PAGE1PAGE1電機(jī)及拖動基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱THEFOUNDATIONOFEIECTRICMACHINERY&DRIVER學(xué)時數(shù)：48其中：實驗時數(shù)：0課外學(xué)時：學(xué)分?jǐn)?shù)：3.適用專業(yè)：自動化一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程是自動化類專業(yè)的主干課程之一，它是自動化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門必修課程。通過本課程各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握電機(jī)與拖動的基本理論、基本知識和基本技能等各類電機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)與運(yùn)行知識。掌握電力拖動系統(tǒng)的起動、調(diào)速與制動的定性分析與定量計算方法。掌握電力拖動系統(tǒng)的過渡過程分析方法、定量計算及其改善過渡過程的方法，掌握電力系統(tǒng)拖動電動機(jī)容量的選擇步驟及其方法。二、課程教學(xué)的基本要求本課程分為理論教學(xué)與實驗教學(xué)兩大部分內(nèi)容，需要有一定的實踐了解和掌握，根據(jù)我校性質(zhì)和學(xué)生素質(zhì)特點(diǎn)緊密結(jié)合當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展動態(tài)以及實際工作情況要求，我們選用全國電類統(tǒng)編教材《電機(jī)與拖動基礎(chǔ)》作為主要教材,輔以電類專業(yè)用的其它參考書籍，在原有的統(tǒng)編教材基礎(chǔ)上將電機(jī)基本工作原理詳細(xì)描述及其電機(jī)拖動過程條件要求基本特點(diǎn)、難點(diǎn)詳盡分析討論。三、課程教學(xué)的內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)以課堂教學(xué)為主，將電機(jī)的基本原理掌握后，開展有針對性的教學(xué)實驗，對交、直電機(jī)的結(jié)構(gòu)部分、工作特性以及機(jī)械特性原理、表達(dá)式加以驗正；同時通過獨(dú)立的實驗操作，掌握測定各種電機(jī)的參數(shù)、工作特性以及機(jī)械特性方法。努力提高學(xué)生的獨(dú)分析問題，動手解決問題的能力。緒言（1學(xué)時）基本內(nèi)容：（1）《電機(jī)及拖動基礎(chǔ)》內(nèi)容與任務(wù).（2）課程的特點(diǎn)和發(fā)展概況。（3）本課程的性質(zhì)與要求.基本要求：電機(jī)的理論基礎(chǔ)、電機(jī)的分類、電機(jī)的發(fā)展史、電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用。要求學(xué)生了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)、性質(zhì)與要求、了解本課程的特點(diǎn)和發(fā)展概況。磁路(1學(xué)時)基本內(nèi)容：（1）磁路的基本定理（2）常用的鐵磁材料及其特性（3）直流磁路的計算（4）交流磁路的特點(diǎn)基本要求：（1）復(fù)習(xí)磁路的基本定理，常用的鐵磁材料及其特性。（2）掌握直流磁路的計算和交流磁路的特點(diǎn)。直流電機(jī)(8學(xué)時)基本內(nèi)容：直流電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)直流電機(jī)的繞組直流電機(jī)的電樞繞組。電樞繞組的分類、繞組的組成原則與組成規(guī)律.。(4)直流電機(jī)的激磁方式及磁場他激、并激、串勵與復(fù)激直流電機(jī)的磁場。主磁場、電樞磁場與電樞反應(yīng)。（5）感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計算．電樞繞組產(chǎn)生的電樞電勢與電磁轉(zhuǎn)矩。電樞電勢公式.，電磁轉(zhuǎn)矩公式.、電勢系數(shù)與轉(zhuǎn)矩系數(shù)。（6）直流電機(jī)的運(yùn)行原理（7）直流電機(jī)的工作原理、換向器的作用A、換向理論B、改善換向的方法基本要求：（1）電機(jī)時所用到的基本定理。（2）直流電機(jī)的可逆原理以及基本方程式。重點(diǎn)：重點(diǎn)：直流電機(jī)的激磁方式及磁場與電樞反應(yīng)難點(diǎn)：感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計算第八章電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)（3學(xué)時）基本內(nèi)容：（1）電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式A、單軸電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式與電動機(jī)所產(chǎn)生的拖動轉(zhuǎn)矩M與生產(chǎn)機(jī)械的靜阻轉(zhuǎn)矩MZ。電力拖動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量J與飛輪轉(zhuǎn)矩GD2。B、多軸電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式多軸系統(tǒng)折算成等值單軸系統(tǒng)的原則。飛輪轉(zhuǎn)矩的折算，靜阻轉(zhuǎn)矩的折算。（2）工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩力、飛輪矩和質(zhì)量的折算（3）考慮傳動機(jī)構(gòu)損耗時的折算方法（4）生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載：位能性負(fù)載、反抗性負(fù)載。恒功率負(fù)載。通風(fēng)機(jī)負(fù)載?；疽螅海?）分析運(yùn)動方程式以及運(yùn)動方程式中的各參數(shù)折算方法。重點(diǎn)：電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式以及生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性重點(diǎn)：電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式以及生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性難點(diǎn)：工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩力、飛輪矩和質(zhì)量的折算第九章直流電動機(jī)的電力拖動(6學(xué)時)基本內(nèi)容:(1)他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性

機(jī)械特性方程式、自然機(jī)械特性、降壓特性、電樞串電阻特性與弱磁特性。機(jī)械特性的繪制。穩(wěn)定運(yùn)行的條件。(2)他勵直流電動機(jī)的起動

起動性能：起動電流、起動轉(zhuǎn)矩。對起動性能要求。直流電動機(jī)的起動方法：電樞串電阻起動、降壓起動。啟動電阻的計算。(3)他勵直流電動機(jī)的制動.

制動的目的。直流電動機(jī)的制動方法：回饋、能耗、電源反接與轉(zhuǎn)速反接制動.各種制動方法的定性分析與定量計算。(4)他勵直流電動機(jī)的調(diào)速調(diào)速指標(biāo)：靜差度調(diào)速的平滑性調(diào)速范圍直流電動機(jī)的調(diào)速方法：降壓，電樞串電阻與弱磁調(diào)速。各種調(diào)速方法的定性定量分析。各種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。擴(kuò)大調(diào)速范圍方法?；疽螅核ぶ绷靼l(fā)電機(jī)。運(yùn)行規(guī)律：電勢、功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程式.。運(yùn)行特征：空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性、電壓調(diào)整率。并激直流發(fā)電機(jī)。自激條件與自激過程，電勢、功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程式，運(yùn)行特性。他激直流電動機(jī)、電機(jī)的可逆原理，運(yùn)行規(guī)律（電勢、功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程式）。電機(jī)的耗損與效率、運(yùn)行特性：速率特性、轉(zhuǎn)矩特性、效率特性、機(jī)械特性。串激直流電動機(jī)的特點(diǎn)。電動機(jī)的起動、調(diào)速與制動的基本概念。重點(diǎn)：重點(diǎn)：機(jī)械特性方程式、自然機(jī)械特性、降壓特性、電樞串電阻特性與弱磁特性難點(diǎn)：直流電動機(jī)的起動以及各種制動方法的定性分析與定量計算第三章變壓器（4學(xué)時）基本內(nèi)容:變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)單相變壓器空載運(yùn)行的電磁關(guān)系、變比，空載電流(3)單相變壓器的基本方程式；運(yùn)行的電磁關(guān)系。電勢平衡、磁勢平衡方程式(4)變壓器的的等效電路及相量圖；變壓器的折算、等值電路、相量圖(5)等效電路叁數(shù)的測定；變壓器的參數(shù)測定(6)三相變壓器三相變壓器的組成與磁路系統(tǒng)三相變壓器的連接方法與連接組三相變壓器中的三次諧波基本要求：變壓器的電磁關(guān)系變壓器工作原理分析與計算等效電路以及折算法變壓器的聯(lián)接組別確定重點(diǎn)：重點(diǎn)：變壓器的基本方程式；運(yùn)行的電磁關(guān)系。電勢平衡、磁勢平衡方程式難點(diǎn)：變壓器的的等效電路及相量圖；變壓器的折算、等值電路、相量圖第四章異步電機(jī)（一）三相異步電動機(jī)的基本原理（6學(xué)時）基本內(nèi)容:三相異步電動機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)工作原理、轉(zhuǎn)差率、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)。三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

主要技術(shù)參數(shù)三相異步電動機(jī)的定子繞組交流繞組的分類，組成原則到電勢星形圖與分相。單層繞組。雙層繞組（4）三相異步電動機(jī)的定子磁通勢及磁場

單相繞組的磁勢是脈動磁勢。脈動磁勢可分解為兩個大小相等，轉(zhuǎn)數(shù)相同，但轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢。三相繞組的磁勢是旋轉(zhuǎn)磁勢。三相旋轉(zhuǎn)磁勢的性質(zhì)。轉(zhuǎn)子靜止時的異步電動機(jī)。電勢變比與電流變比。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電動機(jī)。（5）三相異步電動機(jī)定子繞組的電動勢交流繞組電勢、導(dǎo)體的電勢，線圈的電勢與短距系數(shù)，線圈組的電勢與分布系數(shù)，相電勢與繞組技術(shù)。頻率的折算、繞組的折算。電勢、磁勢、功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程式。等值電路與相量圖。三相異步電動機(jī)的起動。三相異步電動機(jī)的調(diào)速?；疽螅汗ぷ髟砑敖Y(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)磁場的建立,空間電角度與時間電角度概念的建立三相基波合成磁通勢及磁場、繞組電動勢及有效值的計算重點(diǎn)：重點(diǎn)：三相異步電動機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)差率、三種運(yùn)行狀態(tài)難點(diǎn)：三相異步電動機(jī)的定子磁通勢及磁場第五章異步電機(jī)（二）三相異步電動機(jī)的運(yùn)行原理及單相異步電動機(jī)（6學(xué)時）基本內(nèi)容:三相異步電動機(jī)運(yùn)行的電磁過程三相異步電動機(jī)的等效電路及相量圖三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性與工作特性及測取方法三相異步電動機(jī)的參數(shù)的測定三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率之關(guān)系基本要求：分析三相異步電動機(jī)運(yùn)行的方法掌握三相異步電動機(jī)的基本方程式、等效電路及相量圖掌握三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系。重點(diǎn)：重點(diǎn)：三相異步電動機(jī)運(yùn)行的機(jī)械特性與工作特性以及參數(shù)的測定難點(diǎn)：三相異步電動機(jī)運(yùn)行的電磁過程以及等效電路、相量圖第十章三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（5學(xué)時）基本內(nèi)容:三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性的三種表達(dá)式三相異步電動機(jī)的自然機(jī)械特性與人為機(jī)械特性三相異步電動機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)根據(jù)異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計算異步電動機(jī)的參數(shù)繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計算基本要求：研究三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及在各種運(yùn)轉(zhuǎn)條件下機(jī)械特性的計算機(jī)械特性的三種表達(dá)式建立、分析及繪制方法三相異步電動機(jī)各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)物理概念、使用條件三相異步電動機(jī)參數(shù)、調(diào)速與制動電阻的計算方法重點(diǎn)：重點(diǎn)：三相異步電動機(jī)的自然機(jī)械特性與人為機(jī)械特性以及各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)難點(diǎn)：繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)調(diào)速及制動電阻的計算第十一章三相異步電動機(jī)的起動及起動設(shè)備的計算（4學(xué)時）基本內(nèi)容:(1)三相異步電動機(jī)的起動方法對起動性能要求。：直接起動，降壓起動（定子串電阻電抗、起補(bǔ)償器、星形三角形開關(guān)、延邊三角形）。繞線式異步電動機(jī)的起動方法：轉(zhuǎn)子串電阻起動，。轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動。改善起動性能的三相異步電動機(jī)三相籠型異步電動機(jī)定子對稱起動電阻的計算三相籠型異步電動機(jī)起動自耦變壓器的計算三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子對稱起動電阻的計算基本要求：直接起動，各種降壓起動以及分級起動對稱起動電阻值的計算。重點(diǎn)：重點(diǎn)：三相異步電動機(jī)的起動方法以及改善起動性能的三相異步電動機(jī)難點(diǎn)：三相異步電動機(jī)的起動設(shè)備的計算第十二章三相異步電動機(jī)的調(diào)速（2學(xué)時）基本內(nèi)容:變極調(diào)速變頻調(diào)速繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速調(diào)壓調(diào)速串級調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速基本要求：各種調(diào)速方法的基本原理與特性以及相關(guān)評價。重點(diǎn)：各種調(diào)速方法的基本原理重點(diǎn)：各種調(diào)速方法的基本原理難點(diǎn)：各種調(diào)速方案的相關(guān)評價第十四章電力拖動系統(tǒng)電動機(jī)的選擇（1學(xué)時）基本內(nèi)容:電動機(jī)的發(fā)熱與冷卻及電動機(jī)工作制的分類連續(xù)長期工作制電動機(jī)的選擇短期工作制電動機(jī)的選擇斷續(xù)周期工作制電動機(jī)的選擇三相籠型異步電動機(jī)允許小時合閘次數(shù)的確定帶沖擊負(fù)載時電動機(jī)的選擇選擇電動機(jī)功率的統(tǒng)計法或類比法電動機(jī)電流種類、形式、額定電壓與額定轉(zhuǎn)速的選擇基本要求：介紹電動機(jī)的發(fā)熱與冷卻過程，絕緣材料的耐溫等級，電動機(jī)工作方式及工作制的劃分，重復(fù)短時工作制電動機(jī)容量的工程計算方法，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇與最佳傳動比的概念。同步電機(jī)（1學(xué)時）基本內(nèi)容:三相同步電動機(jī)無換向器電動機(jī)基本要求：同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，運(yùn)行特性以及表現(xiàn)的特殊性。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程教學(xué)環(huán)節(jié)除課堂講授以及習(xí)題課外，另安排12學(xué)時實驗課，具體內(nèi)容如下：實驗一：直流發(fā)電機(jī)實驗。（實驗3學(xué)時）實驗二：他勵直流電動機(jī)機(jī)械特性的測定。（實驗2學(xué)時）實驗三：單相變壓器實驗。（實驗1學(xué)時）實驗四：三相變壓器極性及聯(lián)接組的測定。（實驗2學(xué)時）實驗五：三相異步電動機(jī)實驗。（實驗2學(xué)時）實驗六：繞線式三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的測定。（實驗2學(xué)時）五、學(xué)時分配表章號主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)量（題）備注講授實驗討論習(xí)題其他小計緒言（1學(xué)時）11一磁路(1學(xué)時)11二直流電機(jī)(學(xué)時)8812八電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)22九直流電動機(jī)的電力拖動668三變壓器446四異步電機(jī)（一）三相異步電動機(jī)的基本原理663五異步電機(jī)（二）三相異步電動機(jī)的運(yùn)行原理及單相異步電動機(jī)664十三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性及各