《电机与电力拖动基础》课程教学大纲

《电机与电力拖动基础》教学大纲课程代课程英文名A0803Z15Electric Machineiyand Drive码理论学实验/实践学学分3总学时48426时时学科基础课程性先修课《高等数学》、《大学物理》、《电课程类别限选课质程路分析基础》开课学院适用专业自动化机电工程学院

一、课程的地位与任务《电机与电力拖动基础》是电气工程及其自动化专业的专业基础课，其主要任务是学生通过本课程的学习获得电机与拖动的基本理论知识，使学生掌握常用的交直流电机、变压器等的基本结构，工作原理和运行特性；电机拖动系统的静态、动态特性，及其调速性能电机的用电量占整个用电量的60%左右，由此可见，电机及其电力拖动系统在国民及其工业生产中的重要性通过本课程的学习，使学生学会分析不同负载、不同定转子电流、不同故障时，内部电磁场的变化、输出电磁力矩的变化，及不同电动机的调速方法和技术指标；并能了解一些电机及拖动系统的发展方向

二、课程目标以及与毕业要求的支撑矩阵

1.理解直流电机的基本概念、基本结构，电机静动态时的电磁场变化及其相关电参数的计算;通过理论学习与实验验证掌握直流电机运行原理,机械特性，启制动分析及调速特性

2.理解变压器的基本工作原理，通过理论学习与实验验证掌握变压器空载运行、短路运行及负载运行的过程分析

3.理解交流电机的基本概念、基本结构，电机静动态时的磁动势变化及其相关电参数的计算;通过理论学习与实验验证掌握交流电机运行原理，机械特性，启制动分析及调速特性并通过制作实物的效果，来展现学生对电机拖动系统的调速方法的掌握情况，及其是否掌握了调速的技术指标表1课程目标与相关毕业要求的对应关系毕业要求（支撑程度H、M、L）课程目标毕业要求1-4毕业要求2-3课程目标1M课程目标2L课程目标3H注

1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）;2•毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述

三、课程主要内容与基本要求第0部分绪论了解电机发展及技术现状，掌握全电流定律、电磁感应定律及电磁力定律，理解涡流损耗和磁滞损耗的产生机理第一部分直流电机原理理解、掌握直流电机的工作原理及结构熟悉电枢绕组的联接形式，能计算单叠绕组和单波绕组的各个节距了解直流电机的磁场及换向问题，熟练掌握电磁转矩和电枢电动势的计算公式及其性质熟练掌握直流电动机和直流发电机的励磁方式及特点，能应用直流电机的基本方程式计算相关物理量第二部分直流电机的电力拖动掌握他励（并励）直流电动机的工作特性能够应用运动学方程式分析电力拖动系统的运行状态掌握生产机械的负载转矩特性熟练掌握他励直流电动机的机械特性、起动方法、电气制动方法及制动特性、调速方法第三部分变压器掌握变压器的工作原理，理解变压器的额定值了解变压器的结构及运行特性和三相变压器的磁路系统熟练掌握单相变压器的基本方程式、等效电路及参数测定掌握三相变压器的电路系统，能用时钟表示法判别三相变压器的联结组号第四部分异步电动机原理掌握三相感应电动机的工作原理及结构，理解旋转磁场的产生机理了解三相感应电动机的定子绕组，掌握交流绕组一些基本量的概念及计算公式了解绕组的感应电动势、磁动势及磁场，掌握单相绕组、三相绕组磁动势特点掌握三相感应电动机空载和负载运行时的物理情况及等效电路第五部分三相感应电动机的动力拖动掌握三相感应电动机的机械特性熟练掌握三相感应电动机的各种起动方法、三种电磁制动方法及其机械特性、调速方法了解拖动系统电动机选择原则及方法

四、课程教学学时安排表2课程学时安排表学时学生任务对应课章节号教学内容作业要求自学要求讨论课程性质和概述第0章课程常用的物理概念2课程目标1和定律

1.1直流电机的用途及基本原理，电机结构

1.2直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁电枢电动势、了解结构，网化特性转矩、机械课程目标1络课堂图片、第1章

101.3直流电机的电枢绕组，特性等相关课程目标3录像等学习电动势，电磁转矩习题

1.4直流发电机

1.5他励直流电动机的机械特性

2.1他励直流电动机启动

2.2他励直流电动机的调启动、调速速相关习直流电动课程目标1第2章6网络视频学习

2.3他励直流电动机的电机选型课程目标3题动与制动运行

3.1变压器的结构和基本工作原理

3.2变压器空载、负载运空载、负载正方向规定，变第3章8等效电路相课程目标2行压器原理关计算

3.3标幺值、参数测定

3.4变压器的工作特性

3.5三相变压器

4.1三相感应电动机的基本工作原理与结构

4.2交流电机电枢绕组

4.3交流绕组的感应电动势电动势、磁

4.4交流电机电枢绕组的动势、交流电动等效电路、磁通势机与直流课程目第4章

104.5三相感应电动机转子转电势、磁通性质电动机的标3不同卢矩、功率传静止时的运行分析

八、、递等相关习

4.6三相感应电动机转子题转动时的运行分析

4.7三相异步电动机的功率与转矩

4.8三相异步电动机的工作特性与参数测定

5.1三相感应电动机的机械特性

5.2三相感应电动机的起课程目动第5章4调速方式调速的方法标

35.3三相感应电动机的制动

5.4三相感应电动机的调速

五、实践环节及基本要求表3实践环节及基本要求表实验实验课程序号实验项目名称学时基本要求性质类别目标1掌握直流他励电动机的1直流他励电动机2验证必做工作特性和机械特性2掌握通过实验测取变压器的2单相变压器2验证必做变比和参数3三相笼型异步电动机的32理解用直接负载法测取三相设计必做工作特性笼型异步电动机的丁作皓性-1直流电动机开环调速系42设计选做掌握直流电动机的调速方法统仿真实验3三相交流电动机开环调掌握绕线式交流电动机的调52设计选做速仿真实验速方法1掌握直流发电机的运行特性6直流发电机2验证选做注

1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等;

2.实验类别指必做、选做等3,课程作品设计不占用课内理论教学与实验教学学时

六、课程目标达成的途径与方法通过课堂教学、网络教学以及实践教学等多种方式展开

1.课堂教学着重电机理论知识，详细分析电机的工作原理、设计理念、工作特性以及应用思路

2.网络教学充分利用我校的网络课件平台，建立了基于BlackBoard平台的课程网站,通过网络平台促进学生的课外学习

3.实践教学突出课程的实用性，分为三部分实验室实物实验、仿真实验，及每位同学的实物作品制作，通过这三部分实验提高学生对电机的应用能力

七、考核方式及成绩评定表4考核方法及成绩评定表考核形式考核内容评定标准（依据）占总成绩比例含到课率、课堂讨论点名记录、课堂发言记录、过程考核10%发言、平时作业作业完成质量和实实验报告、试验完成实验结果分析、实验完实验成绩15%，哇）口舟曲实物制作实现的功实物制作作品成绩电机调速及驱动的设计25%能、实物作品考试试卷，考核各知识点试卷参考答案和评分标期末考试成绩50%的基本概念，基本原理与准方法表5课程目标考核环节和达成标准教学合格课程目标考核环节环节标准讲平时成绩（考勤、作业）A课程目标

10.6授、实验成绩B实验期末考试成绩CrO.Sx-^+O.lSx—+

0.1x—目标达成度=CO BOy

0.75A0平时成绩（考勤、作业）A讲实验成绩B授、期末考试成绩C课程目标

20.6实验C RA/°-75目标达成度=

0.5x-^+

0.15x—+

0.1x—BO A0COy平时成绩（考勤、作业）A讲实验成绩B授、期末考试成绩C课程目标

30.6实作品成绩D验、目标达成度=

0.25x2+

0.5x£+

0.15x—+

0.1x—DOCO BOAO作品注试卷中，课程目标1总分Clo,课程目标2总分C2，课程目标3总分C3；试卷中，学生实际获得的课程目标1分数C1,课程目标2分数C2,课程目标3分数C3

八、推荐教材与主要参考书

（一）推荐教材

①《电机与拖动基础》，李发海、王岩编著，清华大学出版社.

②《电动机及拖动基础》，顾绳谷主编，机械工业出版社

（二）主要参考书

①《电机学》，许实章主编，机械工业出版社，1996年第3版

②《电机与拖动基础》，林瑞光主编，浙江大学出版社,2002年《电机与拖动基础实验指导书》，陈卫民，孙丽宏，中国计量大学（内部印刷）。