1、電機(jī)與拖動基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱課程代碼：0806303022課程名稱：電機(jī)與拖動基礎(chǔ)英文名稱：Fundamentals of Electric Machinery and Drive總 學(xué) 時：56 講課學(xué)時：48 實驗學(xué)時：8學(xué) 分：3.5適用對象：自動化專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路原理一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是自動化專業(yè)各專業(yè)方向的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握常用交、直流電動機(jī)，部分控制電機(jī)及變壓器等的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)行原理及性能，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生使用電機(jī)、控制電機(jī)和選擇電機(jī)的能力。為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事與本專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)和科學(xué)研究

2、打下必要的基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列要求：1能夠了解不同電機(jī)的工作原理，熟悉電機(jī)的基本公式，等效電路，具有把變壓器和三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)化為等效電路的能力。2掌握交直流電動機(jī)的機(jī)械特性和分析電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法與基本理論。3掌握交直流電動機(jī)調(diào)速的基本原理、方法、應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4掌握交直流電動機(jī)起動的原理、方法及應(yīng)用。5掌握選擇和應(yīng)用電機(jī)的原理與方法。6掌握電機(jī)及電力拖動系統(tǒng)的實驗方法與技能，并且有熟練的運(yùn)算能力。7了解電機(jī)及電力拖動的發(fā)展方向。三、教學(xué)內(nèi)容及要求1緒論部分了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)；認(rèn)識電機(jī)及拖動在國民經(jīng)濟(jì)中的地位、作用及國內(nèi)外發(fā)展概況；了解電機(jī)的典型使用

3、方法；了解電機(jī)的主要分類和機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)知識；熟悉并鞏固本課程中常用的基本電磁定律并掌握鐵磁材料的基本特性。2直流電機(jī)部分（1）理解直流電動機(jī)的工作原理，了解直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。（2）掌握直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，了解直流電動機(jī)的主要系列。（3）掌握直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電勢的計算方法和計算公式并能夠熟練運(yùn)用。（4）理解直流電動機(jī)的空載磁場，負(fù)載磁場和電樞反應(yīng)。（5）掌握直流電動機(jī)的平衡方程，了解直流電動機(jī)的運(yùn)行原理，對電動機(jī)運(yùn)行過程中負(fù)載、電樞電流、轉(zhuǎn)速及效率等物理量的關(guān)系有一定的了解，為學(xué)習(xí)電機(jī)拖動打下基礎(chǔ)。（6）掌握電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式和生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。（9）掌握他勵直流電動

4、機(jī)的固有機(jī)械特性和各種人為機(jī)械特性。（10）掌握他勵直流電動機(jī)的各種起動原理、起動方法及應(yīng)用。（11）掌握他勵直流電動機(jī)的能耗制動、反接制動和回饋制動的方法和應(yīng)用。（12）掌握他勵直流電動機(jī)調(diào)速的原理、方法和應(yīng)用。重點：直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電勢的計算公式，電壓、轉(zhuǎn)矩及功率平衡方程式。他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性，他勵直流電動機(jī)的調(diào)速原理、方法及應(yīng)用。難點：直流電機(jī)的負(fù)載磁場和電樞反應(yīng)。他勵直流電動機(jī)的制動。3變壓器部分（1）理解變壓器的工作原理，了解分類及結(jié)構(gòu)，掌握變壓器的銘牌數(shù)據(jù)。（2）理解單相變壓器的空載運(yùn)行原理，掌握平衡方程、等效電路及相量圖的分析方法。（3）理解單相變壓器的負(fù)

5、載運(yùn)行原理，掌握平衡方程，掌握繞組折算的方法，掌握變壓器的T型等效電路和簡化等效電路。（4）掌握等效電路的參數(shù)測定實驗方法及標(biāo)么值的計算方法。（5）能夠運(yùn)用等效電路對變壓器進(jìn)行分析，掌握變壓器的電壓調(diào)整率、外特性和效率特性。（6）了解三相變壓器的磁路系統(tǒng)，掌握電路系統(tǒng)及并聯(lián)運(yùn)行方法。（7）了解自耦變壓器的原理和使用注意事項。重點：單相變壓器的等效電路、平衡方程、相量圖，變壓器的外特性，三相變壓器的電路系統(tǒng)。4異步電動機(jī)部分（1）理解三相異步電機(jī)的工作原理，了解三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及磁場分析。掌握三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)。（2）理解三相異步電機(jī)的運(yùn)行分析，掌握等效電路的分析方法，了解三相異步電動

6、機(jī)的相量圖的分析方法。（3）掌握用等效電路分析三相異步電動機(jī)的方法，掌握三相異步電動機(jī)的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡方程。了解三相異步電動機(jī)的運(yùn)行特性。（4）掌握三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的三種表達(dá)方式，掌握固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性。（5）掌握三相籠型異步電動機(jī)和三相繞線式異步電動機(jī)的起動原理、方法及應(yīng)用。（6）掌握三相異步電動機(jī)的能耗制動、反接制動和回饋制動的方法和應(yīng)用。（7）掌握三相異步電動機(jī)的變頻調(diào)速，變極調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速的原理、方法和應(yīng)用，了解串級調(diào)速的原理和方法重點：三相異步電動機(jī)的工作原理，三相異步電動機(jī)的等效電路及平衡方程。三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性，三相異步電動機(jī)的調(diào)速。難點：三相異步電動機(jī)

7、的定子磁場。三相異步電動機(jī)的制動。5其他電動機(jī)部分（1）了解普通同步電動機(jī)的工作原理、起動方法。（2）掌握無刷電動機(jī)的工作原理與調(diào)速方法。（3）掌握步進(jìn)電動機(jī)的工作原理，結(jié)構(gòu)特點和矩頻特性、矩角特性。（4）理解單相異步電動機(jī)的磁場，工作原理，掌握單相異步電動機(jī)的主要類型、起動方法及應(yīng)用。（5）了解直線電動機(jī)的種類、工作原理、結(jié)構(gòu)特點及應(yīng)用。重點：無刷直流電動機(jī)的工作原理，步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性。難點：無刷直流電動機(jī)的調(diào)速方法。四、實踐環(huán)節(jié)1直流電動機(jī)實驗（驗證性，必做） 2學(xué)時2單相變壓器實驗（設(shè)計性，必做） 2學(xué)時3三相異步電動機(jī)實驗（驗證性，必做） 2學(xué)時4步進(jìn)電動機(jī)實驗（驗證性，必做） 2

8、學(xué)時五、課外習(xí)題及課程討論為了達(dá)到本課程的教學(xué)基本要求，課外習(xí)題（包括自測題）不應(yīng)少于60題。六、教學(xué)方法與手段本課程采用板書與多媒體課件結(jié)合的方式進(jìn)行課堂教學(xué)。七、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配章節(jié)（或內(nèi)容）講課習(xí)題課討論課實驗其它合計緒論2直流電機(jī)6直流電動機(jī)的電力拖動82變 壓 器102三相異步電動機(jī)的基本原理6三相異步電動機(jī)的電力拖動822同步電機(jī)42其他電機(jī)2合 計48856八、考核方式本課程為考試課程，期末考試采用閉卷筆試方式。學(xué)生的課程總評成績由平時成績（占10%）、實驗成績（占20%）和期末考試成績（占70%）三部分構(gòu)成，平時成績根據(jù)出勤、作業(yè)、課堂提問、學(xué)習(xí)主動性等進(jìn)行評價。九、推薦教材

9、及教學(xué)參考書教 材：電機(jī)與拖動基礎(chǔ)（第二版）劉啟新，中國電力出版社，2007年。參考書：電機(jī)及拖動基礎(chǔ)，顧繩谷，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年。 電機(jī)與拖動基礎(chǔ)，楊文煥 ，西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2008年。 電機(jī)與拖動基礎(chǔ)，趙君有, 張愛軍, 王東瑞，中國水利水電出版社，2007年。大綱制定人：劉啟新大綱審定人：林 健制定日期：2010年6月電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實驗教學(xué)大綱課程編號：0806303022課程名稱：電機(jī)與拖動基礎(chǔ)實驗英文名稱：Fundamentals of Electric Machinery and Dyive課程類型：專業(yè)基礎(chǔ)必修課課程屬性：課內(nèi)實驗總 學(xué) 時：56 總學(xué)分：3

10、.5 實驗學(xué)時：8 開設(shè)學(xué)期：第5學(xué)期適用專業(yè)：自動化、自動化（數(shù)控） 一、實驗教學(xué)目標(biāo)與基本要求課程的主要目的是授予學(xué)生進(jìn)行電機(jī)實驗的基本方法，培養(yǎng)實際操作技能和分析問題及解決問題的能力，通過教學(xué)使學(xué)生能運(yùn)用電機(jī)與拖動基礎(chǔ)的理論知識進(jìn)行應(yīng)用性和理論性研究，為今后從事專業(yè)技術(shù)工作和有關(guān)后續(xù)課的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。要求學(xué)生認(rèn)真做實驗，對常用主要電機(jī)與拖動的實驗方法有所了解，并掌握各實驗原理、步驟和常用實驗儀器設(shè)備、儀表的操作方法及一些基本公式的運(yùn)算。如實觀測記錄，認(rèn)真解答思考題中的問題，獨(dú)立作出實驗報告。綜合實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的個性。二、本實驗課程的基本理論與實驗技術(shù)知識隨著電機(jī)制造業(yè)和現(xiàn)代自動控

11、制技術(shù)的迅速發(fā)展，各種常用交、直流電機(jī)，控制電機(jī)及變壓器等在工礦企業(yè)的各行各業(yè)和先進(jìn)的控制系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。本實驗屬專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，在實驗過程中，注意掌握常用交、直流電機(jī)，控制電機(jī)及變壓器等的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與工作原理、電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)行性能，訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生使用電機(jī)，控制電機(jī)和選擇電機(jī)的能力。為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和以及從事與本專業(yè)有關(guān)的工程技術(shù)和科學(xué)研究打下必要的基礎(chǔ)。三、實驗方法、特點與基本要求1.基本操作技能正確使用常見的電工儀器、儀表、設(shè)備，訓(xùn)練學(xué)生基本的實驗技能，掌握基本的電機(jī)測試技術(shù)、實驗方法及數(shù)據(jù)分析處理。驗證所學(xué)的科學(xué)知識、加深和鞏固對所學(xué)知識的認(rèn)識和了解。2.設(shè)計性實驗在已具備實驗技

12、能的前提下，根據(jù)實驗室現(xiàn)有設(shè)備情況，完成單相變壓器的空載、短路及負(fù)載設(shè)計性實驗。由學(xué)生自己根據(jù)前面實驗積累的經(jīng)驗，自己完成實驗線路設(shè)計接線，選擇實驗方法和步驟，選用儀器設(shè)備，自行選定儀表的量程，測出單相變壓器各種特性及參數(shù)。經(jīng)指導(dǎo)老師同意后，獨(dú)立操作完成設(shè)計性實驗，寫出實驗報告。設(shè)計性實驗主要培養(yǎng)學(xué)生確定實驗線路、實驗方法、選擇儀器設(shè)備等方面的能力。四、實驗主要儀器設(shè)備TKDQ-1型電機(jī)及電氣技術(shù)實驗裝置10臺（套）五、實驗項目的設(shè)置與內(nèi)容提要序號實驗項目內(nèi) 容 提 要實驗學(xué)時實驗類型每組人數(shù)實驗要求1直流發(fā)電機(jī)實驗驗證直流發(fā)電機(jī)特性的正確性,加深對直流發(fā)電機(jī)原理的理解。2驗證2選做2直流電動機(jī)實驗掌握直流電動機(jī)機(jī)械特性的測取方法，加深對直流電動機(jī)原理及運(yùn)行的理解。2驗證2必做3單相變壓器實驗掌握單相變壓器的參數(shù)測定方法。2設(shè)計2必做4三相異步電機(jī)實驗掌握三相異步電機(jī)參數(shù)測試方法,驗證其特性。2驗證2必做5步進(jìn)電動機(jī)實驗掌握步進(jìn)電機(jī)步距角的測試和其特性的測取。2驗證2必做六、實驗報告要求每次實驗提交實驗報告。實驗報告由實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容、實驗數(shù)據(jù)及實驗分析討論組成，并附有實驗原始記錄。七、考核方式與成績評