电机拖动实验

电机拖动实验（精选十篇）

电机拖动实验 篇1

1 实验平台的介绍

目前我校使用的实验平台是上海宝徕科技开发有限公司生产的电机拖动实训装置。该装置采用模块化的组装形式, 包括直流电动机、三相异步电动机、接触器模块、热继电器模块、时间继电器模块、按钮开关模块等等, 各模块可根据实验需要进行随意组合, 提高了实验的灵活性和功能扩展性。

2 实验设计举例

以三相异步交流电机的Y-△起动部分知识为例, 体现实验平台在《电机及电力拖动》课程学习中的应用。

2.1 知识准备

电机起动时, 因转子感应电动势大, 使得起动电流大;由于起动电流大, 定子漏阻抗压降大, 使定子感应电动势减小, 起动转矩不大。而实际运行中, 对电动机的起动性能要求是起动电流小, 起动转矩大。为了解决这一矛盾, 需要采取相应措施加以改进, Y-△起动能使得起动电流降为直接起动的1/3。

此处知识点若只公式分析和画电路图给学生, 则学生理解起来必定不深刻和透彻, 而采用实验验证的方法, 效果会明显改善。

2.2 实验验证

电机及其控制电路的硬件连接如图1所示。

系统采用时间继电器, 将正常工作接法为△的电动机, 在起动时改为Y形接法, 电机正常起动后, 再切换为三角形连接。

线路的动作过程如图2:

在实验的操作中, 学生自己动手连接电路, 可对电动机的使用进一步增强理解, 在电路运行中, 通过观察时间继电器、接触器、转速表等运行状态, 理解如何进行Y-△连接的转换及速度的变化情况, 从而达到形象、深刻理解Y-△起动的目的。

3 结语

通过对实验任务的完成, 可以使学生对电机及电机拖动的运行及控制都有比较深刻具体的掌握, 有效的增强学习者的实践动手能力, 为今后的工程设计打下一定的基础。

参考文献

[1]邹君.电机与拖动[M].北京:中国电力出版社.2011.

[2]孙绍林.《电机及电力拖动》教学方法之探究[J].科技教育创新, 2011, 17:184.

电机拖动实验 篇2

课程设计名称 ：电机与电力拖动综合实验 课程设计编号 ：03050512 课程设计学分 ：1 课程设计周 ：1周

授课单位 ：信息与通信工程学院电气工程系 指导方式 ：集中指导,分散答疑

课程设计适用专业： 自动化专业、电气工程及其自动化 服务课程名称 ：电机与电力拖动基础 服务课程编号 ：02050503 服务课程讲课学时 ：56 服务课程学分 ：3.5 课程设计教材及主要参考资料：电机与电力拖动基础、电机学

一、课程设计教学目的及基本要求： 1.本课程设计是为了培养学生的动手能力，对学生的综合运用所学知识进行分析研究和设计也有较高要求，同时也能培养和锻炼学生的动手能力。2.应掌握直流电机、交流电机和变压器的基本结构、工作原理、分析计算、运行性能、实验方法以及在电力拖动系统中选择电机的原理和方法，了解电机和电力拖动系统今后的发展方向。考虑到这是一门实践性很强的课程，因此将本课程的实验单列，为学习《自动控制系统》等课程准备必要的基础知识和打下坚实的基础。

二、课程设计的内容及安排

本设计的内容涉及到自动控制原理、电力电子技术、电机与电力拖动基础、自动控制系统等课程的内容。具体的内容包括以下几个方面

1.了解直流电机的电枢绕组和直流电机的磁场。掌握直流电机的基本运行原理和直流电机的基本结构。

2.理解他励直流电动机的启动过程，熟练掌握他励直流电动机启动过程的计算方法，特别是串电阻启动过程的计算方法；理解他励直流电动机的几种制动过程，熟练掌握他励直流电动机几种制动过程的计算方法，以及能量传递过程；熟练掌握他励直流电动机四象限运行的情况。

3.了解变压器的分类、基本结构、额定值；理解变压器的空载运行、变压器的负载运行；掌握变压器的等效电路；变压器的参数测定、标幺值、变压器的运行特性；理解三相变压器和三相变压器的不对称运行；掌握变压器的瞬变过程分析；了解特殊变压器.统的设计。

4.了解异步电动机的电枢绕组和磁场。掌握异步电动机的基本运行原理和异步电动机的基本结构。

5.理解异步电动机的启动过程，熟练掌握异步电动机启动过程的计算方法，特别是串频敏变阻器启动过程的计算方法；理解异步电动机的几种制动过程，熟练掌握异步电动机几种制动过程的计算方法，以及能量传递过程；熟练掌握异步电动机四象限运行的情况。

6.理解同步电动机的启动过程，熟练掌握同步电动机启动过程的计算方法，特别是牵入同步启动过程的计算方法；理解同步电动机的几种制动过程，熟练掌握同步电动机几种制动过程的计算方法，以及能量传递过程。实验项目 1.2.3.4.5.6.直流电机的基本原理与结构 他励直流电动机的电力拖动 变压器 异步电动机

异步电动机的电力拖动 同步电动机及其电力拖动

三、课程设计的考核方法及成绩评定

本课程设计采用书面与口试结合的考试方法：即首先由学生提供书面的设计说明书，在详细阅读完学生的设计说明书后，由指导教师组织学生进行答辩，就设计说明书中的各项内容进行询问。最后根据学生提交的设计说明书以及在学生在答辩中的问答情况最后综合评定学生的设计成绩。

四、课程设计的时间安排

电机拖动实验 篇3

摘要：针对高速磁悬浮电机拖动系统中转子本身的不平衡振动和由于不对中导致旋转时产生二倍转频振动，提出一种基于FIR滤波器的自适应前馈控制方法，把转子之间的扰动看成是不同频率的扰动，对两轴建立数学模型，将自适应滤波器的输出作为补偿信号与扰动相抵消.通过广义根轨迹分析了加入了前馈控制后对磁轴承控制系统稳定性的影响，并分析了在不同步长不同阶数下自适应前馈控制器的性能.仿真结果表明，该方法能有效地抑电动机转子轴的基频和二倍频振动，在电机对拖实验中，当转速为10000r/min时，转子基频和二倍频振动增益分别减小12.ldB和19dB，位移跳动量降低了67.56%.

关键词：磁悬浮电机；不对中；FxLMS算法；多频率振动

DOI：10.15938/j.jhust.2015.02.006

中图分类号：TP273

文献标志码：A

文章编号：1007-2683（2015）02-0028-07

0 引 言

主动磁轴承（active magnetic bearings，AMB）因其无接触、无摩擦、无需润滑、长寿命和主动可控的优点，得到了越来越多的研究和应用.随着磁悬浮技术的日益成熟，磁悬浮电机被广泛应用到诸如磁悬浮鼓风机、磁悬浮压缩机等高速旋转机械装备领域.在旋转机械中，振动是广泛存在的，多频率振动多以倍频谐波或者独立无关形式存在.在一个测试电机性能的高速磁悬浮电机对拖系统中，两台电机分别作为主动和被动部件，转子由联轴器联接来传递扭矩，由于安装、制造和起浮的误差，两个电机的转子不能理想对中.在电机高速旋转时，转子不对巾会增大转子由于不平衡振动产生的转速同频振动，并且产生转速的二倍频振动，可以将转子二倍频比例值作为含有不对中故障转子严重程度的一个判断依据.由转子不对中引起的振动会增大控制电流和功耗，影响电机稳定性，不加以主动控制，严重的会使得转子碰到保护轴承，从而造成转子损坏，

基于FIR滤波器的白适应FxLMS算法由于结构简单，算法本身只有乘加运算，易于与标准DSP硬件匹配，系统存在建模误差时鲁棒性强等特点，已经广泛地应用与振动的主动控制和噪声的消除.魏彤等将FxLMS应用于控制力矩陀螺的精确前馈控制中，仿真证明可以抑制由于框架位移引起的振动，梁青等对FxLMS算法进行改进，在具有带通滤波器的系统上，在求出滤波器的输出的基础上，反解出电流值加入磁悬浮隔振器中，试验证明对隔振器中7Hz到15Hz的振动很有效果.ZENGER等证明了在控制系统中增加FxLMS算法的前馈通道的数量可以抑制多个不同频率的振动，但只有仿真缺乏实验验证.JIANG等利用频域分块LMS算法计算FIR滤波器权值，对多频率振动的抑制可以实现算法复杂度的不增加，但算法本身较复杂，不利于工程应用.上述这些文献里，着重描述了FxLMS算法的应用，欠缺对加入算法后对系统稳定性的影响，以及FIR滤波器长度和LMS算法步长等参数变化时不同控制效果的分析，

本文通过对FxLMS算法本身参数取值进行分析，并选择理想的参数，应用于磁悬浮电机的对拖试验平台.

1 对拖系统磁轴承转子模型

磁悬浮电机对拖系统的每个转子的径向由两个磁轴承支持，转子由柔性联轴器联接，当存在不对巾时，其相对位置示意图如图1所示，将其抽象为图2所示的力矩模型.

主动轴与被动轴之间的不对中夹角为.将被动轴投影到x-y平面后，投影轴与x轴的夹角为，电机的转矩T经过柔性联轴器传递到转子之后可以分解为两部分T2和T3：式中：T2为转矩；T3为垂直与转子方向的力矩.可以进一步分解为沿X轴和y轴的两个力矩：

Tx=Tsinacosp，Ty=Tsinasiβ.

（3）

根据欧拉运动方程，Tx、Ty、Tz还可以分别表示为：式中：ω为转子的角速度；Ti为转子绕轴i的转动惯量，i=X，y，z.由于转子仅有绕z轴的转动，所以上式可以简化为

Tcosa= /R8n，

（7）式中：IR为转子的极转动惯量；εR为转子的角加速度，对于具有夹角α的对拖系统，其角速度满足以下关系： 式中：ω为被动轴的角速度；ω为主动轴的角速度；θ为主动轴的转角，式（8）可以展开为：式中，n=1.2. 3…其中，A，B、C、D均为只与α有关的常数，当夹角α不变时，其值也可以视为不变.将式（10）带人式，并令θ=ΩT，可以得到输入转矩：可以看出，x、y方向上的转矩频率都为转速的2n倍关系，故角度不对中产生2n倍转频的振动.

2 自适应前馈算法

3 稳定性分析

本文采用前馈控制器对磁轴承控制系统进行补偿，其改变r原控制系统的前向通道，因此有必要对新的磁轴承控制系统的稳定性进行分析，单个的自适应滤波器输出Y（z）和单个频率误差E（z）之间的关系为：式中：函可以取-90°<φ<90°，一般的，可以取A=l.在原系统为稳定的基础上，加入前馈控制的主动控制系统的主导根轨迹图如下所示，仿真时转速设为0-500Hz，每次增加5Hz.图5（a）、（b）中，FxLMS滤波器的阶数为32，步长d分别为0.0001和-0.000I.从图5（a）中可以看出，在低速时，系统极点息都存虚轴左侧，说明系统稳定，而转速达到200Hz以L的时候，系统就出现了不稳定极点，而图5（b）中，在低速时，系统的根轨迹在虚轴右侧，在转速为250Hz时到达虚轴左边，为了解决磁轴承系统到达高速不稳定的问题，在图5（c）为根轨迹的系统中，将（a）、（1））两图的取值结合，在振动频率为0-200Hz的时候取“为正值，200-250Hz时，取“为0.250-500Hz.时取为负值，系统的根全部位于左半平面，则在整个频率范围系统是稳定的.

4 算法仿真和性能分析

电机拖动实验装置常见故障维修 篇4

概括起来,最容易出现问题的是三相可调电阻、电枢调节电阻、励磁调节电阻、功率因素表和转速表。下面对这几种部件的常见故障及其维护逐一进行详细讨论。

1 三相可调电阻

三相可调电阻由2个重叠的绕线式滑线变阻器装配在一起,每个变阻器有3个接线端子接到挂箱的面板上,供学生实验时进行接线。在正极接线端子与滑动触头之间串联有一个保险管。保险管的规格(额定电流)随变阻器最大阻值而变化。0~900欧姆的可调电阻对应于0.5A的保险管,0~90欧姆的可调电阻对应于1.5A的保险管。

通常三相可调电阻发生故障主要有以下几种情况:

(1)由于电流过大,保险管熔断,此时只要更换保险管即可。

(2)由于电流过大或者由于天气寒冷,导致3个接线端子的连接线与可调电阻的焊接点脱焊,致使线路断开。此时需要查找相应的脱焊点,重新焊接好。

(3)由于使用时间过久,磨损过度,使得绕线式电阻的电阻丝某一处断开了,也会导致线路断开,不能使用。此时需要使用万用表逐一仔细检查电阻丝的各个部分,找到电阻丝断开的故障点。根据故障情况采取不同的维修方法。可以用焊锡将断开点的2个线头焊接起来,恢复导电;如果比较严重则需要将电阻器整个更换。

(4)滑动触头的定位弹簧松动,导致滑动触头的碳刷不能与电阻丝接触良好。此时需要根据具体情况处理,如果不严重,则可以将弹簧压回去重新固定好。如果严重,无法修复,则需要更换整个可调电阻。

2 电枢调节电阻和励磁调节电阻

另外一个经常发生故障的地方是0~100欧姆电枢调节电阻(对应于1.5A保险管)和0~3000欧姆励磁调节电阻(对应于0.5A保险管)。这两个可调电阻都是单层可调电阻。其结构与上述三相可调电阻类似。因此常见故障也比较相似,主要有以下几种:

(1)由于电流过大,保险管熔断,此时只要更换保险管即可。

(2)由于天气寒冷或者焊点质量不好,导致3个接线端子的连接线与可调电阻的焊接点脱焊,致使线路断开。此时需要查找相应的脱焊点,重新焊接好。

(3)由于使用时间过久,磨损过度,使得绕线式电阻的电阻丝某一处断开了,也会导致线路断开,不能使用。处理方法同三相可调电阻(3)。

(4)滑动触头的定位弹簧松动,导致滑动触头的碳刷不能与电阻丝接触良好。处理方法同三相可调电阻(4)。

(5)由于学生拧动旋钮时过于用力,导致滑动触头和碳刷超出了最大电阻调节范围,碳刷与电阻丝不再接触,导致断路。此时应该将碳刷旋转,使之与电阻丝重新恢复接触,并将限位片重新恢复原位,以使得以后碳刷不再轻易脱轨。同时要告诫学生拧动旋钮时要小心,不要用力过大。

因此,在可调电阻器发生故障时,首先要检查是不是保险管熔断导致的断路,方法是将保险管座拧下来,取出保险管,首先用肉眼观察,一般熔断的保险丝都有一个断头。如果没有发现断头,则需要用万用表检测保险管的电阻值,如果在零欧姆附近,则可以判定保险管是好的,如果不是,则说明有问题,应该更换保险管。如果保险管是好的,则可以断定是内部问题。此时可以将可调电阻部件从设备上拆卸下来,再进行检测。先观察可调电阻器的外观,此时可以发现碳刷脱轨,定位弹簧松脱以及明显的焊点脱焊等问题,再根据情况采取相应的措施。如果没有发现脱焊等明显的问题,则需要用万用表逐一测量可调电阻器导电通路上的各个连接段的电阻值,找到断路点,再进行相应的处理,电阻丝的磨损断开往往是这一阶段的常见故障。

3 功率因素表

此外,功率因素挂箱也是容易出问题的地方,该挂箱有上下两个LED数字表头,可以直接显示被测电路的电压、电流、功率和功率因素数值。其常见故障有两种:

(1)保险管熔断导致表头不能正常工作。此时只需要更换6A的保险管即可。需要注意的是保险管更换后,表头工作有可能不会马上恢复正常,这是因为短路电流太大,导致数字表头的自我保护起作用。因此可能需要重复启动几次以后,功率因素表才会恢复正常。

(2)功率因素表对应的电路板出问题,这种问题往往是在设备电源发生缺相而未被发现,导致功率因素表也随之出现问题。这种故障的判断比较复杂,往往需要与其他工作良好的挂箱进行对比,甚至将其他挂箱里面的电路板安装到有问题的挂箱里面,替代怀疑有问题的电路板,然后进行测试。如果问题挂箱恢复正常,就可以断定是被替换的电路板出了问题,导致功率因素表不能正常工作,处理方法只有一个,那就是更换电路板。

4 DT09加载挂箱与转速表

DT09加载挂箱也是有可能发生故障的地方。常见故障有:

(1)转速L E D表不能正常指示转速值。由于D T09挂箱是通过测功机上的数码光盘来测量电机转速的,因此首先使得挂箱通电,再轻轻转动与测功机相连接的电机轴,看LED表头上是否有转速数值显示,如果有则转速表正常,如果没有,则转速表有问题。学生的一些误操作往往也会导致一些问题,并不一定是转速表本身的问题,因此这一故障确认步骤非常重要。在确认LED表头故障后,要分析故障的原因。由于数码光盘是转速测量的关键部件。因此,我们首先怀疑这个部件有问题。经过与其他工作正常的数码光盘对比,发现故障设备的数码光盘上有一些灰尘,小心地清除灰尘后,重新开机,转速表恢复正常工作,故障排除。

(2)加载旋钮不能正常工作,无法大范围加载。根据设备的加载原理,测功机的加载实际上是通过电位器的阻值调节来控制励磁电流的大小。因此可调电位器至关重要。不能大范围加载,很有可能是加载电位器出了问题。我们将怀疑有问题的电位器从挂箱上拆卸下来,经检测,发现其3个引脚中有2个引脚之间是开路的。至此,故障原因找到,更换一个新的电位器后,重新开机测试,加载正常,故障排除。

5 三相电源

最严重的故障往往是三相电源的缺相。这类故障原因很多。既有可能是电源输入插座或者插头的问题,也有可能是实验室供电电源的问题。还有可能是设备内部变压器的问题。因此需要用万用表先对外部供电电源进行检测,没有问题再对电源输入插座和插头进行检测,首先直接测量插座4个插孔相互之间的电压值。由于是380V三相四线制供电,因此三相火线相互之间是380V左右,而3个火线插孔各自与地线插孔之间应该是220V左右。如果不是这样,则说明插座有问题;应该拆开插座盖,检查其内部电路。但是要注意拆卸之前必须先切断电源,确保安全。如果插座没有问题,则应该检查插头是否有问题。此时应该将插头从插座拔出,使得线路断开并断电。然后再拆开插头内部,检查是否有线路断开或者接触不良等情况。如果有,则对其进行处理。如果没有,则需要继续追寻设备内部的故障原因。

曾经有一台设备,设备的总电源钥匙开关一拧到开的位置就报警。经过仔细检查实验室电源,正常;再检查插座插头,也正常。只能判断是设备内部的问题。由于厂家并没有提供具体的电路图。因此,我们只好自己通过观察绘制出设备的供电电路草图,以方便维修。

我们首先检查了设备内部的漏电开关,发现电压正常,说明该开关工作正常,然后检查3个变压器,其输出电压也正常。再沿着三相变压器线路继续向下追踪,发现在主电源控制屏上的3个输出端口有2个输出电压不正常:本应是380V,实际却是0伏。怀疑电路有断路问题,从输出端子朝电源输入端逆向搜索检测,最终发现有两相电路的5A保险丝已经熔断。更换保险丝以后,设备工作恢复正常,故障排除。

6 结束语

通过对电机拖动实验装置维护经验的总结,我们发现应该注意以下几个维护原则,方能使得设备能够及时修复,保证正常使用,延长设备的使用寿命。

(1)要与实验带教教师保持畅通的沟通渠道,及时了解最新的设备使用情况,包括故障情况。这方面我们采取的措施是在每个实验室都有一本设备故障保修本。由任课教师填写。

(2)要做到及时维修,及时处理;学生或者教师一旦提出故障问题,应该马上进行处理,能够马上修好的立即维修,不能马上修好的也应该说明情况,并采取措施,尽量不影响学生做实验。

(3)要经常与厂家联系,与厂家配合,能够自己维修的就自己维修,减少厂家的售后服务成本。这样厂家也会主动与学校配合,给予技术咨询和配件方面的支持。

(4)实验室管理人员要有强烈的责任心,切实认识到自己工作的重要性。从而增强工作的主动性。

(5)实验室管理人员要有甘当铺路石的奉献精神,切实为学生着想。当然学校也要主动为实验室管理人员着想,解决他们的后顾之忧,使得他们心情愉快,乐于奉献。

采取以上措施以后,电机拖动实验室的设备工作正常率大大提高了,保证了实验教学的顺利进行,提高了实验教学的质量,得到了师生们的好评。

摘要：介绍了电机拖动实验装置中常见故障的维修,包括三相可调电阻、电枢调节电阻、励磁调节电阻、功率因素表和转速表等,以及它们的处理方法,总结了查找相关故障的正确步骤。

关键词：电机拖动实验装置,故障,维修,步骤

参考文献

[1]胡伟轩,周鑫霞.电工技术[M].湖北:华中理工大学出版社,1997

电机与电力拖动 篇5

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？

电机拖动实验 篇6

关键词：电机与拖动基础理论教学实践教学

1.前言

《电机原理及拖动》是电气自动化类专业的一门理论性很强的专业基础课，内容抽象，知识面广，概念性强，不仅有理论的分析推导，磁场的抽象叙述，是电、磁、力、热等多门学科知识的综合；目的在于使学生掌握常用的交、直流电动机结构与工作原理，起动、反转、调速及制动过程分析与计算方法；变压器的结构与工作原理，电磁关系与等效电路的分析与计算；掌握电力拖动系统的运行特点；电机的选择与维护等知识。

由于该课程内容复杂，知识点多，学生普遍反映比较难学，笔者从事该课程教学几年来，通针对课程特点，通过对课堂教学和实验教学方法的探索和实践，对《电机与拖动基础》课程的教学取得了良好的教学效果。

2.重视基本原理，掌握分析和学习方法

该课程理论性强，涉及的基础理论多，因此在教学过程中要强调基本概念、基本原理，突出相关课程之间的联系，重视实际应用。

从电机结构上看，电机是由电磁部分和机械部分组成，电磁部分主要是电枢绕组和电枢铁心，是电机中实现机电能量转换的核心部件；而机械部分则是向电机内输入或从电机向外输出机械能量的部件。可见，电动机、发电机本质是就是能量转换的工具，变压器亦然。物理学中的能量定理表明：能量在一定条件下是可以相互转换的，因此电动机与发电机在原理上是可逆的。

分析电机问题的方法是要结合电机结构及基本定理，依据电机内部的电磁规律，在定性分析的基础上，根据定律导出电机中各物理量之间的关系，以对电机进行定量分析和计算；此外要紧密联系电机实验，认真分析实验中遇到的问题，解决问题，从而提高综合应用知识的能力。对课程内容的讲授，以稳态分析为主、暂态过程分析为辅。电机学的经典分析方法是把电路和磁路问题等效为单一的电路问题来分析，即通过对电机、变压器电磁关系的分析，得出等效方程式，并转化为等效电路和相量图进行计算。

3.运用分析比较法教学

将知识从简到繁， 由浅入深， 按照逻辑和学生认识发展的规律进行讲授， 同时注意结合专业的需要， 突出重点， 在分析问题时先抓住主要问题，忽略次要因素，这样可使学生易于接受， 易于理解。电机课程内容较多，包括变压器、异步电动机、直流电机、同步电动机等几大部分内容， 为了让学生掌握正确的学习方法， 避免学生主次不分，遵照循序渐进的教学原则组织和安排好教学内容， 同时注重前后知识的对比， 抓住关键， 突出重点。

根据教学内容采用分析比较法， 找出各种电机的共性和个性， 突出电机的应用， 比如，对电动机来说，因为是靠电磁感应原理工作的，首先要建立磁场，所以要知道磁场是怎么产生的，是什么形式的。直流电动机是由励磁绕组通电后建立静止磁场，当电枢绕组通入直流电枢电流时，在静止磁场的作用下产生电磁转矩，从而使电动机旋转的；而三相异步电动机是在定子三相绕组通入三相交变电流后产生了旋转磁场，由于三相异步电动机转子绕组本身是闭合的，旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中感应出转子电流，在旋转磁场和转子电流的共同作用下产生电磁转矩，从而使电动机旋转，由于三相异步电动机转子电流是靠电磁感应作用产生的，所以也称为感应电机。比如，异步电动机的工作原理与变压器有很多相似之处， 两者都是靠电磁感应原理进行工作的， 主要不同是变压器是静止的， 而异步电动机是转动的， 所以异步电动机电磁关系分析时，以变压器的电磁关系分析为基础，由于异步电动机的转子是旋转的，导致转子电流的频率发生了变化，因此异步电动机的分析与计算比变压器较复杂。

4.加强实践性教学环节

电机及拖动是一门工程性和实用性很强的课程，学好电机理论必须加强实践环节。教师授课要注重联系实际，学生学习要充分利用实验、实习等教学环节。在实践性环节，要尝试性增加拆装电机内容。通过电机拆装实验，不仅加深了学生对电机全面整体的认识，也锻炼了动手能力和解决实际问题的能力，培养了工程意识。实验前应要求学生以小组为单位讨论实验目的、实验步骤，画出实验线路图，再与老师讨论，最终确定每组的实验方案。实验中，教师密切关注实验过程，及时发现问题，引导学生多思考。实验结束后，学生在实验报告中分析小组的实验方案，总结实验过程和实验心得。这种方式有利于提高学生学习积极性，发挥他们的创造力和想象力，加深对所学的理论知识的理解，提高動手能力。

参考文献：

[1]彭鸿才.电机原理及拖动.机械工业出版社，2005年9月，第1版.

电机拖动实验 篇7

实验教学是培养学生实践能力和科研能力的重要环节, 通过实验教学让学生提高素质。通过基本技能的训练, 激发学生的创新思想与实践能力, 提高学生实践操作技能。通过实验, 提出问题和解决问题, 锻炼学生的探索进取精神;培养学生在学习与工作中, 相互协作能力。电机与电力拖动实验教学, 是机电一体化专业的一门专业课实践教学, 主要让学生把理论教学中的理论知识运用到实践中, 实践中主要是要掌握电路的电原理, 根据电路原理将连接导线接入实验箱中, 然后, 根据实验要求进行实验步骤, 让学生真正掌握每个实验的目的和要求, 以验证书本理论为实验提供知识基础, 实验巩固理论知识的目的。实验教学的目的不仅是为了巩固理论知识, 而且更重要的是为了培养同学们的动手能力、观察能力、思维能力、创新能力和独力分析解决问题能力。

2 实验教学的实践

电机与电力拖动实验, 在实验过程中, 学生自由组合建立小组, 合理分工, 认真熟悉实验内容和实验电路;首先要对每一个实验项目的内容了解清楚, 特别是电原理图要读懂, 先找出电路的首端和尾端, 认清主电路和控制电路, 然后在实验台实验箱上找出要使用的设备, 开始接线, 接线时, 首端接首端, 尾端与尾端相接, 通过对控制线路的实际安装接线, 掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。为了使实验设备不被损坏, 必须在老师检查后, 再进行试机, 以确保设备的安全使用。教师仅起辅助指导作用。指导教师现场巡视与操作是电机与电力拖动课程实验的重要方式和组成部分, 指导教师应主动、细致查看学生的具体操作情况, 及时发现和纠正学生操作中出现的问题, 耐心进行疑难问题解答, 操作示范指导。教师讲解和示范时, 有时需要面面俱到, 但有时应故意避免“面面俱到”, 甚至“故意”犯错误, 以留给学生一些思考、摸索, 反复和创新的机会, 使之对其中的问题和事件有更深刻的理解和认识, 培养学生动脑思考的习惯和解决问题的能力。训练时, 要注意发挥学生中的“传、帮、带”作用, 培养和锻炼他们团结协作、共同学习, 共同提高的习惯和能力。学生在完成这样的实验中, 发现问题时能独立思考、细心排除, 不同层次的学生间互相激励, 取长补短, 每个学生的个性和潜能都得到了发展, 同时也学会了与他人共事合作、进行信息交流, 从而实现知识和资源的共享, 有效地调动了学生学习的自觉性和积极性, 提高他们的实际动手操作能力以及应用理论知识综合分析、解决实际问题的能力, 而且, 自学能力和创新意识也得到了有效的培养。学生实验环节结束后, 要求学生进行书面小结, 包括这次实验的性质、任务;实验主要内容, 基本知识与技能点;在操作技能, 理论知识巩固与提高、职业素质锻炼等方面自我评价;评教及建议 (实验小结与心得) 等。通过小结, 促进教师更全面了解每位学生的收获, 促进实验教学水平的提高。在对电机与电力拖动实验在开设过程中遇到的问题进行分析, 并就如何提高大学生对电机与电力拖动实验的认识和积极性, 充分发挥实验的功能, 提高大学生的实践能力, 培养学生的实践能力, 使学生掌握正确的实验方法, 锻炼学生的实际操作能力以及常规电机的正确使用方法, 学会利用所学理论对实验数据进行合理分析并得出正确结论。

3 心得体会

3.1 在实训指导中, 教师应努力做到“勤”和“严”。

实验教学与理论教学不同, 十分强调动手能力, 对于电机与电力拖动实验涉及到强电, 在实验过程中, 特别要强调学生要注意用电安全, 严格操作规程, 正确的实验, 达到实验的目的, 所以任课老师应积极参与科研, 在实验中不断提高自己, 以科研带动教学, 以教学促进科研。在实训指导中, 教师应努力做到“勤”和“严”。所谓“勤”, 就是要做到勤看、勤说和勤动手。“勤看”是指教师要严密注意整个实训场所的情况, 随时观察学生的实训过程及得出的结果, 及时发现实训教学中存在的问题和不足;“勤说”是指针对学生实训过程中的各种情况适时进行指导和提示, 并认真纠正学生实训中出现的问题;“勤动手”是指及时处理学生实训过程中出现的仪器设备故障等问题。所谓“严”是指在实训指导中严格要求学生, 如要求学生严格遵守实训纪律和仪器设备操作规程, 及时指出并纠正学生在实训过程中的不规范操作等。

3.2 在实训指导中, 教师应迅速、准确地回答学生提问。

学生在实训中会遇到各种问题, 对于实训教学要求掌握的专业知识和技术问题, 教师应迅速、准确地作出解答, 使学生真正掌握这些知识和技术;对于学生提出的非专业问题, 教师能回答的应尽量回答, 不能回答的应指导学生查看有关书籍或指示解答这类问题的方法和途径;对于学生的创新想法, 教师应热情鼓励并努力为学生创造实训的条件, 必要时, 教师还可与学生一道探讨新知识和新技术。

3.3 加强实验总结, 提高学生综合实验能力。

实验完成后, 应及时进行总结, 对实验的成败进行分析, 对于实验中出现了非预期的结果, 分析可能出现的原因, 不应立刻加以否定。这对于提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力是非常重要的, 要求学生按时提交实验报告, 实验报告的书写要准确、规范。因实验报告是今后学生书写科技性论文的基础, 应在第一次实验课中讲解实验报告的书写格式、书写内容等, 有利于学生科学、准确地总结、归纳、整理实验结果。可以初步介绍一些实验结果的记录方法, 特别是图表的正确运用, 这对于学生今后书写论文也是大有裨益的。在实验讨论环节中, 要求学生联系实验结果, 运用已经学过的理论知识加以分析, 既巩固了实验课的效果又紧密联系了理论课的内容。

3.4 教师应高度重视审核学生的实训结果。

电机拖动实验 篇8

实验教学改革是社会发展和市场机制提出的必然要求, 电机拖动实验教学是培养电气类学生基本实践能力的重要环节, 也是培养学生分析能力、实验能力和解决实际问题能力的重要平台。电机拖动试验在学校的整个实验中占有相当的比重, 应成为培养大学生工程实践能力和创新能力的重要教学环节。

以往的电机拖动实验教学的主要目的是培养学生严肃、认真、端正的实验操作态度, 撰写标准的实验报告, 并能运用所学电机拖动理论知识分析实验中发生的各种现象, 掌握电机和变压器的工作特性和参数测定方法以及一定的实验数据计算能力, 分析实验结果数据。显然, 自始而终, 学生跟着教师走, 失去了求知和动手的欲望, 也就谈不上创新能力的培养, 这在科学技术高速发展、倡导科技创新的今天, 显然达不到高校培养有创新能力人才的目标。

二、当前电机拖动教学实验教学存在的问题

(一) 师生对实验教学重视程度不够

教师和学生对实验教学的重视程度远远不及理论教学。实验教学师资队伍配备不足, 实验教学没有被真正重视起来, 在实验教学整个教学体系中, 仍然缺乏一支高素质的专业实验教师。学生由于各种原因对实验失去了兴趣, 只是被动地完成教师规定的实验项目, 以致产生了强烈的依赖性和随大流思想, 动手能力差, 独立操作能力不高, 并且很多学生不能按时完成实验任务, 或艰难的完成任务后依然不知道为什么要这样操作。

(二) 学生受教师和指导书的牵制, 创造性思维受限

实验内容单一, 没有新意。传统实验课程教学主要以基础验证型实验为主, 教师主要指导学生根据理论课所学的原理, 按照教科书上的操作步骤, 记录数据, 填写表格, 书写固定格式的实验报告, 加之实验结果基本上都是可以预知的, 即使与已知的结果有所不同, 也主要是由于实验过程错误或者实验误差引起的。因此, 学生可以很轻松地完成操作, 基本不需要创造性的思维过程, 甚至有些实验设备之间的连接都已事先准备好了。学生按时来到实验室后, 只要按规定操作, 就能获得预定的结果。这样的实验教学只是一种操作训练, 对不少学生来说, 已成了一种“走过场”的形式, 不能起到提高学生动手能力及运用理论知识去分析、解决问题能力的作用。引导学生自己动手排除障碍的力度不够, 学生实验过程中出现问题, 教师往往不是引导学生自己解决而是直接帮助, 更是产生了强烈的依赖思想。

(三) 实验教学硬件设施相对落后

实验设备缺乏合理配置, 管理水平不高, 致使实验手段相对落后, 更多地进行验证性的实验, 为学生提供设计型实验、综合型实验环境的能力还不是很充分, 这不仅无法使学生用最新最先进的仪器设备来完成实验课程, 而且还要4、5个同学共用一台设备, 使实验课程教学的效果受到很大影响。在电机教学中一些基本的实验结果也受到实验设备的影响。比如电机的星三角启动实验, 三角形连接本来是星型的3倍, 可是由于转距表不准确以及电路损耗的存在, 甚至出现实验结果7、8倍的严重的偏差。实验教学中存在上述问题, 毋庸置疑已影响到该课程的实验教学效果, 培养的学生缺乏运用新学知识的能力, 理论不能联系实际, 根本就难以适应现代社会的需求。

三、解决问题的相应对策

教学是教与学的过程, 是教师与学生互动的过程, 在知识爆炸式增长的今天, 更应该注重这个互动过程, 即教师由教具体的理论知识过渡到教学习方法, 引导学生由学习教师灌输的知识过渡到自发主动学习。

对于电机拖动实验教学改革而言, 改革的重心必须放在学生创新能力、实践能力的培养上。具体而言, 在思想上要重视学生在教学活动中的主体地位, 教学过程中逐步实现以教师为中心到学生为中心转变;注重学生独立思维能力、创新意识和团队协作能力的培养, 并努力为学生营造表现和实践的机会, 充分调动学生学习积极性、主动性和创造性。以下是我们结合实际实验教学提出的几点改革思路和具体对策:

(一) 建立一支高素质的实验型教师队伍

高素质师资队伍是提高实验教学质量的根本保证。教研室要改变过去理论课教师不愿兼实验教师的传统, 实现理论教师与实验教师一起担任实验教学、开发新的实验项目、组建新实验室、指导学生实验。同时, 实验教师和实验技术人员也不要满足于已掌握的实验技能, 积极选择学习方向, 进行在岗自学、听课或短期培训进修, 拓宽知识面, 增强综合知识的应用能力, 业务素质获得较大的提高。安排教授、副教授和多年从事实验教学工作的高级实验师、实验师等组成的较强的实验指导教师阵营, 并注重积累教学资料, 经常进行教法研究, 为切实提高电机拖动实验教学水平, 开创良好的局面。

(二) 实验教学资源的完善, 营造出良好的实践教学平台

要加大电机拖动实验软件、硬件设施的投入, 促进现代化的实践教学, 以适应现代电气技术的飞速发展, 突出培养学生的创新能力、实践能力, 加强实践教学硬件建设。所有的实验室通过局域网可实现教师与学生之间的对话教学。这些先进的实验环境, 能为培养学生开拓创新精神提供优越的条件, 提高学生的专业技能、综合素质和就业竞争力。购进新型仪器设备及元器件, 保证学生掌握仪器要将学生培养成为对社会有用之人, 就必须让学生接触前沿科学、学习前沿科学。要做到这一点, 就应该不断更新实验设备、实验器件, 以保证学生的学习和科学发展的前沿相一致。

(三) 合理选择实验内容, 激发学生学习兴趣

理论教学与实验课教学有很大差别, 因此需要我们合理、精心地选择实验内容, 增加一些实用的、学生感兴趣的实验, 以提高学生的实验兴趣, 从而提高学生做实验的主动性。比如, 学生在进行电机实验时, 增加一些让学生思考的内容, 对于交直流电机实验中, 让学生考虑如何改变各电机的旋转方向并自己动手操作。重视学生在教学活动中的主体地位, 充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性, 指导教师应尽可能为学生创造实验条件, 在教学上真正实现从“带实验”到“指导实验”, 从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变, 同时教师还要积极开展启发式、研究式、虚实结合等形式多样的实验教学方式。

四、结论

电机拖动的实验教学是能力培养的重要环节, 其水平的高低直接影响人才培养的质量。要做好这项工作, 关键是要发挥人的主观能动作用, 调动教与学两方面的积极性。当今科学技术发展尤其电机电气技术日新月异, 而实验教学面对浩瀚、未知的将来, 只有将改革进行得更加深入、彻底, 才能适应新形势发展的需要, 不断提高教学水平和教学质量, 为社会培养出高素质的创新人才。

摘要：当今科学技术发展尤其电机电气技术日新月异, 而实验教学面对浩瀚、未知的将来, 只有将改革进行得更加深入、彻底, 才能适应新形势发展的需要, 不断提高教学水平和教学质量, 为社会培养出高素质的创新人才。

浅谈《电机与电力拖动》教学改革 篇9

一、充分激发学生的学习兴趣, 变“被动学”为“主动学”

学习兴趣是指一个人对学习的一种积极的认识倾向与情绪状态。如果学生对某学科有兴趣, 就会专心致志地钻研它, 从而提高学习效果。《电机与电力拖动》作为一门基础课程, 教师在授课过程中如果照本宣科, 学生长此以往必然对该课程失去兴趣, 并最终演变成为应付考试而学习。为此, 教师只有设法激发学生的学习兴趣, 才能使学生由被动学习逐步转变为自觉学习, 以更好地培养学生的创新精神、自主学习能力和实践能力。一是理论与案例相结合。通过列举生产生活中与该课程有关的典型案例, 并运用该课程里面的抽象的理论知识, 对案例的过程进行详细的分析, 从而提高学生解决、分析问题的能力;二是讲课与互动相结合。教师可以在教学中适时举行不同形式、不同内容的知识竞赛、讨论活动或小调查等, 活跃课堂气氛, 拓展学生学习兴趣。三是情感与学习相结合。一个和谐的师生关系, 必能产生情感期待效应, 使每个学生都感受到教师的期待, 教师对学生深切的爱, 从而激发学生强烈的求知欲望。

二、积极创建“教、学、练”一体化的教学模式, 不断提高教学质量

1) 突出高职特点, 遵循教学原则。一是突出人才培养针对性。高职教育是以培养高等技术性专门人才为根本任务。对此, 高职教育应适应社会需求及岗位需要, 努力把学生培养成为具有高尚的思想道德素质, 具备良好的人文、心理素质以及扎实专业功底, 具有创新精神和实践能力的高级专门人才;二是突出高职教育特色。专业设置要以人才市场需求变化为导向, 适时调整专业结构和培养方案;课程体系要以培养技术应用能力和职业技能为主线, 加强教学建设;要以职业素质教育为核心, 贯穿于人才培养工作的始终;三是突出实践教学。始终把学院与社会用人部门结合、师生与实践劳动相结合、理论与实践结合作为人才培养的基本途径。2) 依据培养目标, 精选教学内容。《电机与电力拖动》作为一门较为成熟的专业基础课, 其课程设计思想应定位于以企业维修电工常见的维修任务作为课程的教学内容, 形成以就业为导向、以岗位技能需求为切入点, 因此应该积极地在改进“教”和“学”两个环节的过程中重新组织教学, 编制相应的教学大纲和教学计划。此外还应从专业特点角度, 科学合理编排授课内容体系。强化实战性、应用性的教学内容。如在教学过程中, 可根据该课程的特点, 设计出机床控制变压器设计与绕制和三相异步电动机的绕制以及三相异步电机的控制设计、安装及故障排除三个训练项目, 其中机床控制变压器设计与绕制包括变压器的设计与制作、性能测试与分析等子项目;三相异步电动机的绕制包括三相异步电动机绕组的拆卸与绕制、运行管理维护等子项目;三相异步电机的控制设计、安装及故障排除包括电机正反转控制、电机能耗制动控制、双速电机的控制等子项目。每个训练项目是一个完整的工作过程, 突出工作任务与知识的联系, 让学生在职业实践活动的基础上掌握知识, 增强课程内容与职业岗位 (维修电工) 技能要求的相关性, 提高学生的就业能力。3) 利用教学资源, 提高教学水平。首先, 要强化多媒体教学。传统的教学方法是教师用粉笔在黑板上进行板书教学, 这种方法耗时、费力。而《电机与电力拖动》这门课程中有大量的公式推导和插图, 采用传统的教学方法, 板书要花费大量的时间, 而且还不形象生动。为此, 在现代教学中, 要把计算机作为一项不可缺少的教学工具, 运用计算机辅助教学 (CAI) , 使教学内容以简洁的文字、丰富的画面、逼真的动画以及悦耳的声音形象、直观地呈现在学生面前, 这样不但大大提高了课堂的利用率, 也使课堂教学形象、生动, 并使学生从做笔记的负担中解放出来;其次要强化实训。在做强做大校内实验场所、实训基地的同时, 积极主动与一些发展前景好企业加强联系沟通, 积极组建一些稳定的校外实训基地, 并定期由教师组织学生到企业进行实训。例如让学生到电机制造厂、发电厂、变电站等现场了解电机内部结构、电力生产过程、电机的安装、调试、维修、试验等过程, 让学生更多地、更有效地接触实际, 增强学生的感性认识和工程意识;最后, 要强化教师能力。“双师型”教师队伍是提高高职教育质量的关键。学校也要通过组织教育评比、教育培训, 提高福利待遇等方式, 提高教师的工作积极性。

三、健全考核机制, 不断创新考核内容和考试方式

课程考核方式是教学过程的重要环节, 是引导学生树立正确的学习态度, 建立良好学习习惯的重要标尺。传统的考试方式, 主要沿袭以考课本知识点、习题为主要内容的单纯闭卷形式, 学生只要在考前一个月临时突击就基本可以过关, 这种考试方式只会使学生产生一种应付考试的思想, 至于学生平时学的怎样基本检查不出来。因此, 只有改变这种单纯考以书本习题为考核内容、闭卷考试为考核方式的考核机制, 高职教育的教学改革才可能取得质的飞跃。

在培养高素质创新型人才的今天, 我们必须始终强调和加强学生的综合能力的培养, 因此在考试内容的设置上, 我们可以以课本知识为基础, 将学生平时实验的操作能力、自主能力、创新能力以及学生的平时成绩纳入考试内容的范畴。如将考核成绩分为平时成绩、试卷成绩和实践成绩等三个部分。平时成绩包括平时学习态度、在学表现等, 试卷成绩以闭卷考试为主, 主要考学生对书本理论知识的掌握及运用等, 实践成绩包括学生操作能力、自主能力、创新能力, 且要占到总分值50%以上。在这种考试模式下, 学生要想取得好的学习成绩, 就必须从头到尾认认真真的学习, 如果还和以前一样考前突击肯定是行不通的。

四、结束语

通过几年的努力, 实践证明《电机与电力拖动》课程的教学改革已初见成效, 将学生真正纳入到了学习的过程中, 落实了学生在教学过程中的主体地位, 激发了他们的学习积极性, 培养了学生独立观察问题、思考问题和解决问题的能力, 更重要是引导了学生在“参与”教学过程中学会学习, 从中得到多方面的知识和能力训练。

摘要：《电机与电力拖动》课程是高职高专自动化专业的一门专业基础课, 它的理论性和实践性均很强。从高职教育特点出发, 在教学内容, 教学方法和手段, 考核方式等方面进行了探索和改革, 实践证明, 这些改革措施充分调动学生的学习积极性, 取得较好的教学效果。

关键词：电机与电力拖动,教学改革,教学模式,考核方式

参考文献

[1]李明.电机与电力拖动[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[2]章叶英.新课改与班主任工作新理念[M].华龄出版社, 2006.

电机与拖动课程的教学设计 篇10

一、教学内容的设计

在新的教学模式下, 学生的自学能力和应用知识能力的培养是关键。根据中国矿业大学煤矿特色的培养需要, 结合专业特点, 从“广而博”的知识中选择、重构合理的教学内容, 是电机与拖动课程教学设计中首先要解决的问题。因此电机与拖动课程教学内容要围绕技术应用能力与素质培养为主线来设计。

1. 拓宽教学内容, 把理论教学和实践融为一体, 注重学生素质和能力的培养

如果只讲授传统的知识, 不与现代实际应用相结合, 不仅使学生感到内容枯燥, 激发不起学习热情, 而且也不符合现代高效培养人才的目的。因此需要经常在教学中向学生介绍与所学内容有关的新知识及应用。如在讲授交流异步电动机的变频调速时, 可先讲述其主要应在发电厂的风机以及水泵等, 同时讲述当前的能源紧张问题以及节能已成为电力系统不可避免的重要问题, 然后再讲述其基本调速原理, 从而把抽象的理论知识和具体实际结合起来, 提高学生的学习兴趣, 提高课堂的讲课效果。同时学生了解这种调速方法应用的普遍性和重要性后, 自然会问是否还有其他的调速方法, 这样再及时将其他的调速方法及其优缺点介绍给学生。

2. 注重知识点的总结与对比

本课程的理论繁琐, 概念、公式和结论太多, 要在课堂把内容讲解透彻, 在短时间内使学生完全掌握, 这就需要教师的引导、归纳和总结。例如, 变压器与异步电动机的机构、工作原理和分析方法的相同点;异步电机与同步电机的共同理论部分和不同部分等等。在讲解电动机的实际工程应用时, 最好的分析工具是机械特性的四象限图, 在直流和交流拖动系统对于启动、制动和调速原理的讲课中也可以合二为一, 而且这样省去了课堂上启动、制动和调速等理论内容的重复讲述, 提高了课堂时间的利用率。

3. 把握好精讲内容和范讲内容

对每种电机的基本工作原理、基本结构、工作特性、每种电机之间的联系及区别, 以及贯穿电机学始终的基本电磁定律必须要细致深刻地讲解, 因为只有具备了牢固的基础知识, 才能激发出创新能力, 概念越基本, 对新问题的适应性就越广泛。对于范讲的内容应该根据学时及学生的程度把握好深浅度, 但有关结论性的知识点一定要强调掌握。这样既突出了重点, 又节省了教学时间, 收到比较好的教学效果。

4. 善于把抽象的概念直观化

电机中能量转换是通过磁场进行的, 但磁场是看不见的, 比较抽象, 学生往往感到抽象和难于理解, 但是如果采用磁路和电路对比的方法, 学生就可以用掌握的较好的电路概念来理解抽象的磁路。在讲述电机基本结构时, 也是很抽象的, 除了利用动画直观展示各种电机的结构已运行状况外, 也可以将一些废旧的电机拆开, 进行现场讲解, 这样可以使学生更快、更加深入的了解电机的结构和原理。

二、教学方法的设计

现代教学设计中, 教学过程围绕学生的需求进行, 学生从被动接受变为认识主体。教师必须克服传统教育的思维定势和习惯心理的影响, 根据学生多样化的需求展开教学, 采用多种恰当的教学方法, 紧抓学生的思维, 重在培养学生对知识的广泛兴趣, 激发他们的创造性。

1. 探究式教学方法

探究式教学以“学生为主体, 教师为主导”, 对教师提出了全新的挑战, 教师的角色从知识的传递者转变为学习的促进者、组织者、指导者。精心导入, 激发学生自主探究的欲望。如在讲述“接触器联锁的正反转控制线路时”, 可先显示金工实习时车工加工螺纹的录像, 清晰地显示车床进刀时主轴正传, 退刀时反转, 学生看后惊叹, 并且在思考“为什么呢?怎么实现的?”, 在这个浓厚的学习氛围中, 再去给学生讲解接触器联锁的强大功能, 既完成了教学任务, 又提高了学生的思维能力, 同时也激发了学生的好奇心和求知欲。故意示错, 引导探究科学结论。教师在课堂教学中, 根据教材内容的重点、难点或学生容易出现错误处, 故意弄出错误, 引导学生去探究, 让学生来纠正。强化实践探究, 培养学生自主探究的能力。自主探究以“边学边做”“先学后做”为基本特征, 对于本课程的有些内容, 教师可以做简单的讲解后让学生在实践中去掌握、去体会;有些内容教师可以以“任务”的方式布置给学生, 让学生通过读书、思考等方式去自主探究, 充分相信学生的能力。引导合作探究, 培养学生合作学习的能力。合作能力是一个人最重要的素质之一, 学会合作是社会发展的需要、时代的需要。

2. 启发式、问题式的交互教学方法

课堂上有针对性地对重要知识点提出相关的讨论与思考, 采用提出问题、思考问题和回答问题的提问和设问方法, 观察学生的思考与反映状况, 或是教师引导学生来回答, 或者是教师自我解释。无论哪种形式, 学生都经过了独立的思考过程, 对知识点的记忆会及其深刻。偶尔也可以在课堂结束前几分钟, 给学生出一道题, 测试一下学生对本堂课知识的掌握情况, 等到下节课时把做题情况反馈给学生, 做启发讲解。这样, 经过学习、测试和再学习螺旋式上升的环节, 学生可以较好地掌握所学知识。

三、教学手段的设计

不同的教学媒体的功能和作用是不同的, 都有其优势和不足, 同一教学媒体在不同的教学环节中使用效果也是不同的。根据教学目标和教学内容合理选择和组合教学媒体, 加强学生对知识的认知度和对知识的消化能力, 促进知识向能力的转化。

1. 课堂教学实现传统板书和多媒体教学方式的有机结合

与传统板书教学相比, 多媒体教学存在很多优势。通过多媒体可以将一些在传统教学中难以用语言表达, 常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的现象模拟出来;能直观地观察电机的动作过程, 并能方便地多次重复再现整个分析过程, 可以融视、听和说于一体, 达到了抽象概念具体化、微观概念宏观化的良好效果。

进行多媒体课堂教学包括: (1) 用Powerpoint制作电子教案。为防止学生觉得内容繁多而失去信心, 电子教案即课件应避免出现大段文字和公式。 (2) 采用仿真实验辅助教学。通过E W B软件在课堂上的仿真实验演示, 将实验仿真结果与理论分析对比, 加深学生的理解, 激发学生的学习热情。 (3) 用Flash制作动画来解释抽象或微观的物理状态。如, 交流异步电动机的结构以及运行原理, 让电机的每一部分分解开、放大, 学生可以看得很清楚, 有助于学生的学习和理解, 为后面的学习奠定坚实的基础。

多媒体教学虽然存在诸多优势, 但单一的表现形式难免会让学生产生厌烦情绪, 且长时间面对屏幕也容易引起视觉疲劳, 无法集中注意力。所以对于求解比较复杂例题的过程和某些公式的推导, 还是选择传统板书的方式比较好。由教师引导学生, 给学生比较深刻的印象和充足的理解时间, 实现传统教学和多媒体教学的有机结合。

2. 教学与课堂教学相结合, 提高教学效果

网络技术的发展使教育资源共享得以实现, 学生选择的自由度大大提高, 个别化教学成为可能。在网络的环境下, 课程不受存储量的限制, 具有交互性、开放性、共享性和易读性, 通过在线答疑、电子邮件、及时更新等方式, 为教师与学生的交流提供了极大地方便, 即可应用于学生学习又可辅助于教师教学, 为课堂教学的有益的补充。电机与拖动课程的主要内容包括: (1) 网上多媒体虚拟课堂, 即网上授课系统。 (2) 网上交作业、答疑系统。 (3) 自测试题库。 (4) 网上备课室。包括数字电子技术多媒体教学素材库和软件平台两大部分。 (5) 虚拟实验。虚拟实验可以补充课内实验课程的不足, 可以提高学生计算机分析问题、解决问题和进行计算机辅助设计的能力, 能够产生事半功倍的效果。

课堂教学所注重的是教师的直接传送知识, 师生可以面对面得通过身体语言、说、听及情景等进行沟通, 这显然是接受信息最平常而又最有效的途径。网络教学具有开放性、松散型、不确定性、难控制型, 要求学生必须具备一定的自学能力和自我控制能力。多媒体网络虽然容易为学习创设适宜的情景, 但虚拟的情境终究不如真实的感受, 而且学生长期接受这种虚拟情境不利于实践能力的培养, 因此网络教学必须与课堂教学有机结合、相辅相成。

四、结束语

从现代教学设计理念出发, 对电机与拖动课程的教学内容, 教学方法和教学手段的设计进行了探索, 提出了探究式和问题式等课堂互动等教学方法, 现代的多媒体教学手段和传统教学手段有机结合以及网络教学与课堂教学相结合的教学模式, 在过去的6年教学中进行了积极的探索并取得了较好的教学效果。

摘要：电机与拖动课程是工业自动化、电气自动化等专业的专业基础必修课, 受到各个专业的重视。本文基于现代教学设计思想, 对电机与拖动课程的教学内容、教学方法和教学手段进行了设计和探讨, 提出了探究式和问题式等课堂互动教学方法以及现代的多媒体教学手段和传统板书教学手段有机结合的教学模式, 教学实践中取得了较好的教学效果。

关键词：电机与拖动,教学设计,探究,多媒体

参考文献

[1]陈静.电工与电子技教学实践[J].中国科技信息, 2006, 14:220～223

[2]郭晓红.电机与拖动课程教学中的创新探讨[J].电力学报, 2008, 3:249～251

[3]李发海, 王岩.电机与拖动基础[M].北京:清华大学出版社, 2008

[4]庞前娟, 唐晓辉, 等.对数字电路课程教学方式改革的探讨[J].桂林航天工业高等专科学校学报, 2004, 2:34～35

[5]张丽, 王振翀.电工与电子技术课程的探究式教学[J].中国科技信息, 2009, 9:264～265

[6]Jackie Acree Walsh, Beth Dankert Sattes著.刘彦译.优质提问教学法[M].北京:中国轻工业出版社, 2009