《电机与电力拖动》教学大纲

《电机与电力拖动》教学大纲课程编号：13220414英文名称：MotorandElectricDrive学分：3.5学时：总学时64学时，其中理论48学时，实践16学时先修课程：大学物理、电路课程类别：专业主干课程授课对象：电气工程及其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5学期一、课程描述和目标本课程是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业主干课程，课程结合大学物理、电路原理等先修课程，以实际工程应用为导向，培养学生运用电机的基础知识解决电气工程及其自动化领域，特别是在电气传动、国家电网、机器人运动控制、自动化生产线等场合应用各类电机、控制调速。电机在现代生产生活中被广泛应用。本课程拟达到的课程目标:课程目标1：能够将电机的相关知识和电机数学模型，运用到电气工程及其自动化领域里，解决各类电机的起动、制动、调速等问题。课程目标2：能够把各种电机转化为对应的等效电路图，根据等效电路图列方程式组分析电机的的各种参数对电机性能的影响，以及调节电机参数控制电机转速的复杂工程问题。课程目标3：能够检测电机的性能参数，能够根据具体控制对象对电机转速的要求，制定出其对电机转速的调节方案，并设计技术路线及实验方法。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1.4能够将相关知识和数学模型方法用于电气工程相关领域专业工程问题解决方案的比较与综合。课程目标1L2.2能基于电路、电气、电力等相关科学原理和数学模型方法正确表达电气工程相关领域的复杂工程问题。课程目标2M4.2能够根据具体的检测、控制对象及其特征，制定研究方法和技术路线，设计实验方案。课程目标3H三、教学内容、基本要求与学时分配（一）理论教学序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）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。基本要求：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。重点难点：电机理论中常用的基本电磁定律及电机的材料特性。德育要求：社会责任，工程师担当2集中讲授、专业网站、文献阅读课程目标22直流电机的基本原理与结构直流电机的工作原理和结构；直流电机的励磁方式；直流电动机的电枢电动势、电磁转矩、电磁功率；直流电动机的运行原理基本要求：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，了解电机的换向过程，掌握直流电动机的电枢电动势、电磁转矩、电磁功率的计算，了解电机的常见故障及维修。重点难点：直流电机的结构、工作原理以及直流电动机的电枢电动势、电磁转矩、电磁功率的计算。德育要求：热爱学习热爱生活12集中讲授、专业网站、三维立体模型、慕课、作业课程目标2课程目标33直流电机的电力拖动电力拖动系统的运动方程式；生产机械的负载转矩特性；他励直流电机的机械特性；他励直流电机的起动；他励直流电机的调速；他励直流电机的制动基本要求：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。重点难点：直流电机的机械特性及起动、制动、调速。德育要求：实践创新，付出和坚持8集中讲授、专业网站、线上指导、慕课、作业课程目标1课程目标34变压器的基本原理与特性变压器的结构和基本工作原理；单相变压器的等值电路及其方程式组；三相变压器基本要求：了解变压器的结构，弄清变压器的工作原理和铭牌数据。掌握变压器的等值电路及其方程式组，掌握变压器的空载、短路的实验，掌握三相变压器的绕组联结法和联结组号的判别。重点难点：变压器的等值电路及其方程式组、变压器实验、三相变压器。德育要求：工匠精神8集中讲授、专业网站、三维立体模型、慕课、线上指导、作业课程目标2课程目标35三相感应电动机三相感应电动机的基本工作原理与结构；三相感应电动机的等值电路及其方程式组；三相感应电动机的功率和转矩；三相感应电动机参数测定基本要求：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，掌握三相感应电动机等值等效电路及其方程式组，了解三相感应电动机工作特性和参数测试方法。重点难点：三相感应电动机的基本结构、工作原理、等值等效电路及其方程式组。德育要求：善于把握机会8集中讲授、专业网站、三维立体模型、慕课、线上指导、作业课程目标26三相感应电动机的电力拖动三相感应电动机的机械特性及人为机械特性；三相感应电动机起动、制动、调速；基本要求：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；重点难点：三相感应电动机的机械特性、三相感应电动机起动、制动、调速计算。德育要求：抗压抗曲折能力8集中讲授、专业网站、慕课、线上指导、作业课程目标1课程目标37控制电机单相异步电动机、直流伺服电机、交流伺服电机、步进电机基本要求：掌握单相异步电动机、直流伺服电机、交流伺服电机、步进电机基本工作原理重点难点：基本工作原理德育要求：诚信考试2集中讲授、专业网站、慕课课程目标1合计48（二）实验教学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；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；直流他励电动机的起动、调速及改变转向。3验证课程目标32直流并励电动机实验根据实验理解工作特性和机械特性及调速特性3设计课程目标33三相变压器实验测量变压器变比；空载实验；短路实验；纯电阻负载实验。3设计课程目标34三相异步电动机的机械特性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；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。4设计课程目标35简易电机制作综合实验了解制作简易电机的各个元器件对应的电机各部件；了解各个组成元件在电机中的作用；进一步掌握电机工作原理。3设计课程目标3合计16四、课程教学方法1.集中讲授，多媒体+黑板板书教学2.上传资料到学习网站，学生线上学习，作业提交网站统一批改。超星电机课程网站：/course/201949469.html。3.课堂线上线下混合教材模式，纸质教材授课和电机专业网站结合教学。五、学业评价和课程考核（一）考核方式及具体要求序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）合计1课堂内外0100102章节测试0200203实验成绩1000104平时作业1000105期末考试005050课程目标对应分值203050100（二）考核与评价标准1.课堂内外与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分课堂内外课堂提问（20分）能够回答出老师上课知识点的问题，回答内容正确，注意力集中听讲，已掌握课堂知识点。(18-20分)对老师的提问能够回答，内容大部分正确，表示注意力集中听讲，理解力不太够（14-17分）对老师的提问能够应答，正确度不高，表示注意力不够集中听讲，思想偶尔开小差（12-15分）对老师的提问答非所问，完全没有听课。（0分）课堂练习（20分）随堂练习检查，能够快速做题并答案正确。(18-20分)随堂练习检查，能够做题并答案大部分正确。（14-17分）随堂练习检查，只能做出部分答案。（12-15分）完全不会做。（0分）课外学习（20分）根据学习通网站学习时间统计打分前20%为优秀。能主动学习了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。(18-20分)根据学习通网站学习时间统计打分40%良。能去学习了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。（14-17分）根据学习通网站学习时间统计打分，能够偶尔去学习。中。能去了解自动化相关领域的工程实践对社会的影响及专业人员应承担的社会责任。（12-15分）完全不去网站学习。（0分）迟到旷课（40分）整个学期全勤（40分）偶尔有迟到，每迟到1次扣1分，旷课扣5分。（28-36分）经常迟到。（24-27分）经常旷课。（0分）2.章节测试与评价标准章节测试根据测试题目及评分标注进行打分（百分制）。3.实验成绩与与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分课程实验能根据实验要求自主设计实验方案，搭建系统并安全实验，有自己的设计理念。实验报告完整，方案解析和结果分析有理有据。能根据实验要求搭建实验系统，并安全实验，有一定的设计思维和创新意识。实验报告完整，方案解析和结果分析基本到位。能根据实验要求搭建实验系统，并安全实验，设计思维和创新意识较差。实验报告基本完整，方案解析和结果分析不准确。不参与实验或实验过程存在安全隐患，实验报告不交或内容不完整，无方案解析、结果分析等内容。4.平时作业考核与评价标准观察点分值90-100分70-89分60-69分0-59分平时作业按时完成，学习态度很认真，计算正确，解答答案正确或合理，字迹工整，完成质量高。按时完成，学习态度认真，计算基本正确，解答答案基本正确或合理，字迹工整，完成质量较高。按时完成，学习态度较认真，计算有错误，解答答案大部分正确或合理，字迹比较工整，完成质量一般。延时完成，学习态度很不认真，计算、解答答案错误较多或者不答，字迹潦草，完成质量差，或有抄袭行为。5.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《电机与拖动基础》，许晓峰主编，高等教育出版社，2012年10月版；2．《电机与电力拖动基础》，林瑞光主编，浙江大学出版社，2011年2月版。（二）参考资料1．《电机学》，王正茂主编，