电机学课设

关于电机学的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电机的基本概念，掌握电机的工作原理；2. 学习并掌握不同类型电机的特点、结构及应用场景；3. 了解电机与电源、负载之间的关系，掌握基本的电机选型方法。

技能目标：1. 能够分析电机电路，并进行简单的电机控制；2. 学会使用相关工具和仪器对电机进行检测和调试；3. 能够运用所学知识解决实际电机应用中的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电机学学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，关注电机在节能环保方面的应用。

课程性质：电机学课程旨在让学生掌握电机的基本理论、技能和应用，培养实际操作和解决问题的能力。

学生特点：本课程面向高中年级学生，他们在物理、数学等领域已有一定基础，具备初步的分析和解决问题的能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，将课程目标分解为具体的学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和创新思维能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面发展。

二、教学内容1. 电机的基本概念与分类：介绍电机的基础知识，包括电机的工作原理、类型及特点。

关联课本第一章内容。

- 交流电机- 直流电机- 步进电机- 无刷电机2. 电机结构与原理：分析各类电机的结构组成、工作原理及性能。

关联课本第二章内容。

- 电机磁路- 电机的电路模型- 电机的转矩与效率3. 电机控制技术：学习电机控制的基本原理和电路，掌握常见的电机控制方法。

关联课本第三章内容。

- 电机启动、制动与调速- 电机驱动电路- 电机控制策略4. 电机选型与应用：介绍电机选型原则，分析不同应用场景下的电机选型实例。

关联课本第四章内容。

- 电机与负载匹配- 电机选型依据- 电机应用案例分析5. 电机检测与维护：学习电机检测方法、维护技巧，提高实际操作能力。

关联课本第五章内容。

《电机学》课程设计单绕组变极双速异步电机学院电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化班级学号U*********姓名日期2014年2月20日成绩指导教师周理兵电机学课程设计任务书（201107班-周理兵组19位同学用）2014.1.10课题：单绕组变极双速三相交流绕组设计说明：一台三相鼠笼型交流异步电动机，定子一套绕组，若采用绕组（引出线）改接变极调速实现双速运行，则称为单绕组变极双速交流绕组。

任务要求：（1）定子48槽，4/8极，采用双层叠绕组，支路数、相带和节距自选；（2）绕组引出线6根；（3）画出两种极数下对应的槽电势星型图和三相绕组联接图；（4）根据所选节距和绕组方案，分析两种极对数下气隙基波磁密关系；（5）计算两种情况下相应的绕组系数，并分析谐波情况。

***每位同学必须独立完成设计和提交报告；设计报告必须在下学期开学第一周五下午5点钟之前交到电机楼202；若设计报告出现雷同（含部分雷同），则相互雷同的同学均取消成绩目录【题目分析】 (1)【变级原理】 (1)【接线方式】 (2)【绘制槽电动势星型图】 (3)【分相】 (4)【节距的分析与确定】 (4)【绘制绕组展开图】 (5)【分析气隙基波磁密】 (8)【绕组系数与谐波分析】 (9)【小结】 (9)【题目分析】三相鼠笼型交流异步电动机，转子是鼠笼型，其相数、极对数自动与定子保持一致，异步电动机的转差率s =n 1−n n 1，又因为s 很小，这样n ≈n 1＝60f 1p。

由此可见，当极对数改变后，异步电动机的转速会发生改变。

【变级原理】参见课本《电机学（第三版）》中P262-P263有如下的变极原理。

如图1.1有一个四级电机的A 像绕组示意图，在如图的电流方向a1→x1→a2→x2下，它产生了磁动势基波级数2p=4。

如图1.2 改接，即a1与x2连接作为首端A ，x1与a2相连接，作为末端X ，则它产生的磁动势基波极数2p=2，这样就实现了单绕组变极。

电机学课课程设计题目一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电机的基本原理、结构、类型及运行特性，学会电机的设计、选择、安装、维护和故障处理方法，培养学生具备电机方面的实际工作能力。

知识目标：了解电机的基本概念、分类、结构及工作原理；掌握电机的运行特性、参数计算及选型依据；熟悉电机的设计、安装、维护及故障处理方法。

技能目标：能够分析电机的运行状况，进行参数计算和选型；具备电机安装、调试和维护的基本技能；掌握电机故障诊断和处理的方法。

情感态度价值观目标：培养学生对电机行业的兴趣和热情，提高学生对电机技术的认识，使学生树立正确的职业观和价值观。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括电机的基本原理、结构、类型及运行特性，电机的设计、选择、安装、维护和故障处理方法。

1.电机的基本原理、结构、类型及运行特性：介绍电机的工作原理、各种电机的结构特点、分类及运行特性。

2.电机的设计、选择、安装、维护和故障处理方法：讲解电机的设计原则、选型依据、安装要求、维护方法和故障诊断与处理技巧。

三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过讲解电机的基本原理、结构、类型及运行特性，使学生掌握电机的基本知识。

2.讨论法：学生针对电机的设计、选择、安装、维护和故障处理方法进行讨论，提高学生的实际工作能力。

3.案例分析法：分析典型电机故障案例，使学生学会电机故障诊断与处理的方法。

4.实验法：安排学生进行电机实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

1.教材：选用权威、实用的电机教材，为学生提供系统、全面的知识体系。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，增强课堂教学的趣味性和生动性。

4.实验设备：配置完善的电机实验设备，为学生提供实践操作的机会。

电机学与电力拖动基础课程设计1. 课程简介本课程是一门涉及电机学和电力拖动基础理论的课程设计，重点介绍电机学的基本概念和定理，以及电力拖动的基本原理和应用，同时也将探讨电机控制的基本方法。

该课程适用于电气工程、机械工程、能源工程和自动化等相关专业的本科生和研究生。

2. 课程目标本课程旨在使学生掌握电机学和电力拖动的基本知识和技能，深入了解电力拖动控制的基本思想和实现方法，培养学生的工程实践能力。

3. 课程内容3.1 电机学基础理论•电机结构和分类•电机电路及其等效电路•电机转矩方程和动态方程•电机效率和功率因数•电机的启动和制动控制3.2 交流电机的基本原理•交流电机的三相定子电动势和磁动势•交流电机的旋转磁场和转速•交流电机的定子和转子电路•交流电机的绕组相位序列和相序态•交流电机的转速控制3.3 直流电机的基本原理•直流电机的励磁和电枢电路•直流电机的电磁转矩和机械转矩•直流电机的调速和制动控制•直流电机的串、并联、混合极连接及特性3.4 电力拖动的控制•电力拖动的基本概念和分类•电力拖动的传动系统和控制系统•电力拖动的控制模型和控制器•电力拖动的常用控制策略4. 课程设计4.1 设计要求学生将要完成的课程设计要求他们基于课程中所学的理论知识，自行选择一种电机和其相关的驱动电路，并进行设计和实现，对电机控制系统进行建模和仿真，最终实现电机的速度控制。

学生需要准确描述设计、仿真和实验结果，进行数据分析和结果讨论，得出结论并汇报。

4.2 设计内容学生将要完成的设计包括以下内容：4.2.1 电机选型和参数计算学生需要通过相关资料和样本电机实验数据，选择一台合适的电机及其参数，对这个电机进行建模和仿真，以保证整个系统的安全稳定运行。

4.2.2 驱动电路设计学生需要设计和实现一个合适的驱动电路，以给电机提供一个合适的电压、电流和功率，使其可以满足一定的加速度和转速要求。

学生需要处理好电路的热问题和电磁兼容问题，保证电路的可靠性和稳定性。

电机学课程设计任务书1. 三相同步发电机定子绕组设计及电动势计算一台三相同步发电机，f = 50Hz ，n N = 1500r/min ，定子采用双层短距分布叠绕组，q = 3，y 1/τ = 8/9，每相串联匝数N = 108，Y 连接，每极基波磁通量21 1.01510Wb Φ-=⨯，磁通密度01sin(21)21B ννθν∞==++∑。

（1） 计算绕组基本参数，画出槽电动势星形图、绕组展开图；（2） 求导体电动势瞬时值、线圈电动势瞬时值表达式，编程画出相应的电动势曲线；（3） 编程计算基波电动势、各次谐波电动势（50次以上）、相电动势和线电动势的值，并画出谐波电动势频谱图；（4） 取不同的y 1/τ值，编程计算各次谐波（50次以上）、相电动势和线电动势的值，并画出谐波电动势频谱图，并分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组对电动势波形有何影响。

2. 三相异步电机定子绕组设计及磁动势计算三相异步电动机，P N = 40kW ，U N = 380V ，I N = 75A ，定子绕组采用△连接，双层叠绕组，4极，48槽，y 1/τ = 10/12，每槽导体数为22，a=2。

（1） 计算绕组基本参数，画出槽电动势星形图、绕组展开图；（2） 求各相脉振磁动势瞬时值、三相合成磁动势瞬时值表达式，编程画出相应的磁动势曲线；（3） 编程计算单相磁动势基波和各次谐波（50次以上）的幅值，并画出谐波磁动势频谱图；（4） 编程计算三相合成磁动势基波和各次谐波（50次以上）的幅值，并画出谐波磁动势频谱图；（5） 取不同的y 1/τ值，重复（3）和（4），并分析基波和5、7、11次谐波的绕组系数值，说明采用短距和分布绕组对磁动势波形有何影响。

3. 单相异步电动机启停、正反转、调速和制动控制系统设计 一台单相异步电动机，P N = 80W ，U N = 220V ，f N = 50Hz ，P = 2，ηN = 60%，cos φN = 0.9，n N = 1395r/min ，2相（启动绕组和工作绕组）。

电机学的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握电机的基本结构、工作原理及分类。

2. 学生能够描述并解释电机在不同应用领域的功能及作用。

3. 学生能够掌握电机的主要性能参数，并运用相关公式进行计算。

技能目标：1. 学生能够运用电机学知识，分析并解决实际电路中电机相关问题。

2. 学生能够正确使用实验仪器，进行电机性能测试，并处理实验数据。

3. 学生能够设计简单的电机控制系统，实现电机的启动、停止和调速。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电机学，培养对物理学科的热爱和兴趣，增强探究精神。

2. 学生能够认识到电机在日常生活和国家发展中的重要作用，提高社会责任感和使命感。

3. 学生通过合作学习，培养团队协作能力和沟通交流能力，形成积极向上、互帮互助的学习氛围。

课程性质：本课程为电机学基础知识课程，旨在帮助学生建立电机学的基本概念，提高解决实际问题的能力。

学生特点：初三学生具备一定的物理基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求：结合学生特点，采用讲解、实验、讨论等多种教学方法，注重理论联系实际，提高学生的知识运用能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，充分调动学生的学习积极性。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 电机的基本概念：介绍电机的定义、分类及用途，重点讲解电机在日常生活和工业中的应用。

教材章节：第一章 电机概述2. 电机的工作原理：详细讲解电机的工作原理，包括电磁感应、电磁力等基本概念。

教材章节：第二章 电机的工作原理3. 电机结构及参数：介绍电机的主要结构，如定子、转子、绕组等，以及电机的主要性能参数。

教材章节：第三章 电机结构及参数4. 电机启动、运行和调速：讲解电机的启动方法、运行特性及调速原理。

教材章节：第四章 电机启动、运行与调速5. 电机应用实例：分析电机在不同领域的应用，如家用电器、工业生产等。