电机与拖动课程教学大纲.pdf

《电机与拖动》课程教学大纲

英文名称：MotorsandElectricDrives
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。
5．先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。
6．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）唐介主编.电机与拖动.北京：高等教育出版社，2003
（2）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
（3）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
（4）李发海等编著.电机学(上、下册).北京：科技出版社，1991
（5）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
（6）丛望，郭镇明编.电机学.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1996
7．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)
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。每次作
业批改一半，抽查一半。
二、教学基本要求和能力培养要求

1．通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：
（1）了解磁场、磁路、变压器及各种旋转电机的基本理论与知识，了解电力拖动系
统的组成及典型生产机械的运动形式，掌握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系
统的折算。
（2）掌握各电机的工作原理，了解其基本结构、励磁方式以及电枢绕组等概念，掌
握直流电机的电磁转矩、电动势、功率和转矩等的概念及计算方法，会对他励和并励
电动机作运行分析；掌握变压器和异步电动机的等效电路和基本方程式。
（3）掌握直流电动机和三相异步电动机的机械特性、主要起动方法和调速方法，了
解电动机的制动原理和制动方法。
（4）了解电动机选择的基本内容。
2．通过学习本课程，应具备以下能力：
通过本课程的学习，要求学生能够正确选用和使用变压器及交、直流电机，并对
一些简单的电机故障能够进行检修。

三、课程教学内容（各章、节基本内容，重点、难点等，用※标注为选学内容）

第一章电力拖动系统的动力学

1、讲述内容
电力拖动系统的运动方程式。工作机构的转矩、力、飞轮矩和质量的折算方法及
公式，生产机械的负载转矩特性的类型及特点。
2、基本要求
会分析电磁转矩与负载转矩之间的关系，能够在忽略损耗或计损耗而采取简化方
法时把工作机构的转矩、力、飞轮矩和质量折算到电动机轴上。
3、重点和难点

本章的重点是掌握电力拖动系统的运动方程式。

第二章直流电机原理
1、讲授内容
直流电机的工作原理及结构。直流电机的电路及磁路系统。直流电机的运行原理
及换向问题。直流电机的绕组。直流电机的感应电动势和电磁转矩的概念及计算。电
枢反应。
2、基本要求
掌握直流电机基本工作原理，会分析其电路系统和磁路系统，掌握单叠绕组的基
本分布规律，正确理解电刷、换向器在直流电机中的作用，会计算直流电机的感应电
动势和电磁转矩。
３、重点和难点
理解直流电机的工作过程，正确分析电枢反应对电机磁场的影响以及分析单叠绕
组的分布规律是本章的重点和难点所在。

第三章直流电动机的起动、调速和制动

1、讲述内容

他励直流电动机的固有机械特性及人为机械特性，电力拖动系统稳定运行的条件，
他励直流电动机的起动、制动及调速。
2、基本要求
会分析他励直流电动机的机械特性，掌握各种起动方法及调速方法的原理及特
点。
3、重点和难点
他励直流电动机的机械特性是本章的重点。
第四章变压器
1、讲述内容
变压器的工作原理、分类及主要结构。普通双绕组单相电力变压器的基本原理及空
载运行特性、负载运行特性的分析与计算。三相变压器的电路系统、磁路系统及其对
电动势波形的影响。自耦变压器与互感器的基本概念。变压器的等效电路及相量图。
2、基本要求
掌握变压器基本工作原理及运行特性，会用等效电路和相量图分析求解变压器电
路，掌握等效电路参数的测定方法。
3、重点和难点
本章