电机与拖动.教学内容

电机拖动与控制-教案章节一：电机的基本概念教学目标：1. 了解电机的基本概念和分类。

2. 掌握电机的运行原理和特性。

教学内容：1. 电机的定义和作用。

2. 电机的分类：直流电机、交流电机、同步电机、异步电机。

3. 电机的运行原理：电磁感应原理、电流产生磁场的原理。

4. 电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。

教学方法：1. 讲授法：讲解电机的基本概念、分类和运行原理。

2. 案例分析法：分析不同类型电机的运行原理和特性。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对电机基本概念的理解。

2. 小组讨论：让学生分析不同类型电机的特性差异。

章节二：直流电机教学目标：1. 了解直流电机的基本结构和特点。

2. 掌握直流电机的运行原理和特性。

教学内容：1. 直流电机的基本结构：定子、转子、换向器、电刷。

3. 直流电机的运行原理：励磁原理、电流产生的磁场与转子之间的相互作用。

4. 直流电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。

教学方法：1. 讲授法：讲解直流电机的基本结构、特点和运行原理。

2. 实验演示法：展示直流电机的运行原理和特性。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对直流电机基本结构和特点的理解。

2. 实验报告：评估学生对直流电机运行原理和特性的掌握。

章节三：交流电机教学目标：1. 了解交流电机的基本结构和特点。

2. 掌握交流电机的运行原理和特性。

教学内容：1. 交流电机的基本结构：定子、转子、感应器、电刷。

2. 交流电机的特点：运行稳定、高效节能、易于维护。

3. 交流电机的运行原理：电磁感应原理、电流产生的磁场与转子之间的相互作用。

4. 交流电机的特性：电磁特性、机械特性、运行特性。

教学方法：1. 讲授法：讲解交流电机的基本结构、特点和运行原理。

2. 实验演示法：展示交流电机的运行原理和特性。

教学评估：1. 课堂问答：检查学生对交流电机基本结构和特点的理解。

2. 实验报告：评估学生对交流电机运行原理和特性的掌握。

电机与拖动实验授课教案实验⼀认识实验⼀、实验⽬的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2、认识在直流电机实验中所⽤的电机、仪表、变阻器等组件及使⽤⽅法。

3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励⽅式)的接线、起动、改变电机转向与调速的⽅法。

⼆、实验内容1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正直流测功机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使⽤⽅法。

2、⽤伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。

3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。

三、实验步骤1、由实验指导⼈员介绍DDSZ-1型电机及电⽓技术实验装置各⾯板布置及使⽤⽅法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。

2、⽤伏安法测电枢的直流电阻图2-1 测电枢绕组直流电阻接线图3、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最⼤值来选择，变阻器根据实验要求来选⽤，并按电流的⼤⼩选择串联、并联或串并联的接法。

（1）电压量程的选择如测量电动机两端为220V的直流电压，选⽤直流电压表为1000V量程档。

（2）电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A，测量电枢电流的电表A3可选⽤直流安培表的5A量程档；额定励磁电流⼩于0.16A，选⽤直流毫安表的200mA量程档。

（3）电机额定转速为1600r/min，转速表选⽤1800r/min量程档。

（4）变阻器的选择变阻器选⽤的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最⼤的电流来确定，电枢回路R1可选⽤D44挂件的1.3A的90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路R f1可选⽤D44挂件的0.41A 的900Ω与900Ω串联电阻。

4、直流他励电动机的起动准备5、他励直流电动机起动步骤四、注意事项1、直流他励电动机起动时，须将励磁回路串联的电阻R f1调⾄最⼩，先接通励磁电源,使励磁电流最⼤,同时必须将电枢串联起动电阻R 1调⾄最⼤,然后⽅可接通电枢电源。

电机与拖动说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是《电机与拖动》。

下面我将从课程定位、教学目标、教学内容、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、课程定位《电机与拖动》是电气类专业的一门重要的专业基础课，它是后续学习《电力电子技术》、《自动控制系统》等课程的基础。

这门课程主要研究电机的基本结构、工作原理、运行特性以及电机的拖动控制，通过本课程的学习，学生能够掌握电机的基本理论和分析方法，具备电机的选择、使用和维护的能力，为今后从事电气相关工作打下坚实的基础。

二、教学目标1、知识目标（1）了解电机的基本结构和工作原理。

（2）掌握直流电机、交流电机的工作特性和机械特性。

（3）熟悉电机的启动、调速和制动的方法。

2、能力目标（1）能够对电机进行基本的分析和计算。

（2）能够根据实际需求选择合适的电机，并进行简单的控制电路设计。

（3）培养学生的工程实践能力和创新思维能力。

3、素质目标（1）培养学生的团队合作精神和沟通能力。

（2）培养学生的严谨的科学态度和良好的职业道德。

三、教学内容本课程的教学内容主要包括直流电机、交流电机、变压器和控制电机等部分。

1、直流电机（1）直流电机的结构和工作原理。

（2）直流电机的电枢绕组和磁场。

（3）直流电机的基本方程和运行特性。

（4）直流电机的启动、调速和制动。

2、交流电机（1）三相异步电机的结构和工作原理。

（2）三相异步电机的旋转磁场和转矩特性。

（3）三相异步电机的启动、调速和制动。

（4）同步电机的结构和工作原理。

3、变压器（1）变压器的结构和工作原理。

（2）变压器的基本方程和等效电路。

（3）变压器的运行特性和参数测定。

4、控制电机（1）伺服电机的工作原理和特性。

（2）步进电机的工作原理和控制方法。

四、教学方法为了实现教学目标，提高教学效果，在教学过程中我采用了多种教学方法，包括讲授法、案例教学法、实验教学法和项目教学法等。

1、讲授法通过讲解和演示，让学生掌握电机的基本理论和知识。

《电机与拖动》课程教学大纲一、课程概述《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的重要专业课程之一，旨在让学生深入理解电机的原理、结构、特性和控制方法，以及拖动的原理、特性、控制和设计方法。

该课程将为学生在电力系统中从事电气设计、运行和控制等方面的工作提供坚实的理论和实践基础。

二、课程目标1、掌握电机的基本原理和结构，包括直流电机、交流电机和步进电机的构造和工作原理；2、理解电机的静态特性和动态特性，包括电压平衡方程、转矩方程和机械特性等；3、掌握直流电机的控制方法，包括电枢控制和磁场控制；4、掌握交流电机的控制方法，包括变压变频控制和矢量控制；5、了解步进电机的控制方法，包括单步控制和多步控制；6、掌握拖动的原理和特性，包括负载转矩特性、转速特性和功率特性的分析；7、掌握拖动的控制方法，包括调速控制和力矩控制；8、了解现代电力电子器件的基本原理和应用，包括二极管、晶体管和晶闸管等。

三、课程内容1、电机原理与结构：直流电机、交流电机和步进电机的构造和工作原理；2、电机静态特性和动态特性：电压平衡方程、转矩方程和机械特性等；3、直流电机控制：电枢控制和磁场控制；4、交流电机控制：变压变频控制和矢量控制；5、步进电机控制：单步控制和多步控制；6、拖动原理与特性：负载转矩特性、转速特性和功率特性的分析；7、拖动控制：调速控制和力矩控制；8、现代电力电子器件：二极管、晶体管和晶闸管等。

四、课程安排本课程总共学时，其中包括理论教学和实践教学两个部分。

理论教学将通过课堂讲解、案例分析和问题解答等方式进行，实践教学将通过实验、课程设计和现场实习等方式进行。

具体安排如下：1、理论教学：学时，包括电机原理与结构、静态特性和动态特性、控制方法、拖动原理与特性、拖动控制和现代电力电子器件等内容。

2、实验教学：学时，包括电机实验、控制系统实验和电力电子器件实验等。

3、实践教学：学时，包括课程设计和现场实习等。

五、课程评估本课程的评估将采取综合评估的方式，包括期末考试、平时作业、实验报告和课程设计等多个方面。

《电机与拖动》教学大纲课程名称：电机与拖动（Electrical Machine and Drive）课程编码：151022学分：4分总学时：64学时，其中，理论学时：56学时；实验学时：8学时适用专业：自动化专业先修课程：高等数学、大学物理、电路原理执笔人：杨友平审订人：一、课程的性质、目的与任务《电机与拖动》是自动化和电气工程及其自动化专业的技术基础课，必修课。

通过本课程的学习，使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题，了解在自动控制系统中使用的各种控制电机的结构、基本原理、控制方式和特性曲线，使学生能在系统中正确的选择、分析和使用控制电机。

为后续专业课的学习打好必要的基础。

二、教学内容、基本要求与学时分配第一章绪论主要内容：1、本课程的内容、性质和任务2、电机与拖动中用到的基本电磁理论基本要求：掌握电机与拖动中常用的基本电磁定律和铁磁材料特性。

学时分配：2学时。

第二章直流电机原理主要内容：1、直流电机的基本原理、结构2、直流电机的基本方程式基本要求：了解直流电机的电枢绕组及换向的基本知识；掌握直流电动机的运行原理、电枢电动势与电磁转矩、机械特性等；理解直流电机的工作特性和运行特性。

学时分配：8学时。

第三章直流电机的电力拖动主要内容：1、运动方程式2、负载转矩特性与机械特性3、直流电机的起动、制动、调速基本要求：掌握直流电动机的各种机械特性；理解直流电动机的起动方法以及各种运行状态；掌握直流电动机的调速方法和特点；了解他励直流电机的过渡过程。

学时分配：10学时。

第三章变压器主要内容：1、变压器的电气构造和工作原理2、变压器的电动势平衡式、向量图及等效电路3、三相变压器的并联运行基本要求：掌握变压器的基本方程式、向量图及等效电路；掌握变压器参数的测定；理解三相变压器连接方式，相、线电压和相、线电流的关系。

学时分配：8学时。

第四章三相感应电动机原理主要内容：1、三相感应电动机的电气构造和基本工作原理2、三相感应电动机运行时的电磁过程的定性分析3、三相感应电动机的向量图、等效电路、基本方程式基本要求：理解异步电动机运行时内部的电磁关系，定、转子间的磁势平衡关系，转子频率特点以及基本方程式；掌握转矩特性、最大转矩及起动转矩；理解异步电动机工作特性。

电机与拖动》课程教学大纲英文名称： Motors and Electric Drives一、课程说明1．课程性质：学科基础选修课。

2．课程的目的和任务本课程的目的和任务是使学生掌握常用的交、 直流电机， 控制电机及变压器等的 基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、 分析计算及电机选择与实验方法 等，为学习《机床电气控制》及《机电一体化系统设计》等后续课程准备必要的基础 知识。

3． 适应专业：本大纲适用于机械电子工程、电气化与自动化等非电机制造类专业的 本科课程教学。

4． 学时与学分总学时 80学时，其中理论教学 66 学时，实验教学 14学时，共 4.5 学分。

教学 学时分配见第四部分。

先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。

推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份） 推荐使用由电子工业出版社出版，邱阿瑞主编的《电机与电力拖动》教材。

主要参考书目： （1）（2） （3） （4） （5） （6） 主要教学方法与手段本课程采用课堂教学与模型、实验教学相结合的方法。

共开设有关实验 14 个学 时，具体实验内容与所需实验仪器、设备等见实验大纲要求。

8．考核方式：（说明，成绩评定办法）理论考试成绩占 70％，实验及平时作业等占 30％。

9．课外自学要求 （ 包含作业要求 ）5．6．7．唐介主编 . 电机与拖动 . 北京：高等教育出版社， 2003顾绳谷主编 . 电机及拖动基础（第二版） . 北京：机械工业出版社， 1997 朱东起主编 . 电机学（上、下册） . 北京：中央广播电视大学出版社， 1995 李发海等编著 .电机学（上、下册 ）. 北京：科技出版社， 1991 杨兴瑶编 . 电动机调速的原理及系统 . 北京：水利电力出版社， 1979 丛望，郭镇明编 . 电机学 .哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社， 1996课前需要预习，课后看书复习。

每一章后留适量的作业，要求按时完成。

《电机与拖动》课程标准一、课程说明二、课程定位本课程是电气类专业必修课，在人才培养方案中起承上启下的作用，具有十分重要的地位，为后续专业课程的学习及从事电工安装、维护等工作打下良好的理论和专业技术技能基础。

通过本课程的学习，使学生掌握各类电机的工作原理、基本结构及运行特性，掌握直流和交流电力拖动系统的组成、起动、制动和调速的分析计算方法及必要的测试技能，从而能合理地使用电机以满足后续专业课对该方面知识的需要，同时也为学生在今后从事专业技术工作中，保证电机工作稳定、可靠和经济运行打下扎实基础。

三、设计思路本课程来源于维修电工所需知识、技能、素质及能力分析所整合的典型工作任务相关学习领域。

通过行为导向的项目式教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。

四、课程培养目标通过本课程的学习，使学生掌握各种电机的基础理论和拖动的基础知识，培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。

具体目标如下：1．专业能力（1）掌握常用交、直流电机、特种电机的基本结构和工作原理；（2）掌握电机的机械特性，起动、制动、调速控制等电路结构与工作原理；（3）掌握单相、三相变压器的特性及应用，变压器结构与原理；（4）掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用；（5）掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力；（6）懂得应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题；（7）熟悉电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能；（8）懂得正确合理选择各种电机和变压器的能力；（9）能够处理电机运行常见故障的能力；（10）能够正确使用各种电工工具。

《电机与拖动》教学大纲学分：4.5 总学时：81理论学时；72 实验学时：9面向专业：电气工程及其自动化大纲执笔人：郗忠梅大纲审定人：李有安一、说明1、课程的性质和目的《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的一门必修的专业基础课。

本课程的主要任务是使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题以及电力拖动系统的运行情况，为后续专业基础课和专业课的学习打好必要的基础。

电机实验是本课程的重要教学环节。

通过实验可对变压器和各类电机的工作特性，基本原理和理论计算加以验证，使学生掌握电机基本实验的原理和方法，初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力，并提高实验技能和熟练程度。

2、课程教学的基本要求理论知识方面：本课程宜安排学生在学完电路、电子等有关基础课程之后的第四学期，内容上注意与以上学科的衔接，课堂教学应力求使学生理解基本概念，掌握基本内容。

实验技能方面：熟练掌握电工仪表的使用方法和各种电机线路的正确接线方法等。

3、课程教学改革总体设想：在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关电机学方面的理论知识。

为了与后继课程的连续性，多增加同步电机的理论知识的讲述学时数。

二、教学大纲内容（一）课程理论教学第一章绪论（2学时）第一节教材内容与课程性质第二节本课程常用的物理概念和定律本章重点、难点：1、安培环路定律2、变压器电动势。

建议教学方法：在教学方法上要力求少而精，采用启发式与形象化相结合。

思考题：1、变压器和电机的磁路常采用什么材料制成，这种材料有哪些主要材料？2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因数有关？第二章电力拖动系统动力学（2学时）第一节电力拖动系统转动方程式第二节负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件负载的转矩特性、电力拖动系统稳定运行的条件。

本章重点、难点：电力拖动系统稳定运行条件。

建议教学方法：在教学方法上要力求少而精，采用启发式与形象化相结合。

电机与拖动基础教学大纲背景信息电机作为现代化工业的核心装置，应用范围广泛，包括了电力、能源、交通等各个领域。

在现代机械制造中，拖动技术的应用越来越广泛，成为机械系统中必不可少的一环。

为了培养优秀的电机拖动工程技术人才，本教学大纲总结了电机与拖动基础课程涵盖的重要内容，用于初步梳理课程知识点，确保教学的全面性和完整性。

目标人群电机与拖动课程主要面向机械、电力、化工、能源等专业的本科生和研究生。

也适用于电气、机电工程技术人员、工程技师、技术人员等专业技术人才培训。

教学目标本课程的教学目标是让学生了解电机和电机拖动的工作原理和基础知识，明确掌握电机的种类、特性和运转机理。

同时，学生也将理解各种拖动装置的基本原理和常用方法。

学生应当能够掌握如下学习目标：电机基础•掌握电机的种类、工作原理及其常用的技术指标；•熟悉电机调速技术、掌握电机转矩理论和电机转矩测试方法；•掌握电机的保护和防护技术；•熟悉电机的故障诊断技术。

电机拖动技术•熟悉拖动装置的种类及其应用；•熟悉拖动技术的分配方法，掌握各种传输装置的技术参数；•掌握各种传动装置的优点和缺点，以及特定应用场景；•掌握拖动技术中的计算方法，包括传动比、转速、扭矩等重要参数的计算方法。

教学内容第一部分：电机基础1.电机的分类、构造和工作原理2.电机的基本参数和性能指标3.电机调速技术4.电机转矩理论和电机转矩测试方法5.电机的保护和防护技术6.电机的故障诊断方法第二部分：拖动技术基础1.拖动装置的基本概念和分类2.拖动技术中的传输设备及其应用3.各种传动装置的优点和缺点4.传输装置的选型和计算方法第三部分：案例分析和实践教学1.案例分析和应用技术2.现场实践教学和机器调试3.工业实用软件的运用教学方法本课程为理论结合应用性质教学，将理论知识与实践操作相结合，以案例分析和实践教学为主要教学方法。

通过分组讨论、调研、实践操作等方式提高学生的综合素养和应用能力。

教材和参考书目本课程教材为《电机与拖动基础》(第2版)，参考书目：1.唐士刚，电机基础（第3版），清华大学出版社，2018年2.张维，电机拖动实用技术，机械工业出版社，2011年3.陈祖荣，功率电子和驱动技术，清华大学出版社，2013年4.沈幸翔，电动机控制技术（第2版），机械工业出版社，2013年评价标准评价标准主要包括期中考核、期末成绩以及实践操作成绩三部分。

电机及电力拖动课程《教案》第一章：电机的基本概念1.1 电机的定义与分类1.2 电机的工作原理1.3 电机的性能参数1.4 电机的优缺点分析第二章：直流电机2.1 直流电机的基本结构2.2 直流电机的工作原理2.3 直流电机的特性2.4 直流电机的应用实例第三章：交流电机3.1 交流电机的基本结构3.2 交流电机的工作原理3.3 交流电机的特性3.4 交流电机的应用实例第四章：电力拖动系统4.1 电力拖动的基本原理4.2 电力拖动系统的分类4.3 电力拖动系统的性能分析4.4 电力拖动系统的应用实例第五章：电机与电力拖动的控制技术5.1 电机控制技术的基本概念5.2 电机控制技术的分类5.3 电机控制技术的应用实例5.4 电机控制技术的发展趋势第六章：电机的设计与制造6.1 电机设计的基本原则6.2 电机参数的计算与选择6.3 电机制造工艺及流程6.4 电机性能的测试与检测第七章：电机故障诊断与维修7.1 电机故障的类型及原因7.2 电机故障诊断的方法7.3 电机维修的基本工艺7.4 电机故障案例分析与维修实例第八章：电力电子技术在电机控制中的应用8.1 电力电子器件及其特性8.2 电力电子变换器及其控制8.3 电力电子技术在电机调速中的应用8.4 电力电子技术在电机节能中的应用第九章：电机及电力拖动的保护与节能9.1 电机保护的原理与方法9.2 电机保护装置及其应用9.3 电力拖动的节能技术9.4 电机节能案例分析与应用第十章：电机及电力拖动在现代工业中的应用10.1 电机及电力拖动在制造业中的应用10.2 电机及电力拖动在交通运输中的应用10.3 电机及电力拖动在电力系统中的应用10.4 电机及电力拖动在新能源领域的应用重点解析本教案涵盖了电机及电力拖动课程的十个章节，全面介绍了电机的基本概念、结构、工作原理、性能参数、优缺点、控制技术、设计制造、故障诊断与维修、保护与节能以及在现代工业中的应用等方面的知识。

电机及拖动基础教学课件目录绪论第1章直流电机原理1.1直流电机的基本工作原理1.1.1 直流发电机的工作原理1.1.2 直流电动机的工作原理1.2直流电机的主要结构及用途1.2.1 主要结构1.2.2 直流电机的铭牌数据1.2.3 直流电机的用途和分类1.3直流电机的电枢绕组1.3.1 单叠绕组1.3.2 单波绕组简介1.4直流电机的磁场1.4.1 直流电机的空载磁场1.4.2 直流电机负载时的磁场和电枢反应1.4.3 直流电机的励磁方式1.5直流电机的换向1.5.1 直流电机的换向问题和换向极绕组1.5.2 直流电机的补偿绕组小结思考题习题参考文献第二章直流电机的运行和拖动2.1直流电机的运行原理和特性；2.2他励直流电机的机械特性；2.3他励直流电机的起动；2.4他励直流电机的调速；2.5他励直流电机的电动与制动运行第三章变压器3.1变压器的基本工作原理和结构；3.2单相变压器的空载运行；3.3单相变压器的负载运行；3.4变压器参数的确定；3.5变压器的运行特性；3.6三相变压器；3.7自耦变压器第四章三相异步电动机原理4.1异步电动机的基本工作原理；4.2异步电动机的结构及用途；4.3异步电动机的定子绕组；4.4三相异步电动机的电磁关系；4.5三相异步电动机的功率与转矩；4.6三相异步电动机的工作特性；4.7三相异步电动机参数的测定第5章三相异步电动机的运行与拖动5.1 三相异步电动机的运行特性5.1.1 机械特性的物理表达式5.1.2 机械特性的参数表达式5.1.3 机械特性的实用表达式5.1.4 机械特性的固有特性和人为特性5.1.5 稳定运行问题5.2 三相异步电动机的起动5.2.1 三相异步电动机直接起动的问题5.2.2 三相鼠笼式异步电动机的降压起动5.2.3 三相绕线式异步电动机的起动5.3 三相异步电动机的制动5.3.1 能耗制动5.3.2 反接制动5.3.3 回馈制动5.4 三相异步电动机的调速5.4.1 三相异步电动机的降定子电压调速5.4.2 绕线式异步电动机转子回路串电阻调速5.4.3 电磁转差离合器调速5.4.4 绕线式异步电动机的串级调速5.4.5 变极调速5.4.6 变频调速小结习题第六章控制电机6.1 伺服电动机6.2步进电动机6.3测速发电机6.4自整角机6.5旋转变压器6.6小结第七章电动机的选择7.1电动机的发热与冷却7-2电机的绝缘材料和允许温升7.3电动机的工作方式7.4电动机的负载功率计算7.5电动机的容量选择7.6小结电机及拖动基础教学课件第1章 直流电机原理摘要：本章分析直流电机的工作原理、结构、电路、磁路及换向等问题，为电力拖动自动控制系统提供元件的基本知识。