电机与拖动基础(第3版 - 授课教案)

电机与拖动基础第三版教学设计一、课程简介《电机与拖动基础》是一门针对自动化、电气工程、机械等相关专业的基础课程。

本课程主要介绍电机的基本原理，控制方式和常用型号及其特点；并重点讲解电机拖动控制和应用，包括电机的速度、方向和转矩控制等内容。

二、教学目标1.掌握电机的基本原理，控制方式和常用型号及其特点。

2.知道电机拖动控制的原理和应用基础。

3.能够应用电机的速度、方向和转矩控制。

4.能够理解和设计电机拖动系统。

三、教学内容1. 电机基础知识1.1 电机的分类1.1.1 按转子结构分类1.1.2 按磁场类型分类1.2 电机的基本原理1.2.1 电磁感应原理1.2.2 洛伦兹力原理1.2.3 电磁场和磁回路2. 电机控制基础知识2.1 电机控制方式2.1.1 直流电机执行器2.1.2 三相交流电机执行器2.2 控制综述2.2.1 电机转速控制2.2.2 电机方向控制2.3 电机控制设备2.3.1 电机控制器2.3.2 驱动器3. 电机拖动基础知识3.1 电机负载物理特性3.2 电机拖动控制3.2.1 定速控制3.2.2 可变速控制3.2.3 转矩控制4. 拖动系统设计4.1 拖动系统的元件选择4.2 拖动系统的实例设计四、教学方法1. 理论讲解主要以PPT形式进行理论讲解，网上资料也可以在课堂内使用。

2. 实验操作课程中将安排一些实验来加深学生对知识点的理解，让学生在实践中体验和掌握电机的基本原理、控制方式和拖动控制。

3. 团队合作拓展教学，使学生通过合作学习，探讨问题，并从问答环节中掌握本学科相关知识。

4. 课后习题布置一些习题，提高学生自学能力，培养学生的创新思维和实践能力。

五、考核方式课程考核包括平时作业和实验成绩，以及期末考试成绩。

六、总结本门课程涵盖了电机控制基础、电机拖动基础等内容，使学生获得了掌握电机的基本原理、控制方式和拖动控制的能力，以及能够应用电机的速度、方向和转矩控制的实践能力。

电机及拖动基础教程第三版下册课程设计1. 课程简介《电机及拖动基础教程》是一本以工程应用为导向的电机及拖动领域基础教材，分上下两册。

本课程设计为下册，主要涵盖了直流电机、交流电机、步进电机和拖动控制等内容。

通过本课程的学习，学生将了解电机运行的基本原理、掌握电机的基本参数、能够进行电路结构设计和系统控制等。

2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：•掌握直流电机的原理和基本参数；•了解交流电机的原理和调速方法；•熟悉步进电机的特点和驱动方式；•理解拖动控制的基本原理和实现方法；•能够进行电机控制系统设计和调试。

3. 教学内容本课程内容主要包括以下几个方面：3.1 直流电机•直流电机的原理和基本参数；•直流电机的特性曲线和控制方式；•直流电机的电路控制和实现方法。

3.2 交流电机•三相异步电机的原理和基本参数；•交流电机的原理和控制系统；•交流电机的调速方法和控制。

3.3 步进电机•步进电机的特点和驱动方式；•步进电机的控制系统和实现方法；•步进电机在精密位置和速度控制领域的应用。

3.4 拖动控制•拖动控制的基本原理和实现方法；•拖动控制系统的控制方式和算法；•拖动控制系统的应用案例分析。

4. 教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法，将理论知识与实际应用相结合，注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。

具体教学方法包括：•理论课堂授课：通过讲授相关理论知识，让学生掌握电机的原理和基本参数。

•实验教学：通过实验操作，让学生学习电机的控制系统设计和调试技能。

•课程论文：要求学生以自己所学的知识，编写有关电机控制系统设计和实现的论文，提高学生的文献检索和分析能力。

•团队项目：让学生组成小组，设计实现一个电机控制系统，以提高学生团队协作和解决问题的能力。

5. 教学评估本课程的评估将分为两个方面：•学生平时成绩占40%，包括参加课堂讨论、实验报告、课程论文和团队项目等。

•期末考试占60%，主要考察学生成果达到的实际学习效果。

电机与拖动技术基础篇第三版课程设计课程背景电机和拖动技术是机械、电气等领域必不可少的基础技术之一。

随着科技进步和各行业的发展，对电机和拖动技术的需求越来越高，掌握该技术将有助于学生在就业市场上获得更广阔的发展空间。

本课程拟帮助学生了解电机和拖动技术的基本原理，掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用，培养学生的实际应用能力。

课程目标•了解电机的工作原理；•掌握电机的分类、特性以及调速、制动等方面的应用；•学会对电机进行检修、维修和故障排除；•熟悉拖动技术的基本原理；•学会拖动技术的控制；•锻炼学生的实际操作能力和应用能力。

教学内容章节内容第一章电机概述第二章电机的分类第三章电机的特性第四章电机的调速章节内容第五章电机的制动第六章电机的检修与维修第七章拖动技术概述第八章拖动技术的控制第九章案例分析教学方法•理论课程：通过讲述基本原理、应用技巧和经验的方法，教会学生掌握基本理论知识和应用技能；•实践课程：通过实验、模拟等实际操作，让学生在实践中掌握技能，提高操作技能和应用能力；•课程辅导：给予同学们必要的课后辅导。

对于理解不透彻、技能操作不熟练等问题，提供及时的指导和帮助。

课程要求•理论课程的考核方式：闭卷笔试；•实践课程的考核方式：开放式操作考试；•每个同学必须参加所有的课堂和实验；•勤奋认真学习，提高研究与应用能力；•遵守课堂纪律，行为规范。

教材和参考书目•电机与拖动技术基础篇，第三版，李华山主编•电机原理与应用，裘德·哈齐文，高道明著•电机技术，蔡诚华主编•电机控制技术，贺亚平主编实验设备和材料编号实验设备数量1 单相感应电机实验装置1台2 三相异步电动机实验装置1台3 直流电动机实验台1台4 电机综合性能测试仪1台5 变频调速实验装置1台6 电机故障模拟排除实验装置1台7 拖动控制实验台1台8 实验用电器元件若干课程进度安排•第一周：电机概述、电机的分类、电机的特性；•第二周：电机的调速、电机的制动、电机的检修与维修；•第三周：拖动技术概述、拖动技术的控制；•第四周：案例分析与答疑。

电机与拖动第三版教学设计引言电机与拖动技术是现代工业及机械领域最基本技能之一，通过教学，可以让学生对于机电一体化系统的原理和基本操作有更深刻的理解，将来在企业和实践中能够运用所学知识解决实际问题。

本教学设计旨在介绍电机与拖动课程的教学内容、课程目标、课程评价以及教学方法和媒体的使用等方面。

课程目标本课程的主要目标是让学生了解电机和拖动的原理及应用，掌握电机和拖动的基本参数和控制方法，具备分析和设计电机、拖动系统的能力，同时具有一定的实验操作能力和数据分析能力。

教学内容1.电机控制基础–电机的分类–电机的基本结构和工作原理–电机的效率和功率–电机的调速方法2.拖动系统基础–需求信号与执行器–机械传动与机构设计–方案选择和系统评价3.应用实例–基于PLC的电机控制实例–机械传动的设计与实验–拖动系统的分析与检测教学方法本课程教学的核心是理论与实践相结合，坚持以问题为导向、以实验为基础，以工程实例为背景，对电机和拖动技术加以分析和设计。

具体的教学方法包括：1.理论教学法讲述电机和拖动的基本原理和知识，通过教学案例，讲述电机和拖动的应用领域和技术现状，同时结合实际案例，让学生更好地理解课程内容。

2.实验教学法在实验室或工厂现场进行课程实验教学，学生通过实验来观察并分析电机、拖动系统的性能和特点，进一步掌握知识，培养分析和解决实际问题的能力。

3.工程应用教学法通过案例教学和探究式教学，以实际工程问题为切入点，引导学生运用所学知识分析和解决工程实际问题，加深对电机和拖动技术的理解。

评价方式本课程的评价方式主要包括考核和实践两个方面。

1.考核考核内容包括平时成绩和期末考试成绩。

其中平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。

考核内容包括课堂及实验报告、作业和出席情况等。

2.实践实践的形式包括实验室实践和实际工程实践。

其中实验室实践主要是针对电机和拖动系统的操作和数据采集，实际工程实践主要是针对实际工程问题的解决能力。

电机及拖动第三版教学设计1. 引言电机及拖动是机械工程中重要的课程，本教学设计是第三版，根据学生最新的需求和技术更新，重新设计教学内容和授课方式，旨在提高学生的工程能力和创新能力。

2. 教学目标本课程的教学目标是让学生深入理解电机及拖动的基本原理、结构类型、选型方法和应用，能够成功设计和实现电机及拖动系统，并具备创新解决实际工程问题的能力。

3. 教学计划3.1 教学内容本课程的教学内容包括以下主题：1.电机和拖动系统的概述和基础知识。

2.电机的类型、结构、性能参数和应用。

3.拖动装置的结构和性能参数。

4.电机和拖动系统的匹配和配合设计。

5.电机控制系统和应用。

3.2 教学方法为了达到教学目标，我们采用以下教学方法：1.传统课堂教学，让学生了解电机及拖动基础知识和原理。

2.案例教学，引导学生分析实际应用场景和设计方案。

3.实验教学，让学生设计、实现和调试电机和拖动系统。

4.讨论课，促进学生之间的信息交流和创新思维。

3.3 教学评估为了评估学生的学习成果和掌握情况，我们将采用以下几种方法：1.课堂作业，检查学生对原理和知识的理解和掌握。

2.实验报告，评估学生的设计能力和实践能力。

3.课程论文，评估学生的创新能力和应用能力。

4.期末考试，检验学生的综合能力和整体掌握情况。

4. 教学资源为了帮助学生更好地学习，我们将提供以下教学资源：1.课件和教材，详细解释道理和案例。

2.实验室设备和器材，提供实验设计和实现的场所和工具。

3.学术资料和期刊，引导学生学习最新的技术和应用情况。

5. 教学成果通过本课程的学习，学生应该达到以下成果：1.掌握电机和拖动系统的基础知识和原理。

2.能够设计、实现和调试电机和拖动系统。

3.具备理解电机和拖动系统实际应用场景的能力。

4.具备创新解决电机和拖动系统实际应用问题的能力。

6. 课程总结通过本课程的学习，学生不仅掌握了电机及拖动的基础知识和实践能力，更重要的是培养了学生的创新和实践能力，为未来的工程实践奠定了坚实的基础。

电机与拖动基础（授课教案）2017年10月课程基本信息注：课程类别分为公共基础课、学科基础课、专业必修课、专业选修课和实践教学环节。

授课教案授课时间第周，星期，第节；第1次课章节名称绪论、第一章电机的基本原理（第1节）授课方式课堂讲授（√）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 2授课方法和手段多媒体讲解、举例讲解、模型讲解教学目的要求1）了解电机与拖动的历史、现状与发展情况。

2）了解本课程的性质、任务和学习要求、学习方法。

3）深入理解电磁感应原理以及相关的电磁感应定律。

4）掌握电机中常用的基本定律以及铁磁材料的分类、特性。

教学内容纲要绪论第1节电磁感应原理教学重点难点重点：安培环路定律和磁路的欧姆定律难点：铁磁材料的磁化曲线教学过程设计先介绍电机与拖动的历史，通过引用应用实例，说明电机拖动系统的作用，提高学生的学习兴趣。

再结合中学物理学电与磁的基本知识，介绍电磁感应原理，以及“电生磁，磁生电，电磁生力”的基本规律。

作业、讨论及辅导思考题：1-1、1-2课后小结了解电机与拖动的历史、现状与发展情况。

了解本教材内容、课程性质、学习目的和学习方法。

掌握电机中常用的基本定律，以及铁磁材料的分类、特点。

注意磁路与电路的区别与联系。

章节名称第一章电机的基本原理（第2、3、4节）授课方式课堂讲授（√）；实验课（）；习题课（）；讨论课（）；其他（）教学时数 2授课方法和手段多媒体讲解、举例讲解、模型讲解、视频讲解教学目的要求1）掌握机电能量转换基本原理。

2）了解电机的基本结构与工作原理。

3）深入理解电磁感应原理以及相关的电磁感应定律。

教学内容纲要第2节机电能量转换基本原理第3节电机的基本结构与工作原理第4节电机的能量损耗与发热教学重点难点重点：电机的结构和共性问题难点：电磁转矩一般表达式的推导教学过程设计首先通过一个简单的电磁装置，介绍机电能量转换的基本原理。

然后通过网络视频，介绍一种电机的结构，引申出电机结构的共同特点及工作原理。

电机及拖动基础教程第三版下册教学设计课程背景本教学设计是针对电机及拖动基础教程第三版下册的课程内容，旨在帮助学生深入了解电机及拖动的基础知识和应用，并在实践中提高自己的动手能力和解决问题的能力。

该课程适合电气自动化专业学生以及对电机及拖动有兴趣的学生进行学习。

教学目标通过本教学设计的全面学习和实践，学生将获得以下知识和技能：•理解电机及拖动的基本原理和分类；•掌握电机及拖动的常用控制方法和调试技巧；•熟悉电机及拖动系统的设计和运行过程，并具备一定的应用能力；•培养学生的动手实践能力和解决问题的能力。

教学内容本教学设计的主要内容包括以下几个部分：第一部分：电机基础知识1.电机的基本结构及分类；2.电机的基本原理和动作原理；3.磁场理论及应用；4.电动机性能参数及其意义；5.电机控制方法及应用。

第二部分：拖动基础知识1.拖动控制系统概述；2.拖动系统构成及其功能；3.拖动控制的基本概念和控制方法。

第三部分：电机控制系统设计1.电机控制系统设计的基本原理及步骤；2.电机控制系统设计的软硬件设计；3.电机控制系统的调试方法和技巧；4.电机控制系统的数据采集和处理。

第四部分：实例分析与综合实践1.电机驱动控制系统设计实例分析；2.电机驱动控制系统综合实践；3.电机驱动控制系统实践结果分析和总结。

教学方法本教学设计采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验演示、讨论研究等，以提高学生的对知识的理解和掌握程度，从而培养学生的实际应用能力和解决问题能力。

教学评价本教学设计的评价标准包括能力素质考核和实验报告，主要考察学生在理论学习和实践操作过程中的实际能力和技能水平。

能力素质考核主要包括考试和作业两种形式，实验报告主要考察学生的实践操作能力和结果分析能力。

结语电机及拖动基础教程第三版下册是一门重要的课程，通过本教学设计的深入学习和实践，将对学生未来的工作和学习产生积极的影响和帮助。

同时，也需要学生们自身的努力和实践，才能真正实现将知识转化为实践能力的目标。

电机及拖动第三版教学设计一、前言电机及拖动是机械工程专业的一门基础课程，是现代机械工程的重要组成部分。

本课程旨在介绍电机的基本原理、类型和应用，以及拖动的理论和设计应用。

本文档是电机及拖动第三版的教学设计，旨在帮助教师了解该课程的教学目标、教学内容和教学方法。

二、教学目标电机及拖动课程的主要目标是培养学生对电机的基本原理、结构和应用的了解，以及对拖动的理论和应用的掌握。

具体的教学目标如下：1.了解电机的基本组成部分和工作原理；2.了解常见的电机类型、性能和应用；3.熟悉用于电机控制的电力电子设备；4.掌握拖动系统的基本原理和设计方法。

三、教学内容电机及拖动课程的教学内容主要包括以下几个方面：1. 电机的基本结构和原理本部分主要介绍电机的基本构造和工作原理。

内容包括电机的基本构造、电磁学原理、运行特性和调速控制等。

2. 常见电机的类型及应用本部分主要介绍常见的电机类型、性能和应用。

内容包括直流电机、交流电机、步进电机、无刷直流电机等常见电机的特点和应用。

3. 电力电子设备在电机控制中的应用本部分主要介绍电力电子设备在电机控制中的应用。

内容包括半导体器件、交、直流变频器、软启动等电力电子设备的原理和应用。

4. 拖动系统的基本原理和设计本部分主要介绍拖动系统的基本原理和设计。

内容包括拖动系统的组成、性能和特点以及如何设计一个拖动系统等。

四、教学方法电机及拖动课程的教学方法主要包括以下几个方面：1. 主讲法电机及拖动课程采用主讲法作为主要的教学方法。

通过零散的知识点和故事式的讲解，便于学生更好地理解并记忆。

2. 分组讨论教师可以将学生分成若干小组，让他们在小组内讨论课程中的问题和疑难，然后各小组向全体进行汇报。

这种方法可以激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。

3. 实验教学课程中的实验教学是非常重要的一种教学方法，它可以帮助学生更好地理解和掌握电机及拖动的原理。

课程中，教师可以设计一些有意义的实验，让学生在实验中学习、实践和探索。

课题三相变压器课时2课时（90 min）教学目标知识目标：（1）掌握三相变压器的磁路结构和联结组（2）熟悉三相变压器并联运行的原因和条件技能目标：能够判断三相变压器的绕组极性和连接组别素质目标：（1）养成脚踏实地、求真务实的工作作风（2）弘扬科学严谨的职业精神（3）践行服从纪律、团结协作的团队精神教学重难点教学重点：三相变压器的磁路结构、联结组、并联运行的原因和条件教学难点：三相变压器的联结组，并联运行的条件教学方法情景模拟法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：考勤（2 min）→任务导入（8 min）→传授新知（35 min）第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（35 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤（2 min）⏹【教师】使用APP进行签到⏹【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务导入（8 min）⏹【教师】创设情景，引发学生思考在某些航电设备中，常使三相变压器做Yd连接，将220 V的交流电变换成线电压为36 V的三相交流电，以此作为输出电源向仪表系统等重要负载供电。

对于此类36 V输出电源，通常要求其能对称输出，以保证负载的平稳运行。

（1）三相变压器有哪些连接组别？（2）三相变压器采用Yd连接的运行特点是什么？⏹【学生】聆听、思考、讨论运用生活案例导入，引发学生思考，明确本节任务和学习目标，端正学习态度传授新知（35 min）⏹【教师】发布本节课任务⏹【学生】扫一扫“任务工单1.3”，明确本节课任务⏹【教师】提问：上节学习了单相变压器，如果要使用三相交流电源，你有什么办法？⏹【学生】聆听、思考、回答⏹【教师】总结同学回答，展示图1-23，讲解三相变压器的磁路结构一、三相变压器的磁路结构1．三相组式变压器的磁路结构三相组式变压器由3台同容量单相变压器的一、二次绕组按照一定的顺序连接组成。

《电机与拖动基础》课程教案一、课程代码：二、适用专业：机电设备维修与管理三、课程性质本课程机电类专业的专业基础必修课程。

通过本课程的教学，使学生掌握常用交、直流电机，控制电机及变压器等的基本结构与工作原理、电力拖动系统的运行原理及性能，训练和培养学生使用电机、控制电机和选择电机的能力。

为学生学习后续课程和以及从事与本专业有关的工程技术和科学研究打下必要的基础。

四、课程学分与时数分配《电机与拖动基础》课程共4学分、72学时，安排在第三学期授课。

表1课程学分与时数分配表五、课程设计思路本课程设计的思路为：(1) 本课程以岗位能力需求为导向，以典型生产任务为载体，设计教学项目和学习任务, 将电机与拖动基础的单元技术组装到具体生产服务工作中。

通过实施项目化教学，提高学生的学习兴趣，有效地培养和提高学生在电机与拖动基础方面的专业能力、方法能力和社会能力，并使学生养成良好的职业态度。

(2) 教学项目按照“从电机到拖动”的实际工作先后顺序进行设计安排，使学生的职业能力培养目标由中级工→高级工→技术主管的方向转变。

（3）以提高学生综合职业能力为目标，组织实施任务驱动教学法、四阶段教学法、引导文教学法、问题探究法、案例法等行动导向的教学模式。

（4）教学评价多元化，终结性评价与过程性评价相结合，老师评价与学生评价相结合，并以过程性评价为主（占60%），即教学效果分别从职业素养养成、项目计划、项目实施、项目评审等多方面，由教师与学生共同评价。

六、课程总体目标（一）知识目标1.熟悉电机的基本公式，等效电路，2.掌握交直流电动机的机械特性和分析电动机运行状态的方法与基本理论。

3.掌握交直流电动机调速的基本原理、方法和经济指标。

4.掌握交直流电动机起动的原理和方法。

5.掌握选择和应用电机的原理与方法。

6.了解电机及电力拖动的发展方向。

（二）能力目标1.能够了解不同电机的工作原理；2. 具有把变压器和三相异步电动机转化为等效电路的能力。

《电机与拖动基础》课程教学大纲一、课程名称1. 中文名称：电机与拖动基础2. 英文名称：Electrical Machine and Drive Foundation3. 课程号：二、学时总学时56 学时，其中：理论46 学时，实验10 学时三、考核方式考试四、适用专业自动化专业、电气工程及其自动化专业五、课程简介本课程主要介绍电磁感应基本原理、直流电机、异步电动机和同步电动机的基本结构和工作原理，各类电动机的工作特性、机械特性，以及电动机的四象限运行特性，电动机的起动、调速和制动的方法；变压器的基本结构和工作原理，变压器的空载运行、负载运行，变压器的等效电路和运行特性；电力拖动系统电动机的选择和特种电机等。

六、本门课程在教学计划中的地位、作用和任务本课程是自动化专业和电气工程及其自动化专业的专业必修课，只有在学好本课程的前提上才能修好以后的控制电机、电力拖动控制系统、运动控制系统和电力系统等专业课程。

本课程在理论学习与工程实践两方面并重。

七、课程内容、学生分配和教学要求1. 内容和学时分配：绪论（1学时）第一章电机的基本原理（3学时）第一节电磁感应原理第二节机电能量转换基本原理第三节电机的基本结构与工作原理第四节电机的能量损耗与发热第二章电力拖动系统的动力学基础（3学时）第一节电力拖动系统的运动方程第二节生产机械的负载转矩特性第三节电力拖动系统的稳态分析——稳定运行的条件第三章直流电机原理（5学时）第一节直流电机的基本原理和结构第二节直流电机的电枢绕组和磁场第三节电枢绕组的感应电动势和电磁转矩第四节直流电机的基本方程和工作特性第四章直流电机拖动基础（5学时）第一节他励直流电动机的机械特性第二节他励直流电动机的起动第三节他励直流电动机的调速第四节他励直流电动机的制动第五章变压器（6学时）第一节变压器的工作原理和结构第二节变压器的运行方式第三节变压器的等效电路第四节变压器的参数测定第五节变压器的运行特性第六节三相变压器第六章交流电机的旋转磁场理论（3学时）第一节电枢绕组的磁动势第二节旋转磁场的形成和特点第三节交流电机的主磁通和漏磁通第七章异步电机原理（5学时）第一节异步电机的结构和运行方式第二节异步电动机的电磁关系第三节异步电动机的功率与转矩第四节异步电动机的工作特性第八章同步电机原理（4学时）第一节同步电机的结构和运行方式第二节同步电动机的电压方程和相量图第三节同步电动机的功率方程和功角特性第四节同步电动机的功率因数调节第九章交流电机拖动基础（7学时）第一节异步电动机的机械特性第二节异步电动机的起动第三节异步电动机的调速第四节异步电动机的制动第五节同步电动机的电力拖动第十章电力拖动系统电动机的选择（2学时）第一节电动机的型号和铭牌参数第二节电动机的绝缘等级与工作制分类第三节不同工作制下电动机的功率选择第四节电动机额定数据的选择课程复习：本学期主要课堂内容（2学时）2. 要求：1）第1部分电机及拖动的基础理论：掌握电磁感应、机电能量转换基本原理，电机的基本结构与工作原理，了解电机的能量损耗与发热情况。