09电气《电机与电气控制技术》理论教学大纲

明达职业技术学院教学大纲课程名称：电机与电气控制技术工资适用专业：电气自动化专业开课单位：机电工程系总学时数：78一、课程的性质和任务：本课程是一门综合性的专业必修课。本课程是根据教学改革方案的要求，将原《电机原理》、《电力拖动基础》和《工厂电气控制设备》等三门课程进行有机整合而成。全书以交、直流电动机为驱动装置、低电器为控制、保护元件，组成生产机械的电力拖动和电气控制系统。其中以三相异步电动机的拖动和控制为重点，以电气控制基本环节为主线，阐述了电力拖动技术、常用设备电气控制技术和电气控制系统设计等的基本知识。本课程除课堂教学外，还有实验、现场教学、电气控制实训、课程设计等实践性教学环节。使学员不仅掌握电气工程及自动化专业必备的基本理论知识，而且还具有较好的安装、调试、排除故障与初步设计的能力。全书以培养高级应用型人材为目标，以技能培养和工程应用能力的培养为出发点，突出实际应用。着力培养学员分析问题，解决问题的能力，使其成为社会上有用的高级应用型人才。二、课程的内容和要求：第一章直流电机课程内容1．直流电机的基本原理与结构2．直流电动机的电磁转矩和电枢电动势3．他励直流电动机的运行原理与机械特性4．他励直流电动机的起动和反转5．他励直流电动机的制动6．他励直流电动机的调速教学要求1．掌握电磁感应定律和电磁力定律的内容2．掌握直流电机的基本结构3．掌握直流发电机、直流电动机的工作原理4．熟悉直流电机中换向器、电刷的作用25．了解直流电机的名牌参数、额定值及主要产品系列6．掌握直流电动机中电磁转矩、电枢电动势的含义7．掌握他励直流电动机三个基本方程式的内容8．掌握他励直流电动机机械平衡方程式的内容及作用9．掌握他励直流电动机人为机械特性曲线的获得方法和特点10．掌握他励直流电动机的起动要求、起动方法及其性能11．掌握他励直流电动机反转的两种方法12．掌握能耗制动、电枢反接制动的方法及制动原理13．了解倒拉反接制动、发电回馈制动的方法14．掌握降低电压速的物理过程及其特点15．熟悉改变电枢电路串联电阻调速的过程及其特点16．熟悉减弱磁通调速的过程及其特点教学重点1．直流发电机和电动机的工作原理2．他励直流电动机的运行原理及机械特性分析3．他励直流电动机的起动与反转分析4．他励直流电动机的制动分析5．他励直流电动机的调速分析教学难点1．他励直流电动机的机械特性分析2．他励直流电动机的起动、制动和调速分析第二章变压器课程内容1．变压器的基本工作原理和结构2．单相变压器的空载、负载运行3．三相变压器4．其它用途的变压器教学要求１．掌握变压器的基本工作原理、结构、用途分类２．掌握电力变压器的基本结构、额定值及主要系列３．理解变压器空载运行时的电动势平衡议程式和电压比４．理解变压器负载运行时的基本方程式５．掌握变压器的变电压、变电流、变阻抗作用６．掌握变压器的运行特性和效率特性７．熟悉变压器的磁路和电路系统８．掌握变三相压器的绕组的联结法及联结组别的定义和表示方法９．掌握三相变压器并联运行的概念及条件10．掌握自耦变压器的工作原理及其特点11．掌握电压互感器和电流互感器的作用、工作原理及使用时的注意事项教学重点1．变压器的基本工作原理32．变压器负载运行时的基本方程式3．变压器的变电压、变电流、变阻抗作用4．三相变压器的联结法和联结组分析5．自耦变压器的工作原理及其特点教学难点1．单向变压器的负载运行分析2．三相变压器的联结法和联结组分析第三章相异步电动机课程内容1．三相异步电动机的结构和工作原理2．三相异步电动机的空载运行3．三相异步电动机的负载运行4．三相异步电动机的工作特性5．三相异步电动机的电磁转矩特性6．三相异步电动机的机械特性7．电力拖动基本知识8．三相异步电动机的起动9．三相异步电动机的制动10．三相异步电动机的调速11．单相异步电动机教学要求1．掌握三相异步电动机的基本工作原理、结构分类2．掌握三相异步电动机的转差率S3．掌握改变转子旋转方向的方法4．了解三相异步电动机的铭牌、额定值和主要系列5．掌握空载运行时的电压平衡方程式6．理解转子各物理量与S的关系7．掌握负载运行时的基本方程式8．熟悉异步电动机的各种工作特性的物理意义9．掌握电磁转矩的物理表达式、参数表达式及实用表达式10．掌握三相异步电动机的机械特性曲线、特点和特殊点11．掌握人为机械特性曲线、特点12．熟悉单轴电力拖动系统运动方程式及方程式中各转矩正方向的确定13．熟悉电力拖动系统的负载与负载转矩特性14．掌握三相笼型电动机的各种起动方法及其优缺点15．掌握三相绕线转子型异步电动机的起动方法16．掌握反接制动、能耗制动的方法及制动原理17．了解倒拉反接制动、回馈制动的方法及制动过程18．掌握三相异步电动机的三种调速方法及其优缺点19．了解单相异步电动机的结构特点及工作原理20．掌握单相异步电动机的起动方法及调速方法4教学重点：1．三相异步电动机的结构和工作原理2．三相异步电动机的负载运行分析3．三相异步电动机的电磁转矩特性与机械特性分析4．电力拖动系统的负载与负载负载矩特性分析5．三相异步电动机的起动5．三相异步电动机的制动6．三相异步电动机的调速教学难点1．三相异步电动机的旋转磁场及转子转动的原理分析2．三相异步电动机的电磁转矩特性与机械特性的分析3．三相绕线转子异步电动机转子串电阻与串接频敏变阻器起动的分析4．三相异步电动机反接制动和能耗制动的分析5．三相异步电动机的调速分析第四章特种电机课程内容1．控制电机概述2．伺服电动机3．测速发电机4．步进电动机教学要求1．了解控制电机的定义、功用及与普通电机的区别2．熟悉直流伺服电动机的结构、控制原理及用途3．熟悉交流伺服电动机的结构、工作原理及消除“自转”的方法4．熟悉交流伺服电动机的控制方式5．熟悉交流伺服电动机测温仪表中的应用6．熟悉直流测速发电机的测速原理及输出特性7．熟悉交流测速发电机的测速原理及实际输出特性8．了解直流测速发电机在恒速控制系统中的应用9．了解三相反应式步进电动机的结构10．了解单三拍控制电动机的工作原理11．了解六拍和双三拍控制方式的内容12．了解步距离θ的定义13．了解步进电机在线切割机床中的应用教学重点1．伺服电动机的工作原理2．测速发电机的工作原理教学难点1．交流伺服电动机自转现象的消除5第五章常用低压电器课程内容1．概述2．常用低压电器的基本问题3．电磁式接触器4．电磁式电压、电流继电器5．时间继电器6．热继电器7．温度继电器与速度继电器8．熔断器掌握熔断器的掌握9．刀开关与低压断路器10．主令电器教学要求1．熟悉常用低压电器的分类方法2．了解常用低压电器的应用3．了解常用低压电器额定工作制与正常工作条件4．熟悉电磁机构的结构形式、工作特性及输入输出特性5．熟悉触头系统的的接触形式、工作特性及输入输出特性6．熟悉电弧的产生和常用的灭弧方法7．掌握交流、直流接触器、切换电容接触器的结构、工作原理、用途和使用方法、型号及主要产品系列8．熟悉过电压、欠电压、过电流、欠电流继电器及中间继电器的基本结构、工作原理、特性、主要技术参数用途、型号含义、使用方法和主要产品系列9．了解电磁式、空气阻尼式、电动机式与电子式时间继电器的结构、工作原理、使用方法及典型产品10．掌握热继电器的结构、工作原理、功能、使用方法及典型产品11．了解温度继电器和速度继电器的结构、工作原理和功用12．掌握刀开关、组合开关、负荷开关的用途、型号含义及选用方法13．掌握低压断路器的结构、工作原理、保护特性、型号含义、典型产品及选用方法14．熟悉模数化小型断路器的结构、用途、功能、及典型产品教学重点1．电磁机构的结构形式、工作特性及输入输出特性2．交流、直流接触器的结构工作原理用途和使用方法3．电磁式电压、电流继电器和时间继电器的工作原理和保护特性4．热继电器的结构、工作原理和功用5．低压断路器的结构、工作原理和保护特性第六章继电器-接触器控制电路基本环节课程内容1．电气控制系统图2．电气控制电路基本控制规律63．三相异步电动机的起动控制4．三相异步电动机的制动控制5．三相异步电动机的调速控制6．直流电动机的电气控制7．电动机的保护教学要求：1．熟悉了解用最新国家标准来表示的常用电气图形符号、文字符号和接线端标记2．能看懂一般的电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图3．掌握绘制电气原理图、元器件布置图及电气安装接线图的基本原则4．掌握自锁与互锁控制方法5．掌握点动与连续运转的控制和多地联锁控制6．掌握顺序联锁控制和自动循环控制7．掌握星形—三角形减压起动控制电路和自耦变压器起动控制电路8．掌握三相绕线转子电动机转子回路串电阻、串接频敏变阻器起动控制电路9．掌握电流反接制动控制电路10．掌握能耗制动控制电路11．了解机械制动控制电路12．熟悉三相笼型异步电动机变极调速控制13．掌握直流电动机单向旋转起动电路14．掌握直流电动机可逆运转起动电路15．掌握直流电动机单向旋转串电阻起动、能耗制动电路16．掌握直流电动机可逆旋转反接制动电路17．掌握直流电动机调速控制电路18．掌握电动机的各种保护方法教学重点：1．绘制电气原理图的基本原则及接触器、继电器等触头位置的检索2．自锁与互锁、顺序联锁控制及自动循环控制电路3．星形—三角形、自耦变压器起动控制电路4．三相绕线转子电动机转子回路串电阻、串接频敏变阻器起动控制电路5．电动机单向运行反接制动控制电路6．电动机能耗控制电路7．双速异步电动机的控制电路8．直流电动机调速控制教学难点1．自锁、机械互锁与电气互锁、双重互锁电路2．由时间继电器、速度继电器控制的顺序起动联锁控制电路3．自动循环控制电路4．三相异步电动机可逆运行反接制动控制电路5．直流电动机可逆旋转反接制动电路第七章典型设备的电气控制7课程内容：1．电气控制设计的原则和内容2．电力拖动方案的确定和电动机的选择3．电气控制电路设计的一般要求4．电气控制电路设计的方法与步骤5．常用控制电器的选择6．电气控制的施工设计施工教学要求1．了解电气控制设计的基本内容及设计原则2．熟悉电力拖动方案及电动机的选择方法3．掌握电气控制电路设计的一般要求4．熟悉分析设计法的基本方法5．掌握接触器、继电器、热继电器、时间继电器、熔断器、刀开关、低压断路器、控制变压器、主令电器等常用电器的选择方法6．了解电气施工设计的内容及方法7．了解电气控制柜内外的配线施工方法及导线截面积的选用方法教学重点1．控制电路设计的一般要求2．分析设计法的基本方法3．常用低压电器的选用方法4．导线截面积的选用三、作业及课外练习根据理论教学内容适量布置课外作业，本学期不少于5次四、教材与参考书：1．《电机传动控制》邓星钟华中科技大学出版社2001年3月2．《电机拖动与控制》张勇机械工业出版社2001年8月3．《电机与电气控制》徐建俊清华大学出版社2004年2月4．《工厂电气控制技术》熊幸明清华大学出版社2005年10月五、考核方法：（一）理论、基础实践1．作业及课堂提问6％2．现场教学、实验、实训24％3．考试（期中、期末闭卷考试）70％（二）课程设计、毕业实习及毕业设计等8六、计划学时与章次内容：章次内容理论学时实践学时总计学时第一章直流电动机6814第二章变压器44第三章三相异步电动机101010第四章特种电机448第五章常用低压电器22第六章继电器-接触器控制电路基本环节121224第七章电气控制电路设计22第八章复习考试224合计423678执笔人：杨云辉审核人：专业负责人：制定时间：2011年9月10日