电机调速教案.docx
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电机调速教案
课程名称：
电机调速基础
授课专业：
电气工程及自动化专业
年级：
07级
课程类型：
必修课、专业基础课
授课方式：
课堂讲授
考核方式：
闭卷考试
总学时数：
96
教材名称：
电机调速基础
*******
出版社及出版时间：
机械工业出版社，2005年8月
指定参考书
1.《电机学》.汤蕴璆.机械工业出版社
2.《电机学》.汪国梁.机械工业出版社
3.《电力拖动基础》.李发海.清华大学出版社
4.《电力拖动基础》.郭镇明.哈尔滨工程大学出版社
授课教师：
张敬南职称：
讲师单位：
405
授课时间：
2007.3-2008.1
周次
第1周，第1次课
备注
章节
名称
绪论、磁路的基本概念
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.电机的分类；
2.磁路的基本概念；
教学内容提要
时间分配
1.电机的分类；
2.电机及电力拖动技术的应用；
3.电机及电力拖动发展
4.电机及电力拖动在本专业学科领域的地位和作用；
5.本课程的介绍；
6.磁场的常用量；
7.磁路的概念、常见的磁路。
第一节课：
1~3
第二节课：
4~7
教学重点与难点
1.磁路的概念
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第1周，第2次课
备注
章节
名称
磁路基本定律、铁磁材料
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.磁路与电路的比较；
2.磁化、磁化曲线和磁滞回线；
3.铁心损耗的分类和抑制方法。
教学内容提要
时间分配
1.全电流定律；
2.磁路欧姆定律；
3.磁路的基尔霍夫第一定律；
4.磁路的基尔霍夫第二定律；
5.磁路与电路的比较；
6.铁磁材料的磁化；
7.磁化曲线和磁滞回线
8.铁心损耗。
第一节课：
1~5
第二节课：
6~8
教学重点与难点
1.磁路与电路的比较；
2.铁磁材料的磁化。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第2周，第1次课
备注
章节
名称
直流磁路、交流磁路
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.磁路计算正问题的计算方法；
2.交流磁路与直流磁路的比较。
教学内容提要
时间分配
1.磁路计算的正问题与逆问题；
2.简单串联磁路的计算及举例；
3.简单并联磁路的计算及举例；
4.交流磁路的特点。
第一节课：
1~2
第二节课：
3~4
教学重点与难点
1.磁路的计算
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第2周，第2次课
备注
章节
名称
例题、相关习题
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.磁路的计算
教学内容提要
时间分配
1.磁路计算举例及作业讲解
第一节课：
1
第二节课：
1
教学重点与难点
1.磁路计算方法的灵活应用；
教学手段
课堂讲授、讨论
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第3周，第1次课
备注
章节
名称
直流电机工作原理、结构、额定值
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电机工作的核心物理现象：
电磁感应规律；
2.直流电机的换向器工作原理；
3.直流电机的不同励磁绕组结构及励磁方式。
教学内容提要
时间分配
1.直流电机的工作原理；
2.直流电机的结构；
3.电机的四种励磁方式；
4.直流电机的的铭牌参数。
第一节课：
1~2
第二节课：
2~4
教学重点与难点
1.如何分析直流电机中的电磁感应规律；
2.直流电机的换向器如何实现直流—交流，交流—直流的变换。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第3周，第2次课
备注
章节
名称
直流电机电枢绕组的基本概念
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.各个基本概念；
2.绕组的基本区分和基本形式；
教学内容提要
时间分配
1.各个基本概念；
2.双层绕组的两种常见形式。
第一节课：
1
第二节课：
1~2
教学重点与难点
1.第一节距、合成节距；
2.叠绕组和波绕组。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第4周，第1次课
备注
章节
名称
典型电枢绕组的绘制、电路图
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.单叠绕组的绘制；
2.单波绕组的绘制。
教学内容提要
时间分配
1.单叠绕组的绕组展开图；
2.单叠绕组的电路图；
3.单波绕组的绕组展开图；
4.单波绕组的电路图；
5.单叠绕组与单波绕组的比较。
第一节课：
1~2
第二节课：
3~5
教学重点与难点
1.绕组展开图
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第4周，第2次课
备注
章节
名称
直流电机磁动势和磁场、电枢反应原理
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电机各个励磁方式的特点；
2.直流电机电枢反应的原理及影响。
教学内容提要
时间分配
1.直流电机励磁方式及应用；
2.直流电机的空载磁场；
3.直流电机负载时的磁场及电枢反应；
第一节课：
1~2
第二节课：
3
教学重点与难点
1.直流电机电枢反应的原理及影响。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第5周，第1次课
备注
章节
名称
感应电动势、电磁转矩；直流电机的基本方程
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电机的特征物理量（感应电动势和电磁转矩）的数学推导和物理解释；
2.直流电机的基本运行方程式。
教学内容提要
时间分配
1.感应电动势的计算；
2.电磁转矩的计算；
3.直流电机的电势平衡方程式；
4.功率平衡方程式、损耗的分析；
5.转矩平衡方程式。
第一节课：
1~2
第二节课：
3~5
教学重点与难点
1.通过数学推导正确解释直流电机的特征量（感应电动势和电磁转矩）的物理含义
2.直流电机的电势平衡方程式，转矩平衡方程式的稳态和动态表达异同
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第5周，第2次课
备注
章节
名称
直流电动机运行特性、直流发电机运行特性
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电动机的工作特性分析；
2.直流发电机的运行特性分析。
教学内容提要
时间分配
1.直流电动机的工作特性分析；
2.直流发电机的运行特性分析。
第一节课：
1
第二节课：
2
教学重点与难点
1.直流电动机转速方程中，电枢电流Ia的大小由什么决定；
2.直流电动机的工作特性的分类及约束条件；
3.并励直流发电机的自励过程
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第6周，第1次课
备注
章节
名称
直流电机的换向
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.换向的电磁现象；
2.改善换向的方法；
教学内容提要
时间分配
1.换向的基本概念；
2.换向的电磁现象；
3.电抗电动势和电枢反应电动势；
4.改善换向的方法；
5.补偿绕组。
第一节课：
1~3
第二节课：
3~5
教学重点与难点
1.换向中直流电机电刷和换向器的作用；
2.延迟换向和超前换向。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第6周，第2次课
备注
章节
名称
例题、相关习题
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电动机的基本计算；
2.直流发电机的基本计算。
教学内容提要
时间分配
1直流电机计算举例及作业讲解
第一节课：
1
第二节课：
1
教学重点与难点
教学手段
课堂讲授、讨论
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第7周，第1次课
备注
章节
名称
电力拖动系统动力学基础
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.电磁转矩在运动方程式中的“正”“负”定义；
2.转矩、力、飞轮力矩和质量的折算方法；
教学内容提要
时间分配
1.电力拖动系统的运动方程式；
2.转矩、力、飞轮力矩和质量的折算方法；
第一节课：
1~2
第二节课：
2
教学重点与难点
工作机构转矩、力、飞轮力矩和质量的折算方法
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第7周，第2次课
备注
章节
名称
电力拖动系统动力学基础；
他励直流电动机的机械特性
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.几种常见负载的机械特性；
2.他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性的特点及应用；
3.电力拖动稳定运行的判断。
教学内容提要
时间分配
1.常见负载的机械特性；
2.机械特性方程式；
3.固有机械特性和人为机械特性；
4.机械特性的绘制；
5.电力拖动稳定运行的条件。
第一节课：
1~3
第二节课：
3~5
教学重点与难点
1.如何判断电动机常见生产机械的负载转矩特性的类型，并对其进行正确描述；
2.他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性的特点及应用
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第8周，第1次课
备注
章节
名称
他励直流电动机的起动
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.他励直流电动机的起动电阻分压起动的分析和设计。
教学内容提要
时间分配
1.他励直流电动机的起动方法；
2.他励直流电动机起动电阻的计算；
第一节课：
1~2
第二节课：
2
教学重点与难点
1.他励直流电动机起动电阻的配置方法
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第8周，第2次课
备注
章节
名称
他励直流电动机起动的过渡过程
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
他励直流电动机起动的过渡过程参数的计算
教学内容提要
时间分配
1.他励直流电动机起动的机械过渡过程；
2.他励直流电动机起动的电气-机械过渡过程。
第一节课：
1
第二节课：
2
教学重点与难点
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第9周，第1次课
备注
章节
名称
他励直流电动机的制动
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.电机制动的定义及判断依据；
2.制动的分类：
能耗制动、回馈制动、反接制动；
3.各种制动的静态、动态分析。
教学内容提要
时间分配
1.能耗制动；
2.反接制动；
3.回馈制动。
第一节课：
1~2
第二节课：
2~3
教学重点与难点
1.电机制动的定义及判断依据；
2.能耗制动、回馈制动、反接制动等不同状态机械特性特征分析
教学手段
课堂讲授、讨论
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第9周，第2次课
备注
章节
名称
他励直流电动机的调速
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.调速指标；
2.调速方法及特点。
教学内容提要
时间分配
1.调速的技术指标；
2.调速的经济指标；
3.电枢回路串电阻调速；
4.降低电源电压调速；
5.弱磁调速
第一节课：
1~2
第二节课：
3~5
教学重点与难点
1.调速的技术指标之间的关系；
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第10周，第1次课
备注
章节
名称
过渡过程的能量损耗（简介）；
串励直流电动机的电力拖动
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.串励直流电动机的机械特性；
2.复励直流电动机的机械特性。
教学内容提要
时间分配
1.串励直流电动机的机械特性；
2.串励直流电动机的制动状态；
3.复励直流电动机的机械特性。
第一节课：
1~2
第二节课：
2~3
教学重点与难点
1.串励直流电动机的各种人为机械特性
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第10周，第2次课
备注
章节
名称
例题、相关习题
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.直流电力拖动分析和计算方法。
教学内容提要
时间分配
1.直流电力拖动计算举例及作业讲解。
第一节课：
1
第二节课：
1
教学重点与难点
教学手段
课堂讲授、讨论
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第11周，第1次课
备注
章节
名称
变压器的基本结构和额定值
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.变压器的基本工作原理；
2.变压器的额定值。
教学内容提要
时间分配
1.变压器的工作原理；
2.变压器分类；
3.变压器的结构；
4.变压器的额定值。
第一节课：
1~3
第二节课：
3~4
教学重点与难点
1.正确认识变压器工作的电磁变换与磁场耦合本质；
2.变压器基本物理量的内涵及参考极性定义。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第11周，第2次课
备注
章节
名称
空载运行、负载运行；基本方程
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.变压器空载运行时的物理分析；
2.变压器空载时的相量图和等效电路分析；
3.变压器负载时的基本方程式。
教学内容提要
时间分配
1.变压器空载运行时的物理情况分析；
2.变压器空载时的电动势平衡式、相量图和等效电路分析；
3.变压器负载时的物理情况；
4.磁通势平衡方程式，电动势平衡式。
第一节课：
1~2
第二节课：
3~4
教学重点与难点
1.掌握变压器空载时的相量图绘制方法，并利用相量图分析空载运行时的物理过程；
2.掌握变压器空载时等效电路中个参量的物理内涵。
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第12周，第1次课
备注
章节
名称
T型等效电路、相量图；等效参数测定
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.变压器绕组归算及等效电路、相量图；
2.变压器空载实验和短路实验的原理。
教学内容提要
时间分配
1.变压器的绕组归算、等效电路及相量图；
2.等效电路参数的测定：
空载实验和短路实验。
第一节课：
1
第二节课：
2
教学重点与难点
1.变压器的绕组归算的原则和计算方法；
2.变压器负载时的等效电路及相量图推导方法
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第12周，第2次课
备注
章节
名称
三相变压器
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.三相变压器的分类；
2.时钟表示法；
3.磁路系统和电路系统电动势波形的影响；
教学内容提要
时间分配
1.三相变压器的磁路系统；
2.三相变压器的电路系统；
3.常用的三相变压器；
4.磁路系统和电路系统电动势波形的影响。
第一节课：
1~2
第二节课：
3~4
教学重点与难点
1.时钟表示法；
2.磁路系统和电路系统电动势波形的影响
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第13周，第1次课
备注
章节
名称
标幺值；变压器的运行特性
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.标幺值基值的选取；
2.变压器的电压调整率。
3.效率与最大效率的计算。
教学内容提要
时间分配
1.标幺值的定义；
2.基值的选取；
3.标幺值的优缺点；
4.电压调整率；
5.负载率的概念；
6.损耗与效率。
第一节课：
1~3
第二节课：
4~6
教学重点与难点
1.负载率和电压调整率、最大效率的关系；
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第13周，第2次课
备注
章节
名称
变压器的并联运行
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.并联运行的条件；
2.并联最大容量的计算。
教学内容提要
时间分配
1.并联运行概念；
2.并联运行的要求和条件；
3.条件不满足的结果及注意；
4.负载分配和最大容量的计算。
第一节课：
1~3
第二节课：
3~4
教学重点与难点
1．并联运行变压器之间负载分配和最大容量的计算；
教学手段
多媒体与其它方式结合
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第14周，第1次课
备注
章节
名称
其它变压器
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.各种变压器和调压器的变压和调压原理；
2.自耦变压器的注意事项；
教学内容提要
时间分配
1.自耦变压器；
2.三绕组变压器；
3.互感器简介；
4.自耦调压器；
5.互感调压器。
第一节课：
1~3
第二节课：
4~5
教学重点与难点
1.各种变压器和调压器的变压和调压原理。
教学手段
课堂讲授
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第14周，第2次课
备注
章节
名称
例题、相关习题
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.变压器计算和分析方法。
教学内容提要
时间分配
1.变压器计算举例及作业讲解
第一节课：
1
第二节课：
1
教学重点与难点
教学手段
课堂讲授、讨论
注:
教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份,重复班授课可不另行填写教案
周次
第15周，第1次课
备注
章节
名称
交流绕组的构成与分类
授课
方式
理论课（√）；实验课（）；实习（）
教学
时数
2学时
教学
目的
及要
求
要求掌握：
1.交流绕组的一些基本知识和基本量
2.三相双层叠绕组
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