電機與電氣控制（第4版）-教學(xué)大綱、授課計劃

《電機與電氣控制（第4版）》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：電機與電氣控制（第4版）課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計劃學(xué)時：64計劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《電機與電氣控制（第4版）》，劉子林主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為職業(yè)本科、高職、高專院校機電一體化專業(yè)、電氣自動化技術(shù)專業(yè)課程、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)及自考相關(guān)專業(yè)的教學(xué)課程，也可供電氣化和機電技術(shù)人員教育培訓(xùn)或自學(xué)課程。課程負責人：二、課程簡介本課程共5篇15章，有機地結(jié)合電機學(xué)、電力拖動、電氣控制3門課程的內(nèi)容，深入淺出地闡述了直流電機及拖動、變壓器、三相異步電動機及拖動、其他用途的電機、電氣控制技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。每章末都附有本章小結(jié)、習(xí)題，題型多樣、靈活，便于啟發(fā)學(xué)生思維、提高職業(yè)技能。本課程是在普通高等教育"十二五"職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《電機與電氣控制》（第3版）和近幾年的研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合編者40多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗開發(fā)而成的。本課程內(nèi)容更加切合我國高職教育學(xué)生現(xiàn)狀和實際，基本理論以必需夠用為度，突出理論知識的應(yīng)用和實踐能力的培養(yǎng)。本課程圍繞"分析一理解一應(yīng)用"的主線，強調(diào)電機運行分析；抓住電機應(yīng)用重點，突出電機內(nèi)部電與磁、能量傳遞與轉(zhuǎn)換兩大關(guān)系；凸顯電力拖動系統(tǒng)中的啟動、調(diào)速、制動和控制四大問題。全課程圖文并茂，力求內(nèi)容深入淺出、通俗易懂，便于讀者自學(xué)，特別是解決了高職、高專院校學(xué)生學(xué)習(xí)本課程枯燥無味而又不易弄懂的難題。三、課程教學(xué)要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識學(xué)會電機運行分析；掌握電機內(nèi)部電與磁、能量傳遞與轉(zhuǎn)換兩大關(guān)系，能夠解答和獨立完成有關(guān)電力拖動系統(tǒng)中的啟動、調(diào)速、制動和控制四大問題H2問題分析\o"機電電機電氣"電機是與電能的生產(chǎn)、傳輸和使用有著密切關(guān)系的電磁機構(gòu)。將自然界的一次能源如水能、熱能、風(fēng)能和原子能等轉(zhuǎn)換為電能需用發(fā)電機，它是電廠的主要電氣設(shè)備。為了經(jīng)濟地使用和分配電能，需用變壓器，它是電力系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備之一。其他各行業(yè)都大量使用各種電動機作為原動機，用以拖動各種機械設(shè)備，這稱為電氣拖動。在軍事、信息和各種自動控制系統(tǒng)中，則應(yīng)用大量的控制\o"機電電機電氣"電機，作為檢測、執(zhí)行和計算等元件。在醫(yī)療、文教和日常生活中，電機的應(yīng)用也十分廣泛。隨著\o"機電電氣電機"電機及電力拖動技術(shù)的發(fā)展，電機控制技術(shù)也發(fā)展迅速。特別是隨著數(shù)控、\o"機電電機電氣"電力電子、計算機及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，電力拖動正向自動控制系統(tǒng)——無觸點控制系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)邁進。H3設(shè)計/開發(fā)解決方案掌握能量轉(zhuǎn)換的核心部件﹣﹣電樞繞組的不同形式的連接規(guī)律和特點。熟練掌握感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計算，直流電動機不同勵磁方式的特點，直流電機的磁場及改善換向的方法。H4研究5使用現(xiàn)代工具講解有關(guān)電機與電氣控制相關(guān)知識所用到的儀器，如：干式電壓互感器、油浸式電壓互感器等。M6工程與社會學(xué)會將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)和社會服務(wù)中，為社會做出貢獻。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展8職業(yè)規(guī)范9個人和團隊1.學(xué)會個人發(fā)展和團隊合作，提高個人和團隊的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團隊合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會進行有效的溝通和表達，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會進行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理12終身學(xué)習(xí)學(xué)會進行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點關(guān)鍵詞學(xué)時類型1緒論電機與電氣控制技術(shù)在國民經(jīng)濟中的作用對電機與電氣控制課程的內(nèi)容有一個輪廓性的了解。了解本課程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動控制的重要作用及發(fā)展前景，從而激發(fā)讀者學(xué)習(xí)本課程的興趣。2理論2直流電機的原理直流電機的基本工作原理直流電機的結(jié)構(gòu)和額定值直流電機電樞繞組的感應(yīng)電勢、電磁轉(zhuǎn)矩、磁場和換向了解直流電機的基本工作原理、結(jié)構(gòu)及各部件的作用掌握能量轉(zhuǎn)換的核心部件﹣﹣電樞繞組的不同形式的連接規(guī)律和特點。

3.熟練掌握感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計算，直流電動機不同勵磁方式的特點，直流電機的磁場及改善換向的方法。4理論3直流電動機直流電動機的基本方程式直流并（他）勵電動機的工作特性生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性直流電動機的機械特性直流串勵電動機了解直流并（他）勵電動機能量轉(zhuǎn)換過程中的三大平衡關(guān)系、直流電動機的工作特性、機械特性及特點。

2.掌握直流電動機實現(xiàn)正／反轉(zhuǎn)的方法和直流串勵電動機的特點和機械特性，以及使用中的注意事項。4理論4直流電動機的啟動、調(diào)速和制動直流電動機的啟動直流電動機的調(diào)速直流并（他）勵電動機的制動直流電動機的故障判斷及維修方法了解直流電動機的啟動性能、啟動方法及特點。直流電動機的不同調(diào)速方法及特點。掌握直流電機的電動狀態(tài)與制動狀態(tài)的本質(zhì)區(qū)別，各種制動方法及特點。熟知直流電動機啟動、調(diào)速、制動的不同方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用和注意事項和直流電動機的故障判斷及維修方法。4理論5單相變壓器變壓器的工作原理、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、銘牌和額定值單相變壓器的空載運行變壓器的負載運行變壓器參數(shù)的測定變壓器的運行特性了解變壓器的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)。

變壓器的運行原理。分析變壓器運行的3種方法﹣﹣電磁平衡關(guān)系、等值電路和相量圖。變壓器參數(shù)的測定。掌握衡量變壓器運行性能的重要標志是外特性和效率特性。4理論6三相變壓器三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的電路系統(tǒng)—連接組變壓器的并聯(lián)運行電力變壓器的維護了解三相變壓器的磁路結(jié)構(gòu)及特點。三相變壓器的電路系統(tǒng)。掌握判斷繞組極性的方法和電力系統(tǒng)中常采用多臺變壓器并聯(lián)運行的意義，以及變壓器并聯(lián)運行的條件。4理論7其他用途的變壓器自耦變壓器儀用互感器電焊變壓器（交流弧焊機）了解自耦變壓器的特點、電磁關(guān)系、容量及使用時的注意事項和儀用互感器的結(jié)構(gòu)特點、工作原理，以及它與被測線路的連接方法、使用中的注意事項。掌握電弧焊工藝對電焊變壓器的要求；電焊變壓器應(yīng)具有急劇下降的外特性，其輸出電流I2在一定范圍內(nèi)應(yīng)具有可調(diào)性；為實現(xiàn)I2可調(diào)所采用的方法不同，便有不同的電焊變壓器。4理論8三相異步電動機三相異步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu)三相交流繞組交流繞組的感應(yīng)電勢三相異步電動機空載運行三相異步電動機負載運行三相異步電動機參數(shù)的測定三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式三相異步電動機的機械特性了解三相異步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu)。交流繞組的不同形式的連接規(guī)律和特點。交流感應(yīng)電勢的產(chǎn)生。掌握三相異步電動機的運行分析和三相異步電動機參數(shù)的測定以及三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式。熟知三相異步電動機的工作特性；機械特性的特點及變化規(guī)律。6理論9三相異步電動機的電力拖動三相異步電動機的啟動性能三相鼠籠式異步電動機的啟動三相繞線式異步電動機的啟動三相異步電動機的調(diào)速三相異步電動機的制動三相異步電動機常見故障及維護了解三相異步電動機的啟動性能和三相鼠籠式異步電動機的不同啟動方法和特以及。三相繞線式異步電動機的不同啟動方法和特點。三相異步電動機的不同調(diào)速方法和特點。掌握三相異步電動機的不同制動方法和特點。電動機容量的選擇；異步電動機的故障判斷及維護。4理論10單相異步電動機單相異步電動機的結(jié)構(gòu)特點單相異步電動機的工作原理單相分相式異步電動機單相罩極式異步電動機三相異步電動機的單相運行單相異步電動機的調(diào)速單相異步電動機的定子繞組單相異步電動機常見故障及維修了解單相異步電動機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理。掌握單相異步電動機的不同啟動方法及應(yīng)用。單相正弦繞組的分布規(guī)律和特點。4理論11同步電機同步電機的基本工作原理、分類及結(jié)構(gòu)同步電動機的電壓平衡方程式和相量圖同步補償機（同步調(diào)相機）同步電動機的啟動了解同步電機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理。同步電機的不同啟動方法。掌握功率因數(shù)的調(diào)節(jié)。4理論12控制電機伺服電動機步進電動機測速發(fā)電機直線電動機電動機的選擇了解并掌握伺服電動機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和應(yīng)用；步進電動機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和應(yīng)用；測速發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理和應(yīng)用；直線電動機的結(jié)構(gòu)形式、工作原理及特點。4理論13常用低壓電器刀開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)自動開關(guān)熔斷器主令電器接觸器繼電器低壓控制電器的常見故障和維修了解刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動開關(guān)、熔斷器、主令電器、接觸器、繼電器的結(jié)構(gòu)原理和作用。

圖形文字符號的表示。掌握各種開關(guān)的技術(shù)參數(shù)。4理論14電氣控制的基本線路電氣控制線路的繪制三相異步電動機的直接啟動控制路線三相鼠籠式異步電動機的降壓啟動控制線路三相繞線式異步電動機的啟動控制線路三相異步電動機的制動控制線路三相異步電動機的調(diào)速控制路線了解三相異步電動機的直接啟動控制線路和調(diào)速控制線路和三相鼠籠型異步電動機的降壓啟動控制線路。掌握三相繞線型異步電動機的啟動控制線路和三相異步電動機的制動控制線路。4理論15機床電氣控制路線搖臂鉆床控制線路萬能銑床的電氣控制線路機床電氣控制線路的維護與檢修1.了解并掌握搖臂鉆床、萬能銑床的結(jié)構(gòu)、運動形式及控制線路的工作原理和機床電氣控制線路的維護與檢修。4理論16可編程序控制器（PLC）PLC概述三菱FX2系列PLC了解PLC的產(chǎn)生、發(fā)展、特點、組成及工作過程。掌握三菱FX2系列PLC的內(nèi)部元件的功能和編號。熟知FX2系列PLC的基本指令，步進指令和簡單的功能指令。4理論五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試考試50百分制，60分為及格2平時成績課后作業(yè)1540優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議通過每個項目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識點。了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標準，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的電機與電氣控制的相關(guān)實例，對已有技術(shù)持續(xù)進行更新。通過開展課堂討論、實踐活動，增強的團隊協(xié)作能力，學(xué)會如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《電機與電氣控制（第4版）》，劉子林主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)1.本課程在系統(tǒng)介紹理論知識的同時，還以“本章小結(jié)”、“習(xí)題”等欄目豐富內(nèi)容。2.本課程對一般理論、基本概念進行了闡述；注重應(yīng)用，輔以大量圖形進行分析，簡化煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，增強實踐性，突出實用性；強化學(xué)生的工程意識、質(zhì)量意識和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。課程通篇內(nèi)容力求通俗易懂，便于讀者自學(xué)；同時注重擴大知識面，介紹了一些電機拖動現(xiàn)代控制方法。平時對學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的課后作業(yè)、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負責人簽字：修訂時間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時64課程名稱電機與電氣控制（第4版）授課教師實踐/實驗學(xué)時0授課年級授課班級總學(xué)時64使用教材《電機與電氣控制（第4版）》參考書目《電機與電氣控制（第4版）》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周緒論電機與電氣控制技術(shù)（2學(xué)時）電機與電氣控制技術(shù)在國民經(jīng)濟中的作用（2學(xué)時）直流電機的原理（2學(xué)時）直流電機的基本工作原理（1學(xué)時）直流電機的結(jié)構(gòu)和額定值（1學(xué)時）第2周第一章直流電機的原理（2學(xué)時）直流電機電樞繞組的感應(yīng)電勢、電磁轉(zhuǎn)矩、磁場和換向（2學(xué)時）直流電動機（2學(xué)時）直流電動機的基本方程式（1學(xué)時）直流并（他）勵電動機的工作特性（1學(xué)時）第3周第二章直流電動機（2學(xué)時）1.生產(chǎn)機械的負載轉(zhuǎn)矩特性（1學(xué)時）2.直流電動機的機械特性、直流串勵電動機（1學(xué)時）第三章直流電動機的啟動、調(diào)速和制動（2學(xué)時）1.直流電動機的啟動、直流電動機的調(diào)速（2學(xué)時）第4周第三章直流電動機的啟動、調(diào)速和制動（2學(xué)時）1.直流并（他）勵電動機的制動（1學(xué)時）2.直流電動機的故障判斷及維修方法（1學(xué)時）第四章單相變壓器（2學(xué)時）1.變壓器的工作原理、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、銘牌和額定值（1學(xué)時）2.單相變壓器的空載運行、變壓器的負載運行（1學(xué)時）第5周第四章單相變壓器（2學(xué)時）1.變壓器參數(shù)的測定（1學(xué)時）2.變壓器的運行特性（1學(xué)時）第五章三相變壓器（2學(xué)時）1.三相變壓器的磁路系統(tǒng)（1學(xué)時）2.三相變壓器的電路系統(tǒng)—連接組（1學(xué)時）第6周第五章三相變壓器（2學(xué)時）1.變壓器的并聯(lián)運行（1學(xué)時）2.電力變壓器的維護（1學(xué)時）第六章其他用途的變壓器（2學(xué)時）1.自耦變壓器（1學(xué)時）2.儀用互感器（1學(xué)時）第7周第六章其他用途的變壓器（2學(xué)時）電焊變壓器（交流弧焊機）（2學(xué)時）三相異步電動機（2學(xué)時）三相異步電動機的基本工作原理和結(jié)構(gòu)（1學(xué)時）三相交流繞組（1學(xué)時）第8周第七章相異步電動機（4學(xué)時）1.交流繞組的感應(yīng)電勢、三相異步電動機空載運行（1學(xué)時）2.三相異步電動機負載運行、三相異步電動機參數(shù)的測定（1學(xué)時）3.三相異步電動機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式（1學(xué)時）4.三相異步電動機的機械特性（1學(xué)時）第9周第八章三相異步電動機的電力拖動（4學(xué)時）1.三相異步電動機的啟動性能、三相鼠籠式異步電動機的啟動（1學(xué)時）2.三相繞線式異步電動機的啟動、三相異步電動機的調(diào)速（1學(xué)時）3.三相異步電動機的制動（1學(xué)時）4.三相異步電動機常見故障及維護（1學(xué)時）第10周第九章單相異步電動機（4學(xué)時）1.單相異步電動機的結(jié)構(gòu)特點、單相異步電動機的工作原理（1學(xué)時）2.單相分相式異步電動