电机与拖动课程标准(新)

《电机与拖动》

课 程 标 准

湖南化工职业技术学院自动化与信息工程系

2011.5

《电机与拖动》课程标准

一、课程基本信息课程代码 课程性质 课程部门 课程名称 计划课时 适用专业 先修课程 后续课程 电气自动化专业课 自动化系 电机与拖动 96 课程学分 4

第一部分：前言

课程类型 课程属类 开课单位 必修课 自然科学类 仪电教研室 电气自动化技术、生产过程自动化技术、应用电子技术、数控技术和机电技术 高等数学、电路基础、电工电子技术 PLC应用技术，自动控制原理 二、课程地位、作用

1、课程的地位：电气自动化专业的专业课程

2、课程的作用：包含电机学、电力拖动两个部分内容。它既是研究电机及电力拖动 系统基础理论的学科，为后续课程准备必要的基础知识，又可以作为一门独立的基础应用课，直接为工农业生产服务。

电机与拖动课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电 机的基本结构与工作原理，独立分析电力拖动系统各种运行状态，掌握有关计算方法，合理地选择和使用电动机，为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。 三、课程基本理念

本课程以高职教育培养目标为依据，遵循“以应用为目的，以必需、够用为度”的原则，以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点，力图做到“精选内容、降低理论、加强基础、突出应用”。根据先进的职业教育思想，改变学科本位的观念，加强实践教学，着眼课程群，培养学生的综合运用相关现代化先进工具和知识，培养学生的创新精神和创新能力。 四、课程设计思路

电机与拖动实践性强，设备种类多，因此改变以书本为主实验为辅的旧教学模式，

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构建本课程开放的理论实践教学和学生自学平台，把课程内容按系统分解成项目，每个项目有几个理论与实践有机结合的任务组成，并把实践落实到具体的操作任务中。通过讲练结合、学做相辅、融汇贯通，让学生有效地掌握电机与电气控制技术的知识和技能。 既让学生在教师带领下经历知识探究过程，也使学生拥有自主学习的研究空间。

第二部分：课程目标

总目标：

通过本课程的学习，使学生掌握各种电机的基础理论和拖动的基础知识，培养学生独立思考、钻研探索的兴趣，在平时学习实践中不断获取成就感、满足感和兴奋感，具有收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、综合运用所学知识分析和解决问题的能力，形成良好的思维习惯、工作方法和科学态度，在未来的岗位上有能力进一步学习新技术，解决新问题。 一、专业能力目标

知识目标：

1、通过学习，掌握常用交、直流电机、变压器的基本结构和工作原理 2、掌握电力拖动系统的基本理论，计算方法

3、掌握基本的实验方法和操作技能以及常用电气仪表（器）的使用。 4、掌握一定的电磁计算方法，培养学生运算能力。 5、应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题。 技能目标：

1、培养学生电机与电力拖动系统的基本的实验方法与技能 2、培养学生正确合理选择各种电机和变压器的能力； 3、培养学生独立思考和创新能力；

4、培养学生处理电机运行常见故障的能力。 二、方法能力：

自我学习能力：养成良好的学习习惯和适合个人的高效率学习方法； 自我管理能力：能自定目标、自我监督、自我评价、自我改进和调整。 信息处理能力：善用搜索引擎、网络资源和图书馆资料；

数字应用能力：高效获得所需数字信息，解读并做分类、汇总、统计、计算等； 三、社会能力：

健康身心体能：有良好的道德素质、身体素质和心理素质；

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与人交流能力：能从容交谈、发言、讨论、演讲、报告和书面表达；

与人合作能力：培养自信、守信、尊重、宽容、公正、公平、担责、坦诚等素养； 解决问题能力：能综合运用所学知识和技能，解决生活和工作中的新问题； 革新创新能力：能针对事物现状，以创新思维和技法为主要手段，通过提出改进或革

新的方案，勇于实践并能调整和评估创新方案，以推动事物不断发展。

第三部分：课程内容和要求

模块一：直流电机 序 教学内容 直流电机的工作原理和结构 直流电机的电枢绕组 直流电机的电枢反应 教学要求 实训项目及要求 学时 1 2 3 4 直流电机的换向 直流电机的电枢电动势与电磁转矩 5 6 .直流发电机 7 直流电动机 （1）掌握直流电机的基本结构及各部件的作用，掌握直流发电机和直流电动机的工作原理，掌握直流电机的型号、额定值的含义，掌握电枢电动势、电磁转矩的计算公式及其计算。 （2）了解影响电枢反应性质，改善换向的主要方法，了解直流发电机励磁方式分类，了解直流发电机的运行特性。了解直流电动机的工作特性。 （3）理解电刷、换向器在直流发电机和直流电动机中的作用。理解直流电枢绕组的基本概念，理解电枢反应的概念，理解直流发电机的电势、功率、转矩平衡方程式。理解直流电动机的电势、功率、转矩平衡方程式。 项目：直流发电机实训 内容：他励发电机、并励发电机、复励发电机运行特性 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：评定被试电机性能、观察自励条件 12 模块二：直流电动机的电力拖动 （1）掌握他励直流电动机固有机械特电力拖动系统的动性及人为机械特性应用。能求取直流电1 力学基础 动机机械特性。掌握他励直流电动机的起动方式，会计算电枢回路串电阻起动他励直流电动机的时的电阻。掌握直流电动机调速的原理2 机械特性 及方法。掌握直流电动机反转的原理及方法，掌握直流电动机三种制动方法的3 直流电动机的起动 特点及应用。 （2）了解动力学基础知识，了解电力1）项目1：直流他励电动机实训 内容：起动、调速、改变转向 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：掌握直流他励电动机起动、调速、改变转向的方法 12 - 3 - 《电机与拖动》课程标准

他励直流电动机的4 调速 直流电动机反转和5 制动 模块三：变压器 变压器的基本工作原理和结构 拖动系统稳定运行的条件。了解直接起动对电动机、负载机械和电网的影响。了解各种控制线路。 （3）理解生产机械的负载特性，调速性能的基本指标，理解直流电动机的制动原理， （2）项目2：直流并励电动机 内容：机械特性、调速特性、能耗制动过程 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：测机械特性、掌握调速方法 1 2 单相变压器的空载运行 3 单相变压器的负载运行 4 变压器参数的测定 5 变压器的运行特性 6 三相变压器 7 变压器的并联运行 （1）掌握变压器的基本工作原理。掌握变压器主要结构部件及其作用。掌握空载试验和负载试验的方法，初步学会变压器参数的计算。掌握变压器运行特性，会计算电压变化率及效率。掌握三相变压器极性概念，理解联接组别的含义，掌握并联运行的条件，掌握电压互感器和电流互感器结构特点、工作原理及使用注意事项。 （2）了解变压器的种类和用途，了解变压器的空载运行的物理过程，了解变压器负载运 行的物理过程，了解变压器空载试验和负载实训的目的，了解标幺值的概念及应用计算。了解三相组式和心式变压器的磁路特点。了解自耦变压器的用途、结构特点、工作原理及优缺点了解电压互感器和电流互感器的用途了解电焊变压器的用途、结构特点、工作原理及使用常识。 （3）理解理解变压器各额定值的含义。理解变压器空载运行时的基本方程式﹑等值电路及相量图。理解变压器磁动势平衡方程式，理解变压器负载运行时的基本方程式等值电路及相量图。理解三相变压器并联运行的意义， （1）项目1：单相变压器 内容：空载实训、短路实训、负载实训 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：测定单相变压器的变比、参数、运行特性 （2）项目2：三相变压器 内容：空载实训、短路实训、负载实训 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：测定三相变压器的22 变比、参数、运 行特性 （3）项目3：三相变压器的并联运行 内容：两台三相变压器空载并联运行、阻抗电压相等或不相等的两台三相变压器并联运行 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：学习变压器并联方法及阻抗电压对负载分配的影响 8 其它用途的变压器 - 4 - 《电机与拖动》课程标准

模块四：交流电机的绕组、电动势和磁动势 （1）掌握三相交流绕组的类别及常用三相绕组的连接规律和特点。掌握交流电机绕组的感应电势计算 （2）了解交流电机绕组的构成原则及其基本知识。了解短距系数、分布系数. 及绕组系数的物理意义，了解改善感应电动势波形的基本方法。了解单相绕组磁动势性质 （3）理解交流电机绕组的感应电势公式。理解三相绕组磁动势性质及特 1 交流电机的绕组 交流电机绕组的感2 应电动势 交流电机绕组的磁动势 6 3 模块五：异步电动机 三相异步电动机的1 工作原理和基本结构 三相异步电动机的空载运行 （1）掌握鼠笼式和绕线式异步电动机的基本构造及主要结构部件的作用。掌握三相异步电动机的基本工作原理。掌握异步电动机功率、转矩计算。 （2）理解异步电动机铭牌额定值的含义，理解异步电动机空载运行时的基本方程式、等值电路，理解转差率对转子回路各物理量的影响，理解异步电动机负载运行时的基本方程式，等值电路。理解异步电动机负载运行时的功率，转矩平衡关系。理解电磁转矩表达式及其物理意义。 （3）理解交流电机绕组的感应电势公式。理解三相绕组磁动势性质及特 2 三相异步电动机的3 负载运行 三相异步电动机的电磁转矩 三相异步电动机的工作特性 4 项目1：三相异步电动机的工作特性 内容：空载实训、短路实训、负载实训 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：测取参数和工作特性 12 5 模块六：三相异步电动机的电力拖动 三相异步电动机的1 机械特性 2 3 4 5 三相异步电动机的起动概述 鼠笼式异步电动机的起动 绕线式异步电动机的起动 深槽式和双鼠笼式异步电动机 （1）掌握三相异步电动机的转矩特性及机械特性，三相异步电动机的人为机械特性，掌握鼠笼式异步电动机常用起动方法、起动性能及适用范围。熟悉异步电动机正、反转控制接线，掌握异步电动机的制动方法，制动原理及应用。掌握单相异步电动机的基本结构和工作原理。 （2）了解异步电动机的起动概念了解其常用起动方法。了解深槽式和双鼠笼式异步电动机的结构特点和工作原理，- 5 -

（1）项目1：三相异步电动机的起动和调速 内容：各种起动、调速 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：掌握三相异步电动机的起动和调速方法 2）项目2：双速异步电动机 内容：测二极电机、四极电机工作特性 18 《电机与拖动》课程标准

了解异步电动机常用调速方法的特点6 异步电动机的调速 及其适用范围。了解电磁调速异步电动机结构特点和工作原理。了解单相异步异步电动机的反转电动机的起动、反转和调速方法。 7 与制动 （3）理解对异步电动机起动性能的要求，绕线式异步电动机改善起动性能的8 单相异步电动机 原理 模块七：同步电机 同步电机的基本工1 作原理和结构 2 同步发电机 （1）掌握同步电动机有功功率和无功功率的调节，掌握同步电动机的起动方式。 （2）了解同步发电机和同步电动机的基本工作原理、结构特点、分类。了解同步发电机的基本方程式及功角特性，了解同步调相机的用途。 （3）理解同步电动机基本方程式及功角特性，理解同步发电机并列运行条件及有功功率和无功功率的调节。理解同步电动机调相运行特点。 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：理解变极调速原理 3 同步电动机 同步电动机调相运4 行及同步调相机 项目1：三相同步电动机 内容：三相同步电动机异步起动、工作特性实训 要求：熟悉实训操作、学会分析实训现象及数据 目的：掌握异步起动方法、测工作特性 12 模块八：电力拖动系统中电动机的选择 电动机选择的一般概念 （1）掌握连续工作制电动机额定功率的选择、短时工作制电动机额定功率的选择、断续周期工作制电动机额定功率的选择 （2）了解电动机选择的一般概念，电动机发热及冷却，电动机的工作制。了 解连续工作制电动机额定功率的选择，了解短时工作制电动机额定功率的选择，了解断续周期工作制电动机额定功率的选择，了解电动机类型、额定电压、额定转速的选择 1 2 电动机发热及冷却 3 电动机的工作制 连续工作制电动机额定功率的选择 短时工作制电动机额定功率的选择 4 2 5 断续周期工作制电6 动机额定功率的选择 电动机类型、额定7 电压、额定转速的选择

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第四部分：实施建议

一、教材编写与使用建议

（1）必须依据本课程标准编写教材，教材应充分体现行动导向与教学做合一的理念，突出项目驱动与任务引领的设计思想。

（2）按完成工作项目的需要组织教材内容。课程内容突出对学生职业能力的训练，融合相关职业资格标准对知识、技能和态度的要求。

（3）“项目”最好是依托“工学结合”取材于来自企业的真实工作任务，也可以是结合实际的模拟工作任务。

（4）教材应图文并茂，表述必须精炼、准确、科学。

（5）教材内容应体现先进性、通用性、实用性，要将课程所涉及到的新技术、新工艺、新设备及时纳入教材，使教材更贴近本专业的发展和实际需要。

（6）教材中活动内容的设计要具体，并具有可操作性。 二、教学建议

（1）本课程是一门应用性很强的专业核心课程，比较适合采用项目化教学，教学团队成员要认真开发项目化教材和提供相关的学习材料。

（2）教学中除理论教学外，可以多使用实训室、多媒体、实物参观、讨论、室外教学等。提高学生对知识的理解及掌握。

（3）教学中坚持突出教师主导、学生主体地位，坚持理论与实践相结合， （4）教学过程中教师应积极引导学生发散思维、沟通交流、综合运用知识、团结协作、科学创新等，在提高学生岗位适应能力和就业竞争能力的同时，提升职业素养，提高职业道德。 三、教学评价 （一）对学生的评价

改革传统的学生评价手段和方法，不仅考核学生的专业能力，还应关注学生社会能力和方法能力的培养。采用课程综合考核评价体系，制定科学合理的评价标准，遵循的原则是：

1、重视发展创新，淡化甄别与选拔，实现评价功能的转化； 2、突出综合评价，关注个体差异，实现评价指标的多元化； 3、增大质性评价，定性与定量相结合。实现评价方法的多样化；

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4、倡导学生参与，自评与他评相结合，实现评价主体的多元化； 5、科学分配权重，规避主观臆断，实现评价结果的合理化； 6、把握指标体系，外显评价标准，实现评价操作简约化；

7、注重过程考核，形成性评价与终结性评价相结合，实现评价重心的转移。 (二)对教师的评价

按照学校相关规定进行。 (三)对课程体系的评价

按照《行动导向的项目化课程建设工作条例》进行评价。 四、课程资源的开发与利用

（1）本课程的教学应该建设由文字教材、CAI课件和课程网站等多种媒体教学为一体的教学资源库。教学资源库应与行业企业人员一道共同开发。

（2）注重幻灯片、投影片、教学仪器、多媒体仿真软件等常用课程资源和现代化网络教学资源的开发和利用，同时，建议加强常用课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校多媒体资源共享，提高课程资源利用效率。

（3）积极开发和利用网络课程资源，定期维护和管理，及时更新其内容。充分利用诸如中国知网、电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网络信息资源，使教学从单一媒体向多种媒体转变；教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；学生单独学习向合作学习转变。同时应积极创造条件搭建远程教学平台，扩大课程资源的交互空间，不断推进教学资源的共建共享。

制订人：夏继红 审核人：肖洪流

制订日期：2011年5月

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