电机拖动基础教案.docx

课程教案 （ 2019— 2020 学年第二学期） 课 程 名 称： 电机拖动基础 学 分 学 时： 3 学分 48 学时 授 课 班 级： 18 自动化 1 班 /2 班 学 生 人 数： 70 选 用 教 材： 张晓江等著， 《电机及拖动基础》 开 课 学 院： 任 课 教 师： 教 师 职 称： 初级 教师所在单位： 教务处 第 第 PAGE # 页 周次 第 1 周，第 1 次课 章节名称 第一章磁路 第一节磁路的基本定律 第二节常用的铁磁材料及其特性 第三节直流磁路的计算 第四节交流磁路的特点 授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 教学时数 2 教学目标 及基本要求 1、理解电机磁路的特点及常用铁磁材料的特性，能够应用复数运算、三角 函数变换、 傅里叶级数、 安培环路定律、 电磁力定律、 电磁感应定律等数学、 物理知识对电机系统的电磁关系进行识别、判断和分解。 2、熟知直流电机、变压器、三相异步电动机、同步发电机等普通电机的基 本结构、工作原理、基本分析方法、能量转换关系及工作特性；并能够根据 需求进行理论分析，选择合适的方案获取电机特性及参数。 3、运用电机学的基础理论知识和分析方法，恰当表述电气工程系统的稳态 问题，能够建立合适的数学模型进行电磁分析及参数计算， 以获取解决方案。 教学重点、难点 直流电机的结构及电枢绕组，直流电机的磁场（重点与难点） ；直流发电机 的基本特性（重点） ；直流电动机的基本特性（重点） 。 教学基本内容 与教学设计 （含时间分配） 电机是一种机电能量转换装置，变压器是一种电能传递装置 , 它们的工 作原理都以电磁感应原理为基础， 且以电场或磁场作为其耦合场。 在通常情 况下， 由于磁场在空气中的储能密度比电场大很多， 所以绝大多数电机均以 磁场作为耦合扬。磁场的强弱和分布，不仅关系到电机的性能，而且还将决 定电机的体积和重量； 所以磁场的分析扣计箅， 对于认识电机是十分重要的。 由于电机的结构比校复杂， 加上铁磁材料的非线性性质， 很难用麦克斯韦方 程直接解析求解； 因此在实际工作中． 常把磁场问题简化成磁路问题来处理。 从工程观点来说，准确度已经足够。 本章先说明磁路的基本定律， 然后介绍常用铁磁材料及其性能， 最后说 明磁路的计算方法。 课堂教学 2学时。其中，课程介绍 20 分钟；介绍电机的分类、用途及 磁场中的基本物理量、 铁磁材料的特性； 磁路基本定律、 交流磁路的特点 70 分钟。  讨论、思考题、作业 及课后参考资料 讨论与思考题： 有一闭合铁心磁路，铁心的截面积 A＝9XlO -4m2，磁路的平 均长度 l＝o．3m，铁心的磁导率 Fe 5000 0 ，套装在铁心上的励磁绕组 为 500 匝。试求在铁心中产生 1T 的磁通密度时，所需的励磁磁动势和励磁 电流。 作业： 开一个长度δ＝ 5X10-4m 的气隙，问铁心中激励 1T 的磁通密度时， 所需的励磁磁动势为多少 ?已知铁心截面积 A Fe＝ 3X 3X10-4m2，μ Fe＝5000 μ0。考虑到气隙磁场的边缘效应，在计算气隙的有效面积时，通常在长、 宽方向务增加δ值。 教学后记 本章与大学物理与电磁场密切相关， 本章内容是对前期的复习与运用。 同时 带领同学产生对本门课程的兴起 周次 第 1 周，第 2 次课 章节名称 第二章直流电机 第一节直流电机的工作原理及结构 第二节直流电机的铭牌数据 授课方式 理论课（√） 实验课（） 实习（） 授课方式 理论课（√） 实验课（） 实 习（） 教学目标 及基本要求 知晓直流电机发展史； 知晓直流电机的结构及电枢绕组的联接规律； 理解直流电机磁场的分布特点及电枢反应的分析方法。 教学重点、难点 直流电机的结构（重点） ，直流电机的磁场（重点与难点） 。  教学基本内容 与教学设计 （含时间分配） 直流电机是电机的主要类型之一。直流电动机以其良好的启动性和 调速性能著称，直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。与交流 电机相比直流电机的结构较复杂，成本较高，可靠性较差，使它的应用 受到限制。近年来，与电力电子装置结合而具有直流电机性能的电机不 断涌现，使直流电机有被取代的趋势。尽管如此，直流电机仍有一定的 理论意义和实用价值。 本章先介绍直流电机的工作原理和基本结构，接着说明电机的磁动 势和磁场，导出电机的电动势和电磁转矩公式，并分析直流电动机的稳 态运行性能。 课堂教学 2 学时。 （1）介绍直流电机的发展历史； （20 分钟） （ 2）介绍直流电机的工作原理。 （40 分钟） （3）介绍直流电机的基本结构； （30 分钟） 2.1 直流电机的工作原理和基本结构 一、直流电机的工作原理 1、直流电机的构成 采用 PPT 上的图形介绍 2、直流发电机的工作原