《电机与拖动基础》课程教学大纲

1/4《电机与拖动基础》课程教学大纲学时：学分：理论学时：实验学时：面向专业：农业电气化与自动化课程代码：电气工程及其自动化先修课程：普通物理学、电路分析课程性质：必修执笔人：刘立山审定人：第一部分：理论课程教学大纲一、说明：.课程的性质、地位和任务本课程是农业自动化与电气化专业、电气工程及自动化专业的一门必修专业基础课，是完成运动控制系统设计、理解电力系统运行调节原理的基础。.课程教学和教改基本要求通过本课程的学习使学生了解直流电动机、三相异步电机、变压器、三相同步电机、常用控制电机的基本结构，理解其基本工作原理，能对各种电机的拖动运行情况及各种参数进行分析计算。二、课程教学内容和教改基本要求.绪论（学时）主要讲授本课程的专业地位和特点，电机的主要类型，电机理论中常用的基本电磁定律，电机中铁磁材料的特性。.直流电机（学时）主要内容：直流电机的结构、工作原理、气隙磁场、换向原理。重点掌握电动势和电磁转矩的大小和性质；电枢反应；换向的方法。2/4理解直流电机按励磁方式的分类。绕组绕制只作简要介绍，绕线方式与并联支路的关系为重点。教学重点：直流电机工作原理和运行原理教学难点：电机绕组绕制、气隙磁场、换向原理.直流电机的电力拖动（学时）主要内容：负载的机械特性，他励直流电动机的机械特性，他励直流电动机的启动、制动、调速。重点掌握直流电机基本方程；他励直流电动机起动、调速和反转。其中他励直流电机的制动是难点，须对比性的掌握能耗制动、反接制动、电动势反相的反接制动的过程及计算方法。理解生产机械的负载机械特性；直流电动机电压不反相的回馈制动。教学重点：理解电机机械特性；直流电机的起动、制动、调速的方法的相关计算。教学难点：制动原理及过程的理解。.变压器（学时）主要内容：变压器的工作原理，变压器的空载、负载运行，标么值的计算，变压器参数的实验测定方法，变压器的工作特性，变压器的并联运行。掌握变压器原理及额定值，单相变压器运行原理及特性是本篇的核心内容，理解磁动势的平衡关系和电动势的平衡关系、物理本质以及电抗参数的物理意义，掌握基本方程、等效电路、理解相量图，掌握参数的测定及标么值的计算方法。掌握变压器电压变化率，变压器的效率。掌握三相变压器磁路结构特点及三相变压器的连接组别，并用位形图判定。掌握变压器的并联运行的条件，理解短路阻抗对负荷分配的影响。对变压器的主要结构部件的作用作一般了解。了解磁路和线圈连接方式对空载电动势波形的影响，了解芯式及组式变压器对电势波形影响的情况。3/4教学重点：绕组折算、标幺值计算、等效电路、空载和短路实验方法及测量结果的分析；三相变压器连接组。教学难点：变压器原副边电压的相位关系、三相变压器连接组。.三相感应电动机（学时）主要内容：三相感应电动机的结构、运行原理，电枢绕组的结构及构成原理。三相绕组建立的磁动势及产生的感应电动势。三相异步电机的运动分析、功率和转矩、参数测定方法。理解三相异步电动机的旋转原理，重点叙述转差率的物理概念，了解绕组绕制方法。理解基波电动势、磁动势的公式。重点定性叙述单相脉动磁动势及三相旋转磁动势的性质，异步电动机的电动势、磁动势、功率和转矩平衡关系以及等效电路。掌握附加电阻（－）的物理意义，掌握电磁功率及转矩平衡方程。理解异步机参数的测定方法。简要叙述异步电动机的结构和额定值。了解异步机的工作特性。教学重点：转差率、绕组折算系数、等效电阻的物理意义、实验参数的测定。教学难点：三相电机绕组电动势的形成和旋转磁场。.三相感应电动机的电力拖动（学时）主要内容：三相感应电动机的机械特性，三相感应电动机的启动、制动、调速。掌握三相感应电机机械特性的一般表达式和直线表达式及其应用范围，并且能够利用其分析解决启动、制动、调速等问题。掌握三相感应电机的启动、制动、调速的方法，理解变频调速时绕线式异步机拖动的特点，理解绕线式与鼠笼式电机应用领域的不同。教学重点：三相异步电动机机械特性、三相电机的起动、制动和调速计算。教学难点：三相异步电动机制动运行过程。4/4.三相同步电机（学时）主要内容：同步电机的结构特点、同步电动机的工作原理；功角特性和有功功率的调节；无功功率调节及形曲线；同步电动机的启动。同步发电机的并网运行。同步发电机有功功率和无功功率的调节。教学重点：矩角特性；无功功率调节及形曲线。教学难点：励磁电流变化时隐极同步电机相量图的理解。.驱动和控制微电机（学时）主要内容：单相感应电动机、伺服电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、步进电机的结构，工作原理。掌握单相感应电机气隙磁动势及机械特性的特点以及启动的特点，理解启动方法。掌握交流伺服机自转的消除原理。掌握步进电机的步距角及其转速与转子齿数及拍数的关系。理解各种控制电机的运行原理。教学重点：各种控制电机的原理。教学难点：各种控制电机的结构及原理讲解。三、考核方式和要求闭卷考试，时间小时。第二部分：建议使用的教材和参考书目.推荐使用教材：《电机与拖动基础》林瑞光编著浙江大学出版社.参考书目：《电机与拖动基础》顾绳谷主编合肥工业大学出版社《电机及拖动》许晓峰高等教育出版社《电机原理》严震池赵君有编《电机学》冯欣南《电机学》谢明琛张广溢