电机及拖动基础综述报告
HefeiUniversity
《电机及拖动基础》
综述报告
专业及班级______09级自动化(1)班______姓名_______________________学号_________0905072025__________授课老师__________孙强_____________完成时间_________201*525____________
课程综述评分表
一二三四五1得分23六合计注：课程综述评分标准可参见《学生课程综述应包含的内容及评分标准》
摘要：
电机及拖动基础对于我们自动化专业的学生来说是一门非常重要的专业基础课，我们学习的大部分专业课都与它有着紧密的联系，而且在我们将来工作以后如果在工厂工作，所接触的主要对象也是电机，所以可以说电机及拖动基础这门课不仅仅对于我们学习专业课有着重要意义，对于我们将来的工作也很重要。通过本课程的学习，可以掌握电机与拖动的基本理论、基本分析方法和基本实验技能，为学习后续课程和从事专业工作打下坚实的基础。并且使自己能应用已有的数学知识对电力拖动自动控制系统进行定量计算和定性分析，培养了自正己分析问题和解决问题的能力。
关键字：磁路、变压器、机械特性、直流电机异步电机、运转状态、同步电机正文：
一、课程简介
1、课程专业地位
本课程是自动化、电气工程及其自动化等专业的一门专业基础课。
2、课程的培养目标
本课程的培养目标是使学生掌握常用交流电机、直流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与实验方法，为学习“电力拖动自动控制系统（运动控制系统）”、“反馈控制理论”及“计算机控制技术”等课程准备必要的基础知识。
3、时间安排
学习时间长16周，每周4个课时，共计64个课时；课程实验课4周，每周4个课时，总共16课时。
二、课程主要内容
本课程包括“电机学”及“电力拖动基础”两门课的主要内容，分为上、下两册。上册主要为电机部分，下册为电力拖动部分,具体内容如下：第一章磁路
本章复习了磁路有关常用量，建立起磁路的概念。在分析磁路时，应注意铁磁材料构成的磁路是非线性的问题，其磁阻不是常数，而是随着磁路饱和程度大小而变化的。第二章直流电机
直流电机的工作原理建立在电和磁互相作用的基础上，为此，必须熟练地运用在电路理论中所学习过的基本电磁定律，结合换向器和电刷的作用一起去理解。第三章变压器
变压器的基本功能是改变电能或信号的电压或电流。变压器归属于电机，其工作原理是建立在电磁感应和磁动势平衡这两个关系基础之上的。第四章异步电机（一）三相异步电动机的基本原理
三相异步电动机的工作原理是定子上对称三相绕组中通过对称三相交流电流时产生旋转磁动势及相应的旋转磁场。这种旋转磁场以同步转速切割转子绕组，则在转子绕组中感应出电动势及电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转。
第五章异步电机（二）三相异步电动机的运行原理及单相异步电动机异步电动机与变压器极为相似。异步电动机的定、转子和变压器额一次、二次电压、电流都是交流的，两者之间的关系都是感应关系，它们都以磁动势平衡、电动势平衡、电磁感应和全电流定律为理论基础。第六章同步电机
三相同步电机的转子电流的转差频率等于零，电机的转速始终是同步转速，它是三相异步电动机的一种特殊情况，其与直流电动机都属于双边励磁的电机，负载时存在电枢反应现象。第七章控制电机
控制电机的主要任务是完成控制信号的传递和转换。根据功能要求不同，分为伺服电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器和力矩电动机等。第八章电力拖动系统动力学基础
电力拖动系统主要研究电动机和生产机械之间的关系，具体表现在电磁转矩T与负载转矩TZ的关系上。
第九章直流电动机的电力拖动
电动和制动的机械特性可用统一的方程表示。电动状态对应的机械特性位于第一象限（正转）及第三象限（反转）中；制动状态对应的机械特性处于第二、第四象限中。
第十章三相异步电动机的机械特性及各种运行状态
异步电动机的机械特性可导出三种形式的表达式，即物理表达式、参数表达式和实用表达式。机械特性三种表达式可用以表示异步电动机的固有机械特性，也可用以表示改变各种参数时的人为机械特性，根据不同的目的，可有起动、调速及各种制动状态的人为机械特性。第十一章三相异步电动机的起动及起动设备的计算
本章介绍了三相笼型及绕线转子异步电动机的各种起动方法及起动电阻与起动设备的计算方法。标志异步电动机起动性能的主要指标是起动转矩倍数和起动电流倍数。
第十二章三相异步电动机的调速
异步电动机的调速方法主要有变极、变频及调节转差能耗等三种。在调节转差能耗的调速方法中主要讨论了转子电路串联电阻、改变定子电压、滑差电动机、串级调速及脉冲调速等。第十三章多电动机拖动系统
本章介绍了多电动机拖动系统中的两个问题：硬轴联接的双电动机拖动系统和电轴系统。
第十四章电力拖动系统电动机的选择
电动机的选择包括功率、电流种类、形式、额定电压及额定转速的选择。根据电动机不同的工作制，按不同的机械负载图，预选电动机的功率，在绘制电动机负载图的基础上进行发热、过载能力及起动能力的校验。
三、课程学习总结四、1、个人总结
通过一个学期的学习，使我对电机及其构成的工作系统等知识有了一个全新的认识。首先，最主要的是了解到变压器是包含在电机范畴里的，这在
人们一般的认识当中是没有这个概念的。由于变压器的工作原理主要也是建立在电磁感应和磁动势平衡这两个关系的基础之上的，所以变压器虽不同于旋转电机，但也归属于电机的范畴之中。
在学习的过程中感觉这门课程很难学，主要是感觉好多东西太抽象很难理解而且很多内容前后有很大关系，自己认为这门可的学习不仅仅是背定理背公式，更重要的是理解，要学会运用所学的内容。所以必须有一套适合自己的学习方法，根据《电机及拖动基础》的课程特色，我的学习思路为：课前做好预习，上课注重，课后及时复习，理论联系实践。在学习该课程的过程中，注重对基本概念和基本方法的理解，掌握常用交流电动机、直流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理以及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与试验方法。在理论推导中引出工程应用的概念，在实例分析中强化理论概念。另外要养成做笔记的习惯，但是做笔记不是抄老师上课的课件，而是记录自己学习时的收获，一点一滴地累积，可以是一道做错的题目，或者一道做对的难题。
孙老师在本课程的授课过程中，通过大量的图形和例子来启发我们的学习；通过细致详细的讲解为我们解惑，没讲完一部分知识点都会很细心的问我们是否明白，有时遇见重点难点时总是不厌其烦的多讲解几遍。老师的教学方法还是很有特点的，比较喜欢。每次课后都会留些问题并表明下堂课会提问，这样我们在课下复习时有了重点，主要围绕老师提出的问题着重复习，而在第二次课老师提出问题时，我们也会在底下讨论答案，就这样加深了我们对学习重点的理解。但是，我还是希望老师能够将上课的气氛变得更加活跃一些，虽然您的PPT做的非常棒，但是由于知识难于理解，而多媒体教学时PPT总是一页一页就翻过去了，一堂课教授的内容实在太多，课下也难以完全消化和吸收。
最后，要感谢孙老师这学期以来的悉心教导和谆谆教诲！
2、举例-同步电机
2.1特点
稳态运行时，转子的转速和电网频率之间有不变的关系n=ns=60f/p，ns成为同步转速。若电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与
负载的大小无关。
2.2工作原理
主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。
切割运动：原动机拖动转子旋转〔给电机输入机械能〕，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组〔相当于绕组的导体反向切割励磁磁场〕。
交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。
交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。
2.3运行方式
同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式和绕线式异步电动机。
扩展阅读：电机及拖动基础综述报告
《电机及拖动基础》
综述报告
专业及班级姓名__________________________学号__________________授课老师_________________________完成时间_____________________
课程综述得分表
一二三四五1得分
六23合计注：课程综述评分标准可参见《学生课程综述应包含的内容及评分标准》
摘要：
《电机及拖动基础》是普通高校自动化专业的一门重要的主干专业课程。本课程是工业自动化专业的一门专业技术基础课。具有十分重要的地位。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，电力拖动系统的基本理论，计算方法；同时要求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。后续课程交一直流调速系统打下一个良好的理论基础。
关键词：电机及拖动基础直流电机电力拖动
一、课程简介
1.1课程专业地位
电能是现代大量应用的一种能量形式，而电能的生产、变换、传输、使用和控制等都必须利用电机作为能量转换或信号变换的机电装置。
《电机及拖动基础》是一门实践性和综合性很强的课程，是在学生学习完《电力电子技术》、《自动控制原理》等课程的基础上开设的一门专业基础课，也是培养合格自动化专业人才的关键课程之一。本课程的重点内容分为二大部分。第一部分介绍电机部分，以电动机为切入点，介绍磁路，直流电机，变压器，异步电机，同步电机，控制电机。第二部分为电力拖动部分，内容包括电力拖动系统动力学基础，交流和直流电动机电力拖动，多电动机拖动系统以及拖动系统电动机的选择等，重点介绍电力拖动系统的运行性能与分析计算。实践教学是本课程重要环节，是将知识转化为能力的重要步骤。学校从实验教学入手，开设了《电机及拖动基础》实验课，为学生的实践性教学创造了良好条件。基于本课程实践教学的设计理念，将实践教学内容分为验证型实验、综合型实验、开放型实验，通过实验，提高了我们学生的基础能力和自主创新能力。
1.2学习的时间
学习时间长11周，每周6个课时，共计64个课时；课程实验课5周，每周4个课时，总共20课时。
1.3课程的培养目标及其纲要
本课程的分为上下两册。上册是以“电机”为控制对象，主要介绍直流动机运行原理。在学习过程中主要掌握常用直流电机、交流电机、控制电机及变压器等的基本结构与工作原理及电力拖动系统的运行性能、分析计算、电机选择与实验方法。下册是以“电力拖动”部分。主要围绕三相异步电动机，介绍拖动原理。通过本学期对本门课程的学习，为今后走上工作岗位，从事自动控制工作打下坚实的基础。
二、课程内容
“电机及拖动基础”这门课程的内容包括磁路的基本定律、直流电机的工作
原理及结构、变压器的工作原理及结构、异步电机的工作原理及结构、同步电机、控制电机、电力拖动系统基础、直流电机的电力拖动、三相异步电机的机械特性及运转状态、三相异步电机的启动及其调速、电力拖动系统的电机选择。
根据不同内容本课程分为上下册，共14章，具体内容如下：
第一章介绍了磁路的基本知识和基本定律，并对无分支磁路和有分支磁路的计算方法作简要说明。另外，还介绍了铁磁物质的分类及其磁化特性。了解常用铁磁材料的特性，掌握磁路基本定律及计算方法。
第二章以直流电动机为讨论的主要内容，分析直流电机的工作原理、结构、电路、磁路、运行原理及换向等问题，为电力拖动系统提供原件的性能知识。
第三章以普通双绕组电力变压器为主要研究对象，在阐明变压器的工作原理之后，介绍变压器的分类及主要结构，并着重叙述单相变压器的基本原理及运行特性。对于三相变压器，仅就其特点加以探讨。最后概略的介绍自耦变压器、电压互感器和电流互感器的工作原理及结构特点。
第四章是先阐明三相异步电动机的工作原理及基本结构，从中引出旋转磁场建
立的问题；以旋转磁场的建立为前提，讨论异步电动机的主要电路、磁动势、磁场及电动势等问题。
第五章是在了解异步电动机的概貌，阐明了磁动势和磁场以及电动势等这些参与电磁过程的基本物理量以后，本章首先分析异步电动机负载运行时的电磁过程，然后将电磁过程使用基本方程式加以综合。和变压器一样，可以从这些方程式导出等效电路与相应的相量图，并用等效电路与相应的相量图去分析功率与转矩，从而得出异步电动机的工作特性，并说明工作特性侧取的方法，为交流拖动系统的分析奠定基础，最后阐述了单相异步电动机的基本原理。
第六章主要介绍另一大类交流电机，即同步电机的工作原理、运行特性等问题。此外，简介几种从机理上考虑可归属于同步电机范畴的电机：自控式同步电机、磁阻式同步电机、永磁同步电机以及步进电机等。这几种电动机都是电力拖动系统和控制系统中常用的。
第七章实在熟悉一般旋转电机基本理论的基础上，简要的介绍几种常用控制电机的工作原理和基本结构，以便在电力拖动系统中正确使用这些作控制用的电磁元件。
第八章研究电力拖动系统动力学的目的是为介绍电力拖动的机械特性与过渡过程等内容准备必要的理论基础。第一节及第二节分析运动方程式，对方程式中个参数的折算方法进行分析研究；第三节介绍了电动机和工作机构间速比可变系统的有关问题；第四节中讨论考虑传动机构损耗的简化折算方法与较准确的折算方法；最后，在第五节中介绍几种典型生产机械的负载转矩特性。
第九章的重点是他励直流电动机的机械特性及各种运转状态。第一节至第四节分析他励直流电动机各种运转状态的物理概念、使用条件和四象限的固有机械特性及人为机械特性，介绍其启动、制动与调速的方法和特性以及他们的过渡过程；第五节介绍晶闸管直流电动机的机械特性与调速性能；第六节分析他励直流电动机过渡过程的能量损耗以及减小这一损耗的方法；第七节中分析串励直流电动机机械特性与运转状态的特点，并简单介绍复励直流电动机的机械特性。
第十章主要研究三相异步电动机的机械特性及在各种运转状态下机械特性的计算。介绍机械特性三种表达式的建立、固有机械特性与人为机械特性的分析及绘制方法；分析三相异步电动机各种运转状态的物理概念、实用条件及其四象限的固有
机械特性与人为机械特性；异步电动机参数的工程计算方法、电动机调速与制动电阻的计算方法。
第十一章较全面的介绍三相异步电动机的各种启动方法以及启动电阻与启动设备的计算方法。
第十二章主要介绍异步电动机的各种调速方法的基本原理、方法与特性，不介绍实现各种调速方法的线路。
第十四章阐明如何为生产机械正确的选择电动机。介绍了电动机的发热与温升；电动机的额定功率；电动机额定功率的选择；掌握电动机的选择方法。
三、学习总结
通过本课程的学习，我掌握了交、直流电动机的基本原理、结构和调速方法。学校开设这门课程的目的，也是为了让我们在自动化领域上有个初级的入门，便于后续知识的学习，为以后的学习打下良好的基础。
在进行理论教学过程中，孙老师首先大力提倡“互动式”教学方法，以学生为主体，充分调动学生的主观能动性，让学生积极参与到教学过程中。达到较好的效果。充分利用现代化教学手段(如多媒体教学等)，不仅可以进一步增加学生的感性认识，同时还可以使课堂教学更生动、更形象、更充实，使学生能透彻理解教学内容，提高学习效率。带了我们一学期的课程，我的印象就是严谨，认真，负责，有时候还有点幽默。
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