《电机与电力拖动基础》教学大纲

第页《电机与电力拖动基础》教学大纲课程编号：13180313英文名称：MotorandElectricDriveFoundation学分：3学时：总学时56学时，其中理论40学时，实验16学时先修课程：大学物理、电路课程类别：专业基础必修课程授课对象：自动化专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第4学期一、课程描述和目标本课程是自动化专业的一门专业必修课程。本课程主要讲解直流电机变压器、交流电机的基本知识、基本理论，基本计算方法、一般运行情况以及电力拖动系统的运行情况和实验技能，为后续自动化专业课的学习打好必要的基础，达到自动化专业应具备有关电机及拖动基础知识、基本技能的要求。通过本课程学习，使学生了解电机的基本结构，基本工作原理、基本方程式。基本分析方法和基本电机参数计算、掌握交直流发电机、电动机固有机械特性，及人为机械特性，掌握由交直流电动机拖动系统的起动、调速及制动特性，培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：掌握常用电机的工作原理、基本结构及其电路模型；掌握电力拖动系统中常用电机的机械特性、人为机械特性并对其转速能够进行相关计算。课程目标2：能够应用电机与电力拖动的基本原理，对电机常见故障通过查阅资料能够初步判断分析、能够通过转速计算设置参数实现自动化系统中电机的起动、制动、调速。课程目标3：能正确采集和整理实验数据，对实验结果进行分析和解释，获取有效结论。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重对应关系1.3理解电力电子技术、电机与拖动等工程基础知识，能用于解决工程问题中的功率电路问题课程目标10.5H课程目标20.52.3能认识并判断实际工程问题有多种解决方案，能分析文献寻求可替代的解决方案课程目标21L3.2能识别并考虑设计任务所面临的社会、健康、安全、法律、文化以及环境等制约因素课程目标31H4.3能选用或搭建实验装置，采用科学的实验方法，安全地开展实验课程目标31L（H—高、M—中、L—低）三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1绪论介绍课程学习方法，讲解电机课程中常用的物理概念及基本电磁定律。了解电机的发展现状、主要类型，掌握电机理论中常用的基本电磁定律，了解电机中铁磁材料的特性。自主学习内容及要求：查阅相关资料，浏览专业网站，了解电机行业现状及电机常识2集中讲授课外自主学习12直流电机的基本原理与结构1．直流电机的工作原理和结构2．直流电机电枢绕组3．直流电机的励磁方式和空载磁场4．直流电动机的电枢电动势、电磁转矩、电磁功率5．直流电动机的运行原理6．直流电动机的换向了解直流电机的结构组成、名牌数据和主要系列，掌握直流电机的工作原理、了解电枢绕组的绕线方式、换向过程,了解直流电机的磁场、电枢反应，掌握直流电动机的电枢电动势、电磁转矩、电磁功率的计算。自主学习内容及要求：直流电机的一般故障及维护、维修。8集中讲授课外自主学习1,2,33直流电机的运行特性与拖动特性1．电力拖动系统的运动方程式2．生产机械的负载转矩特性3．他励直流电机的机械特性4．他励直流电机的起动5．他励直流电机的调速6．他励直流电机的制动了解直流电机的励磁方式及直流电机的损耗，掌握他励、并励电机的基本方程，了解直流电机的工作特性、电力拖动系统的组成，掌握电力拖动系统稳定运行的条件及负载类型、负载的机械特性。掌握直流电机的机械特性及起动、制动、调速的过程、方法。自主学习内容及要求：网站查阅当前直流电机的起动、制动、调速方法及需要掌握的知识点。8集中讲授课外自主学习1,2,34变压器的基本原理与特性1．变压器的结构和基本工作原理2．单相变压器的空载运行3．单相变压器的负载运行4．变压器的参数测定5．标么值6．变压器的工作特性7．三相变压器了解变压器的结构，弄清变压器的工作原理和铭牌数据。掌握变压器的空载及负载运行的平衡方程及等值电路，掌握变压器的励磁参数、短路参数的测试方法，了解标么值的定义及计算方法，掌握三相变压器的绕组联结法和联结组号的判别。自主学习内容及要求：日常变压器型号、一般故障及维护、维修。8集中讲授课外自主学习1,2,35三相感应电动机1．三相感应电动机的基本工作原理与结构2．交流电机的电枢绕组3．交流绕组的感应电动势4．交流绕组建立的磁动势5．三相感应电动机转子静止时的运行分析6．三相感应电动机转子转动时的运行分析7．三相感应电动机的功率和转矩8．三相感应电动机工作特性9．三相感应电动机参数测定了解三相感应电动机的基本结构、掌握三相感应电动机工作原理，了解交流绕组的磁势和电势，掌握旋转磁场的旋转原理及形成条件，了解交流绕组的构成原则及绕制方法。了解三相感应电动机转子静止/转动时的运行分析，掌握三相感应电动机等值等效电路，掌握三相感应电动机工作特性和参数测试方法。自主学习内容及要求：查阅常用三相交流电机的型号、资料，一般故障及维护、保养、维修。6集中讲授课外自主学习1,2,36三相感应电动机的电力拖动1．三相感应电动机的基本工作原理与结构2．交流电机的电枢绕组3．交流绕组的感应电动势4．交流绕组建立的磁动势5．三相感应电动机转子静止时的运行分析6．三相感应电动机转子转动时的运行分析7．三相感应电动机的功率和转矩8．三相感应电动机工作特性9．三相感应电动机的参数测定掌握三相感应电动机的机械特性，熟悉三相感应电动机起动、制动、调速和反转的过程、方法。了解三相感应电动机起动性能、调速性能指标；了解深槽式、双鼠笼式、斜槽式电动机的原理和特性。自主学习内容及要求：三相交流电机的起动、制动、调速的实例学习8集中讲授1,2,3合计40序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1电机与拖动认识实验1．了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。2．用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。3．直流他励电动机的起动、调速及改变转向。要求：必修。3验证12直流并励电动机实验1．工作特性和机械特性2．调速特性要求：必修。3验证1,2,33三相变压器实验1．测量变比2．空载实验3．短路实验4．纯电阻负载实验要求：必修。3验证1,2,34三相异步电动机的机械特性1．测定三相线绕式转子异步电动机电动运行状态和再生发电制动状态下的机械特性。2．测定三相线绕式转子异步电动机反接制动状态下的机械特性。要求：必修。4验证1,2,35简易电机制作综合实验1．了解制作简易电机的各个元器件对应的电机各部件2．了解各个组成元件在电机中的作用3．进一步掌握电机工作原理要求：必修。3综合1合计16四、课程教学方法1.总体设计讲授课程知识点，按课堂例题进行配套习题练习，结合电机实物视频拆装及案例维修，结合课后实验及网络资源自主学习。课堂教学方法：PPT、板书、讲授、提问、课堂练习。实验教学方法：按章节安排5个实验，进行实物操作训练。课外学习方法：电机专业网站、论坛。2.课堂教学课堂讲授：按章节传授大纲知识点，课堂板书、PPT讲解，通过课堂例题进一步理解知识点，并进行配套习题练习，穿插学生提出问题、分析问题、互动讨论及作业难点分析。根据课程需要进行实物视频及案例讲解。重点支持毕业要求指标点：1.3、2.1、4.4。3.实验教学实验环节是理论课程中的必要环节，以巩固加强所学到的理论知识，培养学生综合处理问题的能力，加强学生对本课程的综合理解和实际动手能力。重点支持毕业要求指标点：1.3、4.3。4.课外学习根据课程内容，安排一定的课时，浏览相关网站，拓宽视野，产学研结合，与时俱进。电工学网：/；新能源3D电气工程：/；西安交大电机学教学视频：《电机学》闫志安73讲1.82G/wap/link?surl=1c02cc4S&?utm_medium=social&utm_source=qq重点支持毕业要求指标点：1.3、2.4、4.3。五、学业评价和课程考核1.出勤考核：要求提前5分钟进教室，定期点名，迟到、早退、旷课、请假分别记录登记。2.课堂表现：严禁打瞌睡、玩手机。注意力集中，课堂提问互动优秀者加分。3.作业及课后自主学习：每一章节一次作业，三次阶段小测验,课后按自主学习内容要求网络知识学习，相关学习知识提交电子文档。4.实验：按课程实验安排认真做好每个实验，实验老师按现场表现及实验报告评定实验成绩。5.期末考试：考试建议采用一纸开卷方式，试卷覆盖大纲主要知识点。成绩总评100%：期末考试50%、实验20%、课外自主学习5%、小测验作业15%、出勤课堂表现10%考核依据建议分值考核/评价细则对应课程目标平时成绩40%出勤课堂表现10%出勤按5分制记录（每堂课点名册点名），课堂表现5分制按提问回答正确率打分。课程目标1课外自主学习5%每次上交课外自主学习作业，按10分制打分，优秀率控制30%。课程目标2小测验10%按考试成绩打分。课程目标1作业5%每次上交作业，按10分制打分，优秀率控制30%。课程目标1实验成绩20%课堂纪律表现10%，操作能力，实验功能实现情况40%，实验报告50%，按该项总得分×占比20%的方式计算得到实验成绩。课程目标3期末考试50%按期末考试成绩打分。课程目标1,2六、教学反馈课堂师生互动，课间休息时间和学生沟通，定期和课代表、班干部谈话，及时了解学