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《电机与拖动》教学大纲

课程名称：电机与拖动（ElectricalMachineandDrive）
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。
学时分配：8学时。
第五章三相感应电动机的电力拖动
主要内容：
1、三相感应电动机的机械特性
2、三相感应电动机的起动、制动、调速
基本要求：
掌握三相异步电动机的固有和人为机械特性；
理解三相异步电动机的直接起动、降压起动；
掌握各种运行状态稳态参数计算。
学时分配：8学时。
第六章三相同步电动机
主要内容：
1、三相同步电动机原理、结构、基本方程式
2、三相同步电动机功角特性、矩角特性、工作特性
基本要求：
理解三相同步电机对称稳态运行时的基本方程、等效电路和相量图；
掌握三相同步电机功角特性和有功功率调节的理论；
掌握无功功率的调节方法和U形曲线。
学时分配：6学时。
第七章驱动和控制微电机
主要内容：
1、伺服电动机
2、测速发电机
3、步进电动机
4、基本要求：
了解伺服电动机的结构、分类、用途及自动控制系统对伺服电动机的基本要求；
掌握各类测速发电机的工作原理和特性曲线；
掌握步进电动机的工作原理；步距角、转速公式。
学时分配：4学时。
第八章电动机的选择
主要内容：
1、电动机的一般选择方法
基本要求：
理解电动机的发热与温升、额定功率选择概念。
学时分配：2学时。
三、实验内容与学时分配：
实验一变压器实验（2学时）
实验二他励直流电机的机械特性（3学时）
实验三三相异步电动机的机械特性（3学时）
本课程安排实验8学时，实验项目及具体内容参见本课程实验教学大纲。
四、大纲说明
1、本课程理论性较强、内容广泛且抽象，讲述过程中应注意多举例。
2、每章要安排相应的练习题。
3、考试成绩占总成绩的80％，平时成绩：10％，实验成绩：10％。
五、教学参考书
1．任礼维等编，《电机与拖动基础》，浙江大学出版社，1994年
2．刘锦波编，《电机与拖动》，清华大学出版社，2005年10月
3．刘玫主编，《电机及拖动》，机械工业出版社，2009年