一、课程性质和目的

电机拖动与控制是矿山机电专业的学科专业基础课，由电机学、电力拖动、基本电气控制三部分内容综合而成，是一门兼有基础理论和专业实践性的课程。本课程与自动控制系统、矿山供电等课程有密切的关系。通过该课程的学习，使学生了解电机及拖动控制系统发展应用情况、理解电机、电力拖动与控制的基本理论知识，掌握电机及拖动控制系统的基本实验方法和技能，培养学生具有初步的工程意识和分析、解决工程实际问题的能力，为学习后续课程打下坚实的知识基础。

二、课程的基本要求

通过自学、面授、作业、实验等各个教学环节的实施，要达到以下基本要求：

熟悉电力拖动控制系统的基础知识；掌握直流电机、变压器、三相异步电动机的结构、原理、电磁能量关系、分析计算方法及其各特性等；了解常用控制电机、特殊变压器、其他交直电动机的结构、性能、用途和特点等知识；掌握交直流电动机起动、制动、调速的原理和控制电路；掌握典型生产机械的电气控制线路原理和分析方法；具有对一般电机、电器及电气控制系统的维护、选择、设计及故障排除能力。

 

三、课程内容与要求

第一章  电力拖动系统的基础（6学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解电力拖动控制系统基本概念，熟悉常用低电压电器的原理、结构、用途，掌握电力拖动系统的运动方程式、典型机械的转矩特性及基本电气控制环节。

2、课程内容

（1）电力拖动系统的概述

（2）机械负载的转矩特性

（3）基本电气控制元件

（4）基本电气控制环节

（5）常用低压电器结构和原理

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：系统组成、基本电气控制元件                         

（2）领会：运动方程式、负载转矩特性曲线

（3）综合应用：基本电气控制环节

．第二章  直流电动机及其拖动控制（16学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解直流电机的基本结构、原理及分类，熟悉直流电枢绕组的基本形式及改善换向的方法；掌握直流电机中电磁关系、各特性及分析计算方法；掌握直流电动机的起动、制动、调速原理方法及控制电路；了解直流发电机、串励电动机、无刷直流电动机的基本知识及直流电机故障分析与维护

2、课程内容

(１）直流电机的概述　　　　　　　          

(２)直流电动机的电枢绕组　　　　　　　　　

(３)直流电动机的磁场分布与换向         

(４) 直流电动机　　　　　　　　　　

(５)直流电动机的机械特性               

(６) 直流发电机简介             　

(７)直流电动机的起动                   

(８)直流电动机的制动          　　　　　

(９)直流电动机的调速

（10）串励电动机拖动与控制

（11无刷直流电动机简介

（12直流电机故障分析与维护　　　　　　　    　

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：基本结构、原理和分类，电枢绕组的基本形式，磁场分布与换向等

（2）领会：直流电机的电磁关系、工作特性、机械特性，直流电动机的起动，制动和调速原理方法及有关分析计算等

（3）综合应用：以机械特性曲线为主要工具对各种典型运行状态进行定性和基本定量的分析计算，直流电动机正确使用和维护

 

第三章  变压器（ 6学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解电力变压器的常用特殊变压器的用途及特点；掌握电力变压器的工作原理、电磁关系、方程式、运行特性、组别等；熟悉参数测定等分析计算方法。

2、课程内容

（１）变压器概述　　　　　　

（２）变压器的空载运行　

（３）变压器的有载运行　

（４）变压器的参数测定　　　

（５）变压器的运行特性　　　　　　

（６）三相变压器

（７）特殊变压器简介　　　　

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：电力变压器、特殊变压器的用途及特点，变压器原理、特性、组别等概念

（2）领会：电力变压器等值电路、相量图、运行特性和参数测定方法

（3）综合应用：电力变压器的分析计算、参数测定等

 

第四章  交流电动机（ 10学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解三相异步、同步、单相异步电动机的结构和特点；掌握三相异步电动机的转动原理、电磁关系、等效电路、功率和转矩关系等；熟悉三相异步电动机工作特性、参数测定方法；初步掌握常用小型三相异步电动机故障排除和检修方法。

2、课程内容

（１）三相异步电动机的工作原理和结构         

　　（２）三相异步电动机的定子绕组               

（３）三相异步电动机的电路分析             

（４）三相异步电动机的功率和转矩                                  

（5）三相异步电动机工作特性及参数测定                    

（6）三相异步电动机故障分析与维护                  

（7）单相异步电动机                         

（8）三相同步电动机                         

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：三相、同步、单相异步电动机的结构和特点等

（2）领会：原理、电磁关系、等效电路、功率和转矩关系等

（3）综合应用：工作特性、参数测定方法、故障排除和检修方法

 

第五章  三相异步电动机的拖动与控制（ 12学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，掌握三相异步电动机的机械特性方程实用形式和特性曲线，理解起动、制动、调速原理方法及控制电路；了解三相异步电动机的软起动、串级调速、闭环控制等基本知识。

2、课程内容

（１）三相异步电动机的机械特性

　　（２）三相笼型异步电动机的起动与控制

（３）三相绕线转子异步电动机的起动与控制

（４）三相异步电动机的调速与控制

（５）三相异步电动机的制动与控制                       

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：三相异步电动机的起动、制动、调速原理方法等

（2）领会：三相异步电动机的机械特性方程实用形式、特性曲线，三相异步电动机起动、制动、调速原理方法及控制电路实现等

（3）综合应用：起动、制动、调速的控制电路及有关运行状态的分析等

 

第六章  控制电机（6 学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解伺服电动机、测速发电机、自整角机、步进电动机、直线电机的用途、结构、分类等；掌握各种控制电机的工作原理、工作特性及使用方法。

2、课程内容

（１）伺服电动机

（２）测速发电机

（３）步进电动机

（４）直线电机

（5）自整角机

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：伺服电动机、测速发电机、自整角机、步进电动机、直线电机的用途、结构、分类等

（2）领会：各种控制电机的工作原理、工作特性及使用方法

 

第七章  典型生产机械电气控制线路分析（10 学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解普通机车床和起重机械的组成，掌握工厂常用机械设备的电控线路原理及分析方法。具备较好的读图能力和电控线路故障检修排除能力。

2、课程内容

（１）电气控制线路系统图的类型及有关规定                        

（２）电气控制线路分析基础

（３）普通车床的电气控制线路分析                         

（４）铣床的电气控制线路分析                     

（５）磨床的电液控制分析

（6）起重机械电气控制线路的分析

3、考核知识点和考核要求

（1）识记：系统图的类型及有关规定

（2）领会：电气控制线路基本读图分析方法

（3）综合应用：车床、铣床、磨床和起重机械电控线路分析

 

第八章  电气控制系统的设计（ 4学时）

1、学习目的和要求

通过本章学习，了解电控线路设计的一般原则和基本内容，理解电力拖动方案的确定和电动机选择，掌握电气控制线路设计的方法和步骤，了解电气控制设备的工艺设计。

2、课程内容

（1）电气控制线路设计的一般原则和基本内容

（2）电力拖动方案的确定和电动机选择

（3）电气控制原理线路设计的方法和步骤

（4）电气控制设备的工艺设计

3、考核知识点和考核要求

（1）识记: 设计的原则和基本内容、工艺设计要求

（2）领会：电力拖动方案选择、电控制原理线路设计方法和步骤

（3）综合应用：电气控制原理线路设计实例