创建工艺对象电子教案 电机拖动与调速技术(第2版)

电机及拖动基础第二版下册教学设计1. 教学目的•了解电动机的基本原理和分类；•理解电动机的运行特性与选型；•掌握电机的故障分析和维修方法；•学习运用PLC控制电动机；•掌握变频器控制电动机的原理和应用；•学习并了解电动机在现代工业生产中的应用。

2. 教学内容2.1 电动机的基本原理和分类1.电机的定义2.电动机发展概述3.电动机分类4.电动机运行基本原理5.感应电动机工作原理6.直流电动机工作原理2.2 电动机的运行特性与选型1.电动机运行特性2.电动机选型方法3.如何选择电机的功率和转速4.温度对电动机的影响2.3 电机的故障分析和维修方法1.电机故障的分类2.电机故障的预防和排除3.电机的保养和维修2.4 PLC控制电动机1.PLC基础原理2.PLC控制电动机的实现方法3.控制电机的程控软件2.5 变频器控制电动机1.变频器的基本原理和选型2.变频器工作原理和调试方法3.变频器在电动机控制方面的应用2.6 电动机在现代工业生产中的应用1.电动机在机床和随手机械上的应用2.电动机在输送机械上的应用3.电机在农机上的应用4.电动汽车和工业机器人中的应用3. 教学方法本课程采用理论教学和实践操作相结合的教学方法。

教学进程中注意以下几点：1.家庭作业：每个学生应在课堂后讲解新知识所学内容，并预订课文的知识面的评估考试；2.课外自学：呈现相关学科的继续研究材料；3.小组个人讨论：小组小结——学生们自己整理资料；4. 评价措施1.个人学生的知识面的评估考试；2.群体课程的交流和评价；3.课程反馈调查。

5. 教学设备和场地要求1.电脑和投影仪；2.实验室设备和工具。

6. 教学进度教学内容学时数电动机的基本原理和分类 2电动机的运行特性与选型 2电机的故障分析和维修方法 2PLC控制电动机 2变频器控制电动机 2电动机在现代工业生产中的应用 27. 结束语本教学设计以电动机及拖动基础为主题，立足于传授实用性和科学性。

任务二直流电动机的调速运行教学设计直流电动机、多媒体课件等。

教具任务一直流电动机的调速运行◎规微曲目雌的盍一屈用预习这一局部重点了解以下内容:＞直流电动机调速的应用：・复习直流电机的机械特性的知识；预习直流电动机调速的概念；调速的方法;・直流电机机调速的方法；直流电机机调速的方法意义。

•相关信息。

＞目前的开展方向。

内容引入最早的直流电机调速控制是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速，这种方法虽然简单易行，价格低廉，但是效率低机械特性软，不能实现宽范围的平滑调速；20世纪三十年代末，出现了旋转变流组调速系统，在制动平滑性和节能提高效率方面取得了很大的改善，但是设备体积大不易维修；之后出现的出现汞弧变流器调速技术，使调速性能指标又进一步提高，但是维修还是不太方便，而水银蒸汽又会对维护人员会造成一定的危害；1957年世界上出现了第一只晶闸管，从20世纪80年代中后期起，以晶闸管整流装置取代了以往的直流发电机电动机组及水银整流装置，使直流电气传动完成一次大的跃进。

同时，控制电路也实现了高度集成化、小型化、高可靠性及低本钱。

以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大，直流调速技术不断开展。

每次技术的进步都能带来科技的腾飞，现在随着微型计算机、超大规模集成电路、新型电子电力开关器件和新型传感器的出现，以及自动控制理论、电力电子技术、计算机控制技术的深入开展，直流电动机控制也装置不断向前开展。

微机的应用使直流电气传动控制系统趋向于数字化、智能化，极大地推动了电气传动的开展。

我们要树立远大目标，培养严谨认真的科学精神，求真务实、探索创新、为科技强国，科技兴国贡献自己的力量。

教学内容任务准备一.他励直流电动机的调速指标概述二.他励直流电动机的调速方法任务实施实训模块1 他励直流电动机串联电阻调速实训模块2他励直流电动机调节电压调速实训模块3他励直流电动机弱磁调速任务小结任务检测教学目标教学目的：掌握他励直流电动机常用的调速方法；能够根据图纸对直流电动机的调速电路进行连接。

任务一三相异步电动机的通电运行与测试教学设计任务一三相异步电动机的通电运行与测试 预习这一局部重点了解以下内容:＞复习电工基础知识：• 磁动势的概念；感应电动势的概念；• 变压器的等效电路的知识；有功功率、无功功率的概念。

＞复习电工测量知识电压表、电流表的使用；• 功率表、功率因数表的使用。

内容引入匠是指那些有专长的工艺匠人，他们练就一门娴熟的手艺需要长期的专注和 付出，但“工匠精神”不是工匠们独有的品质，而是在各行各业无不存在：飞机 制造工人胡双钱一把铿刀一握36年，练出了 “金属雕花”的过人本领，这是制 造工人的“工匠精神”；骨科医生梁益建妙手挽救患者生命，仁心募集医疗善款， 站上医学与医德的巅峰，这是医务工作者的“工匠精神”；河北教授李保国几十 年如一日扎根太行山区，先后完成山区开发研究成果28项，培育出多个全国知 名品牌，这是科研工作者的“工匠精神”……从本质上讲，“工匠精神”是一种 职业精神，其内涵包括爱岗敬业、精益求精、持之以恒和开拓创新，一言以蔽之 就是执着地把事情做到完美。

教学内容任务准备一、三相异步电动机的特点二、三相异步也动机的磁动势与感应电动势三.三相异步电动机的等效电路与相量图任务实施实训模块1三相异步电动机功率的计算与测量区湖畿励周溺逋携战领为能导实训模块2 三相异步电动机的运行机械特性任务小结任务检测教学目标教学目的：理解三相异步电动机的运行原理、相关参数测试，理解三相异步电动机的机械特性，掌握相关参数的测量、计算方法。

教学要求：理解三相异步电动机的运行原理。

能对实际的三相异步电动机进行通电运行、相关参数测试，使学生进一步理解三相异步电动机的机械特性，掌握相关参数的测量、计算方法，进而学会对三相异步电动机运行情况的分析。

教学重点及难点教学重点：三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡方程；相异步电动机的机械特性。

教学难点：三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡方程。

解决方法：课堂教学结合功率流程图的分析、现场演示、课堂体验综合讲解。

电机与拖动基础第一章电机的基本原理 (1)第二章电力拖动系统的动力学基础 (6)第三章直流电机原理 (12)第四章直流电机拖动基础 (14)第五章变压器 (29)第六章交流电机的旋转磁场理论 (43)第七章异步电机原理 (44)第八章同步电机原理 (51)第九章交流电机拖动基础 (61)第十章电力拖动系统电动机的选择 (73)第一章 电机的基本原理1-1 请说明电与磁存在哪些基本关系，并列出其基本物理规律与数学公式。

答：电与磁存在三个基本关系，分别是（1）电磁感应定律：如果在闭合磁路中磁通随时间而变化，那么将在线圈中感应出电动势。

感应电动势的大小与磁通的变化率成正比，即tΦN e d d -= 感应电动势的方向由右手螺旋定则确定，式中的负号表示感应电动势试图阻止闭合磁路中磁通的变化。

（2）导体在磁场中的感应电动势：如果磁场固定不变，而让导体在磁场中运动，这时相对于导体来说，磁场仍是变化的，同样会在导体中产生感应电动势。

这种导体在磁场中运动产生的感应电动势的大小由下式给出Blv e =而感应电动势的方向由右手定则确定。

（3）载流导体在磁场中的电磁力：如果在固定磁场中放置一个通有电流的导体，则会在载流导体上产生一个电磁力。

载流导体受力的大小与导体在磁场中的位置有关，当导体与磁力线方向垂直时，所受的力最大，这时电磁力F 与磁通密度B 、导体长度l以及通电电流i 成正比，即Bli F =电磁力的方向可由左手定则确定。

1-2 通过电路与磁路的比较，总结两者之间哪些物理量具有相似的对应关系（如电阻与磁阻），请列表说明。

答：磁路是指在电工设备中，用磁性材料做成一定形状的铁心，铁心的磁导率比其他物质的磁导率高得多，铁心线圈中的电流所产生的磁通绝大部分将经过铁心闭合，这种人为造成的磁通闭合路径就称为磁路。

而电路是由金属导线和电气或电子部件组成的导电回路，也可以说电路是电流所流经的路径。

磁路与电路之间有许多相似性，两者所遵循的基本定律相似，即KCL：在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束；KVL：在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律；另外，磁路与电路都有各自的欧姆定律。

电机与拖动第二册课程设计1. 课程介绍本课程旨在通过设计一个小型电动车的方式来学习电机和拖动系统的相关知识。

在课程中，学生将掌握以下内容：1.电机的基本工作原理和参数；2.如何选择适合的电机；3.不同种类的电机的应用场景；4.拖动系统的基本工作原理和参数；5.如何设计一个有效的拖动系统；6.如何进行组装和调试。

2. 课程目标1.掌握电机的基本工作原理和参数；2.能够根据不同应用场景选择适合的电机；3.熟悉拖动系统的基本工作原理和参数；4.能够设计一个有效的拖动系统；5.能够进行组装和调试。

3. 课程内容3.1 电机3.1.1 电机的基本工作原理和参数•电机的基本原理•电机的性能参数•如何选择适合的电机3.1.2 四种常见电机的应用场景•直流电机•交流电机•步进电机•无刷电机3.2 拖动系统3.2.1 拖动系统的基本工作原理和参数•车轮和驱动方式•差速器的作用和种类•齿轮箱的作用和种类3.2.2 设计一个有效的拖动系统•确定拖动系统的需求•计算和选择拖动系统相关参数•设计拖动系统3.2.3 组装和调试•组装拖动系统•调试拖动系统4. 课程实践本课程的核心实践环节是设计和制作一个小型电动车。

在实践环节中，学生将会深入了解和掌握本课程中所学的电机和拖动系统的知识，并将其应用到实际项目中。

具体实践计划如下：•第1周：学习电机和拖动系统的基本知识；•第2周：根据项目要求选择和计算适合的电机和拖动系统；•第3-4周：设计并组装电动车；•第5-6周：进行调试和优化；•第7-8周：展示和总结。

5. 评估方式本课程的评估方式主要包括以下环节：•课堂参与度（10%）：学生需要认真听讲、积极参与课堂讨论；•实践报告（40%）：学生需要撰写一个完整的实践报告，详细描述电动车的设计、制作、优化过程以及实现的效果；•实践成果展示（50%）：学生需要在课程结束时对电动车进行展示，并向全班同学演示其性能。

6. 参考资料1.Electric Motors and Control Systems by Frank D. Petruzella2.Control of Electrical Drives by Werner Leonhard3.Electric Vehicle Technology Explned by James Larminie andJohn Lowry7. 结语本课程旨在帮助学生掌握电机和拖动系统的基本知识，并能够将其实际应用到项目当中。

电机与电力拖动第二版教学设计简介本教学设计主要是面向电机与电力拖动课程的第二版，主要包含了课程的教学大纲、教学内容、教学方法、实验及考核方式等方面的内容。

教学大纲本教学大纲主要包括以下几个方面：1.电动机基础知识2.电动机控制方法3.电动机的选型原则4.电动机的运转特性5.电力拖动系统基础知识6.电力拖动系统控制方法7.电力拖动系统的故障排除方法教学内容本课程的教学主要涵盖以下内容：1. 电动机基础知识•电动机基本原理•电动机分类•电动机构造与性能•电动机的运行特性2. 电动机控制方法•直流电机控制•三相感应电机控制•交流伺服电机控制3. 电动机的选型原则•功率计算•电动机效率计算•热平衡计算•负载特性计算4. 电动机的运转特性•调速机构•电机转矩特性曲线•电机功率特性曲线•负载变化时电机的运行特性变化5. 电力拖动系统基础知识•电力拖动系统结构与特点•电力拖动系统的控制原理•电力拖动系统的常用元器件介绍6. 电力拖动系统控制方法•单电机控制•多电机控制7. 电力拖动系统的故障排除方法•故障分析与排查流程•常见故障诊断方法教学方式本课程的教学主要采用以下方式：1.理论课讲授2.电机选型计算作业3.电机运转规律模拟实验4.电力拖动实验5.复习及考试实验内容本课程实验主要包括以下几个方面：1.电机选型计算实验2.电机运转规律模拟实验3.电力拖动实验考核方式本课程的考核主要采用以下方式：1.电机选型计算作业成绩2.电机运转规律模拟实验成绩3.电力拖动实验成绩4.期末测试成绩总结本教学设计主要是面向电机与电力拖动课程的第二版，通过对电动机基础知识、电动机控制方法、电动机的选型原则、电动机的运转特性、电力拖动系统基础知识、电力拖动系统控制方法以及电力拖动系统的故障排除方法进行深入分析和讨论，旨在提高学生对电机与电力拖动领域的认知和进一步学习深度。

通过各种方式的教学和考核，确保学生掌握此领域的核心知识和实践技能。

电机拖动与控制第二版课程设计一、课程背景《电机拖动与控制》是电气工程及其相关专业的一门重要课程，其内容涵盖了电机的拖动方式及控制方法、电气控制系统的设计、模拟与仿真等方面。

通过本课程的学习，可以使学生掌握电机的基本结构、动态特性和应用技术，进而具备一定的电机拖动和控制实践能力，为今后的工作和研究打下坚实的基础。

为了更好地促进学生的实际动手能力提升，本次课程设计针对电机拖动和控制的应用场景，要求学生能够从电路设计到软件编程全流程进行深入探究，实现对电机的控制，并取得一定的成效。

二、课程要求2.1 设计目标本次课程设计旨在通过学生对电机拖动和控制的全流程进行深入探究，使学生能够熟练掌握电路设计、软件编程、仿真等实践内容，具备独立进行电机控制系统设计、仿真、优化调节等工作的能力。

2.2 设计内容本次课程设计要求学生完成一个具备实用价值的电机控制系统，其主要内容包括：1.电路设计：实现基于电机驱动的电路设计，包括电机驱动器、电源及控制电路。

2.软件编程：通过编写具有实际意义的程序，实现对电机控制系统的控制、仿真和调试等工作。

3.实验验证：利用各种实验手段，对电机控制系统的设计方案进行检验、实验验证。

2.3 设计流程1.组建小组：学生自主组成三到五人小组，均衡分工，共同协作完成项目。

2.项目调研：小组成员分工调研电机控制系统，确定设计方案及实施步骤。

3.电路设计：小组成员根据设计方案，进行电路设计和调试，包括电机驱动电路以及相关控制电路设计。

4.软件编程：小组成员通过学习编程软件，结合电机控制系统的实际需求，编写相应的程序，实现控制系统的控制、仿真和调试等工作。

5.实验验证：小组成员利用各种实验手段，对电机控制系统的设计方案进行检验、实验验证，并不断进行优化调节。

6.成果总结：小组成员通过撰写项目报告、口头答辩等形式，总结分析教学过程中的问题，展示项目成果，并就相关问题进行交流和讨论。

三、参考教材本次课程设计所需参考教材如下：1.王冬梅，电机拖动与控制，第2版，北京：清华大学出版社，2007年9月。

电机及拖动第二版教学设计
教学目标
本课程旨在介绍电机及拖动系统方面的基础知识，包括电机类型、拖动系统的构成、控制及优化方法等。

在完成课程后，学生应能够：
1.掌握不同类型电机的结构及工作原理；
2.了解拖动系统的组成，包括传动、传动比、减速器、传感
器等；
3.能够设计和优化简单的电机控制及拖动系统。

教学内容
1. 电机类型及工作原理
1.直流电机工作原理；
2.同步电机工作原理；
3.感应电机工作原理。

2. 拖动系统
1.拖动系统的构成；
2.传动比及减速器的作用；
3.传感器的应用及作用。

1。

3提交数据和报告电子教案电机拖动与调速技术指导思想：本节课主要从电机拖动与调速技术的基本原理、分类、特点和应用等方面进行讲解，通过学习，使学生能够了解电机拖动和调速技术在实际工程中的应用。

教学目标：1.了解电机拖动技术的基本原理和分类。

2.了解电机调速技术的基本原理和分类。

3.了解电机拖动与调速技术在实际工程中的应用。

4.培养学生分析和解决问题的能力。

教学重难点：电机拖动技术的分类和特点。

电机调速技术的分类和特点。

教学准备：1.多媒体课件。

2.实物电机模型。

教学过程：一、导入（5分钟）通过引入一个关于电机拖动的实例，激发学生对本节课主题的兴趣。

二、讲解电机拖动技术（20分钟）1.电机拖动技术的基本原理和分类。

2.不同类型电机的拖动技术特点。

3.电机拖动技术的应用领域。

三、讲解电机调速技术（20分钟）1.电机调速技术的基本原理和分类。

2.不同类型电机的调速技术特点。

3.电机调速技术的应用领域。

四、案例分析（15分钟）通过给出一个实际工程案例，让学生分析该工程中可能用到的电机拖动和调速技术，并讨论其优缺点。

五、讲解电机拖动与调速技术的发展趋势（10分钟）通过介绍目前电机拖动与调速技术的最新发展，让学生了解电机拖动与调速技术的未来发展趋势。

六、总结与展望（5分钟）总结本节课的内容，并展望电机拖动与调速技术在未来的应用前景。

教学辅助：在课堂上使用多媒体课件进行讲解，并使用实物电机模型进行演示。

教学反思：通过本节课的讲解，学生对电机拖动和调速技术有了初步的了解，并能够应用到实际工程中。

但考虑到学生的实际水平，本节课内容还可以进一步深入，可以增加一些案例分析和实际操作环节，以提高学生的实际应用能力。