电机拖动实习报告

推荐第1篇：电机拖动实习报告A

(一) 实验目的

1.学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。

2.认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。

3.熟悉他励直流电动机(即并励直流电动机按他励方式)的接线、起动、改变电

机转向与调速的方法。

(二) 设计心得

通过本次实习得到很多以前不了解的知识，加强了自己的动手能力，知道了直流电动机的特性的额定控制。我觉得这次的课程设计的出发点和落足点都是很好的，让我们在把理论付诸于实践的过程中，复习了知识，又动手实践一番，了解了电动制作的过程，学会了对电机的各种试验的方法步骤，遇到问题和故障时，懂得如何解决。

首先，感谢学校和老师给我们这个一次实训机会，了解这些东西，老师我们这么多天来的关心，每一次一次的失败，得到的是老师的鼓励，让我我知道干我们一行额只有通过一次一次的失败，总结教训才能获得成功的。做事一定要有一丝不苟的精神，不能有一丝的马虎。

再次，在上课时不理解的、不太清楚的，在这里得到一个正面的认识，学以致用，以前总是知道自己学的东西是干什么的，现在知道了理论是实践的基础，有了这次经验，知道做事不能一口吃个胖子。谢谢老师。工厂的生活过过！那是一种快的节奏的生活，我们的生活是很慢的那种，通过实践学习的！！

电机与拖动综合实训心得体会

电机、仪表、拖动综合实训报告

一、电机实训部分

1、三相异步电动机的结构

(1)定子

定子铁心：导磁和嵌放定子三项绕组， 0.5mm硅钢片冲制涂漆叠压而成，内圆均匀开槽，槽形有半闭口、半开口和开口槽三种，适用于不同的电机定子绕组。

电枢绕组：绝缘导线绕制线圈，由若干线圈按一定规律连接成三项对称绕组，交流电机的定子绕组成为电枢绕组。

(2)转子铁芯：导磁和嵌放转子绕组，0.5mm硅钢片，外圆开槽

转子绕组：分为笼型和绕线型两种

笼型绕组：其电路为铸铝或铜条

绕线型绕组：对称三项绕组星型接法

气隙：中小型电机的气隙为0.2—2mm

(3)工作原理

定子三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场(电生磁)，切割转子导体，感应电势和电流(磁变生电)，载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩(电磁生力)，使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。

2、直流电机的结构和工作原理

(1)直流电动机的结构

直流电动机主要由磁极、电枢、换向器三部分组成，其结构如图1所示。

图1 直流电动机的主要结构

磁极。磁极是电动机中产生磁场的装置，如图2所示。它分成极心1和极掌2两部分。极心上放置励磁绕组3，极掌的作用是使电动机空气隙中磁感应强度的分布最为合适，并用来挡住励磁绕组,磁极是用钢片叠成的，固定在机座4(即电机外壳)上,机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。

图2 直流电动机的磁极及磁路

1－极心 2－极掌 3－励磁绕组 4－机座

电枢。电枢是电动机中产生感应电动势的部分。直流电动机的电枢是旋转的，电枢铁心呈圆柱状，由硅钢片叠成，表面冲有槽，槽中放有电枢绕组。

换向器(整流子)。换向器是直流电动机的一种特殊装置，主要由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路联接。换向器是直流电动机的结构特征，易于识别。

(2)直流电动机的工作原理

当电流经过电刷流入电枢绕组根据电磁定律通电导体(即线圈)在磁场中会受到电磁力的作用，在电枢受到电磁力的作用下形成电磁转矩，克服组转矩驱动转子转动，实现了电能转化为机械能。

3、电机的拆卸步骤

(1)切断电源，拆开电动机与电源的接线，并对电源线线头作好绝缘处理。

(2)脱开皮带轮或连轴器，松掉地脚螺栓。

(3)拆卸皮带轮或连轴器。

(4)拆卸风罩、风扇。

(5)拆卸轴承盖和端盖,对于绕线式电动机，先提起和拆除电刷，电刷架和引出线。

(6)抽出或吊出转子。

4、星形连接、三角形连接的方法和区别

(1)星形连接的三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起，不接任何一相电，也可不接零线，这样每个绕组的电压是相电压，也就是每相对地的电压，也就是通常指的220V。

(2)三角形接法是三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压，每个绕组的电压是相电压，也就是相相之间的电压，通常是指的220的√￣3倍，380V

二、仪表实训部分

DT862-4型三相四线直接接入式有功电度表线路图

DD862-4 单相电能表直接接入式电度表线路图

(4)测量时不准改换量程。需要改换量程时，把被测导线从钳口中退出后方可进行。

(5)使用钳型电流表时应戴绝缘手套，穿绝缘鞋，潮湿和雷雨天气不可在室外使用。

(6)测量完毕，一定把开关放在最大量程的档位，以免下次使用时未经选择量程而被测电流又较大而损坏仪表。

三、拖动实训部分

1、设计课题：电动机正反转启动反接制动

2、设计电路图：

(1)实验原理图

(2)元件布局图

3、实验设备、仪器、仪表：万用表一块、鼠笼型三相异步电动机一台、接线端子一个、负荷开关一个、熔断器5个、交流接触器3个、热继电器一个、控制按钮3个，速度继电器（由两个电位器替代）、工具一套、导线若干

四 试验心得

在实训过程中，我深刻体会到工具的重要性，以及熟练使用工具所带来的极大便利。在此次实训中，老师所强调的公益性在实训中通过老师的讲解我慢慢体会到工艺性也是为电路的性能提高而设计的，所以讲求工艺性也必是一个好的电工所应具备的技能。电工是一个要求有严谨态度的职业，这说明细微之处可见大，设计电路应保证良好的工作性能以及方便检修检测的性能。熟练掌握电机结构和使用工具会给拆装带来极大便利，对于仪表的使用也应是在掌握仪表功能的基础上。综上可得基础和态度对于一个电工有着必然的重要性。在这次实习中，我的各方面能力都得到了锻炼和提高，这也会对我以后的学习、生活和工作产生深远的影响。我会不断努力，攀登人生的最高峰。此次实习虽已结束，时间不长，但却有重要的意义，它是我看到了自己的不足，也使我看到了自己的长处，并锻炼了我各方面的能力。

推荐第2篇：电机与拖动实习总结

张家口职业技术学院 电机修理实习报告

指导教师：刘素芳 系 别：电气系 专业班级： 10楼宇 姓 名：赵程果

日 期：2011.12.19-12.23

一、三相异步电动机介绍

作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

二、三相异步电动机原理

当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。

通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载 1

流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

三、三相异步电动机的维修

用三相异步鼠笼式电动机为例：其电动机的参数如下

型号：JO3-90-s2；功率为2.2千瓦，铁心长135mm，气隙0.3mm，每槽线数60根，线直径0.62mm，绕组为单层链式，电压为380v，额定电流为4.85A，设计为24槽2极电机，轻速2880转/分、频率50HZ、温度75度、重量23公斤、Y型接法.。

其绕组展开图如下：

一、拆卸电机

拆除原有线圈的方法：

可用通电加热法②烘箱加热③木炭加热④煤气、喷灯等⑤溶液法

对于小功率的电机所用的溶液为：

丙酮 25% 酒精 20% 苯 55% 把定子泡在其中；

对于大功率的电机则要刷溶液，配置方法：

丙酮 50% 甲苯 45% 石蜡 5% 先将石蜡熔化之后，去热源，加入甲苯，再加入丙酮，搅拌之后，即可使用。在刷时，用毛刷将溶剂刷于电动机两边的端部和槽，后再将电动机盖好，防止溶剂挥发太快，

一、二个小时后即可拆除。

二、更换定子绕组及拆装注意事项

异步电动机的损坏，绝大多数为定子绕组绝缘烧毁，这时需要重新更换定子绕组。三相电动机通常需要全部更换，单相电动机有时可更换部分线圈

1、拆除定子绕组之前，应先弄清线圈之间的连接关系，记清线圈连接头在电机的哪一端，记下线圈的节距及线圈在两端伸出的长度。

2、拆线圈时要注意不要损伤定子铁芯，特别是槽口部分比较容易变形。

3、线圈全部拆卸后，应清理槽内残余绝缘物，以免重新下线时槽内空间不够用。

4、如无修理手册可查，则应先测量导线的直径，并弄清每个线圈的匝数

5、用木板制作绕线模，木模尺寸一定要适当。可先用一根铜线在木模上绕成一匝线圈，然后将这匝线圈放在铁心槽中，看它两端伸出的长度是否与原先前 相符合，如相差较多，则必须修改木模尺寸。绕制的先前过小，下线将和困难；线圈过大，不但浪费材料，而且会使端部漏磁增多，影响电机的性能。

6、绕线时使用绕线机，木模两侧要放挡板，螺帽要拧紧，以免绕线时打滑，影响计数器的准确性。绕线过程应注意避免线的交叉，以减少下线时的困难

7、嵌线

1）嵌线工具和辅助材料

嵌线工具一般有压线板、划线板、弯头长柄剪刀及木制或橡皮榔头，辅助材料为绝缘等级等

2） 嵌线过程

按定子绕组展开图和电动机的引出线位置来确定引出线的槽号，嵌线、划线、导线压实、层间绝缘、封槽口垫端部相间及端部包扎等

① 线圈引出线及过线的处理:把线圈绕好的线圈因出线整直，套上相应的黄蜡管或塑料管

② 将线圈的宽度稍微压缩一下，对极对数少的电动机，线圈的宽度要比电动机的内孔稍微小一些，并且将线圈的直线部分捏扁，根据所需要是向左还是向右捏扁

③ 嵌线时要注意为了使绕组端部整齐，在嵌线时，在下完一个线圈节矩之前的各个线圈的上层边还不能下到槽内，应将所有未下到槽内的上层边吊起来，将已下到槽内的线圈端部用榔头将它整形成喇叭口的形式

④ 划线:当下层边下到槽内后，再将上层边呀槽口，理直导线将其捏扁，再用划线板在线圈的两侧，将导线划到槽内。

⑤ 导线压实:压实时不能用力过猛，要用木榔头轻敲 ⑥ 层间绝缘:层与层之间应加上层间绝缘 ⑦ 封槽口:先将导线压实，再用铁板折合槽绝缘 ⑧ 垫好端部相间绝缘

⑨ 包扎端部:需先将端部扎紧，使在浸漆处理之后就成为一个整体

8、把所以线圈下完后，分清三相，进行接线，

9、对线圈端部进行整形，并插入相间绝缘。相间绝缘纸的形状和尺寸要通过试插后进行修改，以保证各项线圈端部互不接触，又不影响端部的包扎。

10、用细绳包扎端部，包扎后在适当整形，使线圈端部不接触机座和端盖，又不妨碍转子的放入

11、用摇表检查各项绕组对机壳及各项绕组之间的绝缘电阻

12、用万用表检查各相绕组的直流电阻是否基本相等。在有三相调压器的条件下，应降压测三相电流，看是否平衡。

13、为了节省绝缘漆，单台修理一般不把定子浸在漆中，而是采用刷绝缘漆的方法。

14、在刷漆之前要预热，刷漆后要烘干。小型电机可放在烘箱中加热，也可用红外线灯加热

四、三相异步电动机定子绕组故障的检修

1、短路运行

一、观察法

1.仔细观察，若有烧焦绝缘的地方，可能即为短路处。

2．使电动机先空载运行20分钟(发现异常情况应立即停机)，然后拆除端盖，用手摸线圈的末端，若某一部分线圈比邻近线圈温度高，则此线圈可能短路。

二、电桥法

用电桥分别测量各相绕组电阻，如果三相电阻相差5%以上，则电阻小的一相一般为短路相。

三、电流检查法

分别测量三祖绕组的电流，若三相电流相差5％以上，则电流大的—相一般为短路相。

2、缺相运行

1.故障现象

电机不能起动，即使空载能起起动，转速慢慢上升，有嗡嗡声；电机冒烟发热，并伴有烧焦味。

2.检查结果

拆下电机端盖，可看到绕组端部有1/3或2/3的极相绕组或焦或变成深棕色。

3.故障原因及处理方法

（1）电动机供电回路熔丝回路接触不良或受机械损伤，致使某相熔丝熔断。

（2）电动机供电回路三相熔丝规格不同，容量小的熔丝烧断。应根据电动机功率大小，更换为规格相同的熔丝。

（3）电动机供电回路中的开关(隔离开关、胶盖开关等)及接触器的触头接触不良(烧伤或松脱)。修复并调整动、静触头，使之接触良好。

（4）线路某相缺相。查出断线处，并连接牢固。

（5）电动机绕组连线间虚焊，导致接触不良。认真检查电动机绕组连接线并焊牢。

3、过载运行

1.故障现象

电动机电流超过额定值；电动机温升超过额定温升。

2.检查结果

电机三组绕组全部烧毁；轴承无润滑脂或砂架损坏；定、转子铁心相磨擦，俗称扫膛。

3.故障原因及处理方法

（1）负载过重时，要考虑适当减载或更换容量合适的电动机。

（2）电源电压过高或过低，需加装三相电源稳压补偿柜。

（3）电机长期严重受潮或有腐蚀性气体侵蚀，绝缘电阻下降。应根据具体情况，进行大修或更换同容量、同规格的封闭电动机。

（4）轴承缺油、干磨或转子机械不同心，导致电动机转子扫膛，使电动机电流超过额定值。首先应认真检查轴承磨损情况，若不合格需更换新轴承；其次，清洗轴承并注入适量润滑脂。然后检查电动机端盖，若端盖中心孔因磨损致使转子不同心，应对端盖进行处理或更换。

（5）机构传动部分发生故障，致使电动机过载而烧坏电机绕组。检查机械部分存在的故障，采取措施处理解决，使之转动灵活。

4、绕组接地

1.故障现象

电机空载无法起动；电动机供电回路熔丝熔断或开关跳闸。

2.检查结果

定子槽口绕组和铁心有烧伤痕迹，并有铜熔点；槽内绕组与铁心击穿；绕组引出线外皮绝缘损坏。

3.故障原因及处理方法

（1）电动机在修复时，塞入竹楔不注意，使槽口绕组绝缘破坏；竹楔年久老化，绝缘不良。应按电机下线工艺挑选优质竹楔，并做好绝缘处理。下线时注意不要使竹楔划伤导线。

（2）对于长期受潮或在腐蚀性气体中工作的电动机，应更换为封闭型电动机。

（3）开启式电动机因金属或金属切屑进入电动机内使绕组绝缘破坏。对此，应在电机周围加设防护网或防护板。

（4）转子平衡块松动或脱落，刮破电动机绕组绝缘。应将平衡块重新调整好方位并固定住，并处理好绕组破损处。

（5）对于无避雷器或避雷器失效的，应加设避雷器或重新校验避雷器。

5、绕组相间短路

1.故障现象

电机无法起动；电机供电回路熔丝熔断或开关跳闸；电机绕组冒烟，有烧焦味。

2.检查结果

相间短路部位的多股导线烧断，其周围有铜熔点。

3.故障原因及处理方法

（1）对于下线时导线表面绝缘划伤或绕组端部绝缘不好的电动机，应将烧伤的导线挑开，清理后焊好，并包好绝缘压平，下入槽后刷上绝缘漆并烘干。若无法修复时，应按原数据重绕。

（2）绕组间连线及引用线的套管必须与电动机绕组的绝缘等级相适 应，连线的绝缘套管应比焊点长15～25mm。

6、绕组匝间短路

1.故障现象:电机在运转中冒烟，局部温升过高，并有烧焦味。2.检查结果:电动机三相电流不平衡；几匝或一个线圈变成裸线。

3.故障原因及处理方法:（1）烧坏几匝或一个线圈时，若槽满率不高，可进行穿绕修理。

五、心得体会

这次的电机实习也就是拆装电机，在地下室进行的，是从理论中的电机定子、转子、绕组„到真正电机的拆装过渡，是我们的又一次难忘的专业成长。

这次实习我们组是班里唯一一组同心式电机，其绕线方法，拆装过程与其他组不同，给我们带来了很多困难，但是也是一种挑战。虽然最后并不完美但我们学到了很多知识，又懂得了一些道理！

在实习中每天都很累，尤其在给电机下线的时候特别难弄，有好几次特别辛苦中午都没有回去，压线压的手都酸的，好不容易压好了下午老师一检查发现压错了，又重新返工，想想都不甘心。但是结果告诉了我们不管干什么都要项老师说的那样“‘三思而慎行’多思考而后细心办事”否则就会事半功倍，前功尽弃。

最值得一提的还是在最后试车的时候。第一次试车并没有成功，发现机壳短路，有两项不通电，但在检测时是通电的，经过老师的指导和反复分析是接线时绝缘漆没有完全磨掉，导致接触不良。在二次试车失败后真的是垂头丧气，都想放弃了，最后在老师同学的激励下，我们有细细的检查，接线„„并没有抱希望的最后一次试车成功了，很好的结束了实习！

这次实习让我们明白了不论做事做人都要三思而慎行，当我们努力了但失败

的时候其实成功只离我们一步之遥，所以不要轻易放弃！

结 论

1、从三相鼠笼异步电机出现的常见故障分：电气故障和机械故障两大类，电气性故障主要包括定子绕组故障和转子导条故障。本文只分析定子绕组。

一般来说，定子绕组匝间、相间短路故障是最常见的和最危险的故障。这种故障的最明显的标志是绕组出现局部过热, 相电流的对称性破坏等。这些故障的发生, 不仅导致电机损坏, 而且可能导致损坏生产线中的其他设备, 造成生产损失。因此, 工业生产过程迫切需要开展对电机迅速有效的状态监测及故障诊断，从而避免恶性事故和不必要的停机造成的经济损失。

2、定子绕组故障主要是主绝缘和匝间损坏以及线圈烧损。产生故障的原因是外界因素，通风冷却不好等等。

3、产生故障的原因是外界因素，通风冷却不好、水蒸汽或油泄入点击内部，甚至由于操作不当引起过电压或过电流，损坏绝缘等等。在电机的使用过程中只要改善工作条件，保证操作正确，定子方面的故障是可以大大减少的。

定子绕组短路匝数较少时，对电动机的运行的影响很小，故障征兆表现不明显。但是短路处温度较高，长期发展下去将引起周围绝缘破坏，导致更为严重的匝间短路，甚至发生相间短路、单相对地短路、线圈和定子铁芯的烧损等严重的故障。

4、在理论的指导下，利用现在较为常用的三相异步鼠笼式电动机进行验证理论，通过理论与实际相结合，使我对电动机有了更深刻的了解。

推荐第3篇：电机拖动论文

电机与拖动论文

班级：班班班班班班班班班班

姓名：某某某

学号：000000000000

异步电机的现状与发展

电能是国民经济中应用最广泛的能源，而电能的生产、传输、分配和使用等各个环节都依赖于各种各样的电机。电力拖动是国民经济各部门中采用最多最普遍的拖动方式，是生产过程电气化、自动化的重要前提。由此可见，电机及电力拖动在国名经济中起着极其重要的作用。

电机的分类

1、按工作电源分类 根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

2、按结构及工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

3、按起动与运行方式分类 电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。

4、按用途分类 电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等用电动机）、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等用电动机）及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等用电动机）。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

5、按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。

6、按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻。

电动机技术发展现状

电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能、经济指标等方面也都有了很大的改进和提高。而且随着自动控制系统和计算机技术的发展在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机。控制电动机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。

电动机的功能是将电能转换成机械能。它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械。

在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动、液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单、调节性能好、耗损小、经济、能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式。19世纪末期，由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用。但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动、制动、正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来在可逆、可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动。而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点但是由于它具有电刷与换向器（又称整流子），使得他的故障率较高，电动机的使用环境也受到了限制，如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用，其电压等级、额定转速、单机容量的发展也受到了限制。所以在20世纪60年代以后，随着电力电子技术的发展调速电动机。 半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。尤其是70年代以来大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速、无换向器电动机调速等使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽、稳态精度高、动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良、维修费用低等优点，将广泛应用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

异步电机的发展

异步电机是一种交流电机，也叫感应电机，主要作电动机使用。异步电动机广泛应用于工农业生产中，例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工业机械等都用它作为原动机，其容量从几千瓦到几千千瓦。日益普及的家用电器，例如在洗衣机、风扇、电冰箱、空调器中采用单向异步电动机，其容量从几瓦到几千瓦。在航天、计算机等高科技领域控制电机得到广泛应用。异步电机也可以作为发电机使用，例如小水电站、风力发电机也可采用异步电机。

异步电机之所以得到广泛应用。主要由于它有如下优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，而且有较高的效率和相当好的工作特性。 异步电机主要的缺点是目前尚不能经济的在较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收滞后的无功功率。虽然异步电机的交流调速已有长足进展，但成本较高，尚不能广泛使用。在电网负载中，异步电机所占比重较大，这个滞后的无功功率对电网是一个相当重的负担。它增加了线路损耗、妨碍了有功功率的输出。当负载要求电动机容量较大而电网功率因数又较低的情况下，最好采用同步电动机来拖动。

异步发电机的发展对发电机产业产生了较大的冲击力。主电容器是用来使发电机建立空载电压的电容器。一般是将它们联结成一组，并接于发电机出线端。附加电容器要根据实际负荷的大小进行投，所以它们必需分成若干组分别接入电路。附加电容器是用来使发电机由空载至满载，维持发电机额定电压不变的电容器。

2013年我国异步发电机行业面对新的发展形势，因为新进入企业不断增多、上游原材料价格持续上涨、发电机租赁行业发展的也相当不错。导致行业利润降低，因此我国异步发电机行业市场竞争也日趋激烈。必需并联恰当数值的励磁电容。固然受金融危机影响使得异步发电机行业近两年发展速度略有减缓。但跟着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国异步发电机行业重新迎来良好的发展机遇。异步发电机在水轮机的驱动下，当其转速达到额定值时，利用其剩磁建立微小的剩磁电压。

异步电念头加上适量的电容器，便成为一台异步发电机，也就是将所需要的电容器。并接在异步电念头定子出线端即可。对于感性负荷则应将其附加，电容器并接在负荷之上，随负荷的投入而投入。面临这一现状，异步发电机行业业内企业要积极应对，注重培养立异能力，不断进步自身出产技术，加强企业竞争上风。于此同时异步发电机行业内企业还应全面掌握该行业的市场运行态势，不断学习该行业最新出产技术，了解该行业国家政策法规走向，把握同行业竞争对手的发展动态。只有如斯才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位，并制定准确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先上风。

空载励磁和负载并联电容量的选择。准确选择空载励磁并联电容量很重要，假如电容量选择过大则造成空载电压太高，可能损坏设备，选得过小，空载电压又太低，选择空载励磁电容应使发电机产生的电压不超过铭牌划定的额定电压。自励式异步电机的选择和发电所要具备的前提，为了同时知足动力及照明负荷的用电，通常应选择\"Y\"型接法的异步电念头，以便于引出中性线。电念头转速的选择应略低于原念头转速，原念头转速一般比电念头同期转速高出5%～10%左右为宜。

在农村将异步电念头改为发电机的经验如下：发电机的励磁方式，发电机励磁方式有两种，一种叫他励方式，这种方式是电网供应励磁电流来建立磁场。为了降低造价，应选择容量在15kW以内，电压为 380/220V的异步电念头为宜。该剩磁电压加在接于定子出线真个电容器上，产生一个容性电流，该电流便成为发电机的励磁电流。电念头转子上必需有一定的剩磁。

推荐第4篇：电机拖动论文

电机与拖动读书报告

1.电机的分类与介绍

1.1 电机的分类

（1）同步型电机：交流同步电机；永磁同步电机；无刷直流电机；步进电动机；开关磁阻电动机；

（2）异步型（感应型）电机：三相笼型转子异步电动机；单相异步电动机；三相绕线转子异步电动机； （3）排斥型电机。

下面具体介绍三相笼型转子异步电动机和单相异步电动机两种电机。

1.2 三相笼型转子异步电动机

结构组成图

1.2.1定子

电动机的静止部分称为定子，主要包括定子铁心、定子绕组和机座等。

（1）定子铁心

作用：磁路一部分；放置定子绕组。

材料：0.35~0.5mm硅钢片叠装

槽的类型：半闭口型（小 型）

半开口型（中大型）

开口型 （高压型） （2）定子绕组

作用：产生旋转磁场

材料：高强度漆包线（小型） 绝缘处理的铜条（大中型）

接法：星形或三角形（六个出线端）

（3）机座

作用：固定定子铁心，保护整台电机

材料：铸铁（中小型） 钢板（大型）

1.2.2 转子

电动机的旋转部分为转子，由转子铁心、转子绕组、转轴及风叶等组成。

（1）转子铁心

作用：电动机磁路一部分

材料：0.5mm相互绝缘硅钢片 （2）转子绕组

作用：产生感应电流和电动势，在旋转 磁场作用下产生电磁转矩

分类：a、笼型转子

结构：单笼型、双笼型、深槽式，其中单笼型又分铸铝和铜条转子。

1.2.3其他附件：

1、端盖

2、轴承和轴承盖

3、风扇和风罩

1.3 单相异步电动机

1.3.1 基本结构

（1）定子：电动机的定子由定子铁心和定子绕组构成，如图2-2所示。

（2）转子：转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成，如图2-3所示。转子绕组一般有笼形转子和绕线式转子绕组两种。

（3）其他部件：单相异步电动机的其他部件还有机壳、前后端盖、风叶等。

1.3.2 工作原理

设磁极按逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，置于旋转磁场中的转子导条切割磁感应线，产生感应电动势，由于笼型转子绕组是闭合结构，所以转子绕组中产生感应电流。根据右手定则，可以判断出位于N极下的导条感应电流方向为进入纸面；而位于 S 极下的导条感应电流方向为穿出纸面。又因为载流导体在磁场中会受到电磁力的作用，根据左手定则可判断出位于 N 极下的导条受力方向向左；位于 S 极下的导条受力方向向右。这样，在笼型转子上就形成一个逆时针方向的电磁转矩，从而驱动转子跟随旋转磁场按顺时针方向转动起来。

若磁极按顺时针方向旋转，同理，转子也会改变方向朝顺时针方向转动。另外，磁场若加快旋转切割转子速度，转子上感应电流及电磁转矩将增大，则转子转速加快。

“异步”解释：异步电动机的转子转向与旋转磁场转向一致，如果转子与旋转磁场转速相等，则转子与旋转磁场之间没有相对运动，转子导条不再切割磁感应线，没有电磁感应，感应电流和电磁转矩为零，转子失去旋转动力，在固有阻力矩的作用下，转子转速必然低于旋转磁场转速，所以称其为异步电动机。

如果电动机转子与旋转磁场以相同的转速旋转，这种电动机称为同步电动机。 异步电动机旋转磁场转速（也称同步转速 n0 ）与转子转速 n 之差称为转差，转差与同步转速 n0 的比值用“转差率” s 表示：

0

0

nnsn1.3.3 基本分类

（1） 电阻起动式异步电动机 （2） 电容起动式异步电动机

（3） 电容运转式异步电动机

（4） 电容起动运转式异步电动机 （5） 罩极式电动机

2.异步电动机的起动方法

2.1 直接起动

直接起动，也就是全压起动，是一种最简单的起动方法也是三相异步电动机应用最多的一种起动方法。小功率电机常常采用这种起动方式然而对较大功率的电机而言，这种起停方式的缺点也是显而易见的。在这种起动方式下，起动电流约为标称电流的4-7倍;起动转矩约为标称转矩的1.02.0倍。其特点是:电机端子少(一般为三端子电机)，可带载起动、高电流峰值和大压降起动，设备简易。

直接起动是最简单的起动方式，起动时通过空开或接触器将电机直接接到电网上。具有起动设备简单，起动速度快的优点, 而且起动转矩比采用降压起动时大。在电网和负载两方面都允许全压直接起动的情况下，鼠笼式异步电动机仍以直接起动为宜．因为操纵控制方便，而且比较经济。

其危害很大电网冲击大。过大的起动电流，会造成电网压降，影响其他用电设备的正常进行。还可能使欠压保护动作，造成用电设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热，从而加速绝缘老化，影响电机寿命；机械冲击严重，过大的冲击力矩容量造成电机转子笼条、端环断裂和定于端部绕组绝缘磨损，导致绝缘击穿烧毁电机，转轴扭曲，联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。

因此尽管直接起动方法简单．起动设备也简单，价格便宜，但为了限制电和机械的冲击，以及保证电网的供电质量，在某种场合，就得采取减压起动方式，或者在绕线式异步电动机的转子电路中串入阻抗进行起动。

图2.1为三相交流异步电动机直接起动的电路图。三相交流电源经由组合开关K，熔断器F

1、F

2、F3，交流接触器KM的主触点到电动机定子绕组，构成了主电路。

2.2 降压起动

降压起动通过降低起动时加在定子绕组上的电压来减小起动电流，起动结束后，再将定子绕组的两端电压恢复到额定值。降压起动虽然能减小起动电流，但是起动转矩也大大减小了，所以降压起动一般适用于中、大容量的异步电动机轻载货空载起动。

降压起动适用于容量大于或等于20Kw并带轻载的工况。由于轻载，故电动机起动时电磁转矩很容易满足负载要求。主要问题是起动电流大，电网难以承受过大的冲击电流，因此必须降低起动电流。

在研究起动时，可以用短路阻抗Rk+jRk来等效异步电动机。电机的起动电流（即流过Rk+jRk上的电流）与端电压成正比，而起动转矩与电机端电压的平方成正比，这就是说起动转矩比起动电流降得更快。降压之后在起动电流满足要求的情况下，还要校核起动转矩是否满足要求。

3.变频器

3.1 通用变频器 3.1.1 基本结构

主要包括三个部分：一是主电路接线端，包括接工频电网的输入端（R、S、T），接电动机的频率、电压连续可调的输出端（U、V、W）;二是控制端子，包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信借口；三是操作面板，包括液晶显示屏和键盘。结构原理示意图如下：

通用变频器由主电路和控制电路组成，其基本构成如下图所示。其中，给异步电动机提供调压调频的店里变换部分称为主电路，主电路包括整流器、中间直流环节（又称平波电路）和逆变器等。

（1） 整流器。电网侧的变流器为整流器，它的作用是把工频电源变成直流电源。三相交流电源一般需经过压敏电阻网络引入到整流桥的输入端。压敏电阻网络的作用是吸收交流电网浪通过电压，从而避免浪涌侵入，导致步电压而损坏变频器。整流电路按其控制方式可以是直流电压源，也可以是直流电流源。电压型变频器的整流电路属于不可控整流桥直流电压源，当电源线电压为380V时，整流器件的最大反向电压一般为1000V，最大整流电流为通用变频器额定电流的2倍。

（2） 逆变器。负载侧的变流器为逆变器。与整流器的作用相反，逆变器是将直流功率变换为所需求频率的交流功率。逆变器最常见的结构形式是利用6个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。通过有规律的控制逆变器中主开关的导通和管断，可以得到任意频率的三相交流输出波形。

（3）中间直流环节。中间直流环节实际上是中间直流储能环节，另一个作用是承担对整流电路输出进行滤波，以减少电压或电流的波动。此外，由于异步电动机制动的需要，在直流中间电路中还设有制动电阻及其他辅助电路，这就是直流中间电路的作用。电压型变频器的直流中间电路的主要元器件是大容量电解电容，而电流型变频器则主要由大容量电感器组成。

控制电路常由运算电路，检测电路，控制信号的输入、输出电路，驱动电路和制动电路等组成。其主要任务是完成对逆变器的开完控制，对整流器的电压控制，以及完成各种保护功能等。

通用变频器中的制动电路是为了满足异步电动机制动的需要而设置的，对于大、小容量的通用变频器来说，为了阶跃能源，一般采用电源再生单元讲上述能量回馈给供电电源。而对于小容量通用变频器来说，则通常采用只懂电路，讲异步电动机反馈回来的能量在制动电路上消耗掉。

3.1.2 基本分类

通用变频器按其主电路结构形式可分为交-交变频器和交-直-交变频器，如果主电路中没有主流中间环节的称为交-交变频器。按其工作方式有电压型变频器和直流型变频器。按其工作方式有电压型变频器和之流行变频器；按其逆变器开关方式有PAM控制方式、PWM控制方式和高频载波SPWM控制方式三种；按其逆变器控制方式有U/f控制方式。转差频率控制方式、矢量控制方式、矢量转矩控制方式和直接转矩控制等。

3.2 西门子变频器（以440为例）

3.2.1 主要特性

（1）易于安装，参数设置和调试 （2）易于调试

（3）牢固的 EMC 设计

（4）可由 IT （中性点不接地）电源供电 （5）对控制信号的响应是快速和可重复的

（6）参数设置的范围很广，确保它可对广泛的应用对象进行配置 （7）电缆连接简便

（8）具有多个继电器输出

（9）具有多个模拟量输出 (0 － 20 mA) （10）6个带隔离的数字输入，并可切换为 NPN/PNP 接线 （11）2个模拟输入：

♦ AIN1：0 － 10 V，0 － 20 mA 和 -10 至 +10 V ♦ AIN2：0 － 10 V，0 － 20 mA （12）2 个模拟输入可以作为第 7 和第 8 个数字输入

（13）BiCo (二进制互联连接)技术

（14）模块化设计，配置非常灵活

（15）脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低 （16）详细的变频器状态信息和全面的信息功能

（17）有多种可选件供用户选用：用于与 PC 通讯的通讯模块，基本操作面板 (BOP)，高级操作面板(AOP)，用于进行现场总线通讯的PROFIBUS 通讯模块

3.2.2 基本结构

4.电机的选型

4.1 步进电机的选型

4.1.1 选择步进电机的几个原则

对步进电机的初步选型，主要考虑三方面的问题：第一，步进电机的步距角要满足进给传动系统脉冲当量的要求；第二，步进电机的最大静力矩要满足进给传动系统的空载快速启动力矩要求；第三，步进电机的启动矩频特性和工作矩频特性必须满足进给传动系统对启动力矩与启动频率、工作运行力矩与运行频率的要求。总之，应遵循以下原则：

(1)应使步距角和机械系统相匹配，以得到机床所需的脉冲当量。有时为了在机械传动过程中得到更小的脉冲当量，一是改变丝杠的导程，二是通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不能改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定的。

(2)．要正确计算机械系统的负载转矩，使电机的矩频特性能满足机械负载要求并有一定的余量，保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般来说，最大静力矩大的电机，其承受的负载力矩也大。

(3)应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。 (4)合理确定脉冲当量和传动链的传动比。

4.1.2 计算折算到电机轴上的空载启动力矩和切削时的负载力矩 (1)计算负载力矩

电机轴上的负载力矩一般由三部分组成，其一是由切削分力产生的切削负载力矩；其二是由导轨摩擦力产生的摩擦负载力矩；其三是由滚珠丝杠的预紧而产生的附加负载力矩。每种负载力矩的计算方法不同。

①切削负载力矩 Tc(N·m)的计算

TcFL 2i式中：F 为在切削状态下，滚珠丝杠的轴向负载力，N；L为电机每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离m；为进给传动系统的总效率，取0．90。

②摩擦负载力矩 Tu(N·m)的计算 TuFL 2i式中：F 为在不切削状态下，滚珠丝杠的轴向负载力(即为空载时的导轨摩擦力)。

③ 由滚珠丝杠的预紧而产生的附加负载力矩Tf(N·m)的计算

TfFL(102)

2i式中：F 为滚珠丝杠螺母副的预紧力；L为滚珠丝杠螺母副的基本导程;为滚珠丝杠螺母副的效率，取=0．98。

④折算到电机轴上的负载力矩 (N·m)的计算 空载(快进)时 T=Tu+Tf 切削(工进)时 T=Tc+Tf (2) 计算电机轴上的加速力矩Top(N·m) 29.8n(JmJd)

Top60980t式中：n 为运动部件以最快速度运动时电机的最高转速；Jm为电机的转动惯量。；Jd 为机械系统折算到电机轴上的负载惯量；t为加速时间。

(3) 计算折算到电机轴上的加速力矩

该加速力矩Tq 就是电机轴上所需的加速力矩。一般有二种情况，一是机床移动部件空载快速启动时，系统所需要的空载启动加速力矩Tq。二是在机床切削状态下，进给速度突然变化时，系统所需要的切削时的加速力矩Tq 。

①空载启动加速力矩 TQ(N·m)的计算 Tq=Taq+cjT=Taq+Tu+Tf ②切削时的加速力矩 Tt(N·m)的计算 Tt=Tat+Tcj =Tat+Tc+Tf 4.2 直流力矩电机的选型

4.2.1 基本介绍

4.2.2 选用实例

在计算力矩电机各参数时个参数之间的关系如下：

电压与转速成正比，电流与转矩成正比，同一电压下转速与转矩成反比； 在不同电压下计算转速时计算方法如下：

按上表参数计算10V时空载转速： 计算方法如下：n运行电压最大空载转速=518r/min

峰值堵转电压运行电压峰值堵转转矩=0.01163N.m

峰值电压计算10V时堵转转矩：M27V转速100转时的转矩和电流：

M（1—）峰值堵转转矩=0.2915N.m 最大空载转速运行转速I（1—最大转速）峰值堵转电流=1.66A 最大空载转速已知转矩或电流计算转速：

（1—计算方法如下：n

已知电流/转矩）最大空载转速

峰值堵转转矩/电流

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广州汽车学院 教 案 200 7 ～200 8 学年第 二 学期 课 程 名 称 ： 电机与拖动 课程性质 ： 专业理论课 学时数 ： 48 授 课 班 级 ： 06级自动化

1、2 开课系(部) ： 电子信息工程 教研室(实验室) ： 华工自动化实验教学中心 主 讲 教 师 ： 赖玉斌 职 称 ： 讲师 广州汽车学院教务处制 教案首页课 程 电机及拖动基础 名 称 课 程 专业理论课 学分 类 别 任 课 赖玉斌 职称 讲师 教 师 授 课 专业班级： 06级自动化

1、2 共 2 个班 对 象 基本参考资料和教材     总计： 64 学时 讲课： 48 学时 实验： 16 学时 上机： 0 学时 《电机及拖动基础》 吴玉香 主编 化学工业出版社 2008 电机及拖动基础》(第3版) 李发海等编 清华大学出版社 2005 《电机及拖动基础》 詹跃东主编 重庆出版社 2002 《电机与电力拖动》 朱耀忠主编 北京航空航天大学出版社 2005 教学 目的 任务 《电机及拖动基础》是电气工程、工业自动化、机电一体化等非电机专业的一门技术基础课，是电机原理和电力拖动两门课程的有机结合，既强调理论性，又强调实际应用。 本课程的任务：使学生或相关技术人员掌握交直流电机、微控电机的基本原理和结构，电力拖动系统的运行性能、分析计算与控制以及电机容量选择等内容，为后续课程的学习和今后工作准备必要的基础知识。 闭 卷（ √ ）； 开 卷（ ）； 课程论文（ ） 实践操作（ ）； 多种形式结合（ ） 章 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 直流电机原理 直流电机的运行特性 直流电动机的电力拖动 变压器 三相异步电动机的基本原理 三相异步电动机的电力拖动 同步电动机 控制电机 电动机的选择 电机及拖动的计算机仿真 机动（复习、答疑） 内容 学时数 3 6 6 6 6 6 9 1 1 1 3 绪论 课程简介、电机及拖动系统发展概况、电磁学基本理论 考核方式 内容 课时 分配 注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业课、集中实践环节、实验课、通选课。 电机及拖动课程教案 授课时间 章节名称 绪论 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 第 1 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 1 次课 授课方法 举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点；与要求

2、熟悉电机的应用与分类；

3、了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。第 1 节 电机的应用与分类 教学基本内容纲要 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 重点：电机中铁磁材料 难点：铁磁材料 教学重点 与难点 图片—理论；从感性到理性。电机的发展史、电机的应用与分类；本教材内教学过程 容、课程性质、教学目的、学习方法；电机中常用的基本定律；电机中铁磁设计 磁化曲线、磁滞回线、交流磁路中的铁心损耗等。 作业、讨论 及辅导 掌握电机中常用的基本定律、电机中铁磁材料的特点； 熟悉电机的应用与分类； 了解本教材内容、课程性质、教学目的、学习方法。 课后小结 授课时间 第 2 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 2 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应 与要求

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 教学基本直流电机的用途、结构、铭牌数据、主要系列及基本工作原理；直流电机的内容纲要 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 教学重点 与难点 重点：直流电机基本工作原理、电枢反应 难点：电枢反应 利用多媒体课件简单介绍直流电机的用途、结构、铭牌数据及主要系列。利用动画片演示直流电机基本工作原理；分析介绍直流电机的电枢绕组的形式教学过程 及特点；介绍直流电机的空载磁场和负载磁场在气隙中的分布、直流电机的设计 电枢反应有什么作用等。 作业、讨论思考题：P25 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 及辅导 作业题：1-11 1-12

1、掌握直流电机的空载磁场、负载磁场及电枢反应

2、熟悉直流电机的用途、结构及基本工作原理

3、了解直流电机的电枢绕组 课后小结 授课时间 第 3 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 3 次课 章节名称 第一章 直流电机原理 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 教师主讲、实物讲解、播放直流电机资料片 教学时数 3 授课方法 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握直流电机的感应电动势和电磁转矩； 与要求 熟悉直流电机的换向。

1、直流电机的感应电动势和电磁转矩；教学基本内容纲要

2、直流电机的换向。教学重点 与难点 重点：直流电机的感应电动势和电磁转矩推导与计算 难点：直流电机的换向 直流电机的电枢电动势与电磁转矩的推导与计算、直流电机的换向过程；直教学过程 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。设计 第一章小结；习题课，讲解例题等。 作业、讨论思考题：P25 1-8 1-9 1-10 及辅导 作业题： 1-14 1-15 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。 课后小结 授课时间 第 4 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 4 次课 章节名称 第二章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、三个层次）：

1、掌握直流发电机和直流电动机的基本方程式和功率流程图；教学目的

2、熟悉直流发电机和直流电动机的各种运行特性及并励直流发电机自励过与要求 程；

3、了解电机可逆原理。1.直流发电机的运行原理 直流发电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、空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件等等 教学基本2.直流电动机的运行原理 内容纲要 电机可逆原理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。 教学重点 与难点 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。电机可逆原理、直流电动机基本方程式、工作特性 难点：并励直流发电机自励过程、功率流程 直流发电机惯例--基本方程式（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）--运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机教学过程 自励条件）。电机可逆原理--直流电动机惯例--基本方程式（电压平衡方程设计 式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、功率流程图）--运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。 作业、讨论思考题：P41-42 2-

1、

2、

3、

4、5 及辅导 作业题： 2-11 2-13 本节分析了直流发电机的基本方程式（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）和运行特性（空载特性、外特性、并励直流发电机自励条件）及直流电动机的基本方程式（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）和运行特性（转速特性、转矩特性、效率特性）。 课后小结 授课时间 第 5 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 5 次课 章节名称 第一章 直流电机的运行特性 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的

1、掌握直流电动机的机械特性的一般表达方式固有机械特性的特点；与要求

2、熟悉直流电动机的人为机械特性；

3、了解串励和复励直流电动机机械特性。1.直流电动机的机械特性 教学基本2.串励和复励直流电动机 内容纲要 教学重点 与难点 重点：电动机的固有机械特性和根据电机的铭牌数据估算机械特性； 难点：根据电机的铭牌数据估算机械特性。 什么是直流电动机的机械特性--一般表达方式--固有机械特性的特点--人为教学过程 机械特性（电枢回路串电阻、降低电枢电压、减弱磁通）--根据电机的铭牌设计 数据估算机械特性（例2-5）—简单介绍串励和复励直流电动机机械特性。第二章小结；习题课，讲解例题等。 作业、讨论思考题：P42 2-

6、

7、

8、

9、10 及辅导 作业题： 2-12 2-14 2-15 本节主要分析了直流电动机的机械特性，学会根据电机的铭牌数据估算机械特性；了解了串励和复励直流电动机机械特性。 课后小结 授课时间 第 6 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 6 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握 1.电力拖动系统的运动方程式 2.负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行条件 与要求 3.他励直流电动机的启动 1.电力拖动系统的运动方程式； 2.负载的转矩特性（位能性、恒功率、风机水泵类）及电力拖动系统稳定运行条件 ； 3.他励直流电动机的启动（要求、方法）。 重点：运动方程式、负载机械特性。电力系统的稳定运行和他励直流电动机的启动。 难点：运动方程式、电力系统的稳定运行 教学基本 内容纲要 教学重点 与难点 什么是电力拖动系统？--运动方程式--负载机械特性--电力拖动系统稳定运教学过程 行条件--他励直流电动机的启动 设计 作业、讨论思考题：P81 3-

1、

2、

3、

4、5 3-12 及辅导 作业题： 3-11 本节主要分析电力拖动系统运动方程式；负载的机械特性；电力拖动系统稳定运行条件及他励直流电动机的启动的要求和方法。都要求掌握。 课后小结 授课时间 第 7 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 7 次课 章节名称 第三章 直流电动机的电力拖动 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握（1）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；教学目的 （2）直流电机的能耗制动过程和能耗制动运行、电压反接制动、电与要求 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。

2、熟悉直流电动机调速和制动的基本概念；

3、了解其他直流电动机的电力拖动。 1.他励直流电动机的调速 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。 教学基本2.他励直流电动机的制动 内容纲要 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。

3、其他直流电动机的电力拖动 教学重点 与难点 重点：直流电动机的调速方法和直流电动机的制动。 难点：调速方法与负载类型的匹配问题 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--调速方式教学过程 与负载负载类型的匹配—例3-6--制动的一般概念--能耗制动--反接制动--设计 回馈制动--他励直流电动机的四象限运行—例3-8第三章小结；习题课，讲解例题等。 作业、讨论思考题：P81 3-

6、

7、

8、

9、10 3-13 3-14 3-15 及辅导 作业题： 3-16 3-17 3-18 3-19 本节主要学习直流电动机调速和制动的基本概念、方法等。至此直流电机部分已学完，下次从第四章变压器讲起。 课后小结 授课时间 第 8 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 8 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方教学目的 程式、等值电路及相量图等； 与要求

2、熟悉变压器的简单工作原理、分类、基本结构、额定值；

3、了解变压器的用途。变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载运教学基本行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。内容纲要 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、等值电路及相量图等。 教学重点 重点：变压器的空载和负载运行的电磁关系。 与难点 难点：各电磁量的惯例。 多媒体图片—简单介绍变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额教学过程 定值—详细分析掌握变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的设计 规定、平衡方程式、等值电路及相量图等。 思考题与讨论：P119 4-

1、

2、

3、

4、

5、

6、

7、

8、9 1-9 1-10 作业、讨论及辅导 本节内容介绍了变压器的用途、简单工作原理、分类、基本结构、额定值、变压器的空载和负载运行时的电磁状况、各量正方向的规定、平衡方程式、等值电路及相量图等 课后小结 授课时间 第 9 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 9 次课 章节名称 第四章 变压器 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变教学目的 压器的并联运行； 与要求

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学基本

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。内容纲要

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 教学重点 与难点 重点：变压器的运行特性和三相变压器的联接组别。 难点：联接组别

1、变压器参数的试验测定。

2、变压器的外特性和电压调整率、变压器的效率和效率特性。教学过程

3、三相变压器的磁路系统、联接组别等。设计

4、变压器的并联运行

5、其它用途的变压器 作业、讨论思考题：P119 4-

10、

11、

12、

13、14 作业题： 4-15 4-16 及辅导 本节内容较多要求

1、掌握变压器参数的试验测定、变压器的外特性和三相变压器联接组别、变压器的并联运行；

2、熟悉变压器电压调整率、变压器的效率和效率特性和其它用途的变压器；

3、了解三相变压器的磁路系统。课后小结 授课时间 第 10 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 10 次课 章节名称 第四章 变压器习题课 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解。 授课方法 和手段 教学时数 3 教学目的 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 与要求 掌握例4-

3、

4、5 教学基本

1、变压器习题课及复习第四章内容；内容纲要

2、讲解第三章作业题。教学重点 重点：联接组别判别 与难点 难点：联接组别判别

1、例4-

3、

4、5；教学过程

2、补充如何判别联接组别；设计

3、讲解第三章作业题。思考题：P120 4-

19、22 作业、讨论作业题： 4-18 4-21 及辅导 复习第四章变压器的内容，补充讲变压器例题、讲解第三章作业题等。消化并巩固相关知识。 课后小结 授课时间 第 11 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 11 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：播放旋转磁动势动画，举例讲解、多媒体讲解、模型讲解。 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握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 教学目的

2、熟悉交流电机绕组和它的感应电动势、单相绕组的脉振磁动势、三相绕组与要求 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

3、了解异步电动机的用途、结构、基本工作原理、铭牌数据、国产异步电动机的主要系列。

1、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。教学基本

2、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。内容纲要

3、转子转动时的电磁关系、转子电路、定转子的磁动势平衡关系、折算与等值电路等。教学重点 重点：

1、基本工作原理；

2、交流电机绕组和感应电动势。

3、磁动势、转子与难点 堵转时的异步电动机；

4、转子转动时的异步电动机。难点：

1、感应电动势；

2、旋转磁动势；

3、转子转动时的电磁关系。

1、利用多媒体课件简单介绍异步电动机的用途、结构、铭牌数据及国产异步电动机主要系列；教学过程 设计

2、动画片演示三相绕组的旋转磁动势产生过程；

3、根据定转子电磁关系导出电压平衡方程式，画等效电路和相量图。作业、讨论思考题：P159 5-

1、

2、

3、

4、

5、

6、

7、

8、

9、12、13 及辅导 作业题： 5-16 5-17 本节主要研究定、转子间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转接的感应电机。感应电机一般都用作电动机，在少数场合下，亦有用作发电机的。三相感应电动机在工业中应用极广。单相感应电动机则多用于家用电器。感应电机的结构简单．制造方便，价格便宜，运行可靠。其主要缺点是，不能经济地在较宽的范围内实现平滑调速．此外功率因数恒为滞后。课后小结 先说明空载和负载时三相感应电动机内的磁动势和磁场，然后导出感应电动机的基本方程和等效电路 授课时间 第 12 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 12 次课 章节名称 第五章 三相异步电动机基本原理 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系；掌握三相异步电动机教学目的 参数测定方法； 与要求

2、熟悉三相异步电动机工作特性； 教学基本

1、功率传递与损耗、电磁转矩与转矩平衡关系；内容纲要

2、三相异步电动机参数测定、工作特性等。

3、补充讲异步机例题。教学重点 重点：相异步电动机的功率和转矩及工作特性。 与难点 难点：三相异步电动机参数测定。

1、三相异步电动机的功率和转矩 功率平衡关系—功率流程图—转矩平衡关系

2、三相异步电动机的工作特性 教学过程 转速特性—定子电流特性--定子功率因数特性—电磁转矩特性—效率特性 设计

3、三相异步电动机的参数测定 空载试验—短路试验 作业、讨论思考题：P159 5-

10、

11、

15、

16、

17、

18、

19、

21、

22、

24、25 及辅导 作业题： 5-20 5-23 本节用等效电路来分析感应电动机的功率关系，并列出功率方程和转矩方程。感应电动机的参数可以用空载试验和堵转(短路)试验来确定。为保证感应电动机运行可靠、使用经济，国家标准对电动机的主要性能指标作出了具体规定。标志工作性能的主要指标有：额定效率ηN，额定功串因敷cosФN和最大转矩倍数Ｔmax/ＴN。在额定电压和额定频率下，电动机的转速n、电磁转矩Ｔｅ、定于电流I

1、功率因数cosФ1效率η与输出功率P2的关系曲线n, Ｔｅ，I1, 课后小结 cosФ1, η = f(P2) 称为感应电动机的工作特性。 授课时间 第 15 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 13 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握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教学目的 用公式、固有机械特性、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性； 与要求

2、熟悉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。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、教学基本固有机械特性、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内容纲要 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，利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。 教学重点 重点：三相异步电动机固有机械特性和利用电磁转矩实用表达式计算机械特与难点 性； 难点：利用电磁转矩实用表达式计算机械特性。

1、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；

2、固有机械特性；教学过程

3、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设计 械特性、转子回路串三相对称电阻的人为机械特性；

4、利用电磁转矩实用表达式计算机械特性等。作业、讨论思考题：P200 6-

1、

2、

3、4 6-16 及辅导 作业题： 6-17 感应电动机的输出主要体现在转矩和转速上。在电源为额定电压的情况下，电磁转矩与转差率的关系Ｔｅ＝ｆ（ｓ）就称为转矩—转差率特性，或ＴN－ｓ曲线。ＴN－ｓ特性是感应电动机最主要的特性。三相异步电动机机械特性有三个表达式：物理表达式（物理概念明确）、参数表达式（电磁转矩与电机参数关系清楚是研究电机各种特性的依据）以及实用公式（形式简单，根据课后小结 产品目录数据便可绘制Ｔ＝ｆ（ｓ）曲线）；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；掌握利用电磁转矩实用表达式计算机械特性的方法，这是异步电动机在各种运行状态的计算基础。 授课时间 第 16 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 14 次课 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握鼠笼异步电动机的直接起动、鼠笼异步电动机的减压起动、具有高起教学目的 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、转子串频与要求 敏变阻器起动。掌握三相异步电动机定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动、回馈制动、能耗制动等过渡过程分析和能量流图。

2、熟悉对鼠笼异步电动机起动的要求；三相异步电动机电动运行状态； 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、鼠笼异步电动教学基本机的减压起动、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动、转子串三相对称内容纲要 电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动。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。 教学重点 重点：三相异步电动机起动方法；三相异步电动机制动 与难点 难点：具有高起动转矩笼型电动机起动特性分析；各种运行状态的过渡过程

1、对鼠笼异步电动机起动的要求；

2、鼠笼异步电动机的直接起动；

3、鼠笼异步电动机的减压起动；教学过程

4、具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动；设计

5、、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动；

6、三相异步电动机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；

7、三相异步电动机电动运行状态。作业、讨论思考题：P200 6-

5、

6、

7、

8、

9、

10、

11、

12、

13、

14、15 6-20、21 及辅导 作业题： 6-19 6-22 异步电动机启动电流很大但启动转矩不大。为了满足生产机械要求。必须限制启动电流，同时保证有一定的启动转矩。可根据具体情况采用直接起动、减压起动、转子串三相对称电阻分级启动、转子串频敏变阻器起动或用具有高起动转矩的鼠笼异步电动机的起动。三相异步电动机处于制动状态时，电磁转矩Ｔ与转速n反相。有能耗制动、回馈制动和定子两相反接的反接制动、转子反向的反接制动。注意分析制动过渡过程和能量流图。 授课时间 第 17 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 15 次课 课后小结 章节名称 第六章 三相异步电动机的拖动 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 授课方法 和手段 教学时数 3 （分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学目的 掌握从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。 与要求 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、电磁转教学基本内容纲要 差离合器调速等。第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。 教学重点 重点：三相异步电动机调速 与难点 难点：特性分析

1、三相异步电动机调速方法概述；

2、三相异步电动机的变极调速、变频调速、降低定子电压调速、绕线转子异教学过程 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； 设计

3、第六章习题课及复习第六章内容；讲解第六章作业题。 作业、讨论思考题：P200 6-23 6-24 及辅导 作业题： 6-25 三相异步电动机调速，主要介绍了六种调速方法的基本原理，包括：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。主要从调速原理、机械特性与调速特点等几方面分析各种调速的方法。 课后小结 授课时间 第 18 周，星期 三 ，第 5-7 节； 第 16 次课 章节名称 第

八、九章 单相异步电动机 电力拖动系统中电动机的选择 授课方式 课堂讲授（★ ）；实验课（ ）；习题课（ ）；讨论课（ ）；其他（ ） 教学时数 3 授课方法 教师主讲：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解 和手段 （分掌握、熟悉、了解三个层次）：

1、掌握确定电动机额定功率的方法、正确选择电动机额定功率；教学目的

2、熟悉单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速；与要求

3、了解正确选择电动机的意义。

1、单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学基本定功率的方法、电动机发热及冷却的规律、连续工作制、断续周期工作制、内容纲要 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。 教学重点 重点：功率选择 与难点 难点：电动机发热及冷却

1、多媒体讲解单相异步电动机基本结构、工作原理、启动和调速

2、正确选择电动机的意义、决定电动机额定功率的主要因素、确定电动机额教学过程 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、设计 短时工作制、电动机额定功率选择等。

3、习题课及复习前面内容；讲解第六章作业题。 作业、讨论思考题：P244 8-

1、

2、3 及辅导 P263 9-

1、

2、

3、

4、

5、6 本课程学习至此告一段落。我们学习了直流电机原理、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、单相异步电动机、电力拖动系统中电动机的选择等内容。课后小结 希望同学们根据所学内容安排好复习。 注：

1、教案按授课次数（或单元）填写，每次（或每单元）授课均应填写一份,整个教案只用一个封面。

2、教学手段如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。

3、表格间距可调整，可加附页。

推荐第6篇：电机与电力拖动

填空题

1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt .3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。 4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。 5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。

6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。 8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。

9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。

10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。选择题

1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。

A电能

B机械能

C旋转运动

D直线运动 2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。

A换向器

B换向磁极

C电枢铁心

D风扇 3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A). A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

B.n=Un/CeΦN – (Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ

2 D.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

4.变压器的额定容量用（C）表示。

A有功功率

B无功功率

C视在功率

D机械功率 5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。

A外特性

B输入特性

C输出特性

D负载特性 6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。

A波

B叠

C交叉式链形

D双层 7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。

A电压、频率

B频率、磁极数

C电流、电压

D匝数、结构 8.三相异步电动机机械特性反应的是（A）

A.n=f(T)

B.U2=f(I2)

C.U1=f(I2)

D.η=f(I2) 9.同步电动机按用途分为（A）调相机。

A发电机、电动机

B隐极式、凸机式

C高压、低压

D开启式、防护式

10．直流电动机的额定电压等级一般为（A）

A110v、220v、440v、660v

B220v、380v、3000v、6000v

C220v、440v、660v、3600v

D180v、220v、380v、3000v 判断题

1.直流电动机换向绕组的作用是改善直流电机的换向。

对 2.直流电动机的直轴电枢反应不影响主磁通的大小。

错 3.恒功率调速方法最适合带动恒功率负载。

错 4.他励直流电动机的机械特性具有硬特性。

对 5.变压器工作时主磁通基本上保持不变。

对 6.电流互感器用于大功率测量场合。

错 7.三相异步电动机的功率因素较高。

错 8.三相异步电动机又称为三相感应电动机。

对 9.同步电机的转子转速与同步转速相等。

对 10.同步电机本身没有启动转矩，必须采用一定的启动方法。

对 11.恒转矩调速方法最适合带动恒功率负载。

对 简答题

1.直流电动机的电枢铁芯为什么要用硅钢片制 造？能否用铸钢件代替？直流电动机的主磁 极能否用整块的钢加工而成？为什么？

答：直流电动即的电枢铁心采用硅钢片制造 可以有效的较少涡流损耗。不能用铸钢代替 直流电动机的电枢铁芯。也不能采用整块的

钢作为直流电动机的主磁极，因为整块钢作 为电动机主磁极时有交流分量，会产生交流 谐波并且会产生一定的涡流损耗，所以不能 。 2.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与什么量有关？改变电枢回路电阻，能否改变电枢电流的稳态值？

答：当他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与电枢电阻有关，改变电枢回路电阻是不能改变电枢电流的稳态值。

3.变压器的主要用途是什么？为什么要高压输电？ 答：变压器的主要用途就是升高或降低电压 ，采用高压输电是为了减少电网远距离送电途中电能的损耗。

4.什么叫异步电动机的转差率？电动机的转 速增大时转差率怎样变化？

答：转差率为：同步转速与转速之差跟同步转速的比值。当电动机得转速增大时根据转差率的计算公式易知转差率将减小。

5.什么叫三相异步电动机的减压启动？有哪几种常用的方法？

答：三相 异步电动机的减压启动指改变加于定子绕组上电压的启动方式，常用的方法有：Y—Δ启动、自耦变压器启动、延边三角形启动。 6.同步发电机的“同步”是什么意思？

答：同步发电机的“同步”指转子转速与定子转速相同。 计算题

1.并励直流电动机额定数据为P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。电枢电阻Ra=0.02Ω,励磁回路电阻RL=55Ω。求：a.额定电流In，电枢电流Ia，励磁电流IL；b.铜损耗△Pcu及空载损耗△P0；c.反电动势。 解：

a.额定电流为：

励磁电流为：

电枢电流为：

b.铜损耗为:

所以空载损耗为：

c.反电动势：

5.一台四级异步电动机，电源电压频率为50Hz，转子电路参数为R2=0.02，X2=0.08，定子和 转子电路每相电动势的变化比为E1/E2=10，当 E1=200v时，求：a.转子不动时，转子绕组每 相E

2、I2和cosφ2s；b.额定转速n=1425r/min时 ，转子绕组每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。

解：

a.转子不动时

转子感应电动势：

转子电流：

转子功率因数：

b.在额定转速时

同步转速：

额定转差率：

转子电动势：

转子电抗：

转子电流：

功率因数：

6.一台绕线式转子异步电动机：PN=75Kw， nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A， E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？b.额定负载转矩不变，要求把转速降至500r/min，转子每相电阻相应串多大电阻。 解：

a.额定转差率：

转子每相电阻：

当串入电阻后，电机转差率为：

转速:

b.转子串电阻后转差率为：

转子每相所串电阻：

推荐第7篇：电机及电力拖动

《电机及电力拖动》习题 第一章

直流电机

1.直流电机有哪些主要部件？各用什么材料制成？起什么作用？

2.一直流电动机，已知PN=13kw，UN=220V，nN=1500r/min，η=0.85，求额定电流IN。3.一直流发电机，已知PN=90kw，UN=230V，nN=1450r/min，η=0.89，求额定电流IN。 4.一台p对极的直流发电机，若将电枢绕组由单叠改为单波（导体数不变），问额定电压、额定电流和额定功率如何变化？

5.计算下列各绕组的节距y

1、y2和绘制绕组展开图，安放主磁极和电刷，并求出支路对数。

1）单叠绕组2p=4，S=K=18； 2）单波绕组2p=4，S=K=19。

6.一台4极直流发电机，电枢绕组为单叠整距绕组，每极磁通φ=3.5×10

2wb，电枢总导体数N=152，求当转速n=1200r/min时的空载电动势E。若改为单波绕组，其他条件不变，则当空载电动势为210V时，发电机转速应为多少？若保持每条支路的电流I=50A不变，求电枢绕组为单叠和单波时，发电机的电磁转矩Tem各为多少？ 7.什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应的性质是什么？对电动机呢？

8.什么叫换向？为什么要改善换向？改善换向的方法有哪些？

9.说明装置换向极改善换向的原理，一发电机改作电动机或转向改变时，换相极绕组是否需要改接？为什么？

10.一台4极80kw、230V、930r/min的并励发电机，在75℃时的电枢回路电阻Ra=0.0259Ω，励磁绕组电阻Rf=22.8Ω，额定负载时励磁回路串入调节电阻Rpf=3.5Ω，电刷压降2ΔUb=2V，铁耗和机械损耗pfe+pΩ=2.3kw，附加损耗ps=0.05PN。求额定负载时，发电机的输入功率、电磁功率、电磁转矩和效率。

11.一台并励直流电动机，在额定电压UN=220V，额定电流IN=80A的情况下运行，75℃的电枢电阻Ra=0.01Ω,电刷接触压降2ΔUb=2V，励磁回路总电阻Rrf+Rpf=110Ω，附加损耗ps=0.01PN，效率η=0.85。求：（1）额定输入功率P1；（2）额定输出功率P2；（3）总损耗Σp；（4）电枢铜耗pcua；(5)励磁回路损耗pf；（6）电刷接触损耗pcub；（7）附加损耗ps；（8）机械损耗和铁耗pΩ+pFe。

12.什么叫发电机的外特性？他励发电机和并励发电机的外特性有什么不同？为什么？ 13.一台并励发电机，额定运行时情况正常，当转速降为1/2nN时，电枢电压U=0，试分析原因。

14.一台并励直流电动机，铭牌数据为PN=96kw，UN=440V，IN=255A，IfN=5A，nN=1550r/min，并已知Ra=0.078Ω。试求：（1）电动机的额定输出转距TN；

（2）电动机的额定电磁转距Tem； （3）电动机的理想空载转速n0。

15.电动机的工作特性是什么？试比较不同励磁方式对工作特性的影响。

第三章

的作用的？

变压器

1.变压器中主磁通与漏磁通的性质和作用有什么不同？在等效电路中是怎样反映它们2.试分析一次绕组匝数比原设计值减少时，铁心饱和程度、空载电流大小、铁心损耗、二次侧空载电压和电压比的变化。

3.励磁电抗Xm的物理意义如何？Xm大好还是小好？若将铁心抽出后Xm如何变化？若一次绕组匝数增加5%，而其余不变，则Xm大致如何变化？若铁心叠片松散、片数不足，则Xm及I0如何变化？如铁心硅钢片接缝间隙较大时，对Xm及I0有何影响？ 4.变压器空载运行时，一次侧加额定电压，为什么空载电流I0很小？如果接在直流电源上，一次侧也加额定电压，这时一次绕组的电流将有什么变化？铁心中的磁通有什么变化？二次绕组开路和短路时对一次绕组中电流的大小有无影响？

5.为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗？负载时的实际铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗无差别，为什么？

6.一台50Hz单相变压器，如接在60Hz的电网上运行，额定电压不变，问空载电流、铁心损耗、漏抗、励磁阻抗及电压调整率有何变化？

7.一台单相变压器，额定电压为220v/110v，如果不慎将低压侧误接到220v电源上，变压器将发生什么现象？

8.有一台单相变压器，已知：SN=5000kvA，UN1/UN2=35kv/6.6kv，铁心的有效截面积SFe=1120cm，铁心中最大磁通密度Bm=1.45T，试求：高、低压绕组的匝数和电压比。9.一台单相变压器，额定容量为5kvA，高、低压绕组均有两个匝数相同的线圈，高、低压侧每个线圈的额定电压分别为1100v和110v，先将他们进行不同方式的联接。试问：可得几种不同的电压比？每种联接时的高、低压侧额定电流为多少？

10.两台单相变压器，电压为220v/110v，一次侧匝数相等，但空载电流I01=2 I02。今将两台变压器的一次绕组顺极性串联起来加440v电压，问两台变压器二次侧的空载电压各为多少？

11．一台单相变压器电压为220v/110v。当在高压侧加220v电压时，空载电流为I0，2主磁通为Φ。试问：（1）若U2与u1连在一起，在U1与u2端加330v电压，此时空载电流和主磁通各为多少？（2）若U2与u2连在一起，U1与u1端加110v电压，则空载电流和主磁通又各为多少？

12．有一台三相变压器，已知：SN=100kvA，UN1/UN2=66.3kv/0.4kv，联接组为Y,yn0因电源电压改为10kv，如果用改绕高压绕组的方法来满足电源电压的改变，而保持低压绕组每相为55匝不变，则新的高压绕组每相匝数应为多少？如果不改高压绕组匝数会产生什么后果？

13．有一台1000匝的铁心线圈接到110v、50Hz的交流电源上，由安培表和瓦特表的读数得知I1=0.5A、P1=10W，把铁心抽出后电流和功率就变为100A和10000W。若不计漏磁，试求：（1）两种情况下的参数和等效电路；（2）两种情况下电流的无功分量和有功分量；（3）两种情况下磁通的最大值。

14．有一台单相变压器，SN=100kvA，UN1/UN2=6000v/230v，f=50Hz，

一、二次绕组的电阻和漏抗为R1=4.32Ω，R2=0.063Ω，X1=8.9Ω，X2=0.013Ω，试求：（1）折算到高压侧的短路参数Rk、Xk、Zk；（1）短路参数的标幺值；（3）求满载时，当cosφ2=

1、cosφ2=0.8（滞后）和cosφ

2=0.8（超前）等三种情况下的电压调整率，并对结果进行分析。

15．一台单相变压器，已知：R1=2.19Ω，X1=15.4Ω，R2=0.15Ω， X2=0.964Ω，Rm=1250Ω，Xm=12600Ω，N1=876匝，N2=260匝，U2=6000v，I2=180A，cosφ（滞后），试用近似等效电路和简化等效电路求U1和I1。

16．一台三相变压器，SN=750kvA，UN1/UN2=10000v/400v，Y,yn0接法，在低压侧作空载试验时得I0=60A，p0=3800w，在高压侧作短路试验时得Uk=440v，pk=10900w（Ik1=IN1）,室温20℃，试求：

（1） 折算到高压侧的励磁阻抗和短

路阻抗；

（2）

*短路阻抗的标幺值Rk*、Xk*、Zk2=0.8

；

（3） 计算满载及cosφ

*2=0.8（滞后）

时的ΔU、U2及ƞ；

（4） 计算最大效率ƞ

max。 17．变压器出厂前要进行“极性”试验，如图所示。将U

1、u1 联结，在U1-U2端加电压，用电压表测U2-u2间电压。设变压器 的电压220v/110v，如果U

1、u1为同名端，电压表的读数是多少？如U

1、u1为非同名端，则电压表的读数又是多少？

18．试说明三相变压器组为什么不采用Y,y联结，而三相心式变压器又可用呢？为什么三相变压器中希望有一边接成三角形？

19．Y,d联结的三相变压器中，3次谐波在三角形联结时能形成环流，基波电动势能否在三角形中形成环流？Y,y联结的三相变压器组中，相电动势中有3次谢波，线电动势中有无3次谐波？为什么？

20．变压器的

一、二次绕组按图示联结，试画出它们的线电势相量图，并判明其联结组别。

21．有一三相变压器，其

一、二次绕组的同名端及端点标记如图所示，试把变压器接成Y,d

7、D,y

7、Y,y

4、D,d4。

22．一台Y,d联结的三相变压器，在一次侧加额定电压空载运行，此时将二次侧的三角形联结打开一角测量开口处的电压，再将三角形闭合测量电流。试问：当此三相变压器是三相变压器组或三相心式变压器时，所测得的数值有无变化？为什么？

23．有两台Y,d联结的三相变压器并联运行,第一台为5600kVA，6000V/3050V，*Zk(1)=0.055，第二台为

*3200kVA，6000V/3000V，Zk(2)=0.055，试求：空载时两台变压器内的环流及其标幺值。

24．两台变压器并联运行，均为Y,d11联结，UN1/UN2=35kv/10.5kv。第一台为1250kvA，*Zk(1)=6.5%，第二台为

*2000kvA，Zk(2)=6%，试求：（1）总输出为

3250kvA时，每台变压器的负载为多少？（2）在两台变压器均不过载情况下，并联组的最大输出为多少？并联组的利用率是多少？

25．有一台5600kvA，6.6kv/3.3kv，Y,yn0

*联结的三相双绕组变压器，Zk=0.105。现将其改成9.9kv/3.3kv的降压自耦变压器，试求：（1）自耦变压器的额定容量；（2）额定电压下的稳态短路电流，并与原双绕组变压器稳态短路电流相比较。

第四章 三相感应电动机的基本原理

1.试述感应电动机的工作原理，为什么说感应电机是一种异步电机？

2.什么叫同步转速？它与那些因素有关？一台三相4极交流电动机，试分别写出电源频率f=50Hz与f=60Hz时的同步转速。

3.一三相交流电动机，电源频率f=50Hz，试分别写出当极数2p=

2、

4、

6、

8、10时的同步转速。

4.何谓转差率s？通常感应电动机的s值约为多少？

5.一台三相4极感应电动机，已知电源频率f=50Hz，额定转速nN=1450r/min，求转差率s。

6.有一个三相单层绕组，极数2p=4，定子槽数Z1=24，支路数a=1，试画出绕组展开图，并计算基波绕组因数。

7.上题中，将定子槽数改为Z1=36，试画出绕组展开图，并计算基波绕组因数。8.题6中，将极数改为2p=2，试画出绕组展开图，并计算基波绕组因数。

59.有一个三相双层叠绕组，极数2p=4，定子槽数Z1=24，节距y1=6τ，支路数a=1，试画出绕组展开图，并计算绕组因数。

10．题9中，若支路数改为a=2和a=4，试画出U相绕组的展开图。

11．试比较单层绕组与双层绕组各有什么优缺点？为什么容量稍大的电动机采用双层绕组？

12．一台三相感应电动机接在UN=380v，f=50Hz的电网上工作，定子绕组作三角形联结，已知每相电动势为额定电压的92%，定子绕组的每相串联匝数N1=312匝，绕组因数Kw1=0.96，试求每极磁通Φ1。

13．绕组中的谐波电动势是如何产生的？由交流绕组产生的旋转磁动势的基波和υ次谐波在绕组中感应的电动势的频率为多少？

14．若在对称的两相绕组中（两个绕组匝数、结构相同，在空间相隔90°电角度），通以对称的两相电流，iA=Imsinωt，iB=Imsinωt。试用解析法说明两相合成磁动势基波的性质。

15．一台三相感应电动机，极数2p=6，定子槽数Z1=36，定子绕组为双层叠绕组，节距5y1=6τ，每极串联匝数N1=72。当通入对称三相电流，每相电流的有效值为20A时，试求基波以及

3、

5、7次谐波的三相合成磁动势的幅值及转速。

第五章 三相感应电动机的运行原理

1． 与同容量的变压器相比较，感应电动机的空载电流大，还是变压器的空载电流大？为什么？

2． 感应电动机理想空载时，空载电流等于零吗？为什么？

3． 说明感应电动机工作时的能量传递过程，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加？从空载到额定负载，电动机的主磁通有无变化？为什么？ 4． 什么叫做“单相量—多时轴”法？并说明感应电动机的时间相量图。

5． 分析说明图示得时—空相量图，这时定子相量与转子相量的相位关系说明什么问题？

6． 在分析感应电动机时，为什么要用一静止的转子来代替实际转动的转子？这时转子要进行哪些折算？如何折算？

7． 感应电动机的等效电路有哪几种？试说明T型等效电路中各个参数的物理意义？ 8． 一台三相感应电动机的输入功率为8.6kw，定子铜耗为425w、铁耗为210w，转差率s=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械功率。 9． 一台三相感应电动机，额定数据如下：UnN=962r/min，三角形接法，已知cosφ

NN=380v，f

N=50Hz，P

N=7.5kw，

=0.827，pcu1=470w，pFe=234w，p=45w，ps=80w，求：（1）电动机极数。（2）额定负载时的转差率和转子频率。（3）转子铜耗pcu2。（4）效率η。

110．笼型转子可以认为每个槽就是一相，每相槽数N2=2，试求笼型转子的绕组因数Kw1。

11．一台三相6极绕线型感应电动机，定转子绕组均采用星形接法，额定功率PN=250kw，额定电压UN1=500v，额定频率fN=50Hz，满载时的效率η=0.935，功率因数cosφ=0.9，定子每相电阻R1=0.0171Ω，每抗电流X1=0.088Ω，转子每相电抗X2=0.0745Ω，绕组因数Kw1=0.926，Kw2=0.957，定子槽数Z1=72，每槽导体数N1=16，每相并联支路数a=6，转子槽数Z2=90，每槽导体数N2=2，每相并联支路数a=1，空载电流I0=82.5A，试求：（1）额定负载时的定子电流。（2）忽略R1及Rm时的励磁电抗Xm。（3）转子阻和抗的折算值Rr2X。

12．一台三相绕线式感应电动机，UN=380v，fN=50Hz，星形接法，nN=1440r/min，已知=0.4Ω，X1=R1=Rr2X=1Ω，Xm=40Ω，Rm略去不计，定、转子有效匝数比为4，求：

（1）满载时的转差率。（2）由等效电路求出I

1、I2和I0。（3）满载时转子每相电动势E2的大小和频率。（4）总机械功率P。（5）额定电磁转矩。

第六章

三相感应电动机的机械特性

1.何谓三相感应电动机的固有机械特性和人为机械特性？

2.三相笼型感应电动机的起动电流一般为额定电流的4～7倍，为什么起动转矩只有额定转矩的0.8～1.2倍？

3.三相感应电动机能够在低于额定电压下运行吗？为什么？

4.绕线转子感应电动机在起动时转子电路中串入起动电阻，为什么能减小起动电流，增大起动转矩？

5.一台绕线式转子感应电动机，已知：PN=75kw，U1N=380V，nN=720r/min，I1N=148A，ηN=90.5%，cosφ=0.85，λm=2.4，E2N=213V，I2N=220A，试用机械特性的实用表达式绘制电动机的固有机械特性和转子串入0.0448Ω和人为机械特性。6.深槽式感应电动机和双笼型感应电动机为什么能改变起动性能？

7.笼型感应电动机的起动方法有哪几种？各有何优缺点？各适用于什么条件？ 8.一台三相感应电动机，已知UN=380V，IN=20A，Δ接法，cosφN=0.87，ηN=87.5%，nN=1450r/min，Ist/IN=7，Tst/TN=K=1.4，λm=2，试求：（1）电动机轴上输出的额定转矩TN。（2）若要保证能满载起动，电网电压不能低于多少伏？（3）若采用Y—Δ起动，Ist等于多少？能否半载起动？

9.一台绕线转子感应电动机，已知PN=11kw，nN=1435r/min，E2N=243V，I2N=110A，设起动时负载转矩为Tz=0.8TN，最大允许的起动转矩Tst1=1.87TN，切换转矩Tst2=TN，试用解析法求起动电阻的段数的每段的电阻值。

10.题9中的电动机，采用转子串不对称电阻方法起动，求各段电阻值（每次只短接一相的一段电阻，最后一级同时短接两段电阻）。

11.一台绕线转子感应电动机，已知PN=11kw，nN=715r/min，E2N=163V，I2N=4.72A，Tst1/TN=1.8，负载转矩Tz=98N·m，求4级起动时的每级起动电阻。

12.一台三相4级的绕线转子感应电动机，f1=50Hz，转子每相电阻Rr=0.02Ω，nN=1485r/min，负载转矩保持额定值不变，要求把转速下降到1050r/min，问转子每相中应串多大的电阻？

13.一台三相笼型感应电动机，在能耗制动时，定子绕组的接法如图所示，试决定等效的交流电流值。

14.题5的电动机，带动一位能负载，Tz=TN，今采用倒拉反接制动下放负载，要求下放转速为300r/min，问转子每相应串接多大电阻。

15.题5的电动机，若采用回馈制动下放负载，已知转子每相串入电阻为0.04Ω，负载转矩为0.8TN，求此时电动机的转速。

16.题5的电动机，用以起吊重物，当电动机转子转45转，重物上升1m，如要求带动额定负载的重物以8m/min的速度上升，求转子电路中应串接的电阻值。

17.绕线转子感应电动机PN=17kw，nN=970r/min，λm=2.5，E2N=230V，I2N=33A，若要求电动机有最短起动时间，试问其转子回路应串入多大的电阻。

七章

其他种类的感应电动机

1.为什么单相感应电动机没有起动转矩？单相感应电动机有哪些起动方法？ 2.一台三相感应电动机，定子绕组接成星形，工作中如果一相断线，电动机能否继续工作？为什么？

3.用什么方法可以改变分相式单相电动机的转向？为什么？

4.串励电动机为什么能交、直两用？单相串励电动机与值流串励电动机在结构上有什么区别？为什么？要改变单相串励电动机的转向，可采用什么方法？

第八章 同步电机的基本类型和基本结构

1.什么叫同步电机？怎样由其极数决定它的转速，试问75r/min，50Hz的同步电机是几极的？

2.比较汽轮发电机和水轮发电机的结构特点。3.为什么大容量的同步电机都采用旋转磁极式结构？ 4.旋转电枢式的同步电机与直流电机有什么相似处和差别？

第九章 同步发电机

1.一台旋转电枢式三相同步发电机，电枢以转速n逆时针方向旋转，主磁场对电枢是什么性质的磁场？对称负载运行时，电枢反应磁动势对电枢的转向如何？对定子上主磁极的相对转速又是多少？主极绕组能感应出电动势吗？ 2.何谓同步发电机的电枢反应？电枢反应的性质主要决定于什么？试分析讨论同步发电机电枢反应为纯去磁作用、纯增磁作用、去磁兼交磁、纯交磁等五种情况。 3.试分析对称稳定运行时同步发电机内部的磁通和感应电动势，并由此画出不及饱和时的相量图。

4.三相同步发电机对称稳定运行时，在电枢电流滞后和超前于励磁电动势E0的相位差大于90°的两种情况下（即90°＜φ＜180°和﹣90°＜ψ＜﹣180°，电枢磁动势Fad和Faq各起什么作用？

5.试述交轴和直轴同步电抗的意义。为什么同步电抗的数值一般较大，不可能做得很小？试分析下面几种情况对同步电抗有何影响？（1）电枢绕组匝数增加；（2）铁心饱和程度提高；（3）气隙加大；（4）励磁绕组匝数增加。

6.为什么要把同步发电机的电枢电流分解为它的直轴分量和交轴分量？如何分解法？有什么物理意义？如两个分量各等于100A，实际流过电枢绕组的电流为多少A？在什么情况下电枢电流只有直轴分量？在什么情况下只有交轴分量？当一同步发电机供给纯电阻负载时，电枢电流有哪些分量？

7.一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结，UN=400V，IN=37.5A，cosφN=0.85（滞后），Xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱和的励磁电动势E0；（2）功率角δN；（3）电磁功率PM；（4）过载能力Km。 8.一台凸极三相同步发电机，星形联结，UN=400V，IN=6.45A，cosφN=0.8（滞后），每相同步电抗Xd=18.6Ω，Xq=12.8Ω，不计电阻，试求：（1）额定运行时的功率因数角δN及励磁电动势E0；（2）过载能力及产生最大电磁功率的功率角。

第十章 同步电动机和同步调相机

1.比较同步电动机和同步发电机的相量图。

2.同步电动机的功率因数受哪些因素影响而发生变化？试用相量图分析输出功率改变时，保持励磁不变，同步电动机的功率因数怎样变化？

3.改变励磁电流时，同步发电机和同步电动机的磁场发生什么变化？对电网有什么影响？

4.当转子转速等于同步转速时，为什么同步电机能产生转矩，而感应电动机不能产生转矩？为什么转子转速低于同步转速时，感应电机能产生转矩，而同步电机不能产生转矩？

5.从同步发电机过渡到电动机时，功率角δ、电流I、电磁转矩T的大小和方向有何变化？

5.一水电站供应一远距离用户，为改善功率因数添置一台调相机，此机应装在水电站内还是装在用户附近？为什么？ 6.一台三相隐极同步发电机，Y联结，UN=380V，IN=26.3A，Xt=5.8Ω，不计电阻，若输入功率为15kw时，试求：（1）cosφ=1时的功率角δ；（2）相电动势E0=250V时的功率因数。

7.某工厂自6000V的电网上吸取cosφ=0.6的电功率2000kw，今装一台同步电动机，容量为720kw，效率为0.9，求功率因数提高为0.8时，同步电动机的额定电流和cosφD。

8.某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kw，cosφ=0.65（滞后）。今欲新装一台500kw，cosφ=0.8（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载使全厂的功率因数是多少？变压器过载否？

9.有一座工厂电源电压为6000V，厂中使用了许多台感应电动机，设其总输出功率为1500kw，平均效率为70%，功率因数为0.7（滞后），由于生产需要，又增添一台同步电动机。设当该同步电动机的功率因数为0.8（超前）时，已将全厂的功率因数调整到1，求此同步电动机承担多少视在功率（kV·A）和有功功率（kw）。

第十一章 拖动系统电动机的选择

1.电机的温升、温度以及环境温度三者之间有什么关系？电机铭牌上的温升值的含义是什么？

2.电机在实际使用中，电流、功率和温升能否超过额定值？为什么？

3.电机的工作方式有哪几种？试查阅国家标准—电机基本技术要求（GB755—81），说明工作制S

3、S

4、S

5、S

6、S7和S8的定义，并绘出负载图。

4.电机的容许温升取决于什么？若两台电机的通风冷却条件不同，而其它条件完全相同，他们的容许温升是否相同？

5.同一系列中，统一规格的电机，满载运行时，他们的稳定温升是否都一样？为什么？

推荐第8篇：电机与电力拖动

电机与电力拖动【出现的是单选题， 出现的是多选题。 请注意区分！】

一、单选题 (共20题，100.0分)

1、

一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（ ）。

1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

2、

有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（ ）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅

标准答案 ：B

3、

直流电机中主磁极的作用是（ ）。 1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

4、

在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（ ）

1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、

在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（ ）。

1.2.3.4.T型等值电路 г型等值电路 一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

6、

变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（ ）。

1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

7、

同步电动机的功角θ=0表示它处于（ ）

1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

8、

直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（ ）。

1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多 标准答案 ：C

9、

异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（ ）

1.气隙的大小 2.电源电压的大小 3.磁路的饱和程度 4.定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

10、

对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（

）1.0 2.1 3.4 4.不确定

标准答案 ：B

11、

下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（ 1.铁心 2.绕组 3.散热器

）4.油箱

标准答案 ：A

12、

同步电机主要用作（ ）。

1.2.3.4.变压器 发电机 电动机 调相机

标准答案 ：B

13、

对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（ ）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S

14、

短距绕组指的是（ ）。

1.2.y1（节距） = τ（极距） y1 >τ 3.4.y1

与y1、τ的大小无关

标准答案 ：C

15、

频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（ ）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、

一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（ ）

1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C

17、

下列不需要外电源供电的发电机是（ ）

1.并励发电机 2.3.4.串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

18、

在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（ ）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

19、

直流发电机的外特性指的是：（ ）

1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

20、

下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（ ） 1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机

标准答案 ：D

一、单选题 (共20题，100.0分)

1、

下列不需要外电源供电的发电机是（ ）

1.2.3.4.并励发电机 串励发电机 他励发电机 复励发电机

标准答案 ：A

2、

变压器带容性载运行时，电压调整率为下列各选项的（ ）。

1.2.3.4.一定为负值 一定为正值 一定为零 有可能为零

标准答案 ：A

3、

同步电动机的功角θ=0表示它处于（ ）

1.2.3.4.调相机状态 发电机状态 电动机状态 停止工作

标准答案 ：A

4、

在直流发电机中，将交流电动势变换成直流电动势的部件是（ ）

1.2.3.4.电枢绕组 换向器与电刷 换向极 主磁极绕组

标准答案 ：B

5、

同步电机主要用作（ ）。

1.2.3.变压器 发电机 电动机 4.调相机

标准答案 ：B

6、

直流电机中主磁极的作用是（ ）。

1.2.3.4.改善换向 产生主磁场 产生感应电动势 减少损耗

标准答案 ：B

7、

下列变压器的部件是由硅钢片叠压而成的是（

）

1.2.3.4.铁心 绕组 散热器 油箱

标准答案 ：A

8、

在电力系统中我们常常采用的变压器的等效电路为（ ）。

1.2.T型等值电路 г型等值电路 3.4.一字型等值电路 任意选择

标准答案 ：B

9、

对于三相异步电动机在反接制动状态下，其转差率S为（ ）

1.2.3.4.S= 1 S >1 S

10、

异步电动机外施三相交流电，空载运行时，气隙中每极磁通的大小主要取决于（ ）

1.2.3.4.气隙的大小 电源电压的大小 磁路的饱和程度 定子漏阻抗的大小

标准答案 ：B

11、

对于自耦变压器，其实际绕组的个数为（

）

1.0 2.3.4.1 4 不确定

标准答案 ：B

12、

直流电机在电刷处于几何中性线位置时，由于磁路饱和的缘故，电枢反应对直流电机的每极磁通量的影响是（ ）。

1.2.3.4.保持不变 略有增加 略有减少 减少很多

标准答案 ：C

13、

短距绕组指的是（ ）。

1.2.3.4.y1（节距） = τ（极距） y1 >τ y1

与y1、τ的大小无关

标准答案 ：C

14、一台他励电动机，装拆不慎，以致负载增大时转速越来越高，其原因是（ ）。

1.2.3.4.电刷从几何中性线逆着电枢转向移动了β角 电刷从几何中性线顺着电枢转向移动了β角 励磁回路电阻太大 源电压越来越高

标准答案 ：A

15、

频率为f1的三相对称正弦电流通入三相对称定子绕组中产生的v次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电动势的频率为（ ）

1.2.3.f1 v f1 f3/v 标准答案 ：A

16、

直流发电机的外特性指的是：（ ）

1.2.3.4.端电压与励磁电流的关系 端电压与负载电流的关系 输出功率与电磁转矩的关系 输出功率与转速的关系

标准答案 ：B

17、

在变压器的折算中，折算后的二次电流为实际二次电流的（ ）

1.2.3.4.K倍 1 / K倍 K2倍 1 / K2倍

标准答案 ：B

18、

有两个尺寸相同的铁芯线圈，导线粗细和匝数也相同，一个用硅钢片做铁芯，另一个用铸铁做铁芯，接到同一个交流电源上时，两个铁芯中磁通的大小关系为（ ）

1.2.3.4.Ф硅 >Ф铁 Ф硅=Ф铁 Ф硅

标准答案 ：B

19、

下列哪种直流电机装有两套励磁绕组。（ ）

1.2.3.4.并励直流电机 串励直流电机 他励直流电机 复励直流电机 标准答案 ：D

20、

一台异步电机的转差率S=0表示该电机处于（ ）

1.2.3.4.电磁制动状态 发电机状态

电动机的空载运行状态 电动机的额定运行状态

标准答案 ：C

推荐第9篇：电机与电力拖动

《电机与电力拖动》复习题

备注：1.请考生自带计算器；

2.计算题只有答案以零分计。

一． 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。 二． 试说明变压器并联运行的条件。

三． 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系？UK的大小决定于哪些因素？ UK的大小对变压器运行的影响如何？

四． 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电压，会产生什么后果？

五． 一台八极异步电动机电源频率ƒ=50Hz，额定转差率SN=0.04，试求额定转速nN。

六． 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N／U2N=60／6.3kV , 额定频率ƒ=50Hz，归算至高压侧的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求： （1） 阻抗电压UK；

（2） 额定负载且cosψ2=0.8（滞后）时的电压调整率； （3） cosψ2=0.8（滞后）时的最高效率。

七． 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？

八． 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

九． 如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？ 十． 试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？

十一． 三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？

十二． 三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么后果？

十三． 拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的每极磁通与磁密数值将怎样变化？ 十四． 异步电动机为什么又称为感应电动机？

十五． 一台六极直流电机， 1200r/min，74槽，每槽4个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38×10-2Wb，电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。

十六． 一台直流电动机的额定数据为：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，试求该电动机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

十七． 一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知p=2，N=372(电枢总导线数)，n=1500r/min，每极磁通为φ=1.1×10-2Wb，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，

PΩ=204W，忽略附加损耗。试求：

a) b) 此直流电机是发电机还是电动机？ 电磁转矩、输入功率和效率各为多少？

十八． 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，试计算并绘制其固有机械特性。 十九． 一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为3.79×10-2Wb，电枢总导线数为152根，转速为n=1200r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少？

二十． 一台三相异步电动机PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，试求在额定线电压为

380V时的额定电流IN。

二十一． 一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。

二十二． 某台直流发电机的额定数据为：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，试求该发电机的额定电流IN。 二十三． 一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速nN=1460r/min，36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2×10-2Wb，问电枢电流为800A时，求其电磁转矩。

二十四． 电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？

二十五． 并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果？

二十六． 三相异步电动机，额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=119A，额定转速nN=570r/min，额定功率因素

cosψN=0.89，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50Hz。

二十七． 某台直流电动机的额定数据为：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,试求该电动机额定运行时的输入功率P1及额定电流IN。

二十八． 有一台三相变压器，额定容量SN=50kVA , 高压侧额定电压U1N=10kV , 低压侧额定电压U2N=400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I1N和I2N。

二十九． 某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是多少？

三十． 为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？

推荐第10篇：电机与拖动教学大纲

《电机与拖动》课程教学大纲 英文名称：MotorsandElectricDrives

一、课程说明

1．课程性质：学科基础选修课。 2．课程的目的和任务

本课程的目的和任务是使学生掌握常用的交、直流电机，控制电机及变压器等的 基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算及电机选择与实验方法 等，为学习《机床电气控制》及《机电一体化系统设计》等后续课程准备必要的基础 知识。

3．适应专业：本大纲适用于机械电子工程、电气化与自动化等非电机制造类专业的 本科课程教学。 4．学时与学分

总学时80学时，其中理论教学66学时，实验教学14学时，共4.5学分。教 学学时分配见第四部分。

5．先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、电力电子技术等。 6．推荐教材或参考书目：（含教材名，主编，出版社，出版年份）

推荐使用由电子工业出版社出版，邱阿瑞主编的《电机与电力拖动》教材。 主要参考书目：

（1）唐介主编.电机与拖动.北京：高等教育出版社，2003 （2）顾绳谷主编.电机及拖动基础（第二版）.北京：机械工业出版社，1997 （3）朱东起主编.电机学（上、下册）.北京：中央广播电视大学出版社，1995 （4）李发海等编著.电机学(上、下册).北京：科技出版社，1991 （5）杨兴瑶编.电动机调速的原理及系统.北京：水利电力出版社，1979 （6）丛望，郭镇明编.电机学.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1996 7．主要教学方法与手段

本课程采用课堂教学与模型、实验教学相结合的方法。共开设有关实验14个学 时，具体实验内容与所需实验仪器、设备等见实验大纲要求。 8．考核方式：（说明，成绩评定办法）

理论考试成绩占70％，实验及平时作业等占30％。 9．课外自学要求(包含作业要求)

课前需要预习，课后看书复习。每一章后留适量的作业，要求按时完成。每次作 业批改一半，抽查一半。

二、教学基本要求和能力培养要求

1．通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：

（1）了解磁场、磁路、变压器及各种旋转电机的基本理论与知识，了解电力拖动系 统的组成及典型生产机械的运动形式，掌握电力拖动系统的运动方程式及多轴旋转系 统的折算。

（2）掌握各电机的工作原理，了解其基本结构、励磁方式以及电枢绕组等概念，掌 握直流电机的电磁转矩、电动势、功率和转矩等的概念及计算方法，会对他励和并励 电动机作运行分析；掌握变压器和异步电动机的等效电路和基本方程式。

（3）掌握直流电动机和三相异步电动机的机械特性、主要起动方法和调速方法，了 解电动机的制动原理和制动方法。 （4）了解电动机选择的基本内容。 2．通过学习本课程，应具备以下能力：

通过本课程的学习，要求学生能够正确选用和使用变压器及交、直流电机，并对 一些简单的电机故障能够进行检修。

三、课程教学内容（

各章、节基本内容，重点、难点等，用※标注为选学内容 ）

第一章电力拖动系统的动力学

1、讲述内容

电力拖动系统的运动方程式。工作机构的转矩、力、飞轮矩和质量的折算方法及 公式，生产机械的负载转矩特性的类型及特点。

2、基本要求

会分析电磁转矩与负载转矩之间的关系，能够在忽略损耗或计损耗而采取简化方 法时把工作机构的转矩、力、飞轮矩和质量折算到电动机轴上。

3、重点和难点

本章的重点是掌握电力拖动系统的运动方程式。 第二章直流电机原理

1、讲授内容

直流电机的工作原理及结构。直流电机的电路及磁路系统。直流电机的运行原理 及换向问题。直流电机的绕组。直流电机的感应电动势和电磁转矩的概念及计算。电

枢反应。

2、基本要求

掌握直流电机基本工作原理，会分析其电路系统和磁路系统，掌握单叠绕组的基本分 布规律，正确理解电刷、换向器在直流电机中的作用，会计算直流电机的感应电动势 和电磁转矩。 ３、重点和难点

理解直流电机的工作过程，正确分析电枢反应对电机磁场的影响以及分析单叠绕 组的分布规律是本章的重点和难点所在。 第三章直流电动机的起动、调速和制动

1、讲述内容

他励直流电动机的固有机械特性及人为机械特性，电力拖动系统稳定运行的条件， 他励直流电动机的起动、制动及调速。

2、基本要求

会分析他励直流电动机的机械特性，掌握各种起动方法及调速方法的原理及特 点。

3、重点和难点

他励直流电动机的机械特性是本章的重点。 第四章变压器

1、讲述内容

变压器的工作原理、分类及主要结构。普通双绕组单相电力变压器的基本原理及空 载运行特性、负载运行特性的分析与计算。三相变压器的电路系统、磁路系统及其对 电动势波形的影响。自耦变压器与互感器的基本概念。变压器的等效电路及相量图。

2、基本要求

掌握变压器基本工作原理及运行特性，会用等效电路和相量图分析求解变压器电 路，掌握等效电路参数的测定方法。

3、重点和难点

本章重点是变压器电路的等效方法、等效原则及等效电路的基本方程式。 第五章交流电机的绕组、电动势和磁通势

1、讲述内容

对交流电机电枢绕组基本要求。电枢绕组基波感应电动势和谐波感应电动势。 三相单层绕组及双层绕组。单相绕组、三相绕组产生的磁通势。

2、基本要求

掌握电枢绕组基波感应电动势的分析和计算，了解谐波感应电动势的概念。正确

理解单相绕组产生的磁通势及三相合成基波磁通势的概念及特点。了解两相绕组产生 的磁通势。

3、重点和难点

本章的重点和难点是三相合成磁通势的概念及特点。 第六章三相异步电动机原理

1、讲述内容

三相异步电动机的工作原理及基本结构。三相异步电动机的等效电路及相量图， 其功率及转矩的计算。异步电动机的机械特性。三相异步电动机工作特性及其测取方 法，励磁参数、矩路参数的概念及测定方法。

2、基本要求

理解三相异步电动机有关概念及工作原理，清楚其定子、转子的结构形式，能正 确分析三相异步电动机的磁场。会分析三相异步电动机运行时的电磁过程，掌握其等 效电路的作法。对其运行过程中功率的传递情况应该清楚，能够计算其功率和转矩。

3、重点和难点

本章的重点是三相异步电动机机的人为机械特性。本章的难点是对异步电动机运 行时电磁过程的分析。

第七章三相异步电动机的起动、调速和制动

1、讲述内容

三相异步电动机的各种起动方法的原理及特点。三相异步电动机变极调速、变

频调速的基本原理、方法与特点。异步电动机的制动方法及特点。异步电动机的各种 运行状态。

2、基本要求

理解三相异步电动机的各种起动方法，对笼形异步电动机定子对称起动电阻会计 算，了解绕线式异步电动机转子对称起动电阻的计算方法。掌握主要调速方法的调速 原理及特点。了解三相异步电动机的制动原理和制动方法。

3、重点和难点

本章的重点是三相异步电动机的起动、调速原理及特点。 ※

第八章三相同步电动机

1、讲述内容

三相同步电机的基本原理及结构、同步电机的物理模型，电枢反应，三相同步电 动机的运行特性、功率及转矩。三相同步电动机的机械特性、起动、调速及制动。

2、基本要求 了解各种同步电机的结构及工作原理，掌握同步电机物理模型概念，正确理解同 步电机的电枢反应现象。掌握同步电动机的机械特性。

3、重点和难点

本章的重点在于对概念的理解。 第九章电动机的选择

1、讲述内容

电动机选择时应注意的问题，电动机发热和冷却过程简介。电动机工作制的分类， 连续工作制电动机的选择，电动机绝缘材料等级概念。

2、基本要求

本章主要是让学生了解在实际电力拖动系统中选择电动机时应考虑的因素。掌握 恒定负载电动机额定功率的选择。

第11篇：电机拖动实验指导书

电机学实验指导书 华南农业大学工程学院 自动化系

2005.3 1 实验的基本要求

电机实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据 实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需 数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。在整个实验过程中，必须集中 精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。

一、实验前的准备

实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与 步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的 编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。

实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作 实验。

认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验 设备都是很重要的。

二、实验的进行

1、建立小组，合理分工

每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3 人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据 准确可靠。

2、选择组件和仪表

实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组 件和仪表便于测取数据。

3、按图接线

根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先 接串联主回路，再接并联支路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。

4、起动电机，观察仪表

在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观

察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源， 并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。

5、测取数据

预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时,根据实验步 骤逐次测取数据。

6、认真负责，实验有始有终

实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用 的组件、导线及仪器等物品整理好。 2

三、实验报告

实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨 论后写出的心得体会。

实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。 实验报告包括以下内容：

1) 实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温℃。

2) 列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据(PN、UN、IN、nN）等。 3) 列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源 端编号等。

4) 数据的整理和计算

5) 按记录及计算的数据用坐标纸画出曲线，图纸尺寸不小于8cm×8cm，曲线要用曲 线尺或曲线板连成光滑曲线,不在曲线上的点仍按实际数据标出。

6) 根据数据和曲线进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题 提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。 7) 每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。 实验安全操作规程

为了按时完成电机实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安 全操作规程：

1) 实验时，人体不可接触带电线路。

2) 接线或拆线都必须在切断电源的情况下进行。

3) 学生独立完成接线或改接线路后必须经指导教师检查和允许，并使组内其他同学

引起注意后方可接通电源。实验中如发生事故，应立即切断电源，经查清问题和妥善处理 故障后，才能继续进行实验。

4) 电机如直接起动则应先检查功率表及电流表的电流量程是否符合要求，有否短路 回路存在，以免损坏仪表或电源。

5) 总电源或实验台控制屏上的电源接通应由实验指导人员来控制， 其他人只能由指 导人员允许后方可操作，不得自行合闸。 3 目 录

实验一 三相变压器………………………………………………………………4 实验二 三相变压器的联接组和不对称短路……………………………………11 实验三 单相变压器的并联运行…………………………………………………21 实验四 直流电机认识实验… … … … … … … … … … … … … … … … … 24 实验五 直流并励电动机… … … … … … … … … … … … … … … … … … 28 实验六 直流串励电动机… … … … … … … … … … … … … … … … … … 32 实验七 三相鼠笼异步电动机的工作特性………………………………………36 实验八 单相电容起动异步电动机………………………………………………45 实验九 直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性………………………48 实验十 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性………………………52 实验十一 三相异步电动机的正反转控制线路…………………………………57 实验十二 顺序控制线路…………………………………………………………60 实验十三 三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路………………………63 实验十四 设计性实验……………………………………………………………67 实验十五 综合性实验……………………………………………………………67 4 实验一 三相变压器

一、实验目的

1、通过空载和短路实验，测定三相变压器的变比和参数。

2、通过负载实验，测取三相变压器的运行特性。

二、预习要点

1、如何用双瓦特计法测三相功率，空载和短路实验应如何合理布置仪表。

2、三相心式变压器的三相空载电流是否对称，为什么？

3、如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。

4、变压器空载和短路实验时应注意哪些问题？一般电源应加在哪一方比较合适？

三、实验项目

1、测定变比

2、空载实验

测取空载特性U0L=f(I0L)，P0=f(U0L), cosφ0=f(U0L)。

3、短路实验

测取短路特性UKL=f(IKL)，PK=f(IKL) ，cosφK=f(IKL)。

4、纯电阻负载实验

保持U1=UN，cosφ2=1 的条件下，测取U2=f(I2)。

四、实验方法

1、实验设备

序号 型 号 名 称数 量 1 D33 交流电压表 1件 2 D32 交流电流表 1件

3 D34-3 单三相智能功率、功率因数表 1件 4 DJ12 三相心式变压器 1件

5 D42 三相可调电阻器 1件 6 D51 波形测试及开关板 1件

2、屏上排列顺序

D

33、D

32、D34－

3、DJ

12、D

42、D51

3、测定变比

图 1-1 三相变压器变比实验接线图 D D 0 1三相调压交流电源U V W a b c x y z X Y Z A B C U 1 V V U 2 5 实验线路如图1-1 所示，被测变压器选用DJ12 三相三线圈心式变压器，额定容量 PN=152/152/152W，UN=220/63.6/55V，IN=0.4/1.38/1.6A， Y/△/Y 接法。实验时只用高、低压两组线圈,低压线圈接电源，高压线圈开路。将三相交流电源调到输出电压为零的位 置。开启控制屏上电源总开关，按下“开”按钮，电源接通后，调节外施电压U=0.5UN＝ 27.5V 测取高、低线圈的线电压UAB、UBC、UCA、Uab、Ubc、Uca，记录于表1-1 中。 表1-1 高压绕组线电压(V) 低压绕组线电压(V) 变比(K) UAB Uab KAB UBC Ubc KBC UCA uca KCA 计算：变比 K：平均变比：

4、空载实验

图 1-2 三相变压器空载实验接线图

1) 将控制屏左侧三相交流电源的调压旋钮调到输出电压为零的位置，按下“关”按钮, 在断电的条件下，按图1-2 接线。变压器低压线圈接电源，高压线圈开路。

2) 按下“开”按钮接通三相交流电源，调节电压，使变压器的空载电压U0L=1.2UN。 3) 逐次降低电源电压，在(1.2～0.2)UN 范围内， 测取变压器三相线电压、线电流和功 率。

4) 测取数据时，其中U0=UN 的点必测,且在其附近多测几组。共取数据8-9 组记录于 表1-2 中。 ca CA CA bc BC BC U U K U U = K = = ab AB AB U U K ( ) 3 1 AB BC CA K = K + K + K D D 0 1三相调压交流电源 U V W a b c x y z X Y Z A B C V 2 V 1 V 3 W 2 W 1 A 2 A 1 A 3 * * * * 6

5、短路实验

1) 将三相交流电源的输出电压调至零值。按下“关”按钮，在断电的条件下，按图 1-3 接线。变压器高压线圈接电源，低压线圈直接短路。

2) 按下“开”按钮，接通三相交流电源，缓慢增大电源电压，使变压器的短路电流 IKL=1.1IN。

表1-2 实 验 数 据计 算 数 据 U0L(V) I0L(A) P0(W) 序 号

Uab Ubc Uca Ia0 Ib0 Ic0 P01 P02 U0L (V) I0L (A) P0 (W) cosΦ0

图 1-3 三相变压器短路实验接线图 3) 逐次降低电源电压，在1.1～0.2IN 的范围内，测取变压器的三相输入电压、电流及 功率。U V W A B C X Y Z x y z a c V2 V1 V3 W2 W1 A2 A1 A3 * * * * 7 4) 测取数据时，其中IKL=IN 点必测，共取数据5-6 组。记录于表1-3 中。实验时记下 周围环境温度(℃)，作为线圈的实际温度。

6、纯电阻负载实验

1) 将电源电压调至零值，按下“关”按钮，按图1-4 接线。变压器低压线圈接电源, 高压线圈经开关S 接负载电阻RL，RL 选用D42 的1800Ω变阻器共三只，开关S 选用D51 挂件。将负载电阻RL 阻值调至最大，打开开关S。

2) 按下“开”按钮接通电源，调节交流电压，使变压器的输入电压U1=UN。

3) 在保持U1=U1N 的条件下，合上开关S，逐次增加负载电流，从空载到额定负载范 围内，测取三相变压器输出线电压和相电流。

4) 测取数据时，其中I2=0 和I2=IN 两点必测。共取数据7-8 组记录于表1-4 中。 表1-3 室温 ℃ 实验 数 据 计 算 数 据 UKL(V) IKL(A) PK(W) 序 号

UAB UBC UCA IAK IBK ICK PK1 PK2 UKL (V) IKL (A) PK (W) cosΦK

图 1-4 三相变压器负载实验接线图 U V W a b c x y z X Y Z A B C U 1 V V U 2 A 1 A 2 A 3 S R L 8 OL OL a b c L ab bc ca L U I P P P P I I I I U U U U 3 cos 3 3 0 0 0 01 02 0 0 = = + + + = + + = φ

表1-4 U1=U1N= V； cosφ2=1 序 U2（V） I2（A）

号UAB UBC UCA U2 IA IB IC I2

五、注意事项

在三相变压器实验中，应注意电压表、电流表和功率表的合理布置。做短路实验时操 作要快，否则线圈发热会引起电阻变化。

六、实验报告

1、计算变压器的变比

根据实验数据，计算各线电压之比，然后取其平均值作为变压器的变比。

2、根据空载实验数据作空载特性曲线并计算激磁参数

(1) 绘出空载特性曲线U0L =f(I0L)，P0=f(U0L)，cosφ0=f(U0L) 表 1-1 中

(2)计算激磁参数

从空载特性曲线查出对应于U0L=UN 时的I0L 和P0 值，并由下式求取激磁参数。 ca CA CA bc BC BC ab AB AB U U K U U K U K = U

=

= , , 9 2 ' 2 ' 2 ' K X X K r r K Z Z K K K K K K = = = 0 0 2 0 0 0 0 2 2 3 3 m L m L m m m r P I U U Z I I X Z r ϕ ϕ ϕ = = = = −

式中 0 0L 0 0 , I I 3 = = ϕ ϕ

L U U ，P0 ——变压器空载相电压，相电流，三相空载功率（注： Y 接法，以后计算变压器和电机参数时都要换算成相电压，相电流）。

3、绘出短路特性曲线和计算短路参数

(1) 绘出短路特性曲线 UKL=f(IKL)，PK=f(IKL)，cosφK=f(IKL) 式中

(2) 计算短路参数

从短路特性曲线查出对应于IKL=IN 时的UKL 和PK 值，并由下式算出实验环境温度θ ℃时的短路参数

式中 , PK——短路时的相电压、相电流、三相短路 功率。

折算到低压方

换算到基准工作温度下的短路参数ｒK75℃和ZK75℃，计算短路电压百分数 1 2 3 3 cos 3 AB BC CA AK BK CK KL KL K K K K K KL KL U U U U I I I I P P P P U I φ

+ + + + = = = + = ； ； ' '2 '2 ' 2 ' 3 3 K K K KL KL K K K K K K X Z r I U I U Z I r P = − = = = ϕ ϕ ϕ

, I I I 3 K KL N = = = ϕ ϕ KL K U U 10 KN N K C P I r ° = 75 3 2ϕ ) 100% cos 1 ( *2 2 0 2 * 2 2 0 2 × + + + = − ∗ N KN KN I P P I P P I P ϕ η 75 2 2 75 75 234.5 75 K C K 234.5 K C K C K r r Z r X θ θ ° ° ° + = + = + 75 75 100% 100% 100% N K C K N N K C Kr N N K KX N I Z u U u I r U u I X U ϕ ϕ ϕ ϕ ° ° = ×

= × = ×

计算 IK=IN 时的短路损耗

4、根据空载和短路实验测定的参数， 画出被试变压器的“T”型等效电路。

5、变压器的电压变化率

(1) 根据实验数据绘出cosφ2=1 时的特性曲线U2=f(I2)，由特性曲线计算出I2=I2N 时的 电压变化率 20 2 20 u U U 100% U − Δ = ×

(2) 根据实验求出的参数，算出I2=IN，cosφ2=1 时的电压变化率

2 2 ( cos sin ) Kr KX Δu = β u ϕ + u ϕ

6、绘出被试变压器的效率特性曲线

(1) 用间接法算出在cosφ2=0.8 时，不同负载电流时变压器效率，记录于表1-5 中。 表1-5 cosφ2=0.8 P0= W PKN= W I2* P2(W) η 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 11 KN m P β = P0

式中 I*2PNcosφ2=P2 PN 为变压器的额定容量

PKN 为变压器IKL=IN 时的短路损耗 P0 为变压器的U0L=UN 时的空载损耗

(2) 计算被测变压器η=ηmax 时的负载系数βm。 实验二 三相变压器的联接组和不对称短路

一、实验目的

1、掌握用实验方法测定三相变压器的极性。

2、掌握用实验方法判别变压器的联接组。

3、研究三相变压器不对称短路。

二、预习要点

1、联接组的定义。为什么要研究联接组。国家规定的标准联接组有哪几种。

2、如何把Y/Y-12 联接组改成Y/Y-6 联接组以及把Y/Δ-11 改为Y/Δ-5 联接组。

3、在不对称短路情况下，哪种联接的三相变压器电压中点偏移较大。

三、实验项目

1、测定极性

2、连接并判定以下联接组 (1) Y/Y-12 (2) Y/Y-6 (3) Y/Δ-11 (4) Y/Δ-5

3、不对称短路

(1) Y/Y0-12 单相短路 (2) Y/Y-12 两相短路

4、测定Y/Y0 连接的变压器的零序阻抗。

四、实验方法

1、实验设备 12 序号 型号 名 称 数 量 1 D33 交流电压表 1 件

2 D32 交流电流表 1 件

3 D34-3 单三相智能功率、功率因数表 1 件 4 DJ11 三相组式变压器 1 件 5 DJ12 三相心式变压器 1 件 6 D51 波形测试，开关板 1 件 7 单踪示波器（另配） 1 台

2、屏上排列顺序

D

33、D

32、D34-

3、DJ

12、DJ

11、D51

3、测定极性

(1) 测定相间极性

被测变压器选用三相心式变压器DJ12，用其中高压和低压两组绕组，额定容量

PN=152/152W，UN=220/55V，IN=0.4/1.6A，Y/Y 接法。测得阻值大的为高压绕组，用A、B、

C、X、Y、Z 标记。低压绕组标记用a、b、c、x、y、z。 1) 按图2-1 接线。A、X 接电源的U、V 两端子，Y、Z 短接。 2) 接通交流电源，在绕组A、X 间施加约50%UN 的电压。

3) 用电压表测出电压UBY、UCZ、UBC，若UBC=│UBY-UCZ│，则首末端标记正确； 若UBC=│UBY+UCZ│，则标记不对。须将B、C 两相任一相绕组的首末端标记对调。 4) 用同样方法，将B、C 两相中的任一相施加电压，另外两相末端相联，定出每相首、末端正确的标记。 2-1 测定相间极性接线图

(2) 测定原、副方极性

1) 暂时标出三相低压绕组的标记a、b、c、x、y、z,然后按图2-2 接线，原、副 方中点用导线相连。

2) 高压三相绕组施加约50%的额定电压，用电压表测量电压UAX、UBY、UCZ、Uax、U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1三相调压交流电源 13 图 2-2 测定原、副方极性接线图

Uby、Ucz、UAa、UBb、UCc，若UAa=UAx-Uax，则A 相高、低压绕组同相，并且首端A 与a 端点为同极性。若UAa=UAX+Uax，则A 与a 端点为异极性。 3) 用同样的方法判别出B、b、C、c 两相原、副方的极性。 4) 高低压三相绕组的极性确定后，根据要求连接出不同的联接组。

4、检验联接组

(1) Y/Y-12 图 2-3 Y/Y-12 联接组 (α)接线图 (ｂ)电势相量图

按图 2-3 接线。A、a 两端点用导线联接，在高压方施加三相对称的额定电压，测出UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，将数据记录于表2-1 中。 表2-1 实验 数 据 计 算 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1三相调压交流电源 X Y Z A B c C b E a b E A B U V W A B C X Y Z x y z a b c D D 0 1 三相调压交流电源 ( b) ab L U U K AB = 14 ab AB L Bc ab L L Bb Cc L ab U K U U U K K U U K U = = − + = = − 1 ( 1) 2 ( 1) ( 1) = 2 + + = = + Bc ab L L Bb Cc L ab U U K K U U K U 根据Y/Y-12 联接组的电势相量图可知： 为线电压之比

若用两式计算出的电压UBb，UCc，UBc 的数值与实验测取的数值相同，则表示绕组连接正

确，属Y/Y-12 联接组。 (2) Y/Y-6 图 2-4 Y/Y-6 联接组

(α)接线图 (ｂ)电势相量图 将Y/Y-12 联接组的副方绕组首、末端标记对调,A、a 两点用导线相联，如图2-4 所示。 按前面方法测出电压UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，将数据记录于表 2-2 中。 根据 Y/Y-6 联接组的电势相量图可得 表 2-2 实验 数 据 计 算 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) UBb (V) UCc (V) UBc

(V) 若由上两式计算出电压UBb、UCc、UBc 的数值与实测相同，则绕组连接正确，属于Y/Y-6 ab L U U K AB = X Y Z B C b E a b E A B U V W A B C X Y Z x y a c D D 0 1三相调压交流电源 * * * * a c A z * (a ) (b ) 15 联接组。

(3)Y/△-11 按图 2-5 接线。A、a 两端点用导线相连，高压方施加对称额定电压，测取UAB、Uab、UBb、UCc 及UBc，将数据记录于表2-3 中 图 2-5 Y/Δ-11 联接组 (α)接线图 (ｂ)电势相量图 表 2-3 实验 数 据 计 算 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) 根据Y/Δ-11 联接组的电势相量可得 若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc 的数值与实测值相同，则绕组连接正确，属Y/Δ-11 联接组。

(4) Y/Δ-5 将Y/Δ-11 联接组的副方绕组首、末端的标记对调，如图2-6 所示。实验方法同前， 测取UAB、Uab、UBb、UCc 和UBc，将数据记录于表2-4 中。 根据Y/Δ-5 联接组的电势相量图可得

若由上式计算出的电压UBb、UCc、UBc 的数值与实测相同，则绕组联接正确，属于Y/ Δ-5 联接组。

5、不对称短路 ab L U U K AB = = = = 2 − 3 +1 Bb Cc Bc ab L L U U U U K K X Y Z B C b E a b U E A B V W A B C X Y Z a c D D 0 1三相调压交流电源 * * a A c * * * * (a ) (b ) = = = 2 + 3 +1 Bb Cc Bc ab L L U U U U K K 16 图 2-6 Y/Δ-5 联接组 (α)接线图 (ｂ)电势相量图 表 2-4 实验 数 据 计 算 数 据 UAB (V) Uab (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) UBb (V) UCc (V) UBc (V) (1) Y/Y0 连接单相短路 三相心式变压器

按图 2-7 接线。被试变压器选用三相心式变压器。将交流电压调到输出电压为零的位 置，接通电源，逐渐增加外施电压, 直至副方短路电流I2K≈I2N 为止，测取副方短路电流 I2K 和原方电流IA、IB、IC。将数据记录于表2-5 中。 图2-7 Y/Y0 连接单相短路接线图 ab L U U K AB = U V W a b c X Y Z x y z A B C U 1 V V U 2 D D 0 1三相调压交流电源 A A A I2 K X Y Z B C b E A B U V W A B C X Y Z a c D D 0 1三相调压交流电源 * * * * a A c * (a ) (b ) * E a b 17 表2-5 I2K(A) IA(A) IB(A) IC(A) Ua(V) Ub(V) Uc(V) UA(V) UB(V) UC(V) UAB(V) UBC(V) UCA(V) 三相组式变压器

被测变压器改为三相组式变压器，接通电源，逐渐施加外加电压直至UAB=UBC=UCA=220V，测取

副方短路电流和原方电流IA、IB、IC。将数据记录于表2-6 中。 表 2-6 I2K(A) IA(A) IB(A) IC(A) Ua(V) Ub(V) Uc(V) UA(V) UB(V) UC(V) UAB(V) UBC(V) UCA(V) (2) Y/Y 联接两相短路 三相心式变压器

按图2-8 接线。将交流电源电压调至零位置。接通电源，逐渐增加外施

电压，直至I2K≈I2N 为止，测取变压器副方电流I2K 和原方电流IA、IB、IC 将数 据记录于表2-7 中。

图2-8 Y/Y 连接两相短路接线图 表 2-7 I2K(A) IA(A) IB(A) IC(A) Ua(V) Ub(V) Uc(V) UA(V) UB(V) UC(V) UAB(V) UBC(V) UCA(V) U V W a c X Y Z x y z A B C D D 0 1三相调压交流电源 A A A I2 K 18 三相组式变压器

被测变压器改为三相组式变压器，重复上述实验，测取数据记录于表2-8 中。 表2-8 I2K(A) IA(A) IB(A) IC(A) Ua(V) Ub(V) Uc(V) UA(V) UB(V) UC(V) UAB(V) UBC(V) UCA(V)

6、测定变压器的零序阻抗 (1) 三相心式变压器

按图2-9 接线。三相心式变压器的高压绕组开路，三相低压绕组首末端串联后接到电

源。将电压调至零，接通交流电源，逐渐增加外施电压，在输入电流I0=0.25IN 和I0=0.5IN 的两种情况下，测取变压器的I0、U0 和P0，将数据记录于表2-9 中。 图2-9 测零序阻抗接线图 表2-9 I0L(A) U0L(V) P0L(W) 0.25IN= 0.5IN= (2) 三相组式变压器

由于三相组式变压器的磁路彼此独立，因此可用三相组式变压器中任何一台单相变压

器做空载实验，求取的激磁阻抗即为三相组式变压器的零序阻抗。若前面单相变压器空载 实验已做过，该实验可略。

五、实验报告

1、计算出不同联接组的UBb、UCc、UBc 的数值与实测值进行比较，判别绕组连接是 否正确。

2、计算零序阻抗 U V W a b c x y z V W D D 0 1三相调压交流电源 * * 19 Y/Y0 三相心式变压器的零序参数由下式求得：

式中： , P0——变压器空载相电压，相电流，三相空载功率

分别计算 I0=0.25IN 和I0=0.5IN 时的Z0、r0、X0，取其平均值作为变压器的零序阻抗，电阻

和电抗，并按下式算出标么值：

式中 Nϕ I 和Nϕ U 为变压器低压绕组的额定相电流和额定相电压。

3、计算短路情况下的原方电流 (1) Y/Y0 单相短路 副方电流, 0 ..2 .= = = ⋅

I a I K I b I c 原方电流设略去激磁电流不计，则 式中K 为变压器的变比。 将A I .、B I .、C I .计算值与实测值进行比较，分析产生误差的原因，并讨论Y/Y0 三相 组式变压器带单相负载的能力以及中点移动的原因。 (2) Y/Y两相短路 副方电流, 0 .2 ...I a = − I b = I K I C = 2 0 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 X Z r I P r I U I U Z L L = − = = = ϕ ϕ ϕ L L I I U U 0 0 0 0 , 3 = = ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ N N N N N N U I X X U I r r U I Z Z * 0 0 * 0 0 * 0 0 = = = K I I I K I I K B C K A 3 3 2 2 ...2 ..= = = − 20 原方电流, 0 2 ....= − = − = C K A B I K I I I 把实测值与用公式计算出的数值进行比较，并做简要分析。

4、分析不同连接法和不同铁心结构对三相变压器空载电流和电势波形的影响。

5、由实验数据算出Y/Y 和Y/Δ接法时的原方UAB/UAX 比值, 分析产生差别的原因。

六、附录

变压器联接组校核公式

（设 ab AB L ab L U = 1，U = K ×U = K ） 组别 UBb=UCc UBc UBc/UBb 12 −1 L K 2 − +1 L L K K >1 1 2 − 3 +1 L L K K 2 +1 L K >1 2 2 − +1 L L K K 2 + +1 L L K K >1 3 2 +1 L K 2 + 3 +1 L L K K >1 4 2 + +1 L L K K +1 L K >1 5 2 + 3 +1 L L K K 2 + 3 +1 L L K K =1 6 +1 L K 2 + +1 L L K K

11 2 − 3 +1 L L K K 2 − 3 +1 L L K K =1 21 实验三 单相变压器的并联运行

一、实验目的

1、学习变压器投入并联运行的方法。

2、研究并联运行时阻抗电压对负载分配的影响。

二、预习要点

1、单相变压器并联运行的条件。

2、如何验证两台变压器具有相同的极性。若极性不同，并联会产生什么后果。

3、阻抗电压对负载分配的影响。

三、实验项目

1、将两台单相变压器投入并联运行。

2、阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。

3、阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行，研究其负载分配情况。

四、实验线路和操作步骤

1、实验设备

2、屏上排列顺序

D

33、D

32、DJ

11、D

41、D51 图 3-1 单相变压器并联运行接线图 序号 型 号 名 称 数 量 1 D33 交流电压表 1 件 2 D32 交流电流表 1 件

3 DJ11 三相组式变压器 1 件 4 D41 三相可调电阻器 1 件 5 D51 波形测试及开关板 1 件 U V W V 1 A 1 X 2 A 2 X 2 x R S 2 2 a A I2 1 x 1 a A I1 S 3 A I R L 22 实验线路如图3-1 所示。图中单相变压器

1、2 选用三相组式变压器DJ11 中任意两台， 变压器的高压绕组并联接电源，低压绕组经开关S1 并联后，再由开关S3 接负载电阻RL。 由于负载电流较大，RL 可采用并串联接法(选用D41 的90Ω与90Ω并联再与180Ω串联， 共225Ω阻值)的变阻器。为了人为地改变变压器2 的阻抗电压，在其副方串入电阻R(选 用D41 的90Ω与90Ω并联的变阻器)。

3、两台单相变压器空载投入并联运行步骤。(1) 检查变压器的变比和极性。

1) 将开关S

1、S3 打开，合上开关S2。

2) 接通电源，调节变压器输入电压至额定值,测出两台变压器副方电压

U1a1x 和U2a2x 若U1a1x=U2a2x，则两台变压器的变比相等，即K1=K2。

3) 测出两台变压器副方的1a 与2a 端点之间的电压U1a2a，若U1a2a=U1a1x-U2a2x，则首端

1a 与2a 为同极性端，反之为异极性端。 (2) 投入并联

检查两台变压器的变比相等和极性相同后，合上开关S1，即投入并联。若K1 与K2 不 是严格相等，将会产生环流。

4、阻抗电压相等的两台单相变压器并联运行。1) 投入并联后，合上负载开关S3。

2) 在保持原方额定电压不变的情况下，逐次增加负载电流，直至其中一台变压器的输 出电流达到额定电流为止。

3) 测取I、I

1、I2，共取数据4～5 组记录于表3-1 中。 表 3-1 I1(A) I2(A) I(A)

5、阻抗电压不相等的两台单相变压器并联运行。

打开短路开关S2，变压器2 的副方串入电阻R，R 数值可根据需要调节（一般取5-10 Ω之间），重复前面实验测出I、I

1、I2，共取数据5～6 组记录于表3-2 中。 23 表 3-2 I1(A) I2(A) I(A)

五、实验报告

1、根据实验(2)的数据，画出负载分配曲线I1=f(I)及I2=f(I)。

2、根据实验(3)的数据，画出负载分配曲线I1=f(I)及I2=f(I)。

3、分析实验中阻抗电压对负载分配的影响。实验四 直流电机认识实验

一、实验目的

1、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。

2、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速 的方法。

二、预习要点

1、如何正确选择使用仪器仪表。特别是电压表电流表的量程。

2、直流电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串接起动变阻器? 不串接会产生什 么严重后果?

3、直流电动机起动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励 磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?

4、直流电动机调速及改变转向的方法。

三、实验项目

1、了解DD01 电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。

2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。

3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。

四、实验设备及控制屏上挂件排列顺序 24

1、实验设备

序 号 型 号 名 称 数 量

1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1 台 2 DJ23 校正直流测功机 1 台 3 DJ15 直流并励电动机 1 台 4 D31 直流数字电压、毫安、安培表 2 件 5 D42 6 D44 7 D51 8 D41 三相可调电阻器 1 件

可调电阻器、电容器 1 件 波形测试及开关板 1 件 三相可调电阻器 1 件

2、控制屏上挂件排列顺序

D

31、D

42、D

41、D

51、D

31、D44

五、实验说明及操作步骤

1、由实验指导人员介绍DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法， 讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。

2、用伏安法测电枢的直流电阻 图4-1 测电枢绕组直流电阻接线图

（1）按图4-1 接线，电阻R 用D44 上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。 A 表选用D31 直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。开关S 选用D51 挂箱。 （2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。调节R 使电枢电流达到0.2A（如果 电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由 于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I。将电机分别旋转三 分之一和三分之二周，同样测取U、I 三组数据列于表4-1 中。

（3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A，用同样方法测取六组数据列于表4-1 中。 取三次测量的平均值作为实际冷态电阻值 ( ) 3 1 a a1 a2 a3 R = R + R + R +2 5 0 V可调直流电枢电源 R V S 1 S 2 +0 1 1 60 60 tf P P f t N n S n = = N Δ

= 39 注意事项

在测量时，电动机的转子须静止不动。 测量通电时间不应超过1 分钟。

(2) 电桥法

用单臂电桥测量电阻时，应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。然后按下电池按钮， 接通电源，等电桥中的电源达到稳定后，方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕，应 先断开检流计，再断开电源，以免检流计受到冲击。数据记录于表7-3 中。 电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高，并有直接读数的优点。 表7-3 绕 组 Ⅰ 绕 组 Ⅱ 绕 组 Ⅲ R（Ω）

5、判定定子绕组的首末端

先用万用表测出各相绕组的两个线端，将其中的任意两相绕组串联，如图7-2 所示。 将控制屏左侧调压器旋钮调至零位，开启电源总开关，按下“开”按钮，接通交流电源。 调节调压旋钮，并在绕组端施以单相低电压U=80～100V,注意电流不应超过额定值，测出 第三相绕组的电压，如

图 7-2 三相交流绕组首末端测定

测得的电压值有一定读数，表示两相绕组的末端与首端相联，如图4-2(a)所示。反之， 如测得电压近似为零，则两相绕组的末端与末端(或首端与首端)相联，如图4-2(b)所示。 用同样方法测出第三相绕组的首末端。

6、空载实验

1) 按图7-3 接线。电机绕组为Δ接法(UN=220V)，直接与测速发电机同轴联接，负载 电机DJ23 不接。

2) 把交流调压器调至电压最小位置，接通电源，逐渐升高电压，使电机起动旋转，观 察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时，必须切 断电源)。

3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 A V U = 8 0～1 0 0 V Y B X A Z C U = 0 A V U = 8 0～1 0 0 V Y B X A Z C U = 0 40 图 7-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图

4) 调节电压由1.2 倍额定电压开始逐渐降低电压，直至电流或功率显著增大为止。在 这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。

5) 在测取空载实验数据时，在额定电压附近多测几点，共取数据7～9 组记录于表7-4 中。

7、短路实验 1) 测量接线图同图7-3。用制动工具把三相电机堵住。制动工具可用DD05 上的圆盘 固定在电机轴上，螺杆装在圆盘上。

2) 调压器退至零，合上交流电源， 调节调压器使之逐渐升压至短路电流到1.2 倍额 定电流，再逐渐降压至0.3 倍额定电流为止。

3) 在这范围内读取短路电压、短路电流、短路功率。 表 7-4 序 U0L（V） I0L（A） P0（W）

号 UAB UBC UCA U0L IA IB IC I0L PⅠ PⅡ P0 cosφ0 V W W U V W A V V A A A M A R f V R L * * * * M G IF If + - 2 2 0 V 励磁电源

41 表 7-5 序 UKL（V） IKL（A） PK（W）

号 UAB UBC UCA UKL IA IB IC IKL PⅠ PⅡ PK cosφK

4) 共取数据5～6 组记录于表7-5 中。

8、负载实验

1) 测量接线图同图7-3。同轴联接负载电机。图中Rf 用D42 上1800Ω阻值，RL 用D42 上1800Ω阻值加上900Ω并联900Ω共2250Ω阻值。

2) 合上交流电源，调节调压器使之逐渐升压至额定电压并保持不变。

3) 合上校正过的直流电机的励磁电源，调节励磁电流至校正值( 50mA 或100mA)并保 持不变。

4) 调节负载电阻RL（注：先调节1800Ω电阻，调至零值后用导线短接再调节450Ω 电阻），使异步电动机的定子电流逐渐上升，直至电流上升到1.25 倍额定电流。

5) 从这负载开始，逐渐减小负载直至空载，在这范围内读取异步电动机的定子电流、输入功率、转速、直流电机的负载电流IF 等数据。 6) 共取数据8～9 组记录于表7-6 中。 表 7-6 U1φ=U1N=220V（Δ） If= mA 序 I1L（A） P1（W） 号 IA IB IC I1L PⅠ PⅡ P1 IF (A) T2 (N·m) n (r/min) 42

五、实验报告

1、计算基准工作温度时的相电阻

由实验直接测得每相电阻值，此值为实际冷态电阻值。冷态温度为室温。按下式换 算到基准工作温度时的定子绕组相电阻：

式中ｒ1ref —— 换算到基准工作温度时定子绕组的相电阻，Ω； ｒ1c ——定子绕组的实际冷态相电阻，Ω； θref ——基准工作温度，对于 E 级绝缘为75℃； θc ——实际冷态时定子绕组的温度，℃；

2、作空载特性曲线：I0L、P0、cosφ0=f(U0L)

3、作短路特性曲线：IKL、PK=f(UKL)

4、由空载、短路实验数据求异步电机的等效电路参数。(1) 由短路实验数据求短路参数 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗：

式中 ，PK——电动机堵转时的相电压，相电流，三相短 路功率（Δ接法）。 转子电阻的折合值：

≈

式中r1C 是没有折合到75℃时实际值。 定、转子漏抗：

≈ ≈

(2) 由空载试验数据求激磁回路参数 空载阻抗 空载电阻 C ref ref C r r θ θ + + = 235 235 1 1 KL KL K K K I U I U Z = = 3 ϕ ϕ

3 2 2KL K K K K I P I r = P = ϕ 2 2 K K K X = Z − r 3 , IK KL K KL U =U = I ϕ ϕ '2 r K C r r1 − 1σ X ' 2σ X 2 K X L L I U I U Z 0 0 0 0 0 3 = = ϕ ϕ 2 0 0 2 0 0 0 3 L I P I r = P = ϕ 43 空载电抗

式中 ，P0——电动机空载时的相电压、相电流、三相空载 功率（Δ接法）。 激磁电抗

激磁电阻

式中PFe 为额定电压时的铁耗，由图7-4 确定。 2 0 U ' 0 P ( 2 ) 0 ' 0 P = f U 2N U P m e c P F e O K 图 7-4 电机中铁耗和机械耗

5、作工作特性曲线P

1、I

1、η、S、cosφ1=f(P2)。由负载试验数据计算工作特性，填入表7-7 中。 表 7-7 U1=220V(Δ) If = mA

序 电动机输入电动机输出 计 算 值

号 (A) P1(W) T2(N·m) n(r/min) P2(W) S(%) η(%) cosφ1 2 0 2 0 0 X = Z − r 3 , I I0L 0 0 0 = = ϕ L ϕ U U 0 1σ X X X m = − 2 0 2 0 3 L Fe Fe m I P I r = P = ϕ 1ϕ I 44 计算公式为：

式中 ——定子绕组相电流，A； ——定子绕组相电压，V； S——转差率；

η——效率。

6、由损耗分析法求额定负载时的效率 电动机的损耗有： 铁 耗： PFe 机械损耗： Pmec 定子铜耗： 转子铜耗：

杂散损耗 Pad 取为额定负载时输入功率的0.5%。 式中 Pem——电磁功率，W；

铁耗和机械损耗之和为：

为了分离铁耗和机械损耗，作曲线 ，如图7-4。

延长曲线的直线部分与纵轴相交于K 点，K 点的纵座标即为电动机的机械损耗Pmec， 过K 点作平行于横轴的直线，可得不同电压的铁耗PFe。 电机的总损耗 1ϕ I 1ϕ U 1 2 1 1 P 3I r CU ϕ = P Pem S CU 100 2 = em cu Fe P = P − P − P 1 1 1 2 0 0 ' 0 P P P P I r Fe mec ϕ = + = −

Σ = + + + + Fe cu cu ad mec P P P P P P 1 2 100% 0.105 3 cos 100% 1500 1500 3 3 3 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 = × = = × − = + + = = P P P nT U I

第12篇：电机拖动基础心得

a.一般地，在一个完整的自动控制系统中，信号电机、功率电动机和控制电动机都会有自己的用武之地。通常控制电动机是很“精确”的电动机，在控制系统中充当“核心执行装置”；而功率电动机是比较“强壮”的大功率电动机，常用来拖动现场的机器设备；信号电机则在控制系统中担任“通讯员”的角色，本质上就是“电机传感器”。当然，并不是所有的自动控制系统中都具备这三种电机，在一般的自动化领域，例如运动控制和过程控制，尤其是在运动控制中，控制电动机是必不可少的“核心器件”，所以控制电动机在自动化领域中的地位是举足轻重的，这也是人们对控制电动机研究最多的原因之一。

b.在现代社会中，电机的应用可以说是无处不在的。例如，在交通运输业中，如城市交通运输和电气化的铁道，需要各种具有良好启动和调速性能的牵引电机；在航运和航空事业中又需要各种特殊的电机；在农业中，如电力排灌、脱粒、辗米、榨油等农业机械业广泛的采用电动机拖动；在现代家庭生活中，如洗衣机、电冰箱、空调、电风扇等家用电器，需要各种小型电动机来拖动；在自动控制技术中，各种各样的微型控制电机广泛地作为检测、放大和执行元件„„

随着科学技术水平的提高，电力工业不断发展，发电机和变压器的电机容量不断增大，中、小型电动机的应用范围也不断扩大，电机性能指标和经济效益不断提高，这是电机工业发展的重要趋势。

电机及拖动基础对于我们机械专业的学生来说是一门非常重要的专业基础课，我们学习的大部分专业课都与它有着紧密的联系，，所以可以说电机及拖动基础这门课不仅仅对于我们学习专业课有着重要意义，对于我们将来的工作也很重要。通过本课程的学习，可以掌握电机与拖动的基本理论、基本分析方法和基本实验技能，为学习后续课程和工作打下坚实的基础。并且使自己能应用已有的数学知识对电力拖动自动控制系统进行定量计算和定性分析，培养了自正己分析问题和解决问题的能力。

通过一个学期的学习，使我对电机及其构成的工作系统等知识有了一个全新的认识。我掌握了交、直流电动机的基本原理、结构和调速方法 直流电机的工作原理及结构、变压器的工作原理及结构、异步电机的工作原理及结构、同步电机、控制电机、电力拖动系统基础、直流电机的电力拖动、三相异步电机的机械特性及运转状态、三相异步电机的启动及其调速、电力拖动系统的电机选择 。学校开设这门课程的目的，也是为了让我们在自动化领域上有个初级的入门，便于后续知识的学习，为以后的学习打下良好的基础

第13篇：电机与拖动试题库

试题一

一、填空题（每空1分，共20分）

1、直流电动机的起动方法有(串电阻 )和(降电压)。

2、直流电机的电磁转矩是由(电枢电流)和(气隙磁通)共同作用产生的。

3、三相旋转磁势的转速与(频率)成正比，与(极对数)成反比。

4、变压器额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会(增大)；铁损耗会(不变 )。

5、电压互感器使用时副边不允许(短路)电流互感器使用时副边不允许(开路)。

6、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为(950)r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为(50)r/min。

7、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电流越(小)。

8、当s在(

)范围内异步电机处于电动机状态，此时电磁转矩为(

)性质。

9、变极调速只适用于(笼形异步电动机)电动机，变极的方法是(改变定子接线方式)。

10、直流电动机拖动恒转负载进行调速时，应采用(串电阻启动)和(降压启动)调速方法，而拖动恒功率负载时应采用(弱磁)调速方法。

二、选择题（每题2分，共10分）

1、他励直流电动机的人为特性与固有特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是：（ ） A、串电阻的人为特性； B、降压的人为特性； C、弱磁的人为特性。 D、以上都不是

2、三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩： A.下降； B.增大； C.不变； D.都有可能

3、变压器并联运行，哪一项必须是严格满足的（ ） A、变压器的

一、二次的额定电压相同 B、变压器的联结组别相同

C、变压器的短路阻抗的标么值相同 D、变压器的额定容量相同

4、三相感应电动机等效电路中的附加电阻 A、输出功率B、输入功率C、电磁功率D、总机械功率； ； ； 。

上所消耗的电功率应等于（ ）：

5、电动机的选择主要是指电机（ ）的选择。 A.电压 B.种类 C.容量 D.转速

三、判断题（每题2分，共20分）

1、直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。（ ）

2、变压器的工作原理是依据电磁感应原理，

一、二次侧绕组匝数不等是变压的关键。（ ）

3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（ ）

4、绕线式三相异步电动机可在转子回路开路后继续运行。（ ）

5、当E

6、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（ ）

7、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。（ ）

8、电源电压的改变不仅会引起异步电动机最大电磁转矩的改变，还会引起临界转差率的改变。（ ）

9、变压器并联运行时，额定容量大的变压器所承担的负载一定也大些。（ ）

10、在额定电压运行下的变压器其铁芯中的主磁通将随着负载电流的大小而变化。（ ）

四、简答题（每题5分，共15分）

1、怎样改变他励直流电动机的旋转方向？

2、一台笼式异步电动机，其铭牌上额定电压为220/380V，当电源电压为380V时，可否采用Y-△降压起动，为什么？

3、异步电动机的转速能否达到同步转速？为什么？

五、画出向量图并判定联结组别（每题5分，共10分）

六、计算题（共25分）

1、一台三相鼠笼式异步电动机的数据为

连接，

，

，降压起求：（１）若保证满载起动，电网电压不得低于多少伏？（２）如用动，起动电流为多少？能否半载起动？（３）如用自耦变压器在半载下起动，试选择抽头比。并求起动电流为多少？。（15分）

2、有一台三相变压器的额定容量为16000KVA，额定电压为110KV/11KV，高压绕组为Y0，低压绕组为△联结，试求高、低压边的额定线电流、相电流和相电压各是多少？（10分）

04《电机与拖动》试卷A答案

一、填空题

1、串电阻起动 降压起动

2、电枢电流 气隙磁通

3、频率 极对数

4、增大 不变

5、短路 开路

6、950 50

7、小

8、0

9、鼠笼型异步电动机改变定子接线方式

10、串电阻调速 降压调速 弱磁调速

二、选择题

1、C

2、C

3、B

4、D

5、C

三、判断题

1、×

2、√

3、×

4、×

5、×

6、√

7、×

8、×

9、×

10、×

四、简答题

1、一是保持电动机励磁电流方向（磁场方向）不变而改变电枢电流方向，即改变电枢电压极性。二是保持电枢电压极性不变而改变励磁电流方向。

2、不可以。当电源电压为380V时候。定子绕组必须接成星型，而Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，所以不行。

3、异步电动机的转速不能达到同步转速。因为若两者速度相等，就没有相对运动，不能在异步电动机转子绕组产生感应电动势和电流，也产生不了电磁转矩使转子转动，所以电机转速不能等于同步转速。

五、画出向量图并判定联结组别

1、Y/y-6 Y/d-7

六、计算题

1、

（1）若采用降压起动,设电压降为

T\'st=kstTN=1.4TN≥TN

≥0.845

UK=UN=0.845×380=321V

起动 （2）若采用IstY=Ist=kiIN =×20×7=46.67A TstY=Tst=kStTN=×1.4×TN=0.47 TN

TstY

起动

（3）若采用自耦变压器起动,设变压器抽头比为K

Tsta=kTst=kkStTN= k×1.4×TN≥1.1×0.5Tl K=0.63 变压器抽头比为64%

Ista= kIst= kkiIN =0.64×7×20=57.34A

2222

2

2

试题二

一填空题（每空1分，共20分）

1、变压器铁心导磁性能越好，其励磁电抗越(

)，励磁电流越(

)。

2、直流电动机的起动方法有(

)和(

)。

3、异步电动机运行时的转差率为S，则电磁功率与转子铜耗之比为(

)，电磁功率与总机械功率之比为(

)。

4、变压器短路阻抗越大，其短路电流就(

)，其电压变化率就(

)。

5、一台三相变压器，SN=20000KVA，U1N/U2N=110/10.5 KV、Y，d接法，该变压器原方额定电流为(

)安，副方额定电流为(

)安。

6、直流发电机若要产生大电流用(

)绕组，若要产生大电压用(

)绕组。

7、单相绕组流过单相交流时,产生的磁势是(

)磁势,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁势是(

)磁势。

8、三相异步电动机的电磁转矩是由(

)和(

)共同作用产生的。

9、一台6极三相异步电动机接于50HZ的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为(

)r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为(

)r/min。

10、当E

)状态，E>U直流电机工作在(

)状态。

二、选择题（每题2分，共10分）

1、一台变压器在（ ）情况下，效率最达到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe

D、S=SN时效率最高

2、一台变压器若采用△/Y联结,有可能的联结组别是（ ） A、△/Y–5 △/Y—8 B、△/Y—4△/Y—10 C、△/Y—3 △/Y—7 D、以上都有可能

3、下列关于直流电动机的调速说法正确的是（ ） A、弱磁调速属于恒转矩调速 B、降压调速属于恒功率调速 C、恒功率负载只能采用串电阻调速 D、恒转矩负载最好采用降压调速

4、国产额定转速为A、2；B、4； C、6； D、8。

5、当直流电机处于发电状态时，电磁转矩的方向和电机转向（ ），为（ ）转矩，电枢电势为（ ）电势。

A、相同

制动

反 B、相反 驱动 正 C、相同

驱动

反 D、相反 制动 正

三、判断题（每题2分，共20分）

1、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。（ ）

2、变压器组各相磁路彼此有关，三相心式变压器各相磁路彼此无关。（ ）

3、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（ ）

4、电压互感器其二次侧的额定电压为100V。（ ）

5、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少。（ ）

6、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此具有较高的起动转矩倍数。（ ）

7、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（ ）

8、隐极式同步电机的气隙是均匀的，而凸极式电机的气隙是不均匀的。（ ）

的三相感应电动机为（ ）极电机。

9、感应电动机等效电路中附加电阻 可用等值的电容或电抗代替（ ）

10、三相异步电动机变极调速适用于笼型转子异步电动机。（ ）

四、简答题（每题5分，共15分）

1、为什么鼠笼式异步电动机直接起动时起动电流大，而起动转矩却不大？

2、直流电动机全压起动存在什么问题？如何解决？

3、一台笼式异步电动机，其铭牌上额定电压为220/380V，当电源电压为380V时，可否采用Y—△降压起动，为什么？

五、画出向量图并判定联结组别（每题5分，共10分）

六、计算题（共25分）

1、三相变压器的额定电压为U1N/U2N=6.3/0.4KV，Y/△联结，今因工作需要。电源电压由6.3KV变为10KV，若保持低压绕组的匝数为40匝不变，需要将高压绕组的匝数改为多少？（10分）

2、一台三相异步电动机，为加损耗

，额定电压

，铁耗为

，定子

接法，频率

，附。额定负载运行时，定子铜耗为，已知

，

，机械损耗

，试计算转子电流频率、转子铜耗、定子电流和电机效率。（15分）

试题二 答案

一、填空题

1、大、小

2、串电阻起动、降压起动

3、1：S 1：（1-S）

4、越小、越大

5、181.8 1904.8

6、迭绕组 波绕组

7、脉振圆形旋转

8、转子电流的有功分量 气隙磁通

9、950 50

10、电动、发电

二、选择题

1、C、

2、C、

3、D

4、B

5、D

三、判断题

1、×

2、×

3、√

4、√

5、√

6、√

7、×

8、√

9、×

10、√

四、简答题

1、异步电动机起动时，起动电流很大，但起动转矩却不大。因为起动时，s＝１，

, 转子漏抗很大， ,转子功率因数角=tg-1接近９０°功率因数很低；同时，起动电流大，定子绕组漏阻抗压降大，由定子电动势平衡方程可知，定子绕组感应电动势这两方面因素，根据电磁转矩公式的起动转矩并不大。

减小，使电机主磁通有所减小。由于

可知尽管

很大，异步电动机

2、直流电动机在额定电压下直接起动时，起动瞬间n=0，电枢电流为电枢电阻

，由于很小，所以直接起动电流将达到额定电流的10~20倍。可采取电枢回路串电阻起动和降低电源电压起动。

3、不可以。当电源电压为380V时候。定子绕组必须接成星型，而Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的异步电动机，所以不行。

五、画出向量图并判定联结组别

1、Y/d-11 Y/y-8

六、计算题

1、==14.4

N1=KN2=14.4×40=576（匝）

2、解 转差率 转子电流频率

全机械功率

电磁功率

转子铜耗

定子输入功率

定子线电流

电动机效率

试题三

一、填空题（每空1分，共20分）

1、为试验安全和仪表选择便利，空载试验一般在(低压)侧做，而短路试验一般在 高压侧做。

2、直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速（增大），而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速（减小）。

3、直流电机绕组常用（叠）和（波）形式，若要产生大电流用（叠）绕组，若要产生大电压用（波）绕组。

4、变压器在额定电压下负载运行时，负载电流增大，铜损耗会（增大）；铁损耗会（不变）。

5、电压互感器使用时副边不允许短路 ,电流互感器使用时副边不允许（开路）。

6、变压器油既是（绝缘）介质又是（冷却）介质。

7、变压器中接电源的绕组称为（一次）绕组，接负载的绕组称为（二次）绕组。

8、我们把电枢磁场对主磁场的影响称为（电枢反应）。

9、当直流电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。

10、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相反），直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相同）。

二、选择题（每题2分，共10分）

1、三相变压器的变比是指（A）之比。A、原副边相电势 B、原副边线电势 C、原副边线电压

2、直流电动机的额定功率是指（B）。A、额定运行时电机输入的电功率 B、额定运行时电动机轴上输出的机械功率 C、额定运行时的电磁功率

3：起动直流电动机时，励磁回路应（B）电源。 A、与电枢回路同时接入 B、比电枢回路先接入 C、比电枢回路后接入

4、变压器空载损耗（B）。A、主要为铜损耗； B、主要为铁损耗； C、变压器空载损耗为零

5、一台变压器在（C）情况下，效率最达到高 A、β=1 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe D、S=SN时效率最高

三、判断题（每题2分，共20分）

1、直流发电机中的电刷间感应电势和导体中的感应电势均为直流电势。（×）

2、同一台直流电机，只要改变外部条件既可作发电机运行，也可作电动机运行。（√）

3、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（×）

4、变压器的主磁通和漏磁通都起能量传递作用，只是二者传递能量的大小不一样。（×）

5、变压器不仅可以变压、变流还可以变频。（×）

6、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（√）

7、自耦变压器由于存在传导功率，因此其设计容量小于铭牌的额定容量。（×）

8、当E

9、变压器并联运行时，额定容量大的变压器所承担的负载一定也大些。（×）

10、在额定电压运行下的变压器其铁芯中的主磁通将随着负载电流的大小而变化。（×）

四、简答题（每题5分，共15分）

1、怎样改变他励直流电动机的旋转方向？ 答：

（1）保持电枢电压极性不变，改变励磁电压极性。 （2）保持励磁电压极性不变，改变电枢电压极性。

2、直流电机的励磁方式是哪四种？请画出每种励磁方式的接线图？ 答：（1）他励（2）并励（3）串励（4）复励

a）他励

b）并励

c）串励

d）复励

3、变压器并联运行的理想条件是什么？哪一条必须严格满足？ 答：变压器并联运行的理想条件：

（1）各变压器

一、二次侧的额定电压应分别相等，即变比相同。（2）各变压器的联结组别必须相同。

（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）的标么值要相等，且短路阻抗角也相等。 其中必须严格满足的是第二条，即各变压器的联结组别必须相同。

五、画出向量图并判定变压器联结组别（每题5分，共10分） 答：（1）Y，y6（1分）

（4分）

（2）Y，d7（1分）

（4分）

六、计算题（共25分）

1、某直流电机，

、

、

和输入功率；

、

。

（1）若该机是直流发电机，试计算额定电流（2）若该机是直流电动机，再计算

和输入功率。（8分）

解：（1） （2分）

（2分）

（2） （2分）

（2分）

2、有一台三相变压器的额定容量为16000KVA，额定电压为110KV/11KV，YN，d联结，试求：（1）高、低压边的额定电流；（2）高、低压边的额定相电流；（3）高、低压边的额定相电压。（8分） 解：（1） （2分）

（2分）

（2）

（1分）

（1分）

（3）

（1分）

3、他励直流电动机的数据为：，

（1分）

，，，

。求：（1）理想空载转速（2）半载时的转速（3）时的电枢电流。 （9分）

解： （2分）

（1） （2分）

（2） （1分）

（2分）

（3） （2分）

试题四

一、填空题（每空1分，共20分）

1、直流电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。

2、单叠和单波绕组，极对数均为p时，并联支路数分别是（2p）、（2 ）。

3、他励直流电动机调速的技术指标主要有(1)（调速范围）(2)（静差率） (3)（平滑性）（4）（调速的经济性）。

4、直流电机装设换向极的作用是（改善换向）；换向极磁极的极性必须与电枢磁势的方向 （相反）（相同、相反）。

5、变压器油既是（绝缘）介质又是（冷却）介质。

6、直流发电机若要产生大电流用（叠）绕组，若要产生大电压用（波）绕组。

7、变压器的工作原理是建立（电磁感应）定律的基础上的。

8、变压器等效电路中的

是对应于（主磁通）的电抗，

是表示（铁耗）的电阻。

9、他励直流电动机带额定负载转矩运行时,若要将转速调低,可用的调速方法是: (1)（电枢回路串电阻调速）(2)（降压调速）；若要将转速调高,则可用的调速方法是（弱磁调速）。

10、当EU直流电机工作在（发电机）状态。

二、选择题（每题2分，共10分）

1、直流发电机的电磁转矩与转速的方向（B） A、相同 B、相反 C、无关

2、一台变压器在（C）情况下，效率最达到高 A、S=SN时效率最高 B、P0/Pcu=常数 C、PCu=PFe

3、一台变比为k＝10的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为16，那么原边的励磁阻抗标幺值是（A）。A、16 B、1600 C、0.16

4、如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压U0升高（A）。A、20% B、大于20% C、小于20%。

5、电压互感器副边的额定电压都统一设计为（B）V。A、50 B、100 C、10

三、判断题（每题2分，共20分）

1、直流电动机的人为机械特性都比固有机械特性软。（×）

2、三相组式变压器的各相磁路彼此相关，三相芯式变压器各相磁路彼此无关。（×）

3、一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍可得到直流电压。（√）

4、变压器的工作原理是依据电磁感应原理，

一、二次侧绕组匝数不等是变压的关键。（√）

5、变压器的漏抗是个常数，而其励磁电抗却随磁路的饱和而减少。（√）

6、直流电机能量损耗最大的制动方法是能耗制动。（×）

7、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。（×）

8、反抗性负载的特点是负载转矩大小、方向不随转速而发生变化。（×）

9、直流电动中起动电阻和调速电阻可以互相代替。（×）

10、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变。（×）

四、简答题（每题5分，共15分）

1、直流电动机全压起动存在什么问题？如何解决？

答：存在的问题：起动瞬间的电枢电流将达到额定电流的10～20倍。过大的起动电流会使电动机换向困难，甚至产生环火烧坏电机；此外过大的起动电流还会引起电网电压下降，影响电网上其他用户的正常用电。

解决办法：必须把起动电流限制在一定的范围内，因此采取的起动方法有： （1）电枢电路串电阻起动；（2）降压起动。

2、三相变压器并联运行的理想条件是什么？哪一条必须严格满足？ 答：变压器并联运行的理想条件：

（1）各变压器

一、二次侧的额定电压应分别相等，即变比相同。（2）各变压器的联结组别必须相同。

（3）各变压器的短路阻抗（或短路电压）的标么值要相等，且短路阻抗角也相等。 其中必须严格满足的是第二条，即各变压器的联结组别必须相同。

3、画出变压器的“T”型、近似和简化等效电路。答：（1）T形等效电路

（2）近似等效电路

（3）简化等效电路

五、画出相量图并判定变压器联结组别（每题5分，共10分） 答：（1）Y，d11（1分）

（2）Y，y8 （1分）

4分）（

（4分）

六、计算题（共25分）

1、一台单叠绕组的直流发电机，额定转速及电磁功率。（10分）

气隙每极磁通

，求：额定运行时的电枢电动势、电磁转矩解：

（2分）

V

（2分）

（2分）

（2分）

W

（2分）

2、三相变压器的额定电压为

，Y，d联结。今因工作需要，电源电压由6.3KV变为10KV，若保持低压绕组的匝数为40匝不变，需要将高压绕组的匝数改为多少？（7分）

解：电源电压变为10KV时：

（2分）

（2分）

（1分）

（匝）

（2分）

3、他励直流电动机的数据为，

，

，

，

，

。求：（1）电动机的转速；（2）电枢回路串入0.5欧电阻时的稳态转速（8分）

解：

（2分）

（2分）

（1） （2分）

（2） （2分）

试题五

一、填空题（每空1分，共20分）

1、三相旋转磁势的转速与（电源频率）成正比，与（极对数）成反比。

2、三相异步电动机根据转子结构不同可为（鼠笼异步电动机）和（绕线异步电动机）两类。

3、三相异步电动机等效电路中的附加电阻的等值电阻。

4、异步电动机的调速方法有（变频调速）、（变极调速）和（变转差率调速）三种。

5、当拖动大功率且不需要调速的负载时，一般采用（同步）电动机来拖动，对调速性能要求很高的系统，一般采用（直流）电动机来拖动。

6、同步发电机正常情况下并车采用 准同期法，事故状态下并车采用（自同期法）。

7、若电动机工作时间和停歇时间都很短，该电机的工作制为（断续周期）工作制。

8、采用（短矩）绕组和（分布）绕组可削弱高次谐波。

9、调节 励磁电流 以调节同步电机的无功电流和功率因数，是同步电机最可贵的特点。

10、当s在（0

是模拟（总机械功率）

二、选择题（每题2分，共10分）

1、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于：（A ） A、电源电压； B、气隙大小； C、定、转子铁心材质； D、定子张组的漏阻抗。

2、与固有机械特性相比，人为机械特性上的最大电磁转矩减小，临界转差率没变，则该人为机械特性是异步电动机的（C）。A、定子串接电阻的人为机械特性； B、转子串接电阻的人为机械特性； C、降低电压的人为机械特性； D、定子串接电抗的人为机械特性； 3：同步补偿机的作用是（B）。 A、补偿电网电力不足； B、改善电网功率因数； C、作为用户的备用电源； D、作为同步发电机的励磁电源。

4、绕线式异步电动机，定子绕组通入三相交流电流，旋转磁场正转，转子绕组开路，此时电动机会（C）。A、正向旋转 B、反向旋转 C、不会旋转 D、不定。

5、电动机的选择主要是指电机（D）的选择。A、电压 B、种类 C、转速 D、容量

三、判断题（每题2分，共20分）

1、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（√）

2、异步电动机转速下降时，转子电流产生的转子基波磁动势相对于定子绕组的转速也会随之下降。（×）

3、同步电机工作时励磁绕组中应通入交流电励磁。（×）

4、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（√）

5、三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，起动转矩也越大。（×）

6、隐极式同步电机的气隙是均匀的，而凸极式电机的气隙是不均匀的。（√）

7、当电压为额定电压时，异步电动机的效率最大。（×）

8、一并联在无穷大电网上的同步电机，要想增加发电机的输出功率，必须增加原动机的输入功率，因此原动机输入功率越大越好。（×）

9、电动机的允许温升和电机绝缘材料有关，而稳态温升与电机所带的负载大小有关。（√）

10、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关（√）。

四、简答题（每题5分，共15分）

1、异步电动机的转速能否达到同步转速？为什么？

答：异步电动机的转速不能达到同步转速。若达到同步转速，转子绕组和旋转磁场之间没有相对运动，转子绕组就不产生感应电动势和电流，也就不产生电磁转矩，电动机就不转了，所以异步电动机的转速不能达到同步转速。

2、异步电动机的铭牌为

接线，当电源电压为220V时应采用什么接线方式？若电源电压为380V时又应采用什么接线方式，此时可否采用Y-Δ起动？为什么？

答：当电源电压为220V时应采用△接线；当电源电压为380V时应采用Y接线，此时不能采用Y-Δ起动，因为Y-Δ起动只适用于正常工作时定子绕组为△接线的异步电动机。

3、同步发电机投入并联运行的理想条件是什么？ 答：

（1）发电机电压和电网电压大小相等且波形相同； （2）发电机电压相位和电网电压相位相同； （3）发电机的频率和电网频率相等； （4）发电机和电网的相序要相同。

五、画出异步电动机的T型等效电路图并说明各参数的意义。（共5分）

代表定子绕组电阻；铁耗的等效电阻；

代表定子绕组漏电抗，对应定子的漏磁通；励磁电阻，是

折

励磁电抗，对应主磁通；折算到定子侧的转子绕组电阻；算到定子侧的转子绕组漏抗；电阻。

六、计算题（共30分）

1、一台kW、Y/

代表与转子所产生的总的机械功率相对应的等效

联结、380/220V，、=1450r/min 的三相异步电动机，试求：（１）接成Ｙ连接及速及定子磁极对数

连接时的额定电流；（２）同步转

？（10分）

；（３）带额定负载时的转差率解：（１） 当接成Ｙ连接时

10.68A 当接成连接时

18.45A （２）

（３）

2、一台55ＫＷ鼠笼式异步电动机，

＝380Ｖ，

接法，1450r/min，额定运行时效

＝5.6，

＝1.4。时，率为0.9，功率因数为0.88。当在额定电压下起动时，那么，采用起动时起动电流，起动转矩为多少？当负载转矩为0.5起动方法能否采用？（10分）

解：

采用起动时起动电流为

采用起动时起动转矩为

当负载转矩为0.

5时，不能采用

起动方法。

3、有一台40极的水轮发电机，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因数为0.8，f=50HZ，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？（10分）

解（1）发电机的额定电流：（2）额定运行时能发的有功功率：额定运行时能发的无功功率：

5229.8A

（3）转速

试题六

一、填空题（每空1分，共20分）

1、同步调相机是一台（空载）运行的同步动机，通常工作在（过励）状态。

2、单相绕组流过单相交流时,产生的磁势是（脉振）磁势,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁势是（圆形旋转）磁势。

3、一台三相异步电动机带恒转矩负载运行，若电源电压下降，则电动机的转速（变小），定子电流（变大），最大转矩（变小），临界转差率（不变）（变大、变小、不变）。

4、采用（短矩）绕组和（分布）绕组可削弱高次谐波。

5、调节（励磁电流）以调节同步电机的无功电流和功率因数，是同步电机最可贵的特点。

6、一台三相八极感应电动机的电网频率

，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为（0.02），转子电势的频率为（1Hz）。

7、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则起动转矩（变大），最大转矩（不变）、（变大、变小、不变）。

8、同步电机的一个主要特点是（频率）和（极对数）之比为恒定。

9、当起动转矩等于最大转矩时，临界转差率等于（1）。

10、若电动机的工作时间短而停歇时间长，该电机的工作制为（短时）工作制。

二、选择题（每题2分，共10分）

1、电动机的选择主要是指电机（C）的选择。A、电压 B、种类 C、容量 D、转速

2、三相异步电动机的串级调速指的是转子回路中串（A）。A、电势 B、电阻 C、电容 D、频敏电阻

3、三相异步电动机空载时，气隙磁通的大小主要取决于（A）。A、电源电压； B、气隙大小； C、定、转子铁心材质； D、定子张组的漏阻抗。

4、一台三相笼型异步电动机的数据为PN = 20kW，UN = 380V，λT=1.15，ki=6,定子绕组为三角形联结。当拖动额定负载转矩起动时，若供电变压器允许起动电流不超过12IN，最好的起动方法是（B） A、Y—D降压起动； B、直接起动； C、定子串接电抗起动； D、自耦变压器降压起动。

5、同步发电机的额定功率指（D）。A、转轴上输入的机械功率； B、转轴上输出的机械功率； C、电枢端口输入的电功率； D、电枢端口输出的电功率

三、判断题（每题2分，共20分）√×

1、不管异步电机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相至静止的（ √ ）。

2、由公式Tem=CTΦmI’2cosΦ2可知，电磁转矩与转子电流成正比，因为直接起动时的起动电流很大，所以起动转矩也很大。（×）

3、异步电动机的转子绕组必须是闭合短路的。（√）

4、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm的大小与转子电阻r2阻值无关。（√）

5、电机漏磁通参与机电能量的转换，对电机的电磁性能有一定的影响。（×）

6、同步电机正常工作时，励磁绕组中也产生感应电动势。（×）

7、电动机的发热时间常数是表示电动机温度变化快慢的物理量。（√）

8、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。（√）

9、电源电压改变会引起异步电机最大电磁转矩改变，还会引起临界转差率的改变。（×）

10、同步电机和异步电机一样功率因数总是滞后的。（×）

四、简答题（每题5分，共15分）

1、同步发电机投入并联运行的理想条件是什么？投入并联运行的方法有哪些？ 答：（1）发电机电压和电网电压大小相等且波形相同；

（2）发电机电压相位和电网电压相位相同； （3）发电机的频率和电网频率相等； （4）发电机和电网的相序要相同。 投入并联运行的方法有准同期法和自同期法。

2、异步电动机的常用调速方法有哪些？

答：变频调速、变极调速和变转差率调速三种

3、异步电动机等效电路中附加电阻代表什么意义？能否用电感或电容代替？

答：代表与转子所产生的机械功率相对应的等效电阻，消耗在此电阻中的功率将代表实际电机中所产生的全（总）机械功率；不能用电感或电容代替；因为电抗、电容消耗无功功率，而电机转子所产生的全（总）机械功率为有功功率。

五、画出异步电动机的T型等效电路图，并说明各参数的意义。（共5分）

代表定子绕组电阻；是铁耗的等效电阻；

代表定子绕组漏电抗，对应定子的漏磁通；

励磁电阻，

励磁电抗，对应主磁通；折算到定子侧的转子绕组电阻；折算到定子侧的转子绕组漏抗；等效电阻。

六、计算题（共30分）

代表与转子所产生的总的机械功率相对应的

1、有一台40极的水轮发电机，PN=100MW，UN=13.8KV，功率因数为0.8，f=50HZ，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？（10分）

解：（1）发电机的额定电流： （2）额定运行时能发的有功功率：额定运行时能发的无功功率：

5229.8A

（3）转速

2、一台四极异步电动机，该电动机的电磁功率解：

、转子铜耗

，

，

及电磁转矩

求

。（10分）

、总机械功率

3、一台三相异步电动机，

，（1）全压起动时的起动电流值 （2）Y—

，接线，

，试求：

起动时的起动电流和起动转矩。

（3）额定电流

全压时起动电流

（4）Y—起动时的起动电流

额定转矩 Y—起动时的起动转矩

第14篇：电机与拖动教案（定稿）

电机概述

电机的定义

电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。将电能转换为机械能的电机称为电动机。将机械能转换为电能的电机称为发电机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。

工作原理

电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。

构造的一般原则

用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。

电机分类

旋转电机：动力电机：交流电机

感应电机：感应发电机

感应电动机

同步电机：同步电动机

同步发电机

同步补偿机

直流电机

直流发电机

直流电动机

微特电机：伺服电动机、步进电动机、测速发电机

变压器：电力变压器

升压变压器、降压变压器

特种变压器

自耦、三绕组、互感器

第一章 直流电机

直流电机优缺点：

优点：启动性能和调速性能好，过载能力大。

缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差

直流电机发展形势

随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置取代。但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用

一、直流电机的工作原理

直流发电机的工作原理：简单分析

一台电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是外界的条件不同而已。如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作

为直流电源，可输送电能，电动机将机械能变换成电能而成为发电机；如在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入，电机即可拖动生产机械，将电能变换成机械能而成为电动机。一台电机，即可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这是直流电机的可逆原理

二、直流电机的结构

由两个主要部分组成：静止部分（称为定子），主要用来产生磁场

转动部分（称为转子）是机电能量转换的枢纽

在定转子之间，有一定的气隙称为气隙

三、直流电机的铭牌：额定值

四、直流电机的磁场

1、直流电机的空载磁场

2、直流电机负载时的磁场及电枢反应

3、直流电机的换向

五、直流电机的感应电势和电磁转矩

1、感应电势 Ea=Ce Φn 电机的电枢电动势Ea与每级磁通Φ成正比，与电枢转速n成正比

2、电磁转矩 T=CTΦIa

电磁转矩与每级磁通和电枢电流的乘积成正比

六、直流电机的工作特性

1、电压平衡方程式

2、转矩平衡方程式

3、功率平衡方程式

第二章、直流电动机的电力拖动

一、电力拖动系统的运动方程 T-TL=GD2/375 dn/dt 可确定系统的状态

方程式中各量正负号确定的规则

二、生产机械的负载转矩特性 恒转矩负载特性 ：TL的大小不变 恒功率负载特性： TL与转速n成反比

风机泵类负载特性： TL与转速的平方成正比

三、他励直流电动机的机械特性

1、机械特性的一般表达式

2、固有机械特性

条件：当U=UN，Φ=ΦN, R=0时的机械特性

特点：硬特性

3、人为机械特性

电枢串电阻的人为特性

特点：1）n0不变

2）β变大，稳定性能变差 降低电压的人为特性

特点：1）n0与电源电压成正比

2）β不变 弱磁的人为特性

特点：1）n0变大

2）β变大

四、他励直流电动机的启动

电动机的启动要求：启动转矩足够大

启动电流不可太大

他励直流电动机的启动主要是设法减小启动电流

电动机的启动方式分为直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动 直流电动机一般不能直接启动

他励直流电动机的启动方法有电枢串电阻启动和降低电压启动

五、他励直流电动机的调速

1、调速的基本概念

2、调速指标

3、他励直流电动机的调速方法

1）电枢串电阻调速

特点：向下调速， 有级调速，稳定性能变差，损耗大

2）降低电枢电压调速

特点：向下调速、

无级调速，稳定性能不变，效率高

3）弱磁调速

特点：向上调速， 有级调速，稳定性能变差，损耗大，受换向限制

六、他励直流电动机的制动

制动的特征是电磁转矩T与转速n的方向相反 制动的作用：

1、减速

2、匀速下放重物

他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动

第三章 变压器

一、变压器的构造

变压器是一种利用电磁感应工作的静止的装置，其主要功能是将交变电压变为同一频率的另一种或几种交流电压。

1、铁芯：提供磁路

1） 铁芯结构：分为心式结构和壳式结构两种

2） 叠片形式：硅钢片裁成条状，采用交错叠片的方式叠装而成，接缝互相错开，为了减小气隙和磁阻

2、绕组：建立磁场

按高低压绕组在铁芯上放置方式的不同，绕组有同心式和交叠式

按电压高低分为一次绕组，二次绕组

3、附件

油箱：散热，绝缘，保护铁芯和绕组不受外力和潮气侵蚀 油枕：储油，减少油箱内油和空气的接触 气体继电器：瓦斯保护 绝缘套管：引出线 分接开关：调整变压比

二、变压器的基本工作原理

1、相关名称：

一次绕组，匝数N1：二次绕组，匝数N2

2、工作条件： 一次侧要加交变电压

3、磁场分布：

主磁通：大部分经过磁阻很小的铁芯闭合，与一次，二次绕组同时交链

漏磁通

很少一部分磁通经过磁阻很大的油或空气闭合

4、工作原理：

一次绕组通电，产生变化磁通，交链到二次侧，在二次侧感应出电势

4、特点：

A、变压器只能传递交流电能，而不能产生电能； B、它只能改变交流电压或电流的大小，不改变频率； C、而在传递过程中几乎不改变电压和电流大小的乘积（功率）

三、变压器的铭牌数据

四、变压器的运行原理

1、变压器的空载运行

空载运行时的物理情况

（1） 二次侧空载，所以I2=0，U2=E2

（2） 一次侧电流I0叫空载电流（或励磁电流）

（3） 输出功率P2=0，所以输入功率P1几乎为0，P1=U1*I0,所以I0很小

空载运行时的电磁关系和平衡方程 磁场由励磁电流I0建立 经推导得 E1=4.44N1fΦm

E2=4.44N2fΦm 所以E1/E2=N1/N2=K（匝数比）

因为空载电流很小，所以I0Z1比E1小的多，数值上近似为 U1=E1 二次：U2=E2 所以

U1/U2=E1/E2=N1/N2=K

2、变压器的负载运行 一次侧：

U1=-E1+I1Z1 二次侧：

U2=E2+I2Z2

负载上的电压： U2=ILZL

3、变压器参数的测定 （1）空载试验

试验目的： 测定空载电流I0，空载损耗（铁损）P0，计算励磁阻抗，变压比K 试验方法： 将低压侧绕组接额定电源，高压侧开路 计算变压器参数：

（2）短路试验

试验目的：测定短路阻抗ZK，铜损 试验方法： 计算变压器参数

五、变压器的运行特性

1、电压变化率

电压变化率： 反映二次侧端电压随负载变化的程度 电压变化率与三个因素有关： 变压器负载电流大小

负载的性质

变压器的阻抗参数

2、变压器的外特性

变压器的外特性：当一次侧端电压与功率因素均为常数，变压器二次侧绕组的端电压随负载电流的变化关系，即U2=f( I2 )

3、变压器的效率和效率特性

变压器的效率：输出功率与输入功率之比的百分数

效率特性： 效率开始时随负载的增加而增加，在PCU=PFE时，效率最大，当负载过大时，效率开始下降

六、三相变压器

1、三相变压器的磁路

三相变压器组

三相变压器组可以看成是由三个相同的单项变压器组成的

磁路系统：若外加电压时三相对称的，则三相磁通一定是对称的

电路系统：高低压绕组分离，高低压绕组按要求连接（如△/△

, Y/y连接）

三相心式变压器 结构：

优点：用材量少，重量轻，价格便宜

缺点：任何一相发生故障时，整个变压器都要拆换，备用容量是三相变压器的三倍，因此适用于中、小容量的电力系统

2、变压器的联结组

绕组的标记和极性：

三相变压器的连接组：

时钟法

3、变压器的并联运行 （1）为什么要并联运行？

检修时备用，增加供电的可靠性

负载变化时刻调整台数

并联可满足大容量变压器的需求 （2）并联的基本要求是什么？

空载时每一台变压器二次电流都为0，与单独空载运行一样，个变压器间无环流

负载运行时各变压器分担的负载电流应与它们的容量成正比

各变压器电流同相位，保证承担电流最大

（4） 并联条件的技术条件有哪些？

各变压器的电压比相等（防止形成环流）

各变压器的联结组别应相同

（防止相位不同形成环流）

各变压器的短路阻抗角相等

（保证承担电流最大）

短路电压相等（ 保证负载电流应与容量成正比）

七、特殊变压器

1、自耦变压器

基本关系：电压关系 U1/U2=K

电流关系 I1=I2/K

自耦变压器的功率

S2=U2I2=U1I1 特点：

一、二次共用一个绕组

一、二次绕组既有磁耦合，又有电联系

二次功率部分通过磁耦合关系得到，一部分直接从电源得到

2、仪用互感器

电流互感器：

使用场合：测量大电流

基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路串联，二次侧接安培表，相当于二次侧短路 注意几点：A为了降低被测电流，一次侧的匝数N1少，二次侧的匝数N2多

B二次侧电流决定于一次侧电流，因此可以短路，但绝不能开路。否则二次侧会产生很高的电压带来危险

C 二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以免当互感器绝缘损坏时一次高压进入二次侧发生危险

电压互感器

使用场合：测量高电压

基本结构：利用变压器原理，一次侧与被测电路并联，二次侧接伏特表，相当于二次侧断路 注意事项：A 为了降低被测电压，一次侧的匝数N1多，二次侧的匝数N2少（相当于降压变压器）

B 二次侧绝不能短路

C二次侧绕组的一端和铁芯必须牢固接地，以保证安全

第四章 异步电动机

一、三相异步电动机的工作原理

1、旋转磁场的产生

产生的条件：一是空间对称的三相定子绕组，二是通入三相对称电流

2、旋转磁场的转向

3、旋转磁场的转速

4、工作原理

异步电动机是通过载流的转子绕组在磁场中受力而使电动机旋转的，而转子绕组中的电流由电磁感应产生，并非外部输入，故异步电动机又叫感应电动机

5、转差率

转差率S是异步电动机运行时的一个基本变量，负载变化时，S随之改变。空载时，S《0.005，满载时，S《0.06

二、三相异步电动机的基本结构

1、三相异步电动机的结构

（1）定子

定子铁芯：嵌放绕组，提供磁路

定子绕组：产生旋转磁场

（2）转子

转子铁芯：嵌放绕组，提供磁路

转子绕组：感应出电势、电流

（笼型和绕线型） （3）机壳气隙等

三、三相异步电动机的铭牌数据

1、额定容量 PN (单位：千瓦)：指转轴上输出的机械功率

2、额定电压UN （单位：V）：加在定子绕组上的线电压

3、额定电流IN

（单位：A）：输入定子绕组的线电流

4、接线方式：定子绕组有Y和△两种接法

四、三相异步电动机的定子绕组

1、定子绕组的基本知识

2、

3、定子绕组的磁势和电势 单相绕组的磁势

空间上：呈矩形波分布

时间上：矩形波的幅值随时间做正弦规律变化

其轴线在空间上保持固定位置的磁势----------脉振磁势 三相交流绕组的磁势 空间上：呈正弦波分布 性质：旋转磁势

绕组的电势

定子绕组电动势

E1=4.44N1F1Φm 转子绕组电动势

E2=4.44N2F2Φm

转子绕组电动势与切割速度，即相对转速成正比（频率与转差率正比）这一点与直流电动机不同

五、三相异步电动机的运行分析

（一）关系情况

1、空载

n≈n1, s很小，I

2、E2s很小，定子I0产生磁势，称励磁电流或空载电流

2、负载

N

2、E2s较大，有P2输出

3、启动时

（n≈0）s最大，I

2、E2s很大

所以负载通过转速变化影响电磁平衡关系

（二）电压平衡关系

1、方程

定子电压平衡方程式： U1=-E1+I0Z1≈-E1 代数式：U1=E1=4.44F1NIΦm 转子电压平衡方程式 F2=sf1 E2s=SE20

2、磁势 F1+F2=F0 说明：三相异步电动机带负载时定子绕组的磁势和转子磁势的合成等于励磁磁势

六、异步电动机的功率和转矩

1、功率平衡关系

2、转矩平衡关系（与直流电动机相同）

七、异步电动机参数的测定

第五章、三相异步电动机的电力拖动 作为机电设备和电器元件的使用者，内部原理你可以简单了解但其外特性你必须掌握，否则你将无法正确选择和使用这些设备和元件，三相电动机的机械特性和直流电机的定义是一致的，但是其特性方程和特性曲线有着较大的差别

一、三相异步电动机的机械特性

（一）机械特性方程

1）物理表达式：T=CTΦmI2COSΦ2

(T是电磁作用的结果) 2）参数表达式： 3）、工程表达式：

U1-----------外施电源电压 F1-----------电源频率

R1,X1-------电机定子绕组参数

（二）固有机械特性曲线

1、形状 （根据工程表达式来说明）

AB段 （S较大）：为双曲线，T与S成反比 BO段 （S很小）：为执行，T与S成正比

2、启动点A，n=0.s=1 启动转矩倍数KT=TS/TN

一般取0.8～1.8

3、临界点B ，s=sm，T=TM 过载能力λT=Tm/TN

4、同步点C， n=n1，s=0，T=0

（三）人为机械特性

1、降低定子电压的人为机械特性

2、转子回路串接对称电阻时的人为机械特性

二、三相异步电动机的启动 启动电流大而启动转矩小，，是普通三相异步电动机固有机械特性的一对矛盾 对鼠笼异步电动机而言，主要是用降低定子端电压的方法来限制启动电流；而对绕线式异步电动机而言，主要使用转子回路串电阻启动，既可以限制启动电流，又可以增大启动转矩 笼型异步电动机：

1、电网容量允许，应尽量采用全压启动，使启动转矩不受损失而能满载启动

2、电网容量不够大时，应采用减压启动，以减小启动电流。

方法有定子回路串电阻或电抗、采用自藕变压器、星-三角换接等减压启动

但减压启动后，启动转矩与电压平方成比例下降，一般适用于轻载启动 绕线式异步电动机：有转子串电阻和串频敏变阻器两种方法启动

启动时，启动电阻最大，限制了启动电流并增大了启动转矩，改善了启动性能

三、三相异步电动机的调速

异步电动机有三种基本调速方法：

1、变电源频率f1调速

2、变定子磁极对数p调速

3、变转差率s调速 其中：变频调速是电力电子变流技术在电力拖动系统中的应用，代表现代交流调速技术的发展方向，可实现无级调速，适用于恒转矩和恒功率负载

变级调速是通过改变定子绕组接线方式来改变电机级数，从而实现电机转速的变化。变级调速属于有级调速

变转差率调速包括绕线式异步电动机的转子串电阻调速、串级调速和定子减压调速

四、三相异步电动机的制动

异步电动机的制动和他励直流电动机十分相似，在学习中应加以对照 异步电动机有三种制动方式：能耗制动、反接制动和回馈制动

第15篇：电机与拖动教学大纲(新)

《电机与拖动》教学大纲 课程名称：电机与拖动 （Electrical Machine and Drive) 学

分：5分

总 学 时：80课时，其中理论课 64课时 实验课 16课时 适用专业：机械系电气专业、工业自动化专业 先学课程：高等数学；大学物理；电路分析 执 笔 人：李 鉴 审 定 人：路 勇

一 .课程的性质、目的、任务

《电机与拖动》是电气专业和自动化专业的技术专业基础课、必修课。是高学分考试课程。 通过本课程的学习，使学生掌握直流电机、交流电机以及变压器的基本原理知识、基本的计算方法及特性曲线、掌握一般的应用分析问题，并了解自动控制系统中使用的各种控制电机的结构、基本原理、控制方式，使学生在系统中能正确的选择、分析和使用各种电机，为后续专业课学习打好必要的基础。本课程是电气及自控本科专业中应用性较强的课程，用一定课时的实验课加深理解所学理论，提高学生以后工作实践能力。

二.教学内容、基本要求和课时分配

绪论与第一章

电机理论中常用的基本知识和基本定律

主要内容：1.本课程学习内容、性质、任务及学习方法。

（0.5—1课时）

2.电机与拖动应用的磁场知识和磁电基本定律。

（2—2.5课时）

基本要求：引起学生对专业基础的兴趣和提高对本课程重要性的认识；

掌握电机与拖动所用到的基本电磁定律和电磁材料的基本特性。

课时分配： 3课时

第二章

直流电机

主要内容：1.直流电机的工作原理和结构及磁场。

（2课时）

2.直流电机的电枢绕组，电枢感应电动势和电磁转矩。（2课时）

3.直流电动机和直流发电机的运行原理

（3课时）

4.直流电机的换向及其换向方法改善。

（1课时）

基本要求：了解直流电机的工作原理、磁场和电枢绕组及换向等基本知识；

掌握直流电动机的运行原理、基本方程式、电动势、电磁转矩等；

理解并掌握直流电动机的机械特性和运行特性；

一般的了解直流发电机的原理和特性。

课时分配： 8课时

第三章

直流电机的电力拖动

主要内容：1.电力拖动的动力学基础、负载特性。

（2课时）

2.电力拖动稳定运行、直流拖动系统的动态过程分析。

（2课时）

3.他励直流电动机的起动方法、调速方法及指标和制动方法。（2课时）

单元复习（2课时）

基本要求：了解电力拖动的运动方程式和平衡运行的概念；

掌握电力拖动的负载特性、稳定运行条件；

了解分析直流电力拖动的过渡过程；

掌握直流他励电动机的启动、调速、制动方法。

课时分配：8课时

第四章

变压器

主要内容：1.变压器基本结构和工作原理；

（1课时）

2.变压器空载和负载运行的基本方程式、等效电路和向量图；（2.课时）

3.变压器参数测定标幺值计算变压器运行性能和特性；

（1课时）

4.三相变压器的联接以及并联运行；

（1课时）

5 自偶变压器和仪用互感器

（1课时）

单元复习（1课时）

基本要求：了解变压器的基本结构和工作原理；掌握单相变压器空载和负载运行的方程式、向量

图及等效电路；理解三相变压器的连接方式及并联运行。一般了解自偶变压器和互感

器的性能和使用。

课时分配： 7课时

第五章

异步电动机

主要内容：1.三相异步电动机的结构及额定值。

（1课时）

2.三相异步电动机的定子绕组结构和磁动势、磁场及其感应电动势。（2课时）

3.三相异步电动机的工作原理、运行状态和电磁关系。

（2课时）

4.三相异步电动机的基本方程式、等效电路和向量图。

（2课时）

5.三相异步电动机的功率、转矩及参数，三相异步电动机的工作特性。（2课时）

6.单相异步电动机原理和等效电路等。

（1课时）

基本要求：了解异步电机的结构和工作原理。掌握三相异步电机电磁关系、磁场、磁动势；

掌握三相异步电动机的基本方程式、等效电路和向量图；

理解并掌握直流电动机的工作特性和功率及转矩的平衡方程式；

了解单相异步电动机的原理和等效电路。

课时分配： 10课时

第六章

三相异步电动机的电力拖动

主要内容：1.三相异步电动机机械特性。

（2课时）

2.三相异步电动机的起动。

（2课时）

3.三相异步电动机的调速及其计算。

（2课时）

4.三相异步电动机制动状态及其计算。

（2课时）

单元复习（2课时）

基本要求：掌握三相异步电动机拖动的固有和人为机械特性；

熟悉三相异步电动机的直接启动和降压及软起动；

掌握三相异步电动机调速、制动方法和参数计算。

课时分配：10课时

第七章

三相同步电机

主要内容：1.三相同步电机的结构、工作原理和参数以及磁场和电枢反应。（1课时）

2.三相同步电动机和三相同步电机的电动势平衡方程式等效电路和向量图。

（1课时）

3.三相同步电动机的转角特性、三相同步电动机功率因数调节及V型曲线。

（1课时）

4.三相同步电动机的起动。

（1课时）

基本要求：理解三相同步电机的电动势平衡方程式等效电路和向量图；

掌握三相同步电机的功角特性和有功功率调节理论；

理解无功功率调节方法和V型曲线。

课时分配：4课时

第八章

控制电机

主要内容：1.交流和直流伺服电机及测速电机。

（1课时）

2.无刷直流电动机的结构、原理、特性及控制方法。（1课时）

3.步进电动机的结构、原理和特性.

（1课时）

4.自整角机的结构、原理及其控制。

（1课时）

5.旋转变压器和线性旋转变压器。

（1课时）

6.直线异步和直线直流电动机。

（1课时）

单元复习（2课时）

基本要求：了解各种控制电机结构和工作原理。

重点掌握伺服电机、测速电机和步进电机的特性和自控系统对其要求。

了解自整角机的应用；

课时分配： 8课时

第九章

电动机容量的选择

主要内容：1.电动机的发热和冷却规律及热平衡方程式。

（1课时）

2.连续工作制电动机容量选择。

（1课时）

3.短时和断续周期工作制电动机容量选择。

（1课时）

4.电动机容量选择的工程方法。

（0.5课时）

5.电动机种类、额定电压、额定转速和型式选择。（0.5课时）

基本要求：理解电动机的发热和冷却规律及热平衡方程式；

理解电动机的功率、电压、转速额定参数及其适工作制应用选择的概念

掌握电动机容量选择的工程方法；

课时分配：4课时

总复习：2课时

三．实验课内容及课时（略，视实验室设备和条件而变动）

实验一：他激直流电动机的机械特性；

（4课时）

实验二：变压器实验；

（2课时）

实验三：三相异步电动机的起动、调速、制动；

（6课时）

实验四：三相异步电动机的机械特性；

（4课时） 课时分配： 16课时

四．大纲说明

1.本课程理论性和实践性都很强，应抓住重点深入浅出，讲述中要多举实例。

2.实验课要锻炼学生动手能力，但因接入380V 动力电源，过程应严谨注意人员和设备安全。 3.每章课后要有作业，按直流、交流、变压器、控制电机等分单元设置作业答疑复习。 4.考试成绩占60%，平时考勤作业成绩占30%，实验课成绩占10%。

五．教学参考书

1.刘锦波编：《电机与拖动》清华大学出版社 2005年10月 2.顾绳古编：《电机与拖动基础》浙江大学出版社 2008年5月 3.刘玫编：《电机与拖动习题解答》2012年 2月

审查意见：

第16篇：电机与电力拖动基础

《电机与电力拖动基础》试卷一

一、填空题（每空 1 分，共 20 分）

1、他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行 的条件下 转速 和 电磁转矩 的关系。

2、直流电动机的起动方法有： 电枢回路串电阻 和 降压起动 。

3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁 通的大小决定于 输入电压 的大小，而与磁路的 基本无关，其主 磁通与励磁电流成 正比 关系。

4、变压器带负载运行时， 若负载增大， 其铁损耗将 不变 ， 铜损耗 增 大 （忽略漏磁阻抗压降的影响） 。

5、当变压器负载（φ 2>0?）一定，电源电压下降，则空载电流 I0 减小 ，铁损耗 PFe 减小 。

6、采用 短矩绕组 绕组和 分布绕组 绕组可以有效的削弱谐波 分量，同时使基波分量 减小 （增大和减小） 。

7、当 s 在 0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电 磁转矩性质为 驱动性质 ； 在 小于 1 的范围内运行于发电机状态， 此时电磁转矩性质为 制动性质 。

8、三相异步电动机根据转子不同可分为 笼型 和 绕线 两类。 根据磁滞回线 剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。

3.电力拖动系统是由 电动机 拖动机械机构工作的系统。

4.直流电动机的励磁方式包括 他励、并励、串励和 复励 ，其中 他 励直 流电动机更适合于电动机控制的场合。

5.电机绕组有两种形式，分别为 叠 绕组和 波 绕组。使用于高电压的为 波 绕组，使用于大电流的为 叠 绕组。

6.直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为 电枢反应 。

7.直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位置恰好也是 几何 中性线的位置。

8.从机械特性上看，第 一 象限为电动机的正向电动状态，第 四 象限为电 机的反向制动状态。

9.他励直流电动机的机械特性为 硬 特性，串励直流电动机的机械特性为 软 特性。 （硬、软）

10.励磁绕组断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 10.励磁绕组 断线的他励直流电动机，空载起动时，将出现 飞车 情况。 情况。

11.一台三相变压器的变比为 相 电压之比。

12.额定电压为 440V/110V 的单相变压器，高压边漏电抗 16?，折合到二次侧 后大小为 1? 。

15.多台三相变压器并联运行时，应该满足的条件是联结组号相同、额定电压 和变比相同、短路阻抗 相同和阻抗角相同。

1.三相交流绕组通入对称的三相交流电流将产生 幅值（或转速） 不变，空 间旋转的磁动势。如果想要改变磁场的旋转方向，可以通过改变 电流相序 来实 现。

2.某三相交流绕组，36 个元件，2 对极，60 度相带，若 2，3，4 号槽属于 A 相带， 14 号槽属于 C 相带； 则 若为 120 度相带， 7 号槽也属于 A 相带， 14 且 则 号槽属于 C 相带。 3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和 绕线 型异 步电动机； 同步电动机根据转子结构的不同分为 隐 极同步电动机和凸极同步电 动机。

4.三相异步电动机 Y132M-6，50Hz，转差率为-0.2，则转速为 1200r/min ， 转子侧频率为 10Hz ，该电机处于 发电机（或回馈） 运行状态。

5.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、铁损耗 和 机械损耗 。实验过程中， 机械 损耗是不变损耗。

6.异步电动机的转差功率指的是 转子铜损耗 ， 定子电压降低时， 该功率值 增 大 。

7.根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的 起动 性能。 8.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒 功率 调速。

9.同步电机的运行方式包括发电机、电动机和 补偿机 。

10.在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。

11.如果空载运行的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将 降低 ； 如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将 降低 。

1.单相交流绕组通入单相交流电流将产生 空间位置 不变，幅值变化的磁动 势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入 直流电流 来实现。 2.某三相交流绕组，24 个元件，2 对极，60 度相带，若 3，4 号槽属于 Z 相带， 则 14 号槽属于 A 相带；若为 120 度相带，且 1~4 号槽属于 A 相带，则 14 号槽 属于 A 相带。

3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为 笼型 异步电动机和绕线型异步 电动机； 同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和 凸 极同步电动 机。

4.三相异步电动机 Y132M-4，60Hz，转差率为 0.04，则转速为 1728r/min ， 转子侧频率为 24Hz ，该电机处于 电动机 运行状态。

5.三相异步电动机参数测定实验中， 定子绕组电阻 为提前获得的参数，参数 测定实验包括 空载 实验和 堵转 实验。

6.异步电动机的 转差 功率指的是转子铜损耗，变转差调速中，转差增大，则 该损耗 增大 。

7.根据 集肤效应 的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。

8.异步电动机变频调速中，如果向基速以下调节采用压频恒比方式，则属于恒 转矩 调速。 9.同步发电机在正常励磁（功率因数为 1）的基础上增大励磁电流，将输出 滞 后 的无功。 10.在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。

二、判断题（每题 2 分，共 20 分）

1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得 到直流电压。 （ 对 ）

2、直流电动机的人为特性都比固有特性软 （错）

3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢 电流都会突变。 （对 ）

4、一台变压器原边电压 U1 不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电 流 相 等 ， 则 两 种 情 况 下 ， 副 边 电 压 也 相 等 。（ 错 ）

5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大， 因此变压器的主磁通也大 。（错 ）

6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（ 错 ）

7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（ 对 ）

8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的 （错 ）

9、三相异步电动机的最大磁通势 Tm 的大小与转子电阻 rm 阻值无关。 （对 ）

10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（对 ）

二、简答题（每题 5 分，共 20 分）

1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？

答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不 一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不为零，此时的输出的电 压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电 压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料， 在机加工和装配过程中提 高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。

2、为什么采用短矩绕组可以改变电动势波形？

图中实线表示表示整矩绕组情况，这时五次谐波磁场在线圈两个有效边中 感应电动势大小相等，方向相反，沿线圈回路，正好相加。如果把节矩缩短 1/5τ ，如图中虚线所示，两个有效边中五次谐波电动势大小、方向都相等， 沿回路正好抵消，合成电动势为零。

3、试绘出单相变压器“T”型等效电路图。r1 x1 rm xm r2? x2? ZL?

4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即 T em=TL .。 充分条件： 在交点的转速以上存在 T w emTL .

三、计算题（第一题 10 分，第

二、三题每题 15 分，共 40 分）

1、他励直流电动机的 UN=220V,IN=207.5A,Ra=0.067Ω ,

试问： （1）直接起动 时的起动电流是额定电流的多少倍?（2）如限制起动电流为 1.5IN，电枢回 路应串入多大的电阻？

解： （1）直接起动的电流 Ist=UN/Ra=220/0.067=3283.6A Ist/IN=3283.6/207.5=15.8 （2）Ist1=1.5×IN=1.5×207.5=311.25A=UN/(Ra+Rst) 由此可得：Rst=0.64Ω

2、一台三相笼型异步电动机的额定数据为：PN=125KW，Nn=1460r/min,UN=380V， Y 联结，N=230A， I 起动电流倍数 ki=5.5， 起动转矩倍数 kst=1.1， 过载能力λ T=2.2， 设供电变压器限制该电动机的最大起动电流为 900A，问：

（1）该电动机可否直 接起动？（2）采用电抗器降压起动，起动电抗 xst 值应为多少？（3）串入（2） 中的电抗器时能否半载起动？

解： （1）直接起动电流为：Ist=kiI N =5.5×230A=1265A>900A 所以不能采用直接起动。

（2）定子串电抗器后，起动电流限制为 900A 则：α=Ist /I?st =1265/900=1.4 短路阻抗为：Zs=√rs2+xs2 =0.173Ω 所以 rs=0.3Zs=0.3×0.173=0.052Ω xs=√Zs2-rs2 应串接电抗值： xst =√α2xs2+(α2-1)rs2- xs=√1.42×0.1652+(1.42-1)×0.0522 －0.165=0.072Ω

（3）串入 xst=0.072Ω 时的起动转矩为 T?st=1/α2Tst=1/α2kstTN1=1.42×1.1×TN=0.56TN 因为，T?st=0.56TN>TN=0.5 TN 所以可以半载起动

3、一台三相异步电动机接到 50HZ 的交流电源上，其额定转速 nN=1455r/min， =UN/√3 ×Ist =380/ √3×1265 =√0.1732-0.0522 0.165Ω 试求：

（1）该电动机的极对数 p； （2）额定转差 S （3）额定转速运行时，转子电动势的频率。 解： （1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速 nN=1455 r/min,直接判断出最接近nN 的气隙旋转磁场的同步转速 n1=1500 r/min,于是 p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2

（2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03 （3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ 1.（本题 10 分） 某他励直流电动机的额定数据为 PN=54kW， N=220V，N=270A， U I nN=1150r/min，请估算感应电动势再画出固有机械特性。

2.（本题 8 分）画图判断变压器的联结组号。如果将副边的首端和尾端调换，又 是什么联结组号？

3.（本题 7 分）画出直流电动机结构原理图，标出感应电动势、励磁电流、电枢 电流的方向，确定换向极极性及换向极绕组电流方向。 （假设转子逆时针旋转）

第17篇：《电机与拖动》资料总结

知识点总结

一、、填空题（每空1分，共30分）

1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。

2．接触器主要由（电磁机构） 、（触点系统） 、（灭弧装置） 等三大部分组成。

3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构） 、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。

4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 （1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时 （1/3），因此只适用于 空载或轻载 启动。

5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。

6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。

7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。

8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。

9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为

（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。

10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。

二、判断题（每小题1分，共10分）。

（ × ）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（ × ）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（ × ）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（ × ）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。 （ × ）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。 （ × ）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。

（ × ）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。 （ √ ）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机

很容易烧坏。

（ √ ）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。

（ × ）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。

三、简述题（每小题 5分，共 15分）

1．直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分）

答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=CeΦn=0，最初起动电流INUNRa。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。 2．异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。 3．变压器一次绕组若接在直流电源上，二次侧会有稳定的直流电压吗，为什么？

答：不会。因为直流电源加在变压器一次绕组上，将产生直流电流，在铁心中建立恒定磁通，恒定磁通不会在二次绕组中产生稳定的感应电动势。

另外，如加上和额定交流电压相同的直流电压，由于电感对直流相当于短路，故此时只有绕组电阻限制电流，电流将很大，并将烧毁变压器。

四、作图题（共21分）

1．已知三相变压器的接线图，作出原、副边的电压相量图，并判别它的联接组别。（9分）

该三相变压器的联接组别是Y△11。

五、计算题（24分）

1．有一台笼形异步电动机，PN20kW，IstIN6.5，如果变压器容

量为SN560kVA，问能否直接起动？（4分） 解：判断电机能否直接起动的依据是满足公式：3S35607.75 IQIN6.5， N44PN4420IQIN3SN 44PN所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。

2．并励电动机的UN=220V， IN=122A， Ra=0.15Ω，Rf=110Ω，

nN=960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻Rc的阻值？（8分） 解：串入电阻前：IfUN2202A IaINIf1222110A Rf110 EaUNIaRa2201100.15203.5V

EaCEn\'n\'750串入电阻调速后： 因此 Ea\'159V

EaCEnNnN960\'由于额定转矩不变，TeCTIa，所以Ia保持不变。

UEa2201590.51 EaUNIaRa 所以 RaNIa120\'\'\'\'RcRaRa0.510.150.36 \'

1、他励直流电动机的机械特性是指在 电动机处于稳态运行 的条件下 转速 和 电磁转矩 的关系。

2、直流电动机的起动方法有： 电枢回路串电阻 和 降压起动 。

3、一台接到电源频率固定的变压器，在忽略漏磁阻抗压降的条件下，其主磁通的大小决定于 输入电压 的大小，而与磁路的 基本无关，其主磁通与励磁电流成 正比 关系。

4、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗将 不变 ，铜损耗 增大 （忽略漏磁阻抗压降的影响）。

5、当变压器负载（φ2>0˚）一定，电源电压下降，则空载电流I0 减小 ，铁损耗PFe 减小 。

6、采用 短矩绕组 绕组和 分布绕组 绕组可以有效的削弱谐波分量，同时使基波分量 减小 （增大和减小）。

7、当s在 0~1 范围内，三相异步电动机运行于电动状态，此时电磁转矩性质为 驱动性质 ；在 小于1 的范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为 制动性质 。

8、三相异步电动机根据转子不同可分为 笼型 和 绕线 两类。

根据磁滞回线 剩磁 的大小，铁磁材料分为硬磁材料和软磁材料。 3.电力拖动系统是由 电动机 拖动机械机构工作的系统。 4.直流电动机的励磁方式包括 他励 、并励、串励和 复励 ，其中 他 励直 流电动机更适合于电动机控制的场合。

5.电机绕组有两种形式，分别为 叠 绕组和 波 绕组。使用于高电压的为 波 绕组，使用于大电流的为 叠 绕组。

6.直流电机电枢磁场对空载主磁场的影响称为 电枢反应 。 7.直流电机在 主磁 极之间常安装换向极改善换向。换向极的位

置恰好也是 几何 中性线的位置。

8.从机械特性上看，

3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为笼型异步电动机和 绕线 型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为 隐 极同步电动机和凸极同步电动机。

4.三相异步电动机Y132M-6，50Hz，转差率为-0.2，则转速为 1200r/min ，转子侧频率为 10Hz ，该电机处于 发电机（或回馈） 运行状态。

5.三相异步电动机参数测定实验中，空载实验的损耗包括定子铜损、铁损耗 和 机械损耗 。实验过程中， 机械 损耗是不变损耗。 6.异步电动机的转差功率指的是 转子铜损耗 ，定子电压降低时，该功率值 增大 。

7.根据集肤效应的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的 起动 性能。

8.异步电动机变频调速中，基速以上的调节属于恒 功率 调速。 9.同步电机的运行方式包括发电机、电动机和 补偿机 。 10.在同步电机的励磁系统中，无刷励磁系统指的是 旋转 整流器励磁系统。

11.如果空载运行的同步发电机气隙增大，而励磁电流不变，端电压将 降低 ；如果异步电动机气隙增大，而电源电压不变，功率因数将 降低 。

1.单相交流绕组通入单相交流电流将产生 空间位置 不变，幅值变化的磁动势。如果想要获得恒定的磁场，可以在绕组中通入 直流电

流 来实现。

2.某三相交流绕组，24个元件，2对极，60度相带，若3，4号槽属于Z相带，则14号槽属于 A 相带；若为120度相带，且1~4号槽属于A相带，则14号槽属于 A 相带。

3.三相异步电动机根据转子结构的不同，分为 笼型 异步电动机和绕线型异步电动机；同步电动机根据转子结构的不同分为隐极同步电动机和 凸 极同步电动机。

4.三相异步电动机Y132M-4，60Hz，转差率为0.04，则转速为 1728r/min ，转子侧频率为 24Hz ，该电机处于 电动机 运行状态。 5.三相异步电动机参数测定实验中， 定子绕组电阻 为提前获得的参数，参数测定实验包括 空载 实验和 堵转 实验。

6.异步电动机的 转差 功率指的是转子铜损耗，变转差调速中，转差增大，则该损耗 增大 。

7.根据 集肤效应 的原理，采用深槽电机可以提高异步电动机的起动性能。

8.异步电动机变频调速中，如果向基速以下调节采用压频恒比方式，则属于恒 转矩 调速。

9.同步发电机在正常励磁（功率因数为1）的基础上增大励磁电流，将输出 滞后 的无功。

10.在同步电机的励磁系统中，旋转整流器励磁系统又被称为 无 刷励磁系统。

二、判断题（每题2分，共20分）

1、一台直流发电机若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到直流电压。（ 对 ）

2、直流电动机的人为特性都比固有特性软 （错）

3、直流电动机串多级电阻起动，在起动过程中，每切除一级起动电阻时，电枢电流都会突变。（对 ）

4、一台变压器原边电压U1不变，副边接电阻性负载或接电感性负载，如负载电流相等，则两种情况下，副边电压也相等。（错 ）

5、变压器在原边外加额定电压不变的情况下，副边电流大，导致原边电流也大，因此变压器的主磁通也大 。（ 错 ）

6、交流发电机正常发电以后可以断掉直流励磁电源。（ 错 ）

7、改变电流相序可以改变三相旋转磁通势的转向。（ 对 ）

8、不管异步电动机转子是旋转，还是静止，定、转子磁通势都是相对静止的 （错 ）

9、三相异步电动机的最大磁通势Tm 的大小与转子电阻rm 阻值无关。（对 ）

10、三相异步电动机的变极调速只能用在笼型转子电动机上。（ 对 ）

一、简答题（每题5分，共20分）

1、简述异步测速发电机的剩余电压误差产生原因及解决办法？ 答：由于加工、装配过程中存在机械上的不对称及定子磁性材料性能的不一致性，使得测速发电机转速为零时，实际输出电压并不

为零，此时的输出的电压叫剩余电压。剩余电压的存在引起的测量误差称为剩余电压误差。减小剩余电压误差的方法是选择高质量各方向性一致的磁性材料，在机加工和装配过程中提高机械精度，也可以通过装配补偿绕组的方法加以补偿。

4、电力拖动系统稳定运行的条件是什么？

答：必要条件：电动机的机械特性与负载特性必须有交点，即Tem=TL.。充分条件：在交点的转速以上存在TemTL.

二、计算题（

nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数p；（2）额定转差S （3）额定转速运行时，转子电动势的频率。

解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455 r/min,直接判断出最接近nN的气隙旋转磁场的同步转速n1=1500 r/min,于是

p=60f/n1=(60×50)/1500=2 或 p=60f/n1≈60f/n=(60×50)/1455=2.06 取 p=2 （2）sN=(n1－n)/n1=(1500－1455)/1500=0.03 （3）f2=sNf1=0.03×50HZ=1.5 HZ

第18篇：电机拖动自动控制系统实验总结

电力拖动自动控制系统实验总结

专业：电气工程及其自动化

姓名：常宇 学号：Z011142228

不得不说，这次的实验给我的感觉和上学期的电力电子实验挺像的，必须要用心去做才能学到东西，实验本身才会显得有意义，否则只会是消磨时间。

电力拖动自动控制系统的实验已经结束，在4次实验中，我们做了晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验、单闭环不可逆直流调速系统实验、双闭环可逆直流脉宽调速系统实验和三相SPWM、马鞍波、SVPWM变频调速系统实验。

电力拖动自动控制系统这门课程知识的实用性很强，因此实验就显得非常重要。

不得不说，在这四次实验中，让我印象深刻的是单闭环不可逆直流调速系统实验。这个实验可以说是我所花时间最多、个人认为最难的一次实验。第一次的实验没能成功是因为实验台的DJK04电机调速控制实验I模块损坏，第二次实验也是费尽千辛万苦才把实验顺利完成。虽然这个实验比较难、耗时长，但我却从中学习到了许多。我们第一次实验线路连接好但电机并不能转动，我们也正是利用老师传授的方法判断出了实验模块不能正常工作。即使没有成功做出实验预期的结果，我们依然收获了，我们通过自己的判断可以正确的分析线路的故障、排除故障。我感觉这比稀里糊涂的完成实验更有意义。

在这三次实验中，我们离不开丁老师的帮助。我十分赞成丁老师的这种教学方法，让同学们自己通过实验指导书自己做实验、自己发现问题、分析问题和解决问题，我认为这样才能真正的达到实验的目的，这样才能提高学生的操作动手能力、独立思考的能力。丁老师也能处处为学生着想，最后一次实验中老师就说过学校能为老师办公室安装空调，却不能为实验室装空调，让学生大热天的做实验。老师听完这一番话，我们真的非常感动。像丁老师这样能为学生着想的老师真的很少很少，我们在实验课后都统一认为丁老师是位好老师，是能处处为学生着想的老师。

非常感谢丁老师在实验过程中给予我们的帮助，悉心的教导和耐心的解答，使我们在实验过程中不断地学习到新的东西，这样的实验做起来才比较有意思，才不会让学生觉得无聊或者是应付了事，才能培养和提高我们专业的学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。

第19篇：电机及拖动基础教案

电机及拖动基础教案

绪论

学次1：介绍本门课程的学习的目的、方法、和要求。以及分析一些基本的电机拖动的基础知识和相关理论 本章总学时：2

第一章 直流电机原理

摘要：本章分析直流电动机的工作原理、结构、电路、磁路及换向等问题，为电力拖动自动控制系统提供元件的基本知识。

学次2：1.1直流电机的基本工作原理；1.2直流电机的主要结构及用途； 教学主要内容：

介绍直流发电机的工作原理和直流电动机的工作原理；

介绍直流电机的主要结构；直流电机的铭牌数据；直流电机的用途和分类

学时：2 学次3：1.3直流电机的电枢绕组；1.4直流电机的磁场； 教学主要内容：

介绍单叠绕组；单波绕组介绍； 介绍直流电机的空载磁场；直流电机负载时候的磁场和电枢反应；直流电机的励磁方式；

学时：2 学次4：1.5直流电机换向。

介绍直流电机的换向问题和换向极绕组；

学时：2 本章总学时：6

第二章 直流电机的运行和拖动

摘要：本章主要介绍了直流电机的三个基本公式和电力拖动系统的转动方程式，介绍了几种典型的负载机械特性和他励直流电动机的机械特性。在此基础上，分析了他励直流电动机的各种运行状态及其起动、制动、调速的方法和特性。 学次5：2.1直流电机的运行原理和特性。 教学主要内容：

介绍电枢电动势和电磁转矩；直流电机稳态运行时的电压平衡方程式；直流电机的运行特性；电力拖动系统的转动方程式；负载机械特性。

学时：2 学次6：2.2他励直流电机的机械特性；2.3他励直流电机的起动。

介绍机械特性的一般表达式；固有机械特性；机械特性的绘制；电力拖动系统稳定运行条件。

介绍降电压起动；电枢回路串电阻起动。

学时：2 学次7：2.4他励直流电机的调速。 教学主要内容：

介绍调速的性能指标；电枢回路串电阻调速；降低电源电压调速；弱磁调速。

学时：2 学次8：2.5他励直流电机的电动与制动运行。 教学主要内容：

介绍电动运行与制动运行；能耗制动运行；反接制动运行；回馈制动运行。

学时：2

本章总学时：8

第三章 变压器

摘要：本章分析了变压器基本工作原理和基本结构；分析单相变压器的运行情况，讨论副边电压的大小、相位随负载变动的情况，分析变压器中能量传递的规律及变压器的耗损和效率等；介绍三相变压器的联结组，研究变压器原、副边相位移的情况。最后对自耦变压器做简要介绍。

学次9：3.1变压器的基本工作原理和结构；3.2单相变压器的空载运行。 教学主要内容：

介绍变压器的基本工作原理；变压器的结构；变压器的铭牌数据。 介绍空载运行的电磁关系；空载运行时的电动势平衡方程式和电压比；空载运行时的等值电路和相量图。

学时：2 学次10：3.3单相变压器的负载运行；3.4变压器参数的确定；3.5变压器的运行特性；

教学主要内容：

介绍负载运行时的电磁关系；负载运行时的基本方程式；负载运行时的等值电路；负载运行时的相量图；介绍变压器的空载实验；变压器的短路试验； 介绍变压器的外特性和电压变化率；变压器的效率特性。

学时：2 学次11：3.6三相变压器； 3.7自耦变压器。 教学主要内容：

介绍单相变压器绕组的标志方式；三相变压器绕组的连接法；三相变压器绕组的连接组。

介绍自耦变压器电压、电流关系；容量关系；主要优缺点。

学时：2 本章总学时：6

第四章 三相异步电动机原理

摘要：本章以旋转磁场的建立为前提，讨论了异步电动机的主要电路（定子绕组）、定子绕组的磁通势以及定子磁场；分析了异步电动机运行时的电磁关系，导出其等值电路和相应的相量图。最后分析异步电动机的功率和转矩，并介绍其工作特性的测取方法，为交流拖动系统的分析奠定基础。

学次12：4.1异步电动机的基本工作原理；4.2异步电动机的结构及用途。 教学主要内容： 旋转磁场概述；介绍基本工作原理

介绍异步电动机的结构；异步电动机的铭牌数据；用途和分类。

学时：2 学次13：4.3异步电动机的定子绕组。 教学主要内容：

介绍交流绕组的基本知识；三相单层绕组；三相双层绕组。

学时：2 学次14：4.4三相异步电动机的电磁关系。 教学主要内容：

介绍三相电枢绕组产生的磁通势；空载运行时的电磁关系；负载运行时的电磁关系。

学时：2 学次15：4.5三相异步电动机的功率与转矩；4.6三相异步电动机的工作特性。 4.7三相异步电动机参数的测定。 教学主要内容：

介绍功率关系；转矩关系。 介绍工作特性分析；测试方法。 介绍空载试验；短路实验。

学时：2 本章总学时：8

第五章 三相异步电动机的运行与拖动

摘要：本章介绍了三相异步电动机的机械特性的三个表达式、固有机械特性和人为机械特性，阐述了三相异步电动机的起动、调速和制动的各种方法、特点和应用。

学次16：5.1三相异步电动机的运行特性。 教学主要内容：

介绍机械特性的物理表达式；机械特性的参数表达式；机械特性的实用表达式；机械特性的固有特性和人为特性；稳定运行问题。

学时：2 学次17：5.2三相异步电动机的起动。 教学主要内容：

介绍三相异步电动机直接起动的问题；三相鼠笼式异步电动机的降压起动；三相绕线式异步电动机的起动。

学时：2 学次18：5.3三相异步电动机的制动。 教学主要内容：

介绍能耗制动；反接制动；回馈制动。

学时：4 学次19：5.4三相异步电动机的调速。 教学主要内容：

介绍三相异步电动机的降定子电压调速；绕线式异步电动机转子回路串电阻调速；电磁转差离合器调速；绕线式异步电动机的串级调速；变极调速；变频调速。

学时：4

本章总学时：12

第六章 控制电机

摘要：本章主要介绍伺服电动机、步进电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、感应同步器等控制电机的工作原理，运行特性、结构和应用。 学次20：6.1单相异步电动机 6.2伺服电动机； 教学主要内容：

介绍直流伺服电动机；交流伺服电动机；

学时：4 学次21：6.2步进电动机； 教学主要内容：

介绍步进电动机的工作原理；运行特性；步进电动机的应用。

学时：4 学次22：6.3测速发电机；6.4自整角机；6.5旋转变压器。 教学主要内容：

介绍直流测速发电机；交流测速发电机。

介绍控制式自整角机；力矩式自整角机；自整角机的应用。 介绍正余弦旋转变压器；线性旋转变压器；旋转变压器的应用。

学时：4 本章总学时：12

第七章 电动机的选择

摘要：本章介绍了电动机的发热和冷却，电动机的绝缘材料和允许温升，电动机的工作方式，电动机的负载功率计算和电动机的容量选择。

学次23：7.1电动机的发热与冷却；7.2电动机的绝缘材料与允许温升；7.3电动机的工作方式。 教学主要内容：

介绍电机中热量的传导；电机的发热过程；电动机的冷却过程；电动机的通风冷却方式；

介绍绝缘材料的等级；电动机各部分的允许温升。

介绍连续（长期）工作制；短时工作制；重复短时工作制。

学时：2 学次24：8.4电动机的负载功率计算；8.5电动机的容量选择 教学主要内容：

介绍常值负载功率的计算；变化负载功率的计算。 介绍电动机容量的选择步骤；常值负载下电动机容量的选择；变值负载下电动机容量的选择。

学时：2 本章总学时：4

实验一：直流并励电动机工作特性测定 3学时

实验二：他励直流电动机的各种状态下机械特性测定 4学时

实验三：单相变压器实验 2学时

实验四：三相变压器实验 2学时

实验五：三相异步电动机实验 3学时 本门课程总学时：84

第20篇：电机与拖动精品课程资料

电机与拖动精品课程资料 一

课发历沿程展史 革

《电机与拖动》是电气工程类专业一门主要的职业基础课程。学好电机与拖动，对后面专业课程的学习至关重要。而且与学生将来从事的专业工作有密切的联系。

1999年以前，教师已讲授多年的中专《水电站及电力设备》专业《电机学》课程，积累了丰富的电机课教学经验。1999年以后，学校开设的电类专业主要有水电站电力设备、电气工程及自动化。开设《电机学》和《电机与拖动》课程。2002年以后，学校开办高职教育，为适应发展，学院相继开设了电气自动化技术、建筑电气工程等专业。各位主讲教师开始承担为这些专业开设《电机与拖动》课程。

《电机与拖动》是一门既带基础性又带职业性的课程，具有理论与实际紧密联系的特点。如果按照原有的课程体系与教学模式，组织高职高专学生学习这门课程，反映出学生难学，教师难教的问题，教学偏离人才培养目标，使人才培养质量得不到保证。学校自开办高职教育以来，就紧抓该门课程的改革，对教学内容和教学方法的改进做了大量卓有成效的工作。

2005年学校结合高职高专人才培养计划改革的深入开展，启动了《电机与拖动》精品课程建设工作。

1．改革课程体系

打破原有的课程体系，转变强调课程理论的系统性和完整性的教学观念，加大技能实训比重，逐步形成以职业能力为核心的课程体系。对教学大纲进行了修订，编写了《电机与拖动》教材和相应的实验、实训指导书。

2．改革教学手段

充分利用网络信息的先进技术，制作多媒体课件供教师课堂教学与学生在网上学习使用。近5年，《电机与拖动》课程全部采用多媒体教学。这门课的理论、实践教学都取得较好的教学效果，受到学生的好评。

3．建设校内外实习基地

对原电机实验室进行了技术改造，购买了新的实验装置和透明电机模型，建成了电机实习基地。教师还带领学生深入电机生产厂家及发电厂实践，使学生能够直面企业真实生产过程，了解电机制造工艺、产品规范、标准的应用，取得了非常良好的效果，体现了工学结合的改革思路。

2008年3月，《电机与拖动》精品课程建设取得阶段性成果，通过校级

精品课程建设项目验收。被评为校级精品课程。

二

理论课和理论实 践课教学内容

《电机与拖动》课程的目标是：使学生掌握“适度、够用”的电磁理论和机电能量转换理论基础知识，了解各类电机的结构特点和基本特性，掌握电力变压器、发电机、电动机的运行特性和分析方法，掌握直流电机拖动、交流电机拖动问题的分析计算方法，掌握各类电机安装、调试、维修、试验的基本技能。学好电机与拖动，对后面专业课程的学习至关重要。

本课程组坚持以强化培养学生的工程实践能力为目标，注重学生综合素质以及灵活运用知识能力的培养，增强学生的就业能力，走产学研相结合的道路。围绕职业岗位要求，设计教学内容和教学进程，把教学进程设计为基本知识培养层、基本技能培养层、综合能力培养层三层，构建学、做、练一体的教学模式。

理论课教学内容

学院坚持“以就业为导向、素质为本位、能力为核心”的人才培养模式；培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”的高技能性人才。

《电机与拖动》是电气工程类专业一门主要的专业基础课程。它既是一门理论性很强的技术基础课，同时又具有专业课的性质。对专业的其它课程具有承上启下功能。电气类专业的培养目标定位均为高级技术应用型人才，层次定位为专科层次的高等职业技术教育。电气专业的核心技术都涉及电机及电力拖动的相关知识，作为高级技术应用型人才，相关的知识和技能也是必备的。近年来电气类专业学生每年约400余人。

《电机与拖动》课程的目标是：使学生掌握“适度、够用”的电磁理论和机电能量转换理论基础知识，了解各类电机的结构特点和基本特性，掌握电力变压器、发电机、电动机的运行特性和分析方法，掌握直流电机拖动、交流电机拖动问题的分析计算方法，掌握各类电机安装、调试、维修、试验的基本技能。学好电机与拖动，对后面专业课程的学习至关重要。

a．内容模块顺序及对应的学时：

1．直流电机 理论10学时，实验4学时

2．直流电机的电力拖动 理论10学时，实验2学时

3．变压器 理论24学时，实验6学时

4．交流电机的绕组、电动势及磁动势 理论6学时

5．异步电动机 理论10学时，实验2学时

6．异步电动机的电力拖动 理论14学时，实验4学时

7．同步电机 理论10学时 实验2学时

8．电力拖动系统中电动机的选择 2学时

b．课程内容选取依据：

课程教学内容设置符合专业人才培养目标和职业岗位需求，理论教学以必需够用为度，实践教学按照岗位技能需求、生产实际过程设置，做到理论与实践教学内容安排匹配得当。每一教学内容模块都配以相应的实验或实训环节，采用“教、学、做”一体化教学方法组织教学，强化课程综合技能训练，体现对学生综合能力培养

实践教学的设计思想与效果

实践教学是培养学生技术应用能力的重要环节。我们坚持以强化培养学生的工程实践能力为目标,•坚持理论与实践相结合，在充分听取教师和毕业生的意见后,加强了对学生工程实际应用能力的培养。增加综合性、应用性实验项目,•改变了过去那种只做验证性实验的模式。

实验教学要求学生熟练掌握各种电机的试验操作步骤、计算、数据处理等各个环节，并了解在实际工程中电机实验的意义，使学生通过实验掌握分析问题、解决问题的方法。

电机检修实习使学生通过对电机拆装、检修和测试等实践，加深对电机结构的认识，掌握电机安装检修的基本技能，掌握电动机嵌线工艺，培养学生处理实际问题的能力。

深入电机生产厂家使学生能够通过企业真实生产过程，了解电机制造工艺、产品规范、标准的应用。为将来从事专业工作打下基础。同时培养良好的职业道德和严谨的工作作风。

通过实践教学环节设计，学生的工程意识、操作技能、专业综合素质得到了很大提高，实践教学改革为培养学生掌握专业技能和解决生产实际问题起到了重要作用。

实践（实训）课教学内容

电机实践课目标是培养学生具有使用和维护电机的能力，具有电机实验操作及分析的能力。

电机实验主要目标是培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。

电机实习主要目标是使学生了解交流电机的类型、结构并掌握电枢绕组在铁芯中的分布规律及连接方式，学习定子绕组的重嵌工艺,包括选择材料、绕线、嵌线、接线、引线；了解浸漆烘干方法；学会对维修后的电机进行测试、检验、试运行；帮助学生建立起对电机的空间理解能力，使学生能将所学的电磁理论与实际电机相结合,扩展学生的知识面和锻炼独立工作的能力。

深入电机制造厂家，了解电机制造工艺、产品规范、标准的应用。为将来从事相关专业技术工作打下一定的基础。

课程内容（详细列出实训或实习项目名称和学时）及选取依据

（1）电机实验

1．直流发电机 2学时

2．直流他励电动机 2学时

3．直流并励电动机 2学时

4．单相变压器 2学时

5．三相变压器 2学时

6．三相变压器的并联运行 2学时

7．三相异步电动机的工作特性 2学时

8．三相异步电动机的起动和调速 2学时

9．双速异步电动机 2学时

10．三相同步电动机 2学时

选取依据

《电机与拖动》是一门实践性较强的课程，与工程实际密切联系。电机的空载、短路等实验也是实际的检修、维护实验项目，因此电机实验应是重要的教学环节，通过实验课将理论与实践有机地结合在一起，同时也使学生在实验中加强基本技能的训练，培养学生分析问题和解决问题的能力。

（2）电机实习

1．异步电动机的拆装、清洗，

2．定子绕组的绕制、嵌线，

3．铁芯和绕组的检查和修理，

4．定子绕组的接线（焊接）、端部整形和绑扎。

5．电机装配。

6．电机装配后的一般试验。

选取依据

绕组是电动机最重要的部分,又是最容易发生故障的部分,而电动机修理的大部分工作是对绕组的修理。例如三相电动机一相断线,如果保护设备不完善,只需十几分钟的单相运行,绕组就会烧坏。另外,电机长期过热,使绝缘老化,或者绕组局部修理无法挽救,都需要全部拆换绕组。通过实习让每个同学更深入、全面地掌握交流电机的结构；学习定子绕组的重嵌工艺，学会对维修后的电机进行测试、检验、试运行；使学生能将电机学中所学的电磁理论与实际电机相结合,为将来从事相关专业技术工作打下一定的基础。

课程实施、教师指导方法与教学效果

实验（实习）前要求学生认真研读指导书,了解目的、要求、方法与步骤，明确实训过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉实验设备，记录额定值等)，并按照实训项目准备记录表。实训前的准备对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。

a．课程实施

建立小组，合理分工。每次实验、实习都以小组为单位进行,在操作过程中的接线、调节负载、监视电压或电流、记录数据等工作要求每人应有明确的分工，接线完成后，经指导教师检查后方可通电试验。实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。

实验、实习报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。

b．教师指导

以培养学生的工程实践能力为目标,•坚持理论与实践相结合，加强了对学生工程实际应用能力的培养。

c．实验、实习的效果

是显著的，使教学实现了教-学-做相结合，实现了由“知识本位”到“技能、能力本位”的转变，使人才培养工作更贴近就业市场和职业岗位的要求。通过实践教学环节，学生的工程意识、操作技能、专业综合素质得到了很大提高，扩展了学生的知识面，锻炼了学生独立工作的能力。

考核内容与方法

a．电机实验考核方法

任课教师在每次实验课程结束后抽查15%的学生，考察他们的预习情况、实验接线、操作步骤，数据处理方法、相关思考题等内容，记录成绩。

b．实习效果评价与考核

会计算交流电机的极距、相带、槽距角；会判断节距；会绘制三相绕组展开图。绕制线圈、嵌线质量满足要求，端部排列整齐，绝缘良好。会测试三相电机绕组的极性，并能说明原理。会用兆欧表测试电机绝缘，会判断绝缘性能。用正确的方法组装电机，保证电机转动灵活。独立完成电动机的空载试验，正确操作。完成实验报告，保证质量。 考核突破了单一的知识考核限制，加大平时考核比重，注重实践操作考核，重点考核学生分析问题、解决问题的能力，注重综合能力和素质的考核。

创新与特点

1．以职业能力为主线，构建实践教学模式

理论与实践相结合，实行边讲边练，以提高学生的实践动手能力和解决工程实际问题的能力。

2．建设”工厂化”的校内外实习基地

电机实习室可以进行电机拆装、调试、检修、试验。校外电机实习基地，让学生深入电机制造厂家，了解电机制造工艺、产品规范、标准的应用。实践教学基地为培养学生的实际动手能力、增强工程意识发挥了重要作用。

三

教学条 件

1．教材使用与建设

采用自编教材《电机与拖动》，本教材以应用为目的，以掌握概念、强化应用为重点，不盲目追求基础理论的系统性和完整性。习题集、试题库已初步建立。学院图书馆现有大量图书资料，期刊合订本，每年征订期刊，电子图书资料，为学生们的进一步学习提供了良好平台。

《电机与拖动》内容比较抽象，学生又缺乏电机的直观形象及电机原理中的时—空概念，因此我们购买了透明电机模型,介绍结构与制造过程的教学录像片，使学生通过观看录像直观了解电机的结构和生产制造过程。教师们还制作了大量多媒体课件，使教学形象生动，提高了教学效果。

2．实践性教学环境

《电机与拖动》课程的校内实践教学基地有两个，一是电机实验室、二是电机实习室。电机实验室有全套的电机实验设备，可以进行全部的电机实验项目；电机实习室可以进行电机安装、调试、检修、试验。这两个实践教学基地为培养学生的实际动手能力、增强工程意识发挥了重要作用。

我们编写了配套的实验实习教材对电机的教学起到了很好的促进作用。电机实验指导书、电机实习辅助教材已使用，效果好。

3．网络教学环境

充分利用先进的网络信息技术，已将《电机与拖动》的教学大纲、授课教案、习题与解答、多媒体课件、实验实习指导等内容上网运行，供教师课堂教学与学生在网上学习使用。

电机实验室

电机实习基地

电机模型

校外电机实习基地

四

教学方法与 教学手段

教学方法

根据本课程的定位、目标和特点，坚持理论与实践相结合，强化职业技能训练，开展理论与实践交互渗透的教学过程，灵活运用各种教学方法。

一、采用启发式、交互式教学方法

教学方法是实现培养目标的途径，先进的教学方法是提高教学质量的重要手段。教与学是互动的两个方面，教师不但要教给学生知识，更要教会学生如何去获取知识，既要重视教法，更要重视指导学生的学习方法。在《电机与拖动》的教学过程中积极改革教学方法与教学手段，在传授知识的同时，应该强调职业技能的培养，强调知识、能力和素质的协调发展。采用启发式、讨论式、互动式教学方法，培养学生的参与意识，启迪学生的思维，激励他们发挥主观能动作用，将传统灌输知识的结论性教育转变为启发思维的过程性教育。

二、理论与实践并重

加大实践课比重，注重学生动手能力培养。在理论教学中，安排大量的课间实验课；通过课堂讲授和课间实验穿插进行的方式，让学生对所学内容及时消化，理论教学结束后，还安排有2周的停课电机实习。能使学生将所学知识进行融会贯通，培养了他们独自解决实际问题的能力。

三、开展第二课堂

1．组织学生进电机安装技能竞赛，并颁发奖励证书和奖品，有效地调动学生学习的积极性和激发学生的潜力。

2．为加深对知识的理解，扩大知识面，了解学科发展前沿，为学生指定了相应文献参考资料，供学生阅读思考。

四、阶段测试

改进课程考试和成绩评定方法，考核突破了单一的知识考核限制，加大平时考核比重，注重实践操作考核。课程考试改革采用了“平时作业+实验考核+课堂问答+阶段测试+试卷考试等”综合考核方法。考试的改革注重了对学生能力与素质的培养，尤其是增加了提出问题和运用所学知识解决问题能力的考核，建立了以综合评价与过程评价为主的考试评价制度，有效地调动了学生学习的自觉性和积极性，培养了综合应用能力、自学能力。

五、现场教学

组织学生到校外实训基地进行现场观摩、参加一定的生产实际操作。聘请企业专业技术人员对实际控制系统到现场进行教学，有助于学生理解本课程的理论知识和技术应用，提升了学生的实际操作技能，开阔了眼界，感受真实的职业环境。

教学手段

一、多媒体教学

以多媒体课件为基础平台，穿插录像教学和传统教学。充分利用多媒体技术进行资源整合，同时提高对语言的运用能力和对学生学习心理的把握，以获得理想的教学效果。使教学过程更为形象、生动，教学内容更为精炼。

二、观察教学

采用透明电机模型,介绍结构与制造过程的教学录像片，通过认识实习直观了解电机的结构和生产制造过程，来增强学生的感性认识，拓展学生的视野。在讲授电机内部抽象的电磁过程时，采用了大量动画，使教学形象生动，提高了教学效果。

三、建立网络教学平台

本课程组开发了《电机与拖动》精品课程网，包括课程教学计划、教学大纲、电子教案、多媒体教学课件、理论与实践教学视频、习题、试卷及答案等网络教学资源。在教学过程中，引导学生利用网上资源，从相关专业网站上查阅资料，培养学生利用网络学习的习惯和能力。教师都向学生公开了自己的电子邮箱地址，学生通过电子邮件向老师询问各种问题，教师则以邮件的形式或在课堂教学中给予解答。

四、校企结合

建立具有真实职业氛围的校内外实训基地，并邀请有较高造诣和丰富实践经验的知名专家、高级工程技术人员来校讲学和作学术报告，扩大学生的知识面并使学生对本学科的发展动态有所了解，激发学生的学习欲望。

网络教学环境

1．网络环境建设

学院计算机网络中心提供了良好的网络教学条件，建有校园网，多媒体教室等，教师办公室全部联网，教学课件及录像资料初具规模，校内外用户均可方便登录。本课程组现有专用计算机用于不断更新和维护网络教学资源，更新频率1次/2周。网络教学的开展，不仅丰富了教学手段，而且扩大了本课程在全国同类院校中的影响。

2．网络资源建设

课程组开发了比较精美的教学课件，其中的动画演示部分，将复杂的电机内部原理通过动画比较形象的展示出来。 本课程建立了在线自测等网上教学系统。图书馆中国期刊全文数据库资源，为课程教学和学生的学习提供了丰富的参考文献。提供了与本课程相关的行业标准、部分网站、和主讲教师的E_mail，具有比较丰富的网上教学资源，实现教学资源共享。

相关网站

[1] http://www.daodoc.com/--中国电机工程学会

主讲教师E_mail列表

五

教学效 果

一、用人单位评价

我院调查了20多家企业。用人单位普遍对我院电气自动化技术专业的毕业生评价较高。以下展示的是调查的部分评价资料。

二、校外专家评价

1．企业专家评价：

湖北清江隔河岩水电厂 方会喜 高级工程师 评价：

教师讲课思路清晰，条理清楚，多媒体课件效果好，课堂提供的信息量大，师生双边活动较好，课堂气氛活跃，学生主动性强。教师对学生的基本技能抓得紧，知识学得扎实，特别是动手能力强，且操作规范，用人单位好用，能解决实际问题，为专业课的学习和专业技能的培养打下了坚实的基础；该课程尤其在知识更新、满足社会人才需求方面都做了很好的改革探讨，突出了职业教育的特点，体现了实用型，特别是在为企业服务和技术服务方面都取得了很好的效果，希望继续努力，为企业培养更多的优秀人才。

武钢集团供电公司 段余平高级工程师 评价：

学院硬件设施齐全，实验设备能充分满足教学需求，教师教学水平高，教学效果良好；课程建设以培养实用性职业技术人才为目标，并结合我国现有的职教方针和办学特点形成独有的特色，使学生不仅具备扎实的电机基础知识和基本操作技能，而且综合能力很强，特别在电气及仪表操作中尤为突出，具有创新意识和团队合作精神，工作业绩得到大家的认可。目前企业需要的就是具有综合能力的人才，他们的校企合作教学、全方位开放实验室以及与职业资格证书相结合的教学模式，是一种很好的尝试。

2.同行专家评价：

华北电力大学 徐玉琴 教授 评价：

本课程作为专业基础课，在整个课程体系中起着承上起下的作用，该课程教学方法多样，有效地解决了《电机与拖动》教学中内容多、理论难、知识新等难题。尤其是制作的课件图文并茂，动画生动，便于学生的理解与掌握。网络资源丰富，便于教师、学生使用，有利于学生进行自我训练，扩充课外知识。该课程选择的技能训练项目针对相关行业的特点和需求，在基本技能培训和解决实际问题能力的培养上各有侧重点，满足了企业对学生实践能力不同层次的要求。该课程的任课师资水平较高，师资力量较强，形成了合理的梯队，能保证该课程的建设持续发展。

武汉大学电气工程学院 查晓明 教授 评价：

人才培养目标定位准确，根据职教特点设置了的相对独立的实践教学体系和实践教学基地，更符合现代职业技术教育的要求，更能体现职业教育的特色。

该课程任课教师积累了大量的理论和实验教学经验，教学思路活跃、教学方法灵活，形成了较完善的教学体系，编写出版了相应的教材，建立了网络课程。在教学内容、教学方法、实验实训、考核等方面均有较好的创新性，取得了显著的教学效果。该课程的教师队伍学术职称、学术造诣高，使得课程建设能够多年来取得不断的进步。特别值得一提的是该课程打破常规，将教学活动立足于实验室，将教学内容以实训方式呈现，充分做到理论联系实际，融知识传授、能力培养、素质教育于一体。

三、校内督导专家评价

学院成立教学专家督导组，对全院的理论教学、实践教学、管理教学、教研活动、学生考核进行全面监督。每位督导老师每周听课三次，每两周参加一次教研活动，对任课老师的教学活动进行督导，对学生反映的问题及时反馈和任课老师交流，并指出要求，使其尽快改正，保证教学质量的不断提高，对本课程的促进和提高有明显效果。

四、学生评价

学校建立学生评教活动制度，每学期每个学生要认真参与网上评教，对该学期内每位教师的教学质量进行评价。学生随时可以向教学主管部门（教务处、系部）反映意见，由教务处、系部统一解决。以下是部分学生对该课程的评价。

2006级电气自动化技术专业5班 学生 张天虹 评价：

《电机与拖动》课程是我们电气自动化专业学生的一门专业基础课，对我们后续课程的学习很重要。所以同学们对这门课程也都比较重视。《电机与拖动》主要讲述了直流电机、变压器、交流电机的结构、工作原理及特性；我们从中也学会了一些电机分析的方法，所以我们从该课程获得的知识是很多的。

马爱芳老师为我们讲授《电机与拖动》课程，她治学严谨，讲课生动有趣，善于调动学生气氛，课堂效果相当不错。在马老师的讲解下，同学们对该课程的基本讲课要求都已掌握。

2005级电气自动化技术专业5班 学生 石大贵 评价：

刚接触这门课程时，当时也觉得很难，另外，一些学长们也都说这门课程不好学，后来，随着学习的深入，看法就有一些改变了。

我们使用的教材是主讲老师马爱芳编写的《电机与拖动》，由于这本教材相对于同类型的教材来说，取舍得当，重点突出，所以使用时感觉针对性很强，对于我们电气自动化专业学生尤为合适，另外全书很明显的分成了几大块，所以学习起来相对轻松一些。

我们上课时一直使用多媒体教学，它不仅可以将重点难点等书中内容具体地表现出来，特别对于一些比较抽象的难以理解的动态过程，老师还能将它们做成动画，以便于我们更好的理解。

该课程我们上了一年，期间一直由马老师讲授，马老师工作负责，教学极其认真，而且课后辅导也十分耐心，《电机与拖动》本来就是一门内容很多的课程，但马老师每次上课时都能够让学生接受尽可能多的知识，我对马老师的讲课很满意。 2005级电气自动化技术专业1班 学生 韩国敏 评价：

本课程为我们电气自动化专业的专业基础课，由于课时压缩，内容比较多，同学们普遍反映比较难，不易入门。《电机与拖动》选用的教材难度适中，书上也有一些例题，在上课的时候利用多媒体教学和教学模型，把比较抽象的内容制作成动画演示，形象生动，另外这门课程还同步进行一些相关实验，因此对于我们初学者来说，可以大大加深我们对电机的理解。

毛老师治学严谨，和蔼可亲，课堂内适当提问，气氛活跃，对学生非常负责，既是我们严肃的老师，又是同学们的朋友，因此对学生的学习状况有较好的把握，对同学们提出的问题耐心解答，帮助学生正确对待该课程的学习，大大激发了同学们的学习这门课程的积极性。

五、学生实践效果

为推行“多证书制”，专业教学计划建立了面向行业和职业岗位群的综合职业技能鉴定模式。课程组主要承担电工、电气设备安装工、电气值班员等工种的技能鉴定工作，应届毕业生参加职业技能鉴定率100％，获证率达到90%以上 。学生通过课程实训、顶岗实习，能力有了较大的提高，同时受到了用人单位的好评。

《电机拖动实习报告.doc》

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