、三相异步电动机的使用使用环境的选择、电动机结构形式的选择，三相异步电动机的运行维护，三相异步电动机运行中的故障分析，三相异步电动机运行中的自动保护措施。教学方法设计通过讲授

18、与演示法来全面地介绍串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流直流交流变频器和交流交流变频器两大类，目前国内大都使用交直交变频器。从而达到我们的教学目的。使学生对电机拖动过程、使用维护有较完整的概念，并能掌握一定

19、的工程施工方法和基本技能，为今后从事电气工程设计与施工工作奠定一定的基础。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境4 单相电机与控制电机项目单元名称项目1：单相电动机与同步电动机学时分配理论6学时、实训2学时学 习 目 标1.熟悉单相电动机的结构原理，型号工作参数字母表示的含义。2.掌握同步电动机的结构原理，型号工作参数字母表示的含义，机械特性曲线。3、掌握单相电动机的接线与换向、调速、并联电容的选用与接线。学 习 内 容学习任

20、务名称主要学习内容1、单相电动机单相异步电动机的定义，单相异步电动机的工作原理，单相异步电机的使用。电容分相式起动工作原理 ,罩极式单相电机的工作原理 .2、同步电动机同步电动机特点、结构、起动、分类 。转子用直流电进行励磁，转子不需要励磁的同步电机。教学方法设计通过讲授与演示法来全面地介单相异步电动机的定义，单相异步电动机的工作原理，单相异步电机的使用。同步电动机（synchronous motor）是由直流供电的励磁磁场与电枢的旋转磁场相互作用而产生转矩，以同步转速旋转的交流电动机。同步电动机是属于交流电机，正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为

21、此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。从而达到我们的教学目的。使学生对电机拖动过程、使用维护有较完整的概念，并能掌握一定的工程施工方法和基本技能，为今后从事电气工程设计与施工工作奠定一定的基础。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室、电机电控实训室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境4 单相电机与控制电机项目单元名称项目2：控制电机学时分配理论4学时、实训0学时学 习 目 标1、熟悉交流直流伺服电动机的结构原理，工作过程、控制特点。2、熟悉步

22、进电动机的结构原理，工作过程、控制特点。3、熟悉测速发电机、直线电动机的结构原理，工作过程、控制特点。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、伺服电动机伺服电动机概念、伺服电动机分类、伺服电动机的特点。2、步进电动机步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机，这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。3、测速发电机、直线电动机直流测速发电机、交流测速发电机。直线电机基础、圆柱形动磁体直线电机、U 型槽式直线电机、平板直线电机。教学方法设计通过项目教学法来全面地介绍交流直流伺服电动机的结构原理，工作过程、控制特点。步进电动机的结构原理，工作过程、控

23、制特点。测速发电机、直线电动机的结构原理，工作过程、控制特点。努力使学生轻松愉快学习、直观形象学习， 从而达到我们的教学目的。使学生控制电动机及其应用有较完整的概念，并能掌握一定的电气控制系统设计安装方法和基本技能。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境5 低压电器设备项目单元名称项目1：低压电器设备应用学时分配理论8学时、实训2学时学 习 目 标1、掌握低压控制类电气设备、保护类低压电器设备的型号、符号、选用、接线、操作与维

24、护；2、掌握电气控制工程制图，图纸绘制基本知识。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、低压电器低压电器产品结构种类各式各样，一般分为：刀开关、熔断器、自动开关、控制器、接触器、控制器、控制继电器、变阻器、调压器等等。用于电力传运系统的为低压控制电器，如继电器、接触器、电磁铁、变阻器、控制器，主令控制器等等；用于低压配电系统的为低压配电电器，2、电气控制工程制图电气符号的国家标准。电原理图、电气设备平面布置图、端子排接线图及电气施工图的阅读方法。教学方法设计通过项目教学法来全面地介绍阅读设备选择、低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求。电器的额定电压应与所在回路

25、标称电压相适应、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流、电器的额定频率应与所在口路的频率相适应、电器应适应所在场所的环境条件、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。验算电器在短路条件下的通断能力。彻底摆脱纯理论教学枯燥无味、呆板的教学方法，使学生轻松愉快学习、直观形象学习，从而达到我们的教学目的。使学生对电气控制工程较完整的概念，并能掌握一定的方法和基本技能。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高

26、学习积极性学习情境名称学习情境6 典型控制电路项目单元名称项目1：电动机典型控制电路学时分配理论6学时、实训2学时学 习 目 标1、熟练基本控制电路；2、进一步控制、保护、操作类低压电器。3、掌握电气控制图的制图标准与设计要领。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、基本控制电路单向连续运行直接启动控制电路、三相异步电动机的正反转控制电路、电动机的点动控制电路、多地点控制电路、多台电动机按顺序工作时的联锁控制电路、电动机限位控制电路、自动循环（往返）控制电路。2、建筑电气施工图的设计要领电气控制图的分类，电气控制电路图常用电气符号，图形符号 文字符号，识读电气控制图的基本方法和步骤，识读电气

27、控制图的基本方法，识读电气控制图的基本步骤，教学方法设计通过项目教学法来全面地介绍三相笼形异步电动机直接启动控制电路，三相笼形异步电动机减压启动控制电路， 三相笼形异步电动机调速电路，三相笼形异步电动机制动电路，三相绕线型异步电动机转子回路串电阻启动电路，三相绕线型异步电动机转子回路串频敏变阻器启动电路。三相笼形异步电动机减压启动控制电路，定子绕组串电阻减压启动控制电路，Y-减压启动电路，自耦变压器减压启动控制电路。电气控制电路图的基本构成。从而达到我们的教学目的。使学生对电气控制技术有较完整的概念，并能掌握一定的方法和基本技能。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成果

28、形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性学习情境名称学习情境6 典型控制电路项目单元名称项目2：工程机械、建筑消防系统控制电路学时分配理论8学时、实训0学时学 习 目 标1、掌握工程及建筑施工机械的电气控制系统。2、掌握建筑消防设备的电气控制系统。3、电气控制系统的故障与维护检修。学 习 内 容学习任务名称主要学习内容1、建筑施工机械的电气控制系统水泥搅拌机的电气控制系统，塔式起重机的电气控制系统，建筑用塔吊电气控制系统，车间行车的电气控制系统，遥控型小型行车的电气控制系统，锅炉房电气控制系统。2、建筑消防设备

29、的电气控制系统消火栓用消防泵电气控制，自动喷淋系统消防泵电气控制、风机等消防联动系统电气控制。教学方法设计通过项目教学法来全面地介绍水泥搅拌机的电气控制系统，塔式起重机的电气控制系统，建筑用塔吊电气控制系统，车间行车的电气控制系统，遥控型小型行车的电气控制系统，锅炉房电气控制系统。消火栓用消防泵电气控制，自动喷淋系统消防泵电气控制、风机等消防联动系统电气控制。把实践运行中的经验、选型设计、安装调试方法、常见故障及其查找修复等内容贯穿其中。 从而达到我们的教学目的。使学生工业机械的电气控制有较完整的概念，并能掌握一定的应用与选型方法。教学建议多媒体教学，现场教学设施条件多媒体教室成果考核与评价成

30、果形式：作业评价方式：自我评价、相互评价和教师评价，按优秀、良好、中等、及格等级评价。达到的效果：巩固所学知识、提高学习积极性五、课程考核方式及成绩比例考核类别考核方法比例（%）过程考核态度纪律上课及实训态度、团队协作精神等平时记录成绩30作业作业完成情况与完成质量成绩结果考核期末考试试卷笔试考核成绩50综合实践按组完成的实训成品评定成绩20合 计100注：旷课或缺作业累计五次直接重修；综合实践不及格直接重修；期末考试成绩不足40分直接重修。六、课程教学基本条件1师资条件（1）教师数量：主讲教师12名；实训教师2名。（2）业务水平和能力：主讲教师具有本专业扎实的理论知识和丰富的工程实践经验，具备依据工作过程设计教学过程的能力；实训教师掌握电机与控制中有关供配电系统及设备的操作工艺，能够熟练操作各类仪表和机具，具有一定的组织协调能力和团队合作精神。2教学资料（1）主选教材：电机与控制，徐建俊 清华大学出版社 教材（2）电机及拖