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