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北方工业大学
课程教案
课 程 名 称
电机及拖动基础
课 程 性 质
必修
开 课 年 度
200 年至200 年
开 课 学 期
秋季 √ 春季
授 课 班 级
电气0 A-
主 讲 教 师
课程所属学院(部门)
机电工程学院
课程所属系(教研室)
自动化系
课程第 1 讲
第 1 周
日期：
地点： 教
绪论
第 1 节 电机的应用与分类
第 2 节 本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法
第 3 节 电机中常用的基本定律
第 4 节 电机中铁磁材料的特点
教学重点:
电机中铁磁材料
教学难点:
铁磁材料
讲授主要内容:
电机的发展史、电机的应用与分类；本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法；电机中常用的基本定律；电机中铁磁磁化曲线、磁滞回线、交流磁路中的铁心损耗等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
作业：补充题1、2（绪论的内容）
教学后记
下次从第一章直流电机原理讲起
课程第 2 讲
第 1 周
日期：
地点： 教
第 1 章
直流电机原理
第 1 节 直流电机的用途、结构及基本工作原理
第 2 节 直流电机的空载磁场
第 3 节 直流电机的电枢绕组
第 4 节 直流电机的电枢反应
教学重点:
直流电机基本工作原理、电枢反应
教学难点:
电枢反应
讲授主要内容:
直流电机的用途、结构、铭牌数据、主要系列及基本工作原理；直流电机的电枢绕组；直流电机的空载磁场和负载磁场、直流电机的电枢反应等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、播放直流电机资料片。
布置作业
思考题：P33 1-1、1-10 、 1-11、1-12 、1-15 、1-16
作业：P33 1-3 、 1-4
教学后记
下次从直流机的感应电动势和电磁转矩讲起
课程第 3 讲
第 2 周
日期：
地点： 教
第 1 章
直流电机原理
第 5 节 直流电机的电枢电动势与电磁转矩
第 6 节 直流发电机
第 节
第 节
教学重点:
直流机电枢电动势与电磁转矩、直流发电机基本方程式和工作特性
教学难点:
并励直流发电机自励过程
讲授主要内容:
直流电机的电枢电动势与电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件等等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P33 1-16、1-17、 1-18、1-19
作业：P33 1-21
教学后记
下次复习并励直流发电机自励条件，并从直流电动机讲起。
课程第 4 讲
第 2 周
日期：
地点： 教
第 1 章
直流电机原理
第 7 节 直流电动机
第 节
第 节
教学重点:
电机可逆原理、直流电动机基本方程式、工作特性
教学难点:
功率流程
讲授主要内容:
直流电动机的电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图、转速特性、转矩特性、效率特性等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P33 1-22、1-23 、 1-26
作业：P33 1-29 、1-32
教学后记
下次从机械特性讲起，并将讲直流电机的换向问题。
课程第 5 讲
第 3 周
日期：
地点： 教
第 1 章
直流电机原理
第 7 节 直流电动机
第 8 节 直流电机换向简介
第 节
教学重点:
电动机的机械特性、改善换向
教学难点:
换向过程
讲授主要内容:
直流电机的固有机械特性、直流电机的换向过程；直线换向、延迟换向、超越换向；改善换向的方法；火花、环火及补偿绕组；第一章小结；习题课，讲解例题等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、习题课
布置作业
交第一章作业。
教学后记
下次从第二章电力拖动系统的动力学基础讲起。
课程第 6 讲
第 3 周
日期：
地点： 教
第 2 章
电力拖动系统的动力学基础
第 1 节 典型生产机械的运动形式及转矩
第 2 节 电力拖动系统的运动方程式
第 3 节 多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩的折算
第 4 节 负载的机械特性
教学重点:
运动方程式、负载机械特性。
教学难点:
运动方程式。
讲授主要内容:
典型生产机械的运动形式及转矩、电力拖动系统的运动方程式、多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩的折算、负载的机械特性等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、习题课（第二章内容）
布置作业
思考题：P48 2-1、2-2、2-3、2-4、2-7、补充题
作业： P48 2-9
教学后记
下次从第三章直流电动机的电力拖动讲起。
课程第 7 讲
第 4 周
日期：
地点： 教
第 3 章
直流电动机的电力拖动
第 1 节 他励直流电动机的机械特性
第 2 节 他励直流电动机的起动和反转
第 节
教学重点:
机械特性、直流电动机的起动。
教学难点:
电力系统的稳定运行
讲授主要内容:
直流电机的固有机械特性和人为机械特性、电枢反应对机械特性的影响、电力拖动系统稳定运行条件、他励直流电动机的起动和反转。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P95 3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-8
作业： P96 3-28、3-29、3-30
教学后记
下次从第三章的调速讲起。
课程第 8 讲
第 4 周
日期：
地点： 教
第 3 章
直流电动机的电力拖动
第 3 节 他励直流电动机的调速
第 4 节 他励直流电动机的制动
第 节
教学重点:
直流电动机的调速方法。
教学难点:
调速方法与负载类型的匹配问题
讲授主要内容:
直流电动机调速的基本概念、他励直流电动机的调速方法、调速的性能指标、电动机调速时允许输出的转矩和功率、制动的一般概念。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P95 3-16、3-17
作业:P97 3-35
教学后记
下次从制动讲起。
课程第 9 讲
第 5 周
日期：
地点： 教
第 3 章
直流电动机的电力拖动
第 4 节 他励直流电动机的制动
第 节
第 节
教学重点:
直流电动机的制动
教学难点:
讲授主要内容:
制动的一般概念、直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电动势反接制动、回馈制动的基本概念、降低电源电压的回馈制动、为能负载下放重物时的回馈制动等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P96 3-18、3-19
作业： P97 3-36、3-37。
教学后记
下次从第三章的第五节讲起。
课程第 10 讲
第 5 周
日期：
地点： 教
第 3 章
直流电动机的电力拖动
第 5 节 电力拖动系统的过渡过程
第 节
第 节
教学重点:
过渡过程的特性和方程。
教学难点:
动态方程。
讲授主要内容:
他励直流电动机四象限运行的分析方法、电力拖动系统过渡过程的一般概念、过渡过程的数学分析、过渡过程中的能量损耗。
习题课讲第三章的例题。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P96 3-23、3-24、3-25
作业： P97 3-44。
教学后记
下次从第四章变压器讲起。
课程第 11 讲
第 6 周
日期：
地点： 教
第 4 章
变压器
第 1 节 变压器的用途、工作原理及结构
第 2 节 变压器的空载运行
第 节
教学重点:
变压器的空载运行的电磁关系。
教学难点:
各电磁量的惯例。
讲授主要内容:
变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题： P131 4-1、4-3、
作业：1.P132 4-2、4-8、4-9、补充题：试证明磁路饱和条件下，当磁通为正弦波时，励磁电流为尖顶波。（画图证明）
教学后记
下次从变压器负载运行讲起。
课程第 12 讲
第 6 周
日期：
地点： 教
第 4 章
变压器
第 3 节 变压器的负载运行
第 4 节 变压器参数的试验测定
第 节
教学重点:
变压器的负载运行的电磁关系。
教学难点:
各电磁量的惯例。
讲授主要内容:
变压器的负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图、变压器参数的试验测定等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P132 4-9、4-17
作业：1）P132 4-18、2）分别定性画出变压器
带感性负载、电阻性负载和电容性负载的相量图
教学后记
下次从变压器运行特性讲起。
课程第 13 讲
第 7 周
日期：
地点： 教
第 4 章
变压器
第 5 节 变压器的运行特性
第 6 节 三相变压器
第 节
教学重点:
变压器的运行特性和三相变压器的联接组别。
教学难点:
联接组别。
讲授主要内容:
变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性、三相变压器的磁路系统、联接组别等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P133 4-23、4-31、4-32、4-31、4-32
作业：P133 4-22、4-24（1）（3）、4-25（1）（3）、4-33
教学后记
下次是变压器这章的习题课。
课程第 14 讲
第 7 周
日期：
地点： 教
第 4 章
变压器习题课
第 节
第 节
第 节
教学重点:
补充讲变压器例题。
教学难点:
讲授主要内容:
复习第二章变压器的内容，补充讲变压器例题等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
交作业。
教学后记
下次从第五章讲起。
课程第 15 讲
第 8 周
日期：
地点： 教
第 5 章
三相异步电动机原理
第 1 节 异步电动机的用途、结构及基本工作原理
第 2 节 交流电机绕组和它的感应电动势
第 节
教学重点:
基本工作原理、交流电机绕组和感应电动势。
教学难点:
感应电动势
讲授主要内容:
异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列、交流电机绕组和它的感应电动势等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、播放异步电动机教学资料片。
布置作业
思考题：P178 5-1、5-2
作业：P178 5-6（3）（4）
教学后记
下次从第3节讲起。
课程第 16 讲
第 8 周
日期：
地点： 教
第 5 章
三相异步电动机原理
第 3 节 交流电机绕组磁动势
第 4 节 转子不转时的异步电动机
第 节
教学重点:
磁动势、转子堵转时的异步电动机。
教学难点:
旋转磁动势
讲授主要内容:
单相绕组的脉振磁动势、三相绕组的旋转磁动势、磁动势的空间适量表示法、转子开路时的异步电动机、转子堵转时的异步电动机等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲、播放旋转磁动势动画。
布置作业
思考题：P179 5-10、5-11、5-14
作业：P179 5-13
教学后记
下次从转子转动时的异步电动机讲起。
课程第 17 讲
第 9 周
日期：
地点： 教
第 5 章
三相异步电动机原理
第 5 节 转子转动时的异步电动机
第 6 节 异步电动机的功率传递与转矩平衡
第 节
第 节
教学重点:
转子转动时的异步电动机。
教学难点:
转子转动时的电磁关系
讲授主要内容:
转子转动时的电磁关系、转子电路、定转字的磁动势平衡关系、折算与等值电路、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P179 5-23
作业：P179 5-26、5-27
教学后记
下次从第七节讲起。
课程第 18 讲
第 9 周
日期：
地点： 教
第 5 章
三相异步电动机原理
第 7 节 异步电动机的参数测定
第 8 节 异步电动机的工作特性
第 节 习题课
教学重点:
三相异步电动机工作特性。
教学难点:
讲授主要内容:
三相异步电动机参数测定、工作特性等。复习第三章异步电动机内容，补充讲异步机例题。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
作业：P180 5-29
交作业。
教学后记
下次从第六章异步电动机拖动讲起。
课程第 19 讲
第 10 周
日期：
地点： 教
第 6 章
三相异步电动机的电力拖动
第 1 节 三相异步电动机的机械特性
第 节
第 节
教学重点:
三相异步电动机固有机械特性。
教学难点:
讲授主要内容:
三相异步电动机机械特性物理表达式、参数表达式以及机械特性的实用公式、固有机械特性、降低定子电压的人为机械特性、定子回路串三相对称电阻或电抗的人为机械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P240 6-1、6-2、6-6
作业:P241 6-33、6-34
教学后记
下次从第二节异步电动机起动讲起。
课程第 20 讲
第 10 周
日期：
地点： 教
第 6 章
三相异步电动机的电力拖动
第 2 节 笼型异步电动机的起动
第 3 节 绕线转子异步电动机的起动
第 节
教学重点:
三相异步电动机起动方法。
教学难点:
具有高起动转矩笼型电动机起动特性分析
讲授主要内容:
对鼠笼异步电动机起动的要求、鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动机的减压起动、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P240 6-7、6-8、6-9、6-10、6-11、6-13
作业:P241 6-35
教学后记
下次从第四节异步电动机调速讲起。
课程第 21 讲
第 11 周
日期：
地点： 教
第 6 章
三相异步电动机的电力拖动
第 4 节 三相异步电动机的调速
第 节
第 节
教学重点:
三相异步电动机调速。
教学难点:
特性分析
讲授主要内容:
三相异步电动机调速方法概述、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异步电动机转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离合器调速等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P241 6-16、6-17、6-21
作业:P241 6-24
教学后记
下次从第五节异步电动机各种运行状态讲起。
课程第 22 讲
第 11 周
日期：
地点： 教
第 6 章
三相异步电动机的电力拖动
第 5 节 三相异步电动机的各种运行状态
第 节
第 节
教学重点:
三相异步电动机制动。
教学难点:
各种运行状态的过渡过程
讲授主要内容:
三相异步电动机电动运行状态、定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
思考题：P241 6-27、6-29
作业:P242 6-41、6-42、6-45
教学后记
下次从第七章同步电动机讲起。
课程第 23 讲
第 12 周
日期：
地点： 教
第 7 章
同步电动机
第 节
第 节
第 节
教学重点:
同步电动机基本工作原理（以自学为主，提出自学要求）。复习第六章内容。
教学难点:
讲授主要内容:
同步电动机基本结构、工作原理、对第六章三相异步电动机的拖动内容进行小结、补充讲异步机拖动例题等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
交作业。
教学后记
下次从第九章电力拖动系统中电动机的选择讲起。
课程第 24 讲
第 12 周
日期：
地点： 教
第 9 章
电力拖动系统中电动机的选择
第 1 节 电动机选择的一般概念
第 2 节 电动机发热及冷却的规律
第 3 节 电动机的工作制
第 4 节 电动机额定功率选择
教学重点:
功率选择
教学难点:
电动机发热及冷却
讲授主要内容:
正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、短时工作制、电动机额定功率选择等。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
教学后记
下次从第九章电力拖动系统中电动机的选择讲起。
课程第 25 讲
第 13 周
日期：
地点： 教
第 章
本课程的总复习
第 节
第 节
第 节
第 节
教学重点:
教学难点:
讲授主要内容:
复习直流电机原理、电力拖动系统的动力学、直流电动机的电力拖动、变压器、三相异步电动机原理、三相异步电动机的电力拖动、同步电动机、电力拖动系统中电动机的选择等内容。
本次课主体教学方式、方法：
教师主讲
布置作业
教学后记
