《控制電機(jī)》課程大綱

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1、《控制電機(jī)》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(hào)：L08036 2?學(xué)分：2學(xué)分 3. 學(xué)時(shí)：32 （理論24，實(shí)驗(yàn)8） 4. 適用專業(yè)：自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)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(dòng)化、自動(dòng)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(jī)（旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機(jī)、伺服電動(dòng)機(jī)、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等）的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行特性；了解一些新型控制電機(jī)（直線電動(dòng)

2、機(jī)、 超聲波電動(dòng)機(jī)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(jī)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(jī)與拖動(dòng)、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(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行特性，以及與機(jī)電一體化控制電機(jī)有關(guān)的 驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，為今后的工作實(shí)踐準(zhǔn)備必要的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。 三、 課程教學(xué)內(nèi)容與基本要求 （一）緒論（1課時(shí)） 主要內(nèi)容：控制電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，基本概念 基本要求 （1） 了解控制電機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展概況； （2） 熟悉控制電機(jī)的基本用途和分類； （3） 掌握控制電機(jī)的主要特點(diǎn) （二） 伺服電動(dòng)機(jī)（5課時(shí)） 主要內(nèi)容：直流伺服電動(dòng)機(jī)；交流伺服電

3、動(dòng)機(jī)。 1. 基本要求 （1） 熟悉直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制方式；掌握其機(jī)械和調(diào)節(jié)特性； （2） 熟悉交流伺服電動(dòng)機(jī)的磁動(dòng)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(shí)分配 課堂教學(xué)5學(xué)時(shí)，其中，直流伺服電動(dòng)機(jī)（2學(xué)時(shí)）；交流伺服電動(dòng)機(jī)（3學(xué)時(shí)）。 （三） 自整角機(jī)（4課時(shí)） 主要內(nèi)容：自整角機(jī) 1. 基本要求 （1）了解自整角機(jī)的類型和用途、基本機(jī)構(gòu)； （2）熟悉和掌握自整角機(jī)的工作原理、運(yùn)行方法； （3）了解自整角機(jī)的選用和技術(shù)數(shù)據(jù)。 2. 學(xué)時(shí)分配 課堂教學(xué) 4 學(xué)時(shí)。 （四）測速發(fā)電機(jī)（4課時(shí)） 主要內(nèi)容：直流測速發(fā)電

4、機(jī)，交流測速發(fā)電機(jī) 1. 基本要求 （1）了解直流發(fā)電機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)；掌握直流測速發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)的使用。 2. 學(xué)時(shí)分配 課堂教學(xué) 4 學(xué)時(shí)。 （五）旋轉(zhuǎn)變壓器（2課時(shí)） 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(diǎn)、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(shí)分配 課堂教學(xué) 2 學(xué)時(shí)。 （六）無刷直流電動(dòng)機(jī)（4 課時(shí)） （1）了

5、解無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理； （2）了解無刷直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性、電樞反應(yīng)； （3）了解改變無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向方法。 2. 學(xué)時(shí)分配 課堂教學(xué) 4學(xué)時(shí)。 （七）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（4 課時(shí)） （1）了解反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理和基本特點(diǎn)； （2）熟悉步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的矩角特性和靜態(tài)轉(zhuǎn)矩； （3）掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單步運(yùn)行狀態(tài)、連續(xù)脈沖運(yùn)行和動(dòng)特性、熟悉電源及分配方式 對電機(jī)性能的影響； （4）了解其他類型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 2. 學(xué)時(shí)分配 課堂教學(xué) 4學(xué)時(shí)。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求 序 號(hào) 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要 實(shí)驗(yàn) 類型 選擇 類型 上機(jī) 學(xué)時(shí) 實(shí)

6、驗(yàn) 學(xué)時(shí) 1 力矩式自整角機(jī) 實(shí)驗(yàn) 通過實(shí)驗(yàn)測定力矩式自整角 機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 驗(yàn)證 必做 2 2 控制式自整角機(jī) 實(shí)驗(yàn)定 通過實(shí)驗(yàn)測定控制式自整角 機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。 驗(yàn)證 必做 2 3 交流伺服電動(dòng)機(jī) 掌握直流伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)械特 性及調(diào)節(jié)特性的測量方法 驗(yàn)證 必做 2 4 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)基本特性的測 定。 驗(yàn)證 必做 2 五、課程的考核 課程考核由平時(shí)作業(yè)及聽課情況、實(shí)驗(yàn)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(jī)學(xué)》、《電機(jī)拖動(dòng)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(jī)所需知識(shí)的基礎(chǔ)?？刂齐姍C(jī)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng) 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(jī)的基本知識(shí)、基本理論，以及分析電機(jī)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(jī)》（第一版），李光友編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2009年 建議參考書： （1）孫建忠，《特種電機(jī)及其控制》，中國水利水電出版社，2005年 （2）劉錦波，《電機(jī)與拖動(dòng)》，清華大學(xué)出版社，2006年