电机及拖动基础讲义

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四 川 大 学 教 案

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课程名称	电力拖动			授课专业		学分制 . [; V7 Z4 T8 O) d; Z8 e		年级	2003
课程编号	30302420
课程类型	必修课	校级公共课（ ）；基础或专业基础课（√）；专业课（ ）
	选修课	限选课（）；任选课（√ ） ( }7 m/ }4 d3 P3 I5 V
授课方式	课堂讲授（√）；实践课（ ） 6 l  Q6 Y, a- ?5 }7 l  |" d" E					考核方式		考试（√）；考查（ ）
课程教学 总学时数	34（其中4学时实验）					学 分 数		2
学时分配	课堂讲授30学时；实验课4学时
教材名称	《电力拖动基础》		作 者	魏炳贵编	出版社及出版时间		机械工业出版社2003.1
指 定 参 考 书	《电机及拖动基础》 2 Y; G$ z  ~- `: M; _, t& ? / q% J1 l  `" I8 q. ?! I# h		作 者	/ h  s; B- Z+ J; D- `* z& h. J 4 c  {( V# f1 K! a, q% _ ! v0 D. F& F1 v! D: v- W顾绳谷主编 * I2 s1 \6 {0 M  o) F0 a* ? 4 B- p7 y2 z- [4 s, U 3 F* ^: s: Y$ p/ P/ D 8 e3 r8 o' y/ a' K3 s	出版社 及 出版时间		机械工业出版社， & m1 Q* I$ _2 X+ k! a 1981 " N+ e! x4 y! q( B
授课教师	爱学		职 称	教授	单位		电气工程系
授课时间	2006.2 ~ 2006.5

注：表中（ ）选项请打“√”

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【理、工科】

周 次		第 2 M3 h% _) ]) A" e6 u( m/ d9 N5 D( Y% A1 周， 第 " G$ a5 i0 _2 b3 G$ T/ l0 u1 次课				备  注
章节名称		绪  论
授课方式		理论课(√); " T3 ^' v+ ?8 H: l9 L, }( F实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生了解电力拖动的发展、应用以及在本专业学科领域的地位和作用。
教 学 内 容 提 要				时间分配
: i% p7 \+ C/ W) v0 I- z+ @6 N本课程属于专业基础课，主要介绍交、直流电力拖动系统的工作原理、控制方法，它联系后续课程：电力拖动自动控制系统。通过此课程，学习掌握对电力拖动系统的起动、制动以及调速控制，以及对电力拖动系统的主电路设计： 8 S9 N# F$ j# n, _  P+ n 0．1 2 y$ ]! s5 }1 p- l0 c4 C电力拖动系统的发展概况 0．2 1 B: K# ]1 V# L+ Y: P! V电力拖动系统与电机学 0．3 ( n! ^1 C+ D2 ?: [% E电力拖动系统与控制原理				# G7 a8 [2 k& f9 Y 45分钟 9 i- M+ `5 ]9 v0 _2 D  _45分钟 , W3 ^' @! o# | 45分钟

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! S# c# I: M4 X5 W/ T1-1

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教 学 重 点 与 难 点	重点： 电力拖动系统的重要性； 9 s, U3 L7 c2 t% F: n, ^) \4 u 8 J, ~* r7 q$ s' B7 S. Q" e2 j难点： 电力拖动系统与电机学的关系； & D' c1 ?2 _/ Q  S复习电机理论。 4 \# A# D2 r2 A/ T8 U/ e . {9 c3 L1 U- ?4 f* T. O- h  Q
讨 论 、 练 习 、 作 业
教 学 手 段	多媒体电子教案
参 考 资 料	# r3 ]" \; Y7 l1 X8 h% D4 P; \

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

第
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四 川 大 学 教 案

【理、工科】

周 次		第 2 " _$ I1 y+ u' ~  d( ]4 E1 y周， 第 2 8 f, s' X. \" ]# Q 4 z# _) \/ s( i4 U; y次课				备  注
章节名称		第一章  电力拖动系统的动力学基础				3 v- `' Q- L. ], `) C4 Q" ~
授课方式		理论课(√); 8 y% h3 n- }' g- g6 C+ v( N/ k# {8 m# Q; I实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生了解电力拖动系统的运动方程式；工作机构的转矩与飞轮矩的折算方法。 % K5 {9 p' a, s6 `
教 学 内 容 提 要				时间分配
第一节 电力拖动系统的运动方程式 1 、电力拖动系统的组成 . P5 ^# K: E+ ?; q! M2 k; S1 H2、 电力拖动系统的运动方程式 第二节 工作机构的转矩与飞轮矩的折算 3 Q' ]" b2 a! b! x5 r/ H. V: V) h1、 旋转运动转矩的折算 2、 旋转运动飞轮矩的折算 3、 平移运动转矩的折算 : p( D/ Q2 s' P# G2 d4、 平移运动飞轮矩的折算 * ]8 c2 V% P+ g3 R% @5、升降运动转矩的折算 6、升降运动飞轮矩的折算 $ g$ |+ x6 N  a# k* H9 _( F7、例题 # N/ D4 o& M/ d' X% i3 k( z				35分钟 100分钟

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2-1

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教 学 重 点 与 难 点	" r! i1 K4 }2 j2 k+ g, H; R3 z: U重点：多轴拖动系统等效成单轴系统。 工作机构的负载转矩折算、飞轮矩折算的原则。 $ S5 V# E: E( \7 m 难点：转矩折算、飞轮矩折算算法。 % |4 T$ w! j, ~7 h! M# P+ O; R$ |
讨 论 、 练 习 、 作 业	习题1-1，1-2，1-3
教 学 手 段	多媒体电子教案 + O, y- s2 |; ]
参 考 资 料	2 J5 C5 s* }: x# b; k

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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【理、工科】

周 次		第 " H; @+ ]( p* x7 @6 N- i; E' U 3 周， 第 ( p4 `) p+ }: n( d6 d# Q6 Y( e  d3 次课				备  注
章节名称		第一章  电力拖动系统的动力学基础（续） 0 z* K1 U6 G; @& ^5 s& T				' b9 O! H! `  s  V6 N: t( o$ M4 a
授课方式		理论课(√); 1 s4 H/ [- u2 i: d实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生了解生产机构的典型负载转矩特性的分析方法及系统稳定运行条件的求解。
教 学 内 容 提 要				时间分配
第三节 生产机构的典型负载转矩特性 1、恒转矩负载特性： ' ^3 m) x; g) Y! Z/ U$ X2 R反抗性恒转矩负载 " D/ }2 Q; {9 p- Y# }5 n6 ~位能性恒转矩负载 2、恒功率负载特性 9 w; B2 f- }8 b$ J- w8 B3、通风机型负载特性 第四节 电力拖动系统稳定运行的条件 9 X! Q# Q: E4 r5 ~& t1、 他励直流电动机的机械特性   固有机械特性 ) m1 I6 r# G+ p& T改变参数时的机械特性——人为机械特性 1 M/ t4 |2 G0 u/ r* Y7 d2、 系统稳定运行的条件   T: r) R- k; `				70分钟 65分钟

第
5 N0 v# \+ r  q
3 W' n5 t4 O' j/ w) y: a3-1
/ v0 K6 T) D" x, _. z' a
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教 学 重 点 与 难 点	; c5 H& ~, N9 ~6 F! A7 m- p重点： 生产机械的机械特性； 固有机械特性； 3 G: _8 f, O: f1 M( ^# I改变参数时的机械特性——人为机械特性； $ l* [( j% ^; F/ d! O 难点： 系统稳定运行的条件。 ; k, H4 |6 W. R+ e; V# ?7 S4 s! l4 e+ t/ j
讨 论 、 练 习 、 作 业	习题1-5。 - K" A( i' z1 L. W
教 学 手 段	多媒体电子教案 3 B" s8 R, r4 ~" q& q9 k
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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【理、工科】

周 次		第 ( ^# \3 g' P0 _, H+ |7 g4 9 w" R: \* W7 N# R1 G2 O周， 第 4 * {8 o% L) F: y- M9 y# g3 y. \, s: ~次课				备  注
章节名称		第二章 直流电动机拖动系统 ' J6 ~6 b5 f5 g1 E! R) M
授课方式		理论课(√); 实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生了解直流电动机拖动系统的概念；熟悉他励直流电动机的起动、调速、制动运行原理与特点；掌握他励直流电动机的起动分析及计算。 6 f: e' u4 X1 @, l& F
教 学 内 容 提 要				时间分配
第一节 % C" n- i2 h, f) G他励直流电动机的起动 降压起动 串电阻分级起动 起动电阻的计算——解析法 第二节 ( J# N7 Y, \7 K) W9 @* N他励直流电动机的调速 电枢回路串电阻调速 降低电源电压调速 弱磁调速 调速指标 调速方式与负载类型的配合 第三节 他励直流电动机的制动 能耗制动 反接制动（电压反接，转速反接） 4 S+ h. A) l7 {* l& N发电制动				45分钟 65分钟 25分钟

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页

教 学 重 点 与 难 点	重点：电机拖动中，（1）起动过程；（2）调速过程；        （3）制动过程： " p) q) C- H+ _( D3 [$ o0 a 难点： 起动电阻的计算——解析法 调速指标 % j! a* y( N% O: T! w% D调速方式与负载类型的配合 发电制动 - D, ~4 S! S- k4 |* u	5 ]# H% [% q$ v  u5 j
讨 论 、 练 习 、 作 业	0 O$ ?. e3 o8 I2 ~
教 学 手 段	多媒体电子教案
参 考 资 料	( H. X6 u% A6 {( l/ T1 b( h

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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【理、工科】

周 次		第 5 5 V3 P$ g0 O0 j5 p! e周， 第 5 8 d# F1 v: V& O8 f! e) p: z 次课				备  注
章节名称		第二章 直流电动机拖动系统（续）
授课方式		理论课(√); 实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生了解在电力拖动系统的过渡过程中，电动机的转速、电流、电磁转矩等均随时间而变化。熟悉电力拖动系统过渡过程分析的解析法、图解法或计算机仿真法。了解其他类型直流电动机的运行特点。
教 学 内 容 提 要				时间分配
第四节 略电枢电感时的他励直流电动机过渡过程 第五节  其他类型直流电动机的运行特点 ' q% `2 x- R" P, h				90分钟 , E+ j' e$ J' T2 P* M& P8 m$ f 45分钟

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教 学 重 点 与 难 点	% x% E; n9 T3 ]# j% c重点：电力拖动系统过渡过程的时间、转速、电流、电磁转矩分析的解析法、图解法。 3 z/ n; w! |& {1 J* a1 g5 ?6 J 难点：串励直流电动机作为传动系统动力的工作原理。	% U0 B0 ]9 [- j1 H
讨 论 、 练 习 、 作 业	习题2-1 8 ]) R; L( U5 c4 N! \, ?: K9 N- t
教 学 手 段	多媒体电子教案 & M& l, B3 M# P0 {: P  }& f6 }: b
参 考 资 料	; q6 v; t# i. A4 W3 |

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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【理、工科】

周 次		第 6 周， 第 2 \6 i0 n* H& [, `( t6 . L% b2 a! {% |# R4 x& } 次课				备  注
章节名称		第三章 三相异步电动机的机械特性、起动和制动
授课方式		理论课(√); 实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生掌握三相异步电动机的机械特性，熟悉和掌握三相异步电动机的起动和制动方法。 - [% B$ p# b* C& q
教 学 内 容 提 要				时间分配
第一节 ! j* |6 V5 O, {* U三相异步电动机的机械特性 固有机械特性； 人为机械特性； 7 c8 F  p/ p, L第二节 3 U( y- M( s/ f  l2 ^- j& m- E. t三相笼型异步电动机的起动 ! ]1 Q. ?3 g# L# z' `7 F% u 降压起动 第三节 6 E3 I4 F+ a) c( E4 I) z" w三相绕线转子异步电动机的起动 降压起动 串电阻分级起动 起动电阻的计算——解析法 第四节 三相笼型异步电动机的制动 0 E* d3 l: l" q3 t) _ 能耗制动 电压反接 , A' i0 X7 z  r发电制动				25分钟 25分钟 45分钟 45分钟

第

) ^7 `0 R+ j1 ^! }6 |6-1

页

教 学 重 点 与 难 点	重点：  三相绕线转子异步电动机的串电阻分级起动 三相绕线转子动电阻的计算——解析法 难点：  三相笼型异步电动机的电压反接制动 . c/ A3 z& A" T 三相笼型异步电动机的发电制动
讨 论 、 练 习 、 作 业	习题3-5，3-6
教 学 手 段	多媒体电子教案 % X8 F; Y% [3 A1 l. U
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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+ n6 e; Q, p" y( s8 G4 A" B
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, z; r7 L7 U0 D& O; _
, t: a# ^5 j) ~+ m页

四 川 大 学 教 案

【理、工科】

周 次		第 ! n! H# ^- m. [; ~7 7 k; p1 ^1 H  n! I; o. `/ [周， 第 4 q; A  A( a5 p1 f+ [1 J3 o7 ; @) o0 S3 M) F" M9 n3 V. e 次课				备  注
章节名称		第三章 三相异步电动机的机械特性、起动和制动（续）------三相异步电动机的四象限运行 第四章 5 w8 B5 l3 ^: P+ d% a/ D" k' k交流异步电动机拖动系统的调速
授课方式		理论课(√); ! s2 z1 G& c. @% b3 }* P实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生熟悉和掌握三相异步电动机的四象限运行特点，熟悉和掌握交流异步电动机拖动系统的转子串电阻调速方式。
教 学 内 容 提 要				时间分配
第五节 三相异步电动机的四象限运行 笼型异步电动机四象限运行实例 * ?0 s2 k. B# s! p* m; h 绕线转子异步电动机四象限运行实例 + [7 N" V+ Y7 x2 w" u 第一节 交流异步电动机拖动系统转子串电阻调速   q# a( d- t! Q3 T$ E, U				90分钟 45分钟

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页

教 学 重 点 与 难 点	. ^7 ?' M& ]- u! w5 V( K重点： 三相异步电动机的四象限运行图 , y; ~. \/ @0 C' }* E难点：交流异步电动机拖动系统的转子串电阻调速 8 z# e$ X$ f' G5 @/ @) q	& h! k3 ]' p; C6 G- k! u* G
讨 论 、 练 习 、 作 业
教 学 手 段	多媒体电子教案
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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) T3 w; x4 {$ L; c& S7-2

页

四 川 大 学 教 案

【理、工科】

周 次		第 2 ]6 E! r; p( ^1 i! n. R" @* c8 % Z$ E: `+ c* F$ s; x周， 第 8 次课				备  注
章节名称		第四章 1 e! H8 z+ h0 A9 q* d# f! i1 B交流异步电动机拖动系统的调速（续）				* @9 L; [, d: D- a
授课方式		理论课(√); 4 e2 V9 k9 D- M; T  A& F) ~: v& I实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，使学生熟悉和掌握交流异步电动机拖动系统的改变定子电压调速、改变定子极数调速及变频调速方法。
教 学 内 容 提 要				时间分配
第二节 交流异步电动机拖动系统改变定子电压调速 恒转矩调速方式 5 i  T1 l) v4 z! b: b5 E3 b 第三节 交流异步电动机拖动系统改变定子极数调速 恒转矩调速方式 恒功率调速 第四节 ; K  e1 t1 h/ q7 z交流异步电动机拖动系统变频调速 变频调速的基本规律 恒功率变频调速 恒转矩变频调速 , v& I% M+ [8 q* Y6 @6 o+ \ ! j: _' @0 ], U# e' R, i ) F4 u1 e0 Z& A: |				25分钟 40分钟 70分钟

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教 学 重 点 与 难 点	重点：  调速时的容许输出 ) S' P2 ^4 F, u4 @恒转矩调速方式 恒功率调速方式 难点：  变频调速的基本规律 # r+ n  y7 C4 o, f恒功率变频调速 , Z5 o  I. l- H# C. j" e恒转矩变频调速 5 f! B4 f2 I* b1 a6 j/ H; i , j( G% M& x% }
讨 论 、 练 习 、 作 业	习题4-1 & T' ]: T/ ~1 l. _% @
教 学 手 段	多媒体电子教案 4 Y. ?. K+ S* C% h2 D4 O' H
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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四 川 大 学 教 案

【理、工科】

周 次		第 , _# y4 X: M5 L9 - @- J$ k; K; e周， 第 9 - o1 W3 {; J0 ^) D! {0 q9 a 次课				备  注
章节名称		第五章 多电动机拖动系统				$ i/ g, c2 r. `$ {3 m* M
授课方式		理论课(√); 实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	/ `* b$ ]; i+ O/ t" a通过该课程的教学，应使学生了解多电动机拖动系统的人为机械特性，熟悉电轴系统工作特性和主要参数。 & ~9 M8 I9 R, m! S
教 学 内 容 提 要				时间分配
第一节 , a7 N* A- F, B5 q  }; A6 t5 _双电动机拖动系统 1、 双机拖动的机械特性 2、 他励直流电动机的双机拖动 第二节  电轴系统 1、 & J) q2 L# p# M: o# q( O% p带辅助电动机的电轴系统 2、 / _' C' ~* A- d2 ?3 K7 |具有公共转子电阻的电轴系统 3、 具有变频装置的电轴系统 & L& {! |- W+ o/ [ 7 D) w4 _! ^# u* _				45分钟 90分钟 % Q: H5 A9 [/ G- C& t % }7 K) F$ A5 e' ^

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  g7 R$ X  v- @% X
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0 W6 G2 [$ C$ q0 y. w4 V2 L
/ \; [: M$ ?+ l. g% C页

教 学 重 点 与 难 点	重点： 具有变频装置的电轴系统 5 I) z; n3 r, w7 P+ v. u6 b 难点：电轴系统的工作原理 / u3 ^/ Z7 e6 r% }& K	[) v5 k5 g) j+ n1 L1 {3 j6 q, V- g
讨 论 、 练 习 、 作 业	! L/ W6 [- A- l! J. M
教 学 手 段	多媒体电子教案 ) D7 M4 N  }6 u2 @/ o
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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8 ?$ W$ g. M2 b) T0 K7 R+ x
页

四 川 大 学 教 案

【理、工科】

周 次		第 7 Z2 H+ n; ]6 h+ t$ ?# `, d# G. ~: V10 1 _9 d& X1 O+ l' _$ B周， 第 10 & y. E( r6 J# [% \% f 次课				备  注
章节名称		第六章 电动机的选择 ' k* o* V- |# p9 D8 m" ?4 X
授课方式		理论课(√); ; Z% {$ E6 G$ x& U/ Y实验课（  ）； 实习（  ）	教学时数		3
教 学 目 的 及 要 求	通过该课程的教学，应使学生掌握生产机械负载图与电动机的工作制，熟悉电机容量选择的综合方法。 # B  P* ^, p( t: Z; _
教 学 内 容 提 要				时间分配
第一节 - Q. [) d# w. i( \8 |8 [电动机种类、型式、电压和容量选择 1、电动机种类选择 5 [- H9 O* ]6 h! O/ i) q, M2、电动机结构型式的选择 3、电机容量选择 第二节     电动机发热和冷却的一般规律 第三节  生产机械负载图与电动机的工作制 1. 连续工作制 2.短时工作制 3. 周期性断续工作制 " k7 `; X9 `" E/ G; T% T				30分钟 30分钟 75分钟

第
2 J1 Y! D7 T1 z/ I/ X$ L5 `  E
10-1

页

教 学 重 点 与 难 点	2 l% J6 Y! W7 b, }重点：生产机械负载图与电动机的工作制 ) t$ N; ], c: M$ E8 H6 Y % W3 ~8 p# O! W  D难点：电动机发热和冷却规律
讨 论 、 练 习 、 作 业	2 Z) Q0 t7 a6 t0 M6 \: O- v
教 学 手 段	多媒体电子教案 1 X/ F9 j  q2 Y! m- {5 s
参 考 资 料

注： 教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。

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10-2
8 f+ Q6 L# `( l5 r9 z: c6 Q4 r
8 t6 {) [4 Z# X: J: j- E8 i7 `8 B页

skymonde

瞧着都费劲，不会用WORD呀！