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1、《控制電機》課程教學(xué)大綱
Control Electrie Motor
課程負(fù)責(zé)人: 執(zhí)筆人: 編寫日期:
一、 課程基本信息
1. 課程編號:L08036
2?學(xué)分:2學(xué)分
3. 學(xué)時:32 (理論24,實驗8)
4. 適用專業(yè):自動化、電氣工程及其自動化
二、 課程教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力
本課程是為電氣工程及其自動化、自動化等專業(yè)的本科生開設(shè)的專業(yè)選修課,本課程教 學(xué)內(nèi)容為學(xué)生以后從事相關(guān)專業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。
本課程的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握主要控制電機(旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機、伺服電動機、 步進(jìn)電動機等)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運行特性;了解一些新型控制電機(直線電動
2、機、 超聲波電動機等)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理;了解新結(jié)構(gòu)、新原理控制電機的發(fā)展趨勢。
本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生在學(xué)習(xí)了電機與拖動、電力電子技術(shù)等專業(yè)課程基礎(chǔ)上,掌 握主要類別控制電機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運行特性,以及與機電一體化控制電機有關(guān)的 驅(qū)動控制技術(shù),為今后的工作實踐準(zhǔn)備必要的專業(yè)基礎(chǔ)知識。
三、 課程教學(xué)內(nèi)容與基本要求
(一)緒論(1課時)
主要內(nèi)容:控制電機的基礎(chǔ)知識,基本概念
基本要求
(1) 了解控制電機的國內(nèi)外發(fā)展概況;
(2) 熟悉控制電機的基本用途和分類;
(3) 掌握控制電機的主要特點
(二) 伺服電動機(5課時)
主要內(nèi)容:直流伺服電動機;交流伺服電
3、動機。
1. 基本要求
(1) 熟悉直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)和控制方式;掌握其機械和調(diào)節(jié)特性;
(2) 熟悉交流伺服電動機的磁動勢及其工作原理,理解“自轉(zhuǎn)”的含義及消除方法,掌 握其特性和控制方法。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué)5學(xué)時,其中,直流伺服電動機(2學(xué)時);交流伺服電動機(3學(xué)時)。
(三) 自整角機(4課時)
主要內(nèi)容:自整角機
1. 基本要求
(1)了解自整角機的類型和用途、基本機構(gòu);
(2)熟悉和掌握自整角機的工作原理、運行方法;
(3)了解自整角機的選用和技術(shù)數(shù)據(jù)。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué) 4 學(xué)時。
(四)測速發(fā)電機(4課時)
主要內(nèi)容:直流測速發(fā)電
4、機,交流測速發(fā)電機
1. 基本要求
(1)了解直流發(fā)電機的原理和結(jié)構(gòu);掌握直流測速發(fā)電機的特性及應(yīng)用、熟悉和掌握正 余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理、應(yīng)用;
(2)了解交流異步測速發(fā)電機結(jié)構(gòu)和工作原理;特性和主要技術(shù)指標(biāo);了解異步測速發(fā) 電機的使用。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué) 4 學(xué)時。
(五)旋轉(zhuǎn)變壓器(2課時)
主要內(nèi)容:旋轉(zhuǎn)變壓器
1. 基本要求
(1)了解旋轉(zhuǎn)變壓器的類型和用途、結(jié)構(gòu)特點、工作原理;
(2)熟悉和掌握正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理、應(yīng)用;
(3)了解各種不同結(jié)構(gòu)的變壓器。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué) 2 學(xué)時。
(六)無刷直流電動機(4 課時)
(1)了
5、解無刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu)、工作原理;
(2)了解無刷直流電動機的運行特性、電樞反應(yīng);
(3)了解改變無刷直流電動機轉(zhuǎn)向方法。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué) 4學(xué)時。
(七)步進(jìn)電動機(4 課時)
(1)了解反應(yīng)式步進(jìn)電動機的工作原理和基本特點;
(2)熟悉步進(jìn)電動機的矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩;
(3)掌握步進(jìn)電動機的單步運行狀態(tài)、連續(xù)脈沖運行和動特性、熟悉電源及分配方式 對電機性能的影響;
(4)了解其他類型的步進(jìn)電動機。
2. 學(xué)時分配
課堂教學(xué) 4學(xué)時。
四、實驗內(nèi)容和要求
序 號
實驗編號
實驗項目名稱
實驗內(nèi)容提要
實驗 類型
選擇 類型
上機 學(xué)時
實
6、驗 學(xué)時
1
力矩式自整角機 實驗
通過實驗測定力矩式自整角 機的主要技術(shù)參數(shù)。
驗證
必做
2
2
控制式自整角機 實驗定
通過實驗測定控制式自整角 機的主要技術(shù)參數(shù)。
驗證
必做
2
3
交流伺服電動機
掌握直流伺服電動機機械特 性及調(diào)節(jié)特性的測量方法
驗證
必做
2
4
步進(jìn)電動機實驗
步進(jìn)電動機基本特性的測 定。
驗證
必做
2
五、課程的考核
課程考核由平時作業(yè)及聽課情況、實驗成績和期末考試成績3 部分組成,分別占課程總 成績的 0~20%、0~20%和 60~100%。期末考試為閉卷或開卷考試,
7、考試范圍和要求應(yīng)符合 本教學(xué)大綱對各章教學(xué)內(nèi)容的基本要求。
六、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工
本課程的前修課程是《電機學(xué)》、《電機拖動基礎(chǔ)》、《電力電子技術(shù)》等。這幾門前修課 程將為本課程的學(xué)習(xí)建立必要的分析電機所需知識的基礎(chǔ)。控制電機已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)自動 化系統(tǒng),現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代軍事裝備中必不可少的重要元件。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng) 掌握控制電機的基本知識、基本理論,以及分析電機控制的基本方法,為學(xué)生畢業(yè)后從事專 業(yè)工作打下必要的基礎(chǔ)。
七、教材及教學(xué)參考書
建議教材:
《控制電機》(第一版),李光友編著,機械工業(yè)出版社,2009年
建議參考書:
(1)孫建忠,《特種電機及其控制》,中國水利水電出版社,2005年
(2)劉錦波,《電機與拖動》,清華大學(xué)出版社,2006年