《電機與電力拖動》教學(xué)大綱

《電機與電力拖動》教學(xué)大綱課程編號：13220414英文名稱：MotorandElectricDrive學(xué)分：3.5學(xué)時：總學(xué)時64學(xué)時，其中理論48學(xué)時，實踐16學(xué)時先修課程：大學(xué)物理、電路課程類別：專業(yè)主干課程授課對象：電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)主干課程，課程結(jié)合大學(xué)物理、電路原理等先修課程，以實際工程應(yīng)用為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生運用電機的基礎(chǔ)知識解決電氣工程及其自動化領(lǐng)域，特別是在電氣傳動、國家電網(wǎng)、機器人運動控制、自動化生產(chǎn)線等場合應(yīng)用各類電機、控制調(diào)速。電機在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中被廣泛應(yīng)用。本課程擬達到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：能夠?qū)㈦姍C的相關(guān)知識和電機數(shù)學(xué)模型，運用到電氣工程及其自動化領(lǐng)域里，解決各類電機的起動、制動、調(diào)速等問題。課程目標(biāo)2：能夠把各種電機轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的等效電路圖，根據(jù)等效電路圖列方程式組分析電機的的各種參數(shù)對電機性能的影響，以及調(diào)節(jié)電機參數(shù)控制電機轉(zhuǎn)速的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)3：能夠檢測電機的性能參數(shù)，能夠根據(jù)具體控制對象對電機轉(zhuǎn)速的要求，制定出其對電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方案，并設(shè)計技術(shù)路線及實驗方法。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重1.4能夠?qū)⑾嚓P(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法用于電氣工程相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)工程問題解決方案的比較與綜合。課程目標(biāo)1L2.2能基于電路、電氣、電力等相關(guān)科學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型方法正確表達電氣工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)2M4.2能夠根據(jù)具體的檢測、控制對象及其特征，制定研究方法和技術(shù)路線，設(shè)計實驗方案。課程目標(biāo)3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配（一）理論教學(xué)序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論介紹課程學(xué)習(xí)方法，講解電機課程中常用的物理概念及基本電磁定律?；疽螅毫私怆姍C的發(fā)展現(xiàn)狀、主要類型，掌握電機理論中常用的基本電磁定律，了解電機中鐵磁材料的特性。重點難點：電機理論中常用的基本電磁定律及電機的材料特性。德育要求：社會責(zé)任，工程師擔(dān)當(dāng)2集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、文獻閱讀課程目標(biāo)22直流電機的基本原理與結(jié)構(gòu)直流電機的工作原理和結(jié)構(gòu)；直流電機的勵磁方式；直流電動機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率；直流電動機的運行原理基本要求：了解直流電機的結(jié)構(gòu)組成、名牌數(shù)據(jù)和主要系列，掌握直流電機的工作原理，了解電機的換向過程，掌握直流電動機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率的計算，了解電機的常見故障及維修。重點難點：直流電機的結(jié)構(gòu)、工作原理以及直流電動機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩、電磁功率的計算。德育要求：熱愛學(xué)習(xí)熱愛生活12集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、三維立體模型、慕課、作業(yè)課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33直流電機的電力拖動電力拖動系統(tǒng)的運動方程式；生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性；他勵直流電機的機械特性；他勵直流電機的起動；他勵直流電機的調(diào)速；他勵直流電機的制動基本要求：了解直流電機的勵磁方式及直流電機的損耗，掌握他勵、并勵電機的基本方程，了解直流電機的工作特性、電力拖動系統(tǒng)的組成，掌握電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件及負(fù)載類型、負(fù)載的機械特性。掌握直流電機的機械特性及起動、制動、調(diào)速的過程、方法。重點難點：直流電機的機械特性及起動、制動、調(diào)速。德育要求：實踐創(chuàng)新，付出和堅持8集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、線上指導(dǎo)、慕課、作業(yè)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)34變壓器的基本原理與特性變壓器的結(jié)構(gòu)和基本工作原理；單相變壓器的等值電路及其方程式組；三相變壓器基本要求：了解變壓器的結(jié)構(gòu)，弄清變壓器的工作原理和銘牌數(shù)據(jù)。掌握變壓器的等值電路及其方程式組，掌握變壓器的空載、短路的實驗，掌握三相變壓器的繞組聯(lián)結(jié)法和聯(lián)結(jié)組號的判別。重點難點：變壓器的等值電路及其方程式組、變壓器實驗、三相變壓器。德育要求：工匠精神8集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、三維立體模型、慕課、線上指導(dǎo)、作業(yè)課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35三相感應(yīng)電動機三相感應(yīng)電動機的基本工作原理與結(jié)構(gòu)；三相感應(yīng)電動機的等值電路及其方程式組；三相感應(yīng)電動機的功率和轉(zhuǎn)矩；三相感應(yīng)電動機參數(shù)測定基本要求：了解三相感應(yīng)電動機的基本結(jié)構(gòu)、掌握三相感應(yīng)電動機工作原理，掌握三相感應(yīng)電動機等值等效電路及其方程式組，了解三相感應(yīng)電動機工作特性和參數(shù)測試方法。重點難點：三相感應(yīng)電動機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、等值等效電路及其方程式組。德育要求：善于把握機會8集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、三維立體模型、慕課、線上指導(dǎo)、作業(yè)課程目標(biāo)26三相感應(yīng)電動機的電力拖動三相感應(yīng)電動機的機械特性及人為機械特性；三相感應(yīng)電動機起動、制動、調(diào)速；基本要求：掌握三相感應(yīng)電動機的機械特性，熟悉三相感應(yīng)電動機起動、制動、調(diào)速和反轉(zhuǎn)的過程、方法。了解三相感應(yīng)電動機起動性能、調(diào)速性能指標(biāo)；重點難點：三相感應(yīng)電動機的機械特性、三相感應(yīng)電動機起動、制動、調(diào)速計算。德育要求：抗壓抗曲折能力8集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、慕課、線上指導(dǎo)、作業(yè)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)37控制電機單相異步電動機、直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機基本要求：掌握單相異步電動機、直流伺服電機、交流伺服電機、步進電機基本工作原理重點難點：基本工作原理德育要求：誠信考試2集中講授、專業(yè)網(wǎng)站、慕課課程目標(biāo)1合計48（二）實驗教學(xué)序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1電機與拖動認(rèn)識實驗了解DD01電源控制屏中的電樞電源、勵磁電源、校正過的直流電機、變阻器、多量程直流電壓表、電流表及直流電動機的使用方法；用伏安法測直流電動機和直流發(fā)電機的電樞繞組的冷態(tài)電阻；直流他勵電動機的起動、調(diào)速及改變轉(zhuǎn)向。3驗證課程目標(biāo)32直流并勵電動機實驗根據(jù)實驗理解工作特性和機械特性及調(diào)速特性3設(shè)計課程目標(biāo)33三相變壓器實驗測量變壓器變比；空載實驗；短路實驗；純電阻負(fù)載實驗。3設(shè)計課程目標(biāo)34三相異步電動機的機械特性測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機電動運行狀態(tài)和再生發(fā)電制動狀態(tài)下的機械特性；測定三相線繞式轉(zhuǎn)子異步電動機反接制動狀態(tài)下的機械特性。4設(shè)計課程目標(biāo)35簡易電機制作綜合實驗了解制作簡易電機的各個元器件對應(yīng)的電機各部件；了解各個組成元件在電機中的作用；進一步掌握電機工作原理。3設(shè)計課程目標(biāo)3合計16四、課程教學(xué)方法1.集中講授，多媒體+黑板板書教學(xué)2.上傳資料到學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)生線上學(xué)習(xí)，作業(yè)提交網(wǎng)站統(tǒng)一批改。超星電機課程網(wǎng)站：/course/201949469.html。3.課堂線上線下混合教材模式，紙質(zhì)教材授課和電機專業(yè)網(wǎng)站結(jié)合教學(xué)。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計1課堂內(nèi)外0100102章節(jié)測試0200203實驗成績1000104平時作業(yè)1000105期末考試005050課程目標(biāo)對應(yīng)分值203050100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.課堂內(nèi)外與評價標(biāo)準(zhǔn)觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分課堂內(nèi)外課堂提問（20分）能夠回答出老師上課知識點的問題，回答內(nèi)容正確，注意力集中聽講，已掌握課堂知識點。(18-20分)對老師的提問能夠回答，內(nèi)容大部分正確，表示注意力集中聽講，理解力不太夠（14-17分）對老師的提問能夠應(yīng)答，正確度不高，表示注意力不夠集中聽講，思想偶爾開小差（12-15分）對老師的提問答非所問，完全沒有聽課。（0分）課堂練習(xí)（20分）隨堂練習(xí)檢查，能夠快速做題并答案正確。(18-20分)隨堂練習(xí)檢查，能夠做題并答案大部分正確。（14-17分）隨堂練習(xí)檢查，只能做出部分答案。（12-15分）完全不會做。（0分）課外學(xué)習(xí)（20分）根據(jù)學(xué)習(xí)通網(wǎng)站學(xué)習(xí)時間統(tǒng)計打分前20%為優(yōu)秀。能主動學(xué)習(xí)了解自動化相關(guān)領(lǐng)域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任。(18-20分)根據(jù)學(xué)習(xí)通網(wǎng)站學(xué)習(xí)時間統(tǒng)計打分40%良。能去學(xué)習(xí)了解自動化相關(guān)領(lǐng)域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任。（14-17分）根據(jù)學(xué)習(xí)通網(wǎng)站學(xué)習(xí)時間統(tǒng)計打分，能夠偶爾去學(xué)習(xí)。中。能去了解自動化相關(guān)領(lǐng)域的工程實踐對社會的影響及專業(yè)人員應(yīng)承擔(dān)的社會責(zé)任。（12-15分）完全不去網(wǎng)站學(xué)習(xí)。（0分）遲到曠課（40分）整個學(xué)期全勤（40分）偶爾有遲到，每遲到1次扣1分，曠課扣5分。（28-36分）經(jīng)常遲到。（24-27分）經(jīng)常曠課。（0分）2.章節(jié)測試與評價標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)測試根據(jù)測試題目及評分標(biāo)注進行打分（百分制）。3.實驗成績與與評價標(biāo)準(zhǔn)觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分課程實驗?zāi)芨鶕?jù)實驗要求自主設(shè)計實驗方案，搭建系統(tǒng)并安全實驗，有自己的設(shè)計理念。實驗報告完整，方案解析和結(jié)果分析有理有據(jù)。能根據(jù)實驗要求搭建實驗系統(tǒng)，并安全實驗，有一定的設(shè)計思維和創(chuàng)新意識。實驗報告完整，方案解析和結(jié)果分析基本到位。能根據(jù)實驗要求搭建實驗系統(tǒng)，并安全實驗，設(shè)計思維和創(chuàng)新意識較差。實驗報告基本完整，方案解析和結(jié)果分析不準(zhǔn)確。不參與實驗或?qū)嶒炦^程存在安全隱患，實驗報告不交或內(nèi)容不完整，無方案解析、結(jié)果分析等內(nèi)容。4.平時作業(yè)考核與評價標(biāo)準(zhǔn)觀察點分值90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)按時完成，學(xué)習(xí)態(tài)度很認(rèn)真，計算正確，解答答案正確或合理，字跡工整，完成質(zhì)量高。按時完成，學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，計算基本正確，解答答案基本正確或合理，字跡工整，完成質(zhì)量較高。按時完成，學(xué)習(xí)態(tài)度較認(rèn)真，計算有錯誤，解答答案大部分正確或合理，字跡比較工整，完成質(zhì)量一般。延時完成，學(xué)習(xí)態(tài)度很不認(rèn)真，計算、解答答案錯誤較多或者不答，字跡潦草，完成質(zhì)量差，或有抄襲行為。5.期末試卷考核與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考核試題，綜合檢驗學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《電機與拖動基礎(chǔ)》，許曉峰主編，高等教育出版社，2012年10月版；2．《電機與電力拖動基礎(chǔ)》，林瑞光主編，浙江大學(xué)出版社，2011年2月版。（二）參考資料1．《電機學(xué)》，王正茂主編，