电机与电力拖动

《电机与电力拖动》课程标准课程名称：电机与电力拖动课程类别：专业核心课程课程制定依据：《城市轨道交通车辆运用与检修专业人才培养方案》建议课时数：64学时适用专业：城市轨道交通车辆运用与检修专业一、课程性质与任务（一）课程性质本课程是中等职业学校“城市轨道交通车辆类”专业的一门专业核心课程，是本专业学生必修的技术基础课程。

（二）课程任务本课程的任务是使学生掌握电机的原理及其运行特性，电动机的起动、制动和调速方法，学会采用低压电器组成基本控制线路对电动机进行控制，为后续顶岗实习打下基础；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。

（三）设计思路本课程的设计思路是结合相关国家职业标准，并以中等职业教育国家规划教材《电机与电力拖动教程》作为蓝本，课程标准设计突出实用性，贴近生产实际。

根据学生毕业后就业顶岗的现实需要，在满足基本理论需求的基础上，加强技能训练的力度，模拟生产环境进行教学活动，增强学生学习的兴趣和课堂教学效果。

在教学组织形式上采用模块化教学，对教材内容进行有机整合，使学生学习能够融会贯通，举一反三，提高学习效率。

课堂教学采用一体化教学模式，将理论教学与技能训练有机结合起来，避免了教学与生产实际脱节的现象，实现理论与实践无缝对接。

二、课程目标通过本课程的学习，使学生具备以下知识-能力-素质。

（一）知识目标1.了解三相异步电机的基本结构及工作原理。

2.掌握电动机常用的起动、制动、调速方法及工作特点。

3.掌握低压电器的作用、结构、主要参数、使用方法，了解各种新型低压电器。

4.掌握检测维护维修常用低压电器的方法。

5.掌握继电器—接触器控制典型电路的工作原理及线路分析方法，能够按图连接电路。

（二）技能目标1.会查阅相关技术手册，能合理选择、使用电动机与常用低压电器。

2.会阅读并分析常用生产机械电气原理图。

3.能够检测维护维修常用低压电器。

填空题1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。

2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-T fz=GD2 dn/375 dt .3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。

4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。

5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。

6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。

7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。

8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。

9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。

10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。

选择题1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。

A电能B机械能C旋转运动D直线运动2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。

A换向器B换向磁极C电枢铁心D风扇3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A).A. n=U n/C eΦN– R a T/C e C TΦ2NB. n=U n/C eΦN– (R a+R)T/C e C TΦ2NC. n=U n/C eΦN– R a T/C e C TΦ2D. n=U/C eΦN– R a T/C e C TΦ2N4.变压器的额定容量用（C）表示。

A有功功率B无功功率C视在功率D机械功率5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。

A外特性B输入特性C输出特性D负载特性6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。

A波B叠C交叉式链形D双层7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。

A电压、频率B频率、磁极数C电流、电压D匝数、结构8.三相异步电动机机械特性反应的是（A）A.n=f(T)B.U2=f(I2)C.U1=f(I2)D.η=f(I2)9.同步电动机按用途分为（A）调相机。

电机与电力拖动基础课程设计1. 课程概述本课程涉及电机和电力拖动的基础理论和应用。

学员将学习电机的原理、种类、特性及其控制方法，以及电力拖动的原理、组成、应用和调试技巧。

2. 课程内容2.1 电机基础电机原理，电机种类及其特性，电机控制方法，电机选型。

2.2 电力拖动电力拖动系统的组成及原理，应用案例和调试技巧。

2.3 实践操作学员将进行以下实践操作：1.设计并组装一个小型直流电机控制电路，控制电机的转速和方向。

2.设计并安装一个电力拖动系统，完成一个有趣的小项目。

3. 教学安排3.1 课程时间本课程共计36学时，分为理论教学和实践操作两部分。

3.2 授课方式本课程采用课堂授课和实验操作相结合的方式进行。

课程将分为以下几个部分：章节授课时间授课方式电机基础8学时理论授课电力拖动8学时理论授课实践操作1设计直流电机控制电路10学时实验操作实践操作2设计电力拖动系统10学时实验操作3.3 考核方式本课程的考核方式包括以下几种：1.课堂笔试：约占总成绩的30%。

2.实验考核：约占总成绩的40%。

3.课程总结报告：约占总成绩的30%。

4. 教学资源本课程所需的教学资源包括以下方面：4.1 教材本课程的推荐教材包括：1.《电机与电力拖动基础》（第2版），刘丽珍著，机械工业出版社，2015年2.《电机控制技术基础》，李舟著，机械工业出版社，2012年4.2 实验器材本课程的实验器材包括以下设备：1.直流电机2.控制电路板3.电力拖动设备4.示波器5.信号发生器4.3 其他资源本课程所需的其他资源包括：1.PPT课件、教学视频等。

5. 教学效果学生在学习本课程后，将掌握以下知识和技能：1.了解电机的基本原理、种类及其特性。

2.掌握电机的控制方法。

3.掌握电力拖动系统的组成原理及其应用案例。

4.能够设计控制电路并完成一个小型电机控制系统。

5.能够设计并安装一个电力拖动系统。

6. 总结本课程是一门工程类的实践性课程，将实用性教学和理论课程相结合，旨在让学生掌握电机及电力拖动方面的知识和技能。

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。

电机及电力拖动课程《教案》第一章：电机的基本概念与分类1.1 电机的定义与作用解释电机的概念阐述电机在电力系统中的重要性1.2 电机的分类交流电机和直流电机的区别同步电机、异步电机、变压器等的主要特点1.3 电机的基本原理电磁感应原理电机的能量转换过程1.4 电机的主要性能参数功率、电压、电流、转速等参数的定义及计算效率、转矩、功率因数等性能指标的含义第二章：直流电机2.1 直流电机的基本结构与工作原理分析直流电机的主要组成部分解释直流电机的工作原理2.2 直流电机的类型及特点直流发电机、直流电动机的区别与联系串励直流电机、并励直流电机、复励直流电机的特点2.3 直流电机的换向与实现方法换向的概念及换向过程换向装置的类型及作用2.4 直流电机的调速方法串电阻调速、电枢电流调速、脉冲宽度调速等方法的原理及特点第三章：交流电机3.1 交流电机的基本结构与工作原理分析交流电机的主要组成部分解释交流电机的工作原理3.2 交流电机的类型及特点异步电机、同步电机、变压器等的主要特点及应用领域3.3 交流电机的运行特性启动、制动、调速等运行特性的定义及分类交流电机在不同运行状态下的性能表现3.4 交流电机的控制方法磁场控制、电压控制、频率控制等方法的原理及应用第四章：电力拖动系统4.1 电力拖动系统的组成及分类电动机、传动装置、控制器等组成部分的作用电动机拖动系统、液压拖动系统、气压拖动系统的特点4.2 电动机的基本控制电路启动、制动、调速等基本控制电路的原理及应用4.3 电力拖动系统的设计与选择电动机选型、传动装置选型、控制器选型的依据及方法4.4 电力拖动系统的运行与维护系统运行中的监测与故障诊断系统维护与保养的重要性及方法第五章：电机及电力拖动的保护与节能5.1 电机保护的原理与措施过载保护、短路保护、过电压保护等保护方式的原理及应用5.2 电机故障诊断与维修故障诊断的方法及步骤维修技术及注意事项5.3 电力拖动系统的节能措施优化控制策略、改进传动装置、提高电动机效率等节能方法5.4 电机及电力拖动技术的最新发展趋势高效节能电机、智能电机、电动汽车等领域的研发动态第六章：电机及电力拖动的应用案例分析6.1 电机在工业生产中的应用案例电机在机械制造、冶金、化工等行业中的应用实例6.2 电机在交通运输领域的应用案例电机在汽车、电车、船舶等交通工具中的应用实例6.3 电机在生活中的应用案例电机在家用电器、医疗器械等日常用品中的应用实例6.4 电机在新能源领域的应用案例电机在风力发电、太阳能发电、电动汽车等新能源领域的应用实例第七章：电机及电力拖动的试验与检测7.1 电机试验的目的与方法阐述电机试验的重要性介绍电机试验的常用方法及设备7.2 电机性能检测功率、效率、转速等性能指标的检测方法及设备7.3 电机故障检测与诊断介绍电机故障检测与诊断的方法及设备7.4 电力拖动系统的试验与检测电力拖动系统的性能试验、适应性试验等方法及设备第八章：电机及电力拖动的仿真与优化8.1 电机及电力拖动仿真的意义与方法解释电机及电力拖动仿真的作用介绍电机及电力拖动仿真的常用方法及软件8.2 电机参数的优化与设计优化电机参数的方法及目的8.3 电力拖动系统的优化与控制优化电力拖动系统控制策略的方法及目的8.4 电机及电力拖动系统的计算机辅助设计介绍计算机辅助设计在电机及电力拖动领域的应用第九章：电机及电力拖动的实训操作9.1 电机的基本操作与维护电机的安装、调试、运行、停机等基本操作电机维护与保养的方法及注意事项9.2 电力拖动系统的实训操作电力拖动系统的接线、调试、运行等实训操作9.3 电机及电力拖动的故障排除与维修分析电机及电力拖动系统的常见故障介绍故障排除与维修的方法及技巧9.4 电机及电力拖动的实训项目案例分析电机及电力拖动实训项目案例，提高实际操作能力第十章：电机及电力拖动的评价与展望10.1 电机及电力拖动的评价指标阐述评价电机及电力拖动性能的指标及方法10.2 电机及电力拖动技术的展望分析电机及电力拖动技术的发展趋势10.3 电机及电力拖动技术的市场前景分析电机及电力拖动技术在各个领域的市场需求10.4 电机及电力拖动教育的改革与发展探讨电机及电力拖动教育在人才培养、课程设置等方面的改革与发展方向重点和难点解析一、电机的基本概念与分类：理解电机的工作原理和电机分类是学习电机及电力拖动的基础。