电机及电力拖动课程《教案》.docx

1、电机及电力拖动课程教案教 师 教 案( 2006 2007 学年第 1 学期 )课 程 名 称：电机与拖动基础授 课 学 时：54授 课 班 级：电气04123任 课 教 师：段振刚教 师 职 称：副教授教师所在学院：信息工程学院北京工商大学课程名称电机与拖动基础授课专业班级电气04123年级三课程编号修课人数90课程类型必修课学科基础课 ( ) ； 专业基础课 () ； 专业课 ( )选修课专 选 课 ( ) ； 公选课 ( )授课方式理论课 ( ) ；实践课 ( )考核方式考 试 ( )考 查 ( )是否采用多媒体是是否采用双语否学时分配课堂讲授 54 学时； 实践课 10 学时名称作者出

2、版社及出版时间教材电机与拖动基础李发海 王岩清华大学出版社参考书目电机与拖动基础顾绳谷高教出版社授课时间06.907.1第一章 直流电机原理 授课时数：9一、教学目的1 .掌握 直流电机的基本工作原理、电枢电势与电磁转矩、他励直流电动机的机械特性2 .了解 直流电机的结构、磁路与磁化特性、电枢绕组3 .了解 串励和复励直流电动机二、教学内容 1. 直流电机的结构 2. 直流电机的用途及基本工作原理3. 直流电机的磁路与磁化特性4直流电机的电枢绕组5电枢电势与电磁转矩6直流发电机7直流电动机运行原理8. 他励直流电动机的机械特性9. 串励和复励直流电动机三、教学重点和难点 重点 ：直流电机的基本

3、工作原理电枢电势与电磁转矩他励直流电动机的机械特性难点 ：直流电机的结构、磁路与电枢绕组四、教学方法 板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法。形象地讲解直流电机的的结构、基本工作原理、电枢电势与电磁转矩、他励直流电动机的机械特性。讲解磁路与磁化特性、电枢绕组的特点、应用和发展。介绍串励和复励直流电动机。 第一讲(2学时)第一节 直流电机的结构 1.观看直流电机制造过程录像片(50分钟)2.简单介绍直流电机的结构问题:A.定子主要包括那些部分? B. 转子主要包括那些部分?第二节 直流电机的用途及基本工作原理1.简单介绍直流电机的用途2.讲解直流电机的物理模型3.讲解直流发电机的工作原理.对照直

4、流电机的物理模型重点讲解判断感应电势的右手定则及感应电势e = B l v .对照直流电机的物理模型重点讲解电刷和换向器的作用.讲解直流发电机机械能变成直流电能的原理和过程问题: A. 判断在磁场中运动的导体中感应电势方向应使用什么定则? B. 直流发电机中电刷和换向器的作用是什么? C. 直流发电机是将什么能转换成什么能的电磁装置?第二讲(2学时)第二节 直流电机的用途及基本工作原理1.简单复习直流发电机的工作原理2.讲解直流电动机的工作原理.对照直流电机的物理模型重点讲解判断磁场中载流导体受力方向的右手定则及所受电磁力大小f = Blia.对照直流电机的物理模型重点讲解电刷和换向器的作用.

5、讲解直流电动机直流电能变成机械能的原理和过程问题: A. 判断磁场中载流导体受力方向应使用什么定则? B. 直流电动机中电刷和换向器的作用是什么? C. 直流电动机是将什么能转换成什么能的电磁装置?3.讲解电机的可逆运行原理4.直流电机的工作原理小结 弄清下列问题：.最简单的直流发电机、直流电动机的物理模型.判断感应电势的右手定则.判断导体(电流)受力方向的左手定则.直流发电机: 导体中电势方向与电流方向相同,端电压方向与电流方向相反,转子转动方向与所受电磁力方向相反,导体中为交变电势,电刷端为直流电势,机械能变为电能。.直流电动机: 导体中电势方向与电流方向相反,端电压方向与电流方向相同,转

6、子转动方向与所 受电磁力方向相同,导体中为交变电势,电刷端为直流电势,电能变为机械能。.换向器和电刷的作用: 发电机: 交流 直流 电动机: 直流 交流.电刷端电势 = 导体电势之和 转子受力方向永远不变,电刷中电流方向不变, 导体中电流方向交变5.讲解直流电机的名牌数据弄清: 额定效率: N =PN/P1 直流发电机: PN = IN UN 额定输出电功率直流电动机: PN = IN UN N 额定输出机械功率6.几个常用概念.额定运行状态: 电机运行时各个物理量均为额定值.欠载状态: 电流小于额定值.过载状态: 电流大于额定值, 不能长期工作于此状态.电动机轴上输出额定转矩(Nm): T2

7、N= PN/N=PN/(2nN /60)=9.55PN/nN ( =9550PN/nN)问题: 转矩计算公式中PN的单位是什么?第三节 直流电机的磁路与磁化特性1.讲解直流电机的磁路.主磁场.电机运行时磁场.空载运行.主磁路.主磁通.主极漏磁通2.讲解空载时气隙磁通密度的分布波形 .磁路欧姆定律 .气隙磁密分布波形3.讲解空载磁化特性问题: 电机额定工作时工作在空载磁化特性的什么位置?4.讲解直流电机的励磁方式.他励.串励.复励(积复励、差复励)五、 作业 教材：31、2、3、4、6、7六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记第二章 电力拖动系统动力学授课时数：3一、教学目的1 .掌握

8、 电力拖动系统运动方程、负载的机械特性、电力拖动系统稳定运行的条件2 .了解 多轴电力拖动系统的简化二、教学内容 1. 电力拖动系统运动方程 2. 多轴电力拖动系统的简化3. 负载的机械特性4电力拖动系统稳定运行的条件三、教学重点和难点 重点 ：负载的机械特性、电力拖动系统稳定运行的条件难点 ：多轴电力拖动系统的简化四、教学方法 板书和多媒体相结合的教学方法。形象地讲解电力拖动系统运动方程、多轴电力拖动系统的简化、负载的机械特性、电力拖动系统稳定运行的条件五、 作业 六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记第三章 他励直流电动机的运行授课时数：10一、教学目的掌握 他励直流电动机的起动

9、、调速、各种运行状态二、教学内容 1. 他励直流电动机的起动2他励直流电动机调速3他励直流电动机的电动与制动运行三、教学重点和难点 重点 ：他励直流电动机机械特性的计算难点 ：他励直流电动机机械特性的计算四、教学方法 板书和多媒体相结合的教学方法。形象地讲解他励直流电动机的起动、他励直流电动机调速、他励直流电动机的电动与制动运行。五、 作业 教材：41、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记第四章 变压器授课时数：8一、教学目的掌握 变压器的基本工作原理、参数测定、运行特性、联结组别 了解 变压器的并联运行、自耦变压器、仪用互感器二、教

10、学内容 1. 概述2变压器的空载运行3变压器的负载运行4标幺值5变压器参数的测定6变压器的运行特性7变压器的联结组别8变压器的并联运行9自耦变压器10仪用互感器三、教学重点和难点 重点 ：变压器的基本工作原理、参数测定、运行特性、联结组别难点 ：变压器的运行特性、联结组别四、教学方法 板书和多媒体相结合的教学方法。形象地讲解变压器的空载运行、负载运行、标幺值、参数测定、运行特性、联结组别，介绍变压器的并联运行，自耦变压器工作原理和仪用互感器。五、 作业 教材：51、2、3、8、17、18六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记第五章 三相异步电动机原理授课时数：10一、教学目的掌握 三

11、相异步电动机基本工作原理、机械特性 了解 三相异步电动机的结构与用途、电枢绕组和感应电势、工作特性二、教学内容 1. 三相异步电动机的结构与用途2交流电机的电枢绕组和感应电势3三相异步电动机在转子不转时的(n0)状况4三相异步电动机转子旋转时的电磁关系5三相异步电动机的机械特性6三相异步电动机的工作特性三、教学重点和难点 重点 ：三相异步电动机的机械特性难点 ：三相异步电动机的结构和工作原理四、教学方法 板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法。形象地讲解三相异步电动机的结构和工作原理、三相异步电动机的机械特性，介绍三相异步电动机的工作特性。五、 作业 教材：73、4、8、9、11六、 本章参考

12、资料 电机与拖动基础七、 教学后记第六章 三相异步电动机的电力拖动授课时数：10一、教学目的掌握 笼式三相异步电动机的起动方法、三相异步电动机的调速方法、各种运行状态 了解 绕线式三相异步电动机的起动二、教学内容 1. 笼式三相异步电动机的起动方法 2绕线式三相异步电动机的起动3三相异步电动机的调速方法4三相异步电动机的各种运行状态三、教学重点和难点 重点 ：三相异步电动机的调速方法及各种运行状态难点 ：三相异步电动机的调速方法及各种运行状态的计算四、教学方法 板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法。形象地讲解笼式三相异步电动机的起动方法、三相异步电动机的调速方法、三相异步电动机的各种运行状态

13、，介绍绕线式三相异步电动机的起动。五、 作业 教材：81、2、5、6、7，101、2、3六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记第七章 微控电机授课时数：4一、教学目的掌握 单相异步电动机、步进电动机的基本工作原理 了解 伺服电动机、微型同步电动机、测速发电机的基本工作原理二、教学内容 1. 单相异步电动机 2伺服电动机3微型同步电动机4步进电动机5测速发电机三、教学重点和难点 重点 ：单相异步电动机和步进电动机的工作原理难点 ：步进电动机的计算四、教学方法 板书和多媒体、视频录像相结合的教学方法。形象地讲解单相异步电动机、伺服电动机、微型同步电动机、步进电动机、测速发电机。五、 作业 教材：121、2六、 本章参考资料 电机与拖动基础七、 教学后记