电机与拖动基础范文1
关键词：电机与拖动基础；核心课程；教改与实践
作者简介：钟国梁（1976-），男，江西赣州人，江西理工大学应用科学学院，讲师；卢帆兴（1965-），男，江西赣州人，江西理工大学应用科学学院，副教授。（江西 赣州 341000）
基金项目：本文系江西理工大学应用科学学院质量工程（项目编号：HXK201105）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）13-0063-02
“电机与拖动基础”是一门讲授电机工作的原理与特性以及如何利用电动机作为原动机来拖动生产机械按要求进行运动的课程，是自动化专业及相关电类专业课程体系中一门重要的专业基础课。[1，2]该课程以“电路”、“大学物理”为先修课程，同时开设的课程有“自动控制原理”、“电力电子”，后续课程有“电力拖动自动控制系统”等相关课程。该课程涉及多课程、多专业的交叉融合，内容丰富，专业性强。
一、课题的背景
随着我国高等教育的发展，各高校都面临不同程度的机遇和挑战，当前反映较为普遍的是“学生学习的自觉性下降”、“大班上专业课问题多”、“教师年轻没有实践经验”等。基于上述原因，江西理工大学应用科学学院确立了“质量工程”项目，对一些优势专业及其相关的核心课程立项资助，目的在于发展专业、培养教师、提高教学质量。
“电机与拖动基础”课程的授课内容是由原来的“电机学”和“电机拖动”两门课组成，[3]授课内容多，在授课过程中一些较为抽象的概念（如：“磁路”、“磁动势”、“电磁感应”）贯穿其中，大大加深了授课的难度。[4]同时，该课程具有很强的实践性，实践性教学环节有“电机与拖动基础实验”、“电力拖动自动控制系统综合课程设计”、“电力工程综合课程设计”、“毕业设计”等。
二、教学观念的改变
传统的教学中，教师是“主角”，学生是“配角”，学生围绕老师转。实践表明这种教学理念在本课程教学过程中往往会导致教师教得很累、学生不愿听，教学效果不好。在前辈老师的指点下，该课程的教学理念转变为“学生是主体、老师重引导、师生要互动、兴趣靠培养、功夫在课外”，并把该理念贯穿于大纲的制订、课件的制作、教案的设计、教学日历的安排、实验内容的选择与设计、教学实践、考核与评价等整个教学过程。
对于本课程的第一次课，主要介绍电机的分类知识。教师依据教材的内容将电机大概归类，如图1所示。由于学生首次接触“电机与拖动基础”这门课，对“电机”的概念还是处于模糊的状态。为激发同学们的学习兴趣，配合后续内容的教学，可以借助多媒体播放一些电机的图片，如大型发电机组、各类加工机床、风机、水泵、提升机等。看完图片后问问同学们平时都接触过哪些电机，试着对照图1给这些电机归类。这时大多数同学都只能说出几种平时常用的电机，归类还是很困难的。这时老师不要急于把答案告诉同学们，而是引出“电机铭牌”的概念，布置作业叫同学们把自己接触过的电机铭牌记下来，并试着看懂电机铭牌。
三、课堂教学改革与实践
课程选用的教材为林瑞光主编的《电机与拖动基础》（浙江大学出版社第3版）教材。该教材与我院的浙江大学求是公司的电机与拖动实验装置配套。
1.授课安排调整
该课程目前理论教学的安排是62学时。根据实际教学经验，调整如下：
（1）结合工科学生培养“工程计算”能力的要求以及新概念的理解与灵活运用，新增了2次习题课（共4学时）教学安排，分别安排在教材第2章《直流电机的电力拖动》和第5章《三相感应电动机的电力拖动》之后。其形式是老师布置习题，学生课堂解答，两名同学在黑板上作答，最后老师进行讲解。习题课的关键在于老师布置的习题要典型，并方便对比分析，这样才能收到好的效果。例如，出两道分别关于“电压反接制动”与“电动势反接制动”的题目，同学们通过分析、计算、对比就很容易得出两者的运行条件及特点。通过一定量的“相量计算”及“定转子折算”可以提高同学们使用计算工具及数据处理的能力并培养分析、设计能力。
（2）为配合“电力拖动综合课程设计”及“电力工程综合课程设计”实践性教学环节的需要，在教材第8章《电动机容量的选择》新增了1次（2学时）教学安排，主要介绍“电动机工作制”的概念、电动机容量选择、电动机供配电系统计算等知识点。
（3）一些相对较简单或在“物理”、“电路”中已经学过的内容（如：“直流电动机基本工作原理”、“变压器的基本工作原理”）依据实际情况就没有必要再作重点、重复讲解。对一些前后关联不是很强的知识点（如“直流电机的换向”）则属于了解性的内容，从以上方面可减少1次（2学时）教学安排。
（4）该课程中直流电机与感应电机的“机械特性”和“四象限运行”、变压器与感应电机的“等值电路”和“相量分析”、交流绕组的“电动势”和“磁动势”可以挖掘出一些共性的知识点进行对比讲解，这样在把重点知识点讲深、讲透的同时又能提高授课的效率。
（5）对于“电机绕组”、“旋转磁场”、“电机谐波分析”方面的知识点可放在实验室来讲，借助实物和相关的实验设备（磁通观测器、示波器、电机谐波分析仪）可大大降低课堂教学的难度。
2.授课形式的改革
以往用粉笔板书的授课形式已经很难在年轻教师中继承和发展了，借助多媒体教学已经成了教学发展的趋势。但是，该课程的多媒体教学往往会导致同学们上课注意力不集中，有时很难把握重点。该课程有几百个公式，如果将重点公式写在黑板上就能加深学生的印象，例如：
（1）
该公式及其变形公式所体现的电磁关系在本课程中的“电磁定律”、“变压器”、“感应电机”等章节中反复出现，注意把它写在黑板上进行简单的推导讲解，能够起到加深理解、突出重点的作用。
四、实验的教学改革与实践
课程安排了8个实验（共16学时），作了如下教学调整：
第一，要求同学们实验前要对照实验指导书写预习报告，把实验的目的、要求、方法在做实验前先搞清楚，保证实验效果。
第二，在实验内容的设计上减少了验证性实验的比重，增加了综合设计方面的内容。例如：在做直流他励电动机机械特性实验时，要求同学们依据实验的要求自己分析并选择适当的电阻器件。这些电阻器件的阻值要同学们自己计算并通过现有的电阻进行串并联来实现。实验内容及要求见表1。
表1 实验课内容及要求
序号 题目 目的要求
1 认识实验 学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项，认识所用的实验台，掌握交、直流仪表、电源及变阻器的使用方法，熟悉交、直流电机的接线、启动、正反转，了解电机的调速方法
2 直流并励电动机 掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性，熟悉直流并励电动机的调速方法
3 直流他励电动机机械特性 熟悉直流电动机在回馈制动、电动势反接制动、能耗制动状态时的机械特性
4 单、三相变压器 掌握空载和短路实验测定单、三相变压器的变比和参数，掌握通过负载实验，测取单、三相变压器的运行特性
5 三相鼠笼异步电动机的工作特性 掌握三相鼠笼异步电机的空载、堵转和负载试验的方法，熟悉三相鼠笼异步电动机的参数及工作特性
6 三相电动机的起动与调速 掌握鼠笼异步电动机电动机的直接起动、星形——三角形（Y-）换接起动、自耦变压器起动。掌握绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动、调速
7 异步电机的M-S曲线测绘 掌握用教学实验台的测功机转速闭环功能测绘鼠笼式异步电机、绕线式异步电动机的转矩～转差曲线，并加以比较
8 三相同步电动机 掌握三相同步电动机的异步起动方法，熟悉三相同步电动机的V形曲线、三相同步电动机的工作特性
五、考核与评价
考核与评价按综合成绩=70%（考试成绩）+20%（实验成绩）+10%（平时成绩）进行计算。考试采用闭卷考试（2个学时），偏重基础，强调工程计算（考试可以用计算器）。实验考核的是同学们的动手能力及实验报告数据处理能力，平时成绩主要体现在课堂提问、习题作业、思考及预习等方面。
六、教学效果及总结与展望
1.教学效果
同学们的学习兴趣有所提高，一定程度上消除了畏难心理及应付考试心理，将他们的注意力引向平时的学习过程。相关课程及实践环节的教学也得以顺利开展，同学们对该课程与自己所学专业的其他课程的关系更为明确，专业基础更加扎实。
2.课题总结与展望
在本课题组的共同努力下历经三年完成了教学大纲、考试大纲、实验大纲的修订，制作了多媒体课件，编写了电子教案，整理更新了试题库等相关工作。后续将从实践基地、师资队伍、教材建设、实验设备方面入手，配合专业发展的需求，将本课程的建设推向一个新的高度。
参考文献：
[1]林瑞光.电机与拖动基础[M].第3版.杭州：浙江大学出版社，
2011.
[2]李海发.电机与拖动基础[M].第3版.北京：清华大学出版社，
2005.
电机与拖动基础范文2
关键词 电机与拖动基础 实践教学 应用能力
中图分类号：G64文献标识码：A
0 引言
《电机与拖动基础》是电气及自动化专业的主干课程之一，是实践性较强的课程，在人才培养过程中起着非常重要的作用。①对电气及自动化专业而言，它是一门专业基础课程，也是电气类专业后续课程如《电力拖动控制系统》、《交直流调速》等基础。因此，在教学中加强理论联系实际的能力培养、强化相关教学内容的实践能力训练，对大学生能力的培养会起到事半功倍的效果。
1 《电机与拖动基础》课程实验、实践内容在教学中存在的问题
1.1 实验项目设置及安排不能激发学生的主观能动性
在以往的《电机与拖动基础》课程的实践内容中，大多为验证性实验，②即学生抱着实验指导书，机械地按照指导书中所要求的实验器材及线路搭接实验电路，并逐一地对照每一实验步骤操作，最后再将实验结果拿给指导老师去判断对与错。这样的实践过程使得学生对实验内容、目的理解不深，对实验仪器的操作熟练程度不够，对实验结果及实验中易出现的问题分析不足，当然也就更不能激发学生的主观能动性了。
1.2 实践内容与后续课程的衔接不强
学生在《电机与拖动基础》课程及实验结课后，也就基本掌握了课程的内容及相关知识，但由于没能在实践教学中充分、深刻地理解该课程的实质，这就导致了该课程与后续课程的衔接、应用效果不够理想，甚至脱节。比如说，在《电力拖动自动控制系统》的课程学习及设计中，就会要求学生对电机在各种运行状态下机械特性情况进行分析、设计，这些内容都对《电机与拖动基础》的应用能力提出了更高的要求。同样，在其他的课程设计、毕业设计，尤其像生产实习、毕业实习等诸多环节中都存在着类似的情况。
2 实践教学的改革势在必行
2.1 实验教学与理论教学同步进行
在理论教学授课的安排上，教师可依据课程的内容有选择地将某一次、某几次课的授课地点安排在实验室或实训基地进行。比如，对电机结构的讲解、认识，对电机各种工作特性曲线的绘制等。这样就能使学生更早、更快地对电机建立感性认识，验证基本理论，巩固所学的知识，获得实践应用的基本技能。这样的教学与实践活动不但能大大加快学生对新理论、新知识的掌握，而且更是激发了学生对该课程的学习热情。
2.2 工程实训教学逐步深入
学习是一个由浅到深的过程，实践活动也不例外。在《电机与拖动基础》课程的实训活动中大体可分为以下三个阶段：
（1）基础实践。安排在第4、5学期，主要是结合理论教学进度，采用讲练相结合的教学方法，完成传统的与课程内容相关的实验内容。这样，学生在验证性的实践中，通过发现及解决问题，加强对基础知识的理解、把握，为学生的创新能力打下基础。③
（2）设计类工程实践。安排在第6学期，以综合性、设计类工程实践为主，主要方式为由老师结合生产实际进行“命题”，让学生自主选择实验器材、根据实验原理作出接线图及相应的实验步骤，再进行电气系统的连接、调试、运行及结果的测试。结合理论知识，对实践结果的正误进行判断，并对可能产生的误差、干扰进行分析，以期找到最佳的实验方法、方案。
（3）综合工程实践。安排在第7、8学期。结合学生的生产实习、课程设计、毕业设计等相关内容，在实践基地进行开放式专题与研究，旨在开发学生的个人潜能、激励创新精神，加强对应用型人才的培养，真真切切地让每一个学生做到理论与实践的结合。
2.3 鼓励学生参与教师科研活动，积极开展素质教育活动
学院的很多教师都积极参与并指导大会中调研、到生产实际中解决实际问题等社会活动，更大地锻练学生的理论与实践有机结合的能力。④学校也积极开展各种专业知识技能大赛，给学生更多展示自己的舞台。
通过上述各种措施，学生从该课程学习的开始一直到完成大学学业的过程中，始终离不开与本课程相关的实践活动，巩固了学生的基础，加强了理论与实践能力的培养与提高。
3 结束语
通过多年的探索，结合我校应用型人才的培养目标，将实践教学贯穿大学四年的学业学习过程中，使得我校学生的学习热情显著提高，自主创新意识明显增强，极大地提高了学生的综合素质，提升了学生的就业竞争力。
基金项目：黑龙江科技学院教研项目（JY10-06）
注释
① 刘启新.电机与拖动基础[M].北京:中国电力出版社,2005.6.
② 付家才.电机工程实践技术[M].北京:化工出版社,2003.
电机与拖动基础范文3
关键词：电力拖动；PLC；有机结合；教学实施
电力拖动是中等职业学校电气类专业的一门集理论与技能训练为一体的专业课程，是讲述满足生产机械运动要求的电动机控制线路工作原理及其安装检修的一门学科。传统的电力拖动采用继电器、接触器控制方式。随着科技的发展，可编程序控制器即PLC代替继电器控制系统成为工业自动化的重要组成部分。可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。现代企业对电气专业的学生要求越来越高，传统的继电器、接触器控制已远远达不到时代的要求。PLC课要以电力拖动课为基础，因此，对于电气专业的学生，学好这两门课都非常重要。
现在中职学校电力拖动与PLC是两门课，每门课有些学校还把理论与技能分开来教。中职学生文化基础偏弱，对专业课的学习，特别是理论部分的学习困难较大。因此，在教学中将理论与技能结合，将电力拖动与PLC相关内容有机结合，将两门课放到一起进行教学，可以降低学习难度，激发学生学习兴趣，提高学习效率，取得好的学习效果。
一、电力拖动、PLC课程教学中发现的问题
电力拖动的教学中学生会有以下困难：电气识图困难、控制原理的理解困难、技能训练时线路图与实际元件对应不准确、不能独立安装检修控制线路。造成这样结果的主要原因是中职学生基础差，学习能力弱；还是教学方法不当，有些学校理论与技能还在分开教学，理论与技能由不同的教师担任，在不同的时间上课。理论讲解与技能训练脱节，理论不能很好地指导实践，实践不能很好促进对理论的理解，使学生学习遇到困难。
PLC的学习，因为不是实际的继电器，看不到触头与导线连接方式，学生同样遇到学习困难，对PLC的内含理解不透、编程语言与编程方法不熟练、不会画I/O图、接线不准确等。
如何化难为易，帮助学生理解两门课的理论内容，理解PLC的内含，同时掌握电力拖动控制线路的安装检修，掌握PLC编程方法、I/O图的画法、接线的连接、程序写入与运行等，教师应勇于探索，尝试更加有效的教学模式。
二、教学中具体的措施
1.电力拖动课理论与技能的有机结合，即进行一体化教学
理论与技能训练由同一教师担任，采用《电力拖动控制线路与技能训练》（劳动版第四版）一体化教材进行教学。方法是教师讲中练，练中讲。如，“低压电器”这一单元的教学，教师用实际的元器件结合多媒体进行教学，讲解各电器的结构、原理、参数、安装注意事项等，之后马上让学生分组拆装电器元件。学生通过动手拆装，直接观察，可以很好地理解元器件的结构、工作原理。又如，基本控制线路的教学，教师借助多媒体讲解线路控制原理，利用多媒体的动画效果，帮助学生理解原理。讲解原理后，马上结合实际的控制盘讲解布线方法，布线工艺要求，学生进行配盘技能训练。这其中要求每个学生要复述控制线路的原理，之后再在纸上结合接线图设计合理布线通道与各接点的连接方式，然后按工艺要求进行实际布线，完成后检查接线正确即可通电试车。这样学生通过理论、技能一体化的学习实践，加深了对理论知识的理解，降低了学习的难度，同时用理论指导技能训练，提高了学生的识图能力与正确接线的能力。
2.电力拖动与PLC有机结合
电力拖动主要讲解电动机基本控制线路和生产机械的控制线路，它的控制依赖于继电器和接触器来完成。技术的发展，PLC的控制取代了传统的控制方式，它是利用存储程序来控制各种类型机械或生产过程。虽然控制方式不同，但两者控制思路相似，PLC 本身是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的，梯形图是PLC使用得最多的编程语言，梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，所以将电动机控制线路转换为PLC控制是电力拖动课的合理延伸。两门课的相关内容有机地组合，即以电力拖动教学为主线，把PLC的一些内容结合进电力拖动教学中，将每一个电力拖动基本控制线路与对应的PLC控制作为一个课题进行一体化教学。
具体教学过程的实施，以三相异步电动机正反转控制这一课题为例说明。首先电力拖动进行原理的讲解与技能的训练一体化教学，之后延伸到PLC的教学，也实行一体化教学。PLC一体化教学具体为：（1）讲解所需PLC相关知识，如，输入、输出继电器，编程指令，梯形图编程方法等。（2）项目实施，第一步是分析控制要求，分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表；第二步是画出PLC接线图，即I/O接线图；第三步是程序设计；第四步是在计算机上进行程序输入及仿真运行；第五部是程序下载到PLC；第六步是线路安装；第七部是通电调试。其他课题以此为例进行。
3.继电器―接触器逻辑控制系统与PLC控制系统比较
学生观察PLC控制效果与电力拖动控制效果一样。采用电力拖动与PLC组合的教学方式，学生可以对继电器―接触器逻辑控制系统与PLC控制系统进行比较，看到它们的不同点有：（1）组成器件不同。继电器―接触器逻辑控制系统是由许多硬件继电器和接触器组成，而PLC则是由许多“软继电器”组成。传统的继电器―接触器逻辑控制系统由于使用了大量的机械触点，使系统可靠性大大降低。而PLC采用无机械触点的逻辑运算微电子技术，复杂的控制由PLC内部运算器完成，故寿命长，可靠性高。（2）触点的数量不同，继电器和接触器的触点少，而PLC内部的“软继电器”可供编程的触点数是无限的。（3）控制方式不同，继电器―接触器逻辑控制系统是通过原件之间的硬件接线来实现，而PLC控制系统是通过软件编程实现控制功能的。（4）工作方式不同，继电器―接触器逻辑控制系统中，当电源接通时，各继电器都处于受制约状态。在PLC中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，每个“软继电器”受制约接通的时间是极其短暂的。
采用电力拖动与PLC的组合的教学模式，帮助学生理解了PLC控制的内含，使学生从电力拖动学习自然地过渡到PLC的学习，降低了PLC的教学难度。
三、采用电力拖动与PLC组合教学模式的效果
1.优化课程结构
将电力拖动与PLC有机结合，进行统一规划，形成课程体系，既加强了两门课之间的内在联系，又减少了不必要的重复，使课程设置更加精练。
2.激发学生的学习兴趣
降低了PLC的入门难度，学生很好地掌握电力拖动控制线路转换为PLC控制的方法，提高PLC编程与接线的能力，为复杂的PLC控制的设计、编程、实施控制奠定了一个很好的基础。
3.强化实践教学，提高教学效率，推动课程体系整体优化有利于培养具有实践能力和创新精神的优秀人才
总之，电力拖动与PLC的结合的教学是提高学生能力与素质的有效教学模式，在教学中可以进一步加以探索，完善教学内容与方法，培养更多的优秀的职专生。
参考文献：
电机与拖动基础范文4
关键词：电机与拖动；教学模式；教学改革；对比法
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）36-0095-02
“电机与拖动”课程是自动化专业第一门原理与应用并重的专业基础课。该课程应用高等数学、电路、大学物理、电子技术、自动控制理论等前期所学基础知识分析电机的运行原理、内部电磁过程、数学模型、外部特性以及电机起动、调速和制动等工程实际问题。学好这门课程可以为电力电子技术、运动控制系统等后续课程打下良好的基础。当前的教育模式造成学生普遍擅长学习理论性强的知识，对于牵涉工程实际的内容学习起来很困难，学习兴趣也不高。鉴于电机与拖动课程在自动化专业体系中的特殊地位，如何改革现有的教学模式，激发学生的学习兴趣，进而取得较好的教学效果是亟待解决的问题。本文介绍笔者长期从事“电机与拖动”课程教学的一些经验和探索，与各位同仁共勉。
一、根据课程设置，调整授课内容
为了适应社会需求，培养“宽口径、复合型”人才[1]，整个本科阶段的课程数量尤其是选修课越来越多，每门课程的学时数量都在减少。河南科技大学的“电机与拖动”课程也不例外，由双学期授课，压缩为单学期88学时，进而压缩为80学时（其中实验课12学时）。由于以前学时较多，可以对每个知识点进行全面的讲授。为了达到学时压缩情况下教学质量不下降的要求，必须对授课内容进行合理的调整。
1.适当压缩电机原理的内容，强化电机拖动部分的内容
电机原理部分理论性较强，主要表现为概念多、理论推导多、电磁场的内容抽象，造成部分学生一知半解，影响学习的积极性[2]。考虑到电机主要作为自动控制系统的执行机构出现，因此自动化专业更强调电机的外部特性，电机原理仅仅为了深化对外部特性的理解。我们对电机原理部分作了如下调整：电机的工作原理部分要求学生熟练掌握；绕组接法、感应电势和磁势的计算部分要求学生了解处理的思路，记住必要的结论；电机内部电磁场部分要求学生会定性分析。电机的外特性和机械特性部分作为重点，并入电力拖动部分讲述。
2.根据课程设置情况，适当删减部分的内容
通常情况下，同一专业的各门课程有很多重复的知识点。为了节省学时，强化重点内容，可以对重复的内容进行删减。以刘锦波、张承慧编写的“电机与拖动”教材为例，第四章“变流器供电下直流电机的机械特性”占了仅仅20页的篇幅[3]，但后续课程“电力电子技术”对此问题有更详细的论述，因此可删除这一章不讲。第12章主要讲各种微特电机，但很多学校设置了专门的后续课程“微特电机”，因此这一章也可以忽略。“电机与拖动”与“自动控制原理”课程同时同步开设，有些学校甚至先开设“电机与拖动”课程，因此应删除电机启动、调速和制动部分的过渡过程分析，仅讲授稳态分析。
3.讲授顺序的调整
将传统先讲电机学再讲电机拖动技术的顺序改为讲完一种电机的原理，接着讲这种电机的拖动技术[4]。例如：直流部分采取先讲解电机学内容接着讲述直流拖动的内容，这样做可以使学生对刚掌握的知识从后续章节学习中得到及时的应用，既可以复习以往内容，又可以学以致用，从而达到较好的教学效果。最终形成了“直流电机-直流电机拖动-变压器-交流电机-交流电机拖动”的教学主线。
二、改革课堂教学方法，提高学生学习的积极性和主动性
1.理论联系实际
“电机与拖动”是一门实践性很强的课程，主要表现在电机的广泛使用性。教师在讲授时应尽量与生活中的应用实例结合起来，使抽象、枯燥的理论变得具体、生动。例如，结合洗衣机频繁正反转的工作过程学习电动机的启动、制动原理；结合变频空调如何省电学习异步电动机变频调速原理及其在节能技术中的应用等等[5]。这些工程实例能引起学生的好奇心，激发他们的学习兴趣。学生能以好奇的心态去听课，接受新的知识，变被动学习为主动学习，才能学好这门课程。
2.采用启发式教学
灌输式的教学模式往往造成学生的依赖心理，学习积极性和主动性不高。鉴于“电机与拖动”课程的知识连贯性和逻辑性很强，采用启发式教学模式可以取得较好的效果。在讲解新内容时，教师有针对性地提出问题，引导学生利用已有知识得出结论，最后由教师加以补充总结。例如在讲授直流电动机的调速时，首先由教师简述电机调速的实际应用以及电机调速的必要性，然后提出问题：直流电动机的速度与哪些参数有关？引导学生回忆直流电机的速度公式；接着提出问题：速度公式中哪些参量可以改变？从而使学生主动思考得到直流电动机的三种调速方式：改变电源电压调速、改变电枢回路电阻调速和改变磁场强弱调速；最后由教师进行总结：虽然理论上可以提高电源电压或者增强磁场调速，但是受直流电机耐压和铁磁材料磁饱和性的限制，通常采用降压调速和弱磁升速的方式调速，使得问题得到完美解决。
3.采用对比的教学方法
“电机与拖动”课程概念多、公式多、内容繁杂，学生作为初学者，会感到没有头绪[6]。教师在教学过程中应采用对比的方法，引导学生发现各种电机在工作原理、绕组结构、数学模型、机械特性等方面的相似性和不同点，从而加深理解。不论直流电机、交流电机还是变压器，其共同的理论基础均为法拉第电磁感应定律、电磁力定律、安培环路定律等，因此采用对比法教学可以收到事半功倍的教学效果。例如：对于直流电动机和三相异步电动机，两者的共同点是：理论基础均为电磁力定律，即转子受到单方向的电磁转矩驱使转子旋转从而完成电能向机械能的转换。两者的不同点是：直流电动机采用直流电源，内部磁场是稳恒磁场。而三相电动机采用交流电源，内部磁场为旋转磁场；直流电动机通过电刷和换向器把外部直流电流转换为电枢导体的交变电流，稳恒磁场和交变的电枢导体电流相互作用产生单方向的电磁转矩，驱使电枢旋转此为直流电动机的运行原理，而三相异步电动机其定子磁场是旋转磁场，而其转子电流则是感应电流，通过转子与定子旋转磁场的相对运动感应产生的，该感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，这是三相异步电动机的运行原理[4]。通过对比可以使学生理顺知识的前后脉络，从而加深对知识的理解与掌握。
三、合理利用多媒体教学手段，增强学生的感性认识
传统教学方法主要是借助板书分析各种电机的工作原理，推导数学模型，分析等效电路。这种方式使得学生对于电机实际工作情境缺乏感性认识，抽象的理论与具体的对象脱节，无法激发学生的学习兴趣和动力，教学效果比较差。运用多媒体技术可以很好地解决这一矛盾[7]。例如在讲解电机结构和工作原理时，在讲解完以后，通过播放视频、动画、图片加强学生的感性认识。又例如，旋转磁场的产生过程比较抽象，只进行书面的理论推导，学生难以理解。这时就可以利用多媒体动画动态地演示单相电流时产生的脉振磁场和三相对称电流时产生的旋转磁场，同时播放物理实验中相关磁场形成和工作的视频，帮助学生理解旋转磁场的形成过程。
虽然多媒体技术可以改善教学效果，但笔者认为应该合理利用。对于公式推导，电路的向量分析等内容还是采用传统的板书方式比较好，因为这些部分采用板书教学有助于加深学生的理解。所以，在教学过程中要因材施教，在适当的章节采用并加强多媒体教学。
四、重视实验实践教学，锻炼学生的动手能力
实验教学是必不可少的一个教学环节。学生通过实验不仅可以验证课堂上学到的理论知识、深化理解、增强记忆，还可以训练初步的操作技能、激发学习兴趣[8]。对于“电机与拖动”课程的实验教学，笔者有如下几点体会：
（1）精心编制实验指导书，明确实验目的。要求学生做实验时不仅按照步骤完成实验，还要思考实验过程为什么这样设计。对于反常现象，应启发学生深入思考，找出答案。
（2）适当增加设计性、综合性实验。引导学生对现成的实验内容、步骤、要求等提出质疑，引导学生提出不同的设计方案和解题途径。
（3）实验室对学生开放，学生可到实验室做实验，搞小发明、小革新、小制作等，指导教师予以热情指导、帮助，并提供保障条件。
五、改进考核方式，提高教学反馈的实效性
为了调动学生的学习积极性，改善学习风气，提高教学质量，应改变以往应试教育的考核方式。”电机与拖动”作为一门实践性较强的课程，不仅要求学生理解理论知识，而且要求学生能够利用理论知识分析工程问题，能够掌握必要的操作技能。因此，应综合考虑每一个学生的卷面成绩、实验操作技能以及应用理论解释工程现象的能力，给出科学合理的评价。笔者认为，考核应遵循：全过程考核的原则，即从开始到结束，从课内到课外均考核；重能力、重素质的原则，即将学生能力和素质作为较大的权重系数在考核时加以体现；公开考核的原则，提前让学生知道本课程的考核方式，从而制定相应的学习方案，改变以往只注重卷面成绩的应试教育模式。笔者的教学实践表明，以上考核方式能够及时有效地了解学生对所讲知识的掌握水平，从而有的放矢的地调整教学进度，提高教学质量。
六、结束语
教学实践证明，通过以上几方面的教学改革实践，调动了学生学习积极性，培养了学生的综合素质和创新能力，达到了预期的教学目标。从学生的反馈来看，教学改革是成功的。当然，教学改革是一项长期艰巨的任务，还需在今后教学实践中进一步总结经验，不断完善。
参考文献：
[1]曾丽，姚裕安.“电机与拖动”课程教学改革的探索[J].中国电力教育，2011，（18）.
[2]宋晓燕，王泳.“电机与拖动”课程教学改革的探索[J].中国科技信息，2008，（10）.
[3]刘锦波，张承慧.电机与拖动[M].北京：清华大学出版社，2011.
[4]梁云朋，张松灿.电机与拖动课程教学改革的研究[J].中国现代教育装备，2010，（19）.
[5]王继强，仲伟堂.“电机与拖动”教学改革的研究与实践[J].中国电力教育，2009，（5）.
[6]厉虹，张巧杰，祁鲲.以创新能力培养为目标的“电机与拖动”教学改革研究[J].中国电力教育，2010，（4）.
电机与拖动基础范文5
【关键词】电机与拖动；教学内容；教学方法；实验教学
一、优化教学内容，主次分明
对本课程而言，它是由《电机原理》和《拖动基础》两门课组成，原理是为应用服务的，因此对于电机原理部分应遵循“少而精”的讲解原则，适当删减部分理论性强又较为抽象的内容，增强教学内容的针对性和实用性。例如讲到直流电机的电枢绕组部分，可以简单介绍一下绕组中常用的基本知识，对于绕组展开图可略去不讲；在讲变压器这章时，明确对变压器的了解是为后面学习交流异步电动机做铺垫，因此可确定变压器的基本原理、负载运行时的电磁关系、基本方程以及等效电路作为重点讲授内容，至于变压器的运行特性等不必详细讲解。对于拖动基础部分，重点突出电动机的机械特性以及起动、制动和调速，结合工程实际，分析原理及特点。
二、采用提问——比较的教学方法
电机与拖动这门课程概念多、公式多，对高职院校的学生来说，学习难度有点大。为调动学生学习的积极性，可以在课堂授课过程中，采取提问的方式引导学生巩固旧知识、思考新知识，同时也加强了互动。比如在学习三相交流异步电动机时，首先向学生提出一个问题：“为什么不说三相交流电动机，异步是怎么得名的？”这样引起学生对问题的思考，告诉学生这要从三相交流异步电动机的工作原理说起，分三个方面展开，首先是电生磁（右手螺旋定则判断）：给三相对称的定子绕组通入三相对称电流进而产生圆形旋转磁场，这个磁场的转速用ns表示；然后是磁生电（右手定则判断）：转子导体相对切割旋转磁场感应电动势和电流；最后就是电磁力（左手定则判断）：转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动，其转速用n表示，并且n的方向和ns相同，但n要小于ns。因为如果两者相等，则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，因而磁通就不切割转子导条，转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。这样，转子就不可能继续以n的转速转动。因此，转子转速与旋转磁场转速之间必须要有差别。这就是异步电动机名称的由来。这样带着问题讲解，学生更容易接受理解，提高了教学效果。
另外在知识的传授过程中，还可以采用比较法教学，即相关知识点之间可以通过对比找出异同，便于学生对知识的理解和消化。例如在讲述直流电机的工作原理时，可将发电机和电动机对比起来讲，从能量转换、电压平衡关系和转矩性质等方面考虑。直流发电机是将机械能转换为电能，，是制动性转矩；直流电动机是将电能转换为机械能，，是拖动性转矩。再比如讲述他励直流电动机的机械特性时，先给出固有机械特性表达式，在固有机械特性基础上改变电枢回路电阻、电源电压和磁通量等参数，可得到相应的人为机械特性，即电枢回路串电阻人为机械特性、降低电枢电压人为机械特性、减弱励磁磁通人为机械特性。三种人为机械特性的表达式均可以用一种简单形式表示即，这样可以对比理想空载转速和机械特性斜率，简单明了的总结出三种人为机械特性的特点：与固有机械特性相比，电枢回路串电阻人为机械特性的理想空载转速不变，但机械特性的斜率随串联电阻的增大而增大，机械特性变软；降低电枢电压人为机械特性的理想空载转速随电压的降低而正比减小，但是机械特性的斜率不变，即为一组平行的直线；弱磁人为机械特性的理想空载转速、机械特性的斜率随磁通的降低均变大，机械特性变软。
三、加强实验教学注重能力培养
（1）系统编制实验指导书，精心选择实验项目，使每个实验都能起到工程训练的目的。这样保证每个参加实验的学生目的明确、思路清晰、步骤正确；（2）强调人人动手、独立完成实验。在目前实验条件下，通过分班开设实验，增加实验组次的方法，来满足实验教学要求，使每个学生都能获得实践的机会。对实验确实存在困难的学生，指导教师要耐心启发学生，帮助分析实验要领，但决不包办代替。坚持要求学生独立完成实验，提高动手操作能力；（3）注重“多层式”实验教学模式。实验教学可以借鉴理论教学采取循序渐进的方式引导学生有目的、有条理的进行实验。首先从验证性实验开始入手，旨在学生认知和掌握《电机与拖动基础》课程的基本理论知识；其次进入到综合性、设计性实验，让学生自己设计实验方案，充分调动学生实验的主动性和创造性；最后上升到工程案例分析实验，使学生了解和掌握电机在工业自动化控制中的工程应用。采用“多层式”实验教学模式，充分以学生为主体，注重培养学生的知识应用能力，为日后走上相关工作岗位打下坚实的实践基础。
参考文献
[1]许晓峰．电机及拖动[M]．北京：高等教育出版社，2007
[2]赵丽清．如何设置《电拖》教学内容培养应用型人才[J]．中国科技信息，200B（tz）：213～215
电机与拖动基础范文6
[关键词]节能 电机 抽油机
中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0022-02
0 引言
在完善了电机合理匹配理论设计方法的基础上，应用该理论指导了部分井合理匹配的实践，见到了较好的节能效果。为油田在管理节能上提供了有力的技术支持。
1 机采井节能的理论基础
鉴于目前国内机械采油井多应用旋转电机作为其动力源的实际，在此着重探讨机采井应用旋转电机节能的理论基础。
1.1 节能电机简介
在国外对节能电机的通俗叫法是“高效率或高效电机”，而我国通常叫节能电机。高效电机：简单的说就是在制造上确保其运行效率尽量的高，在借助于控制系统使其在高效率区间（85-95%）运行的电机。
1.2 机采井拖动装置节能的理论基础
机采井节能在理论上所追求的是“机采井的机械特性与电机特性间的合理匹配”，也就是说，真正实现机采井运行负载与电机输出负载间的合理匹配。注意：匹配讲的是设备机械扭矩与旋转电机输出扭矩之间的匹配，这点一定要注意，以往人们多认为描述电机应该用功率这是一个误区。
1.2.1抽油机拖动装置的设计方法
在抽油机拖动装置的设计中我们是依据满足抽油机曲柄旋转扭矩的要求来设计电机的。需要注意的是选择电机时必须要考虑电机的扭矩。
①、均方根扭矩的计算方法
依据净扭矩曲线计算其均方根扭矩
式中： Te―均方根扭矩 kN.m N―等分区间数 ―瞬时扭矩值
经验公式的计算结果，在示功图的测试回放结果中就已经计算完成，这为我们直接调用提供了方便，两种方法的比对结果显示，应用经验公式计算的结果与净扭矩曲线方法的计算结果其相对误差在4%以内，能够满足现场的需求。
1.3 机采井拖动装置节能的设计原则
利用能量守恒原理不难看出：所谓机采井的节能实质上是指“机采井的机械特性与电机特性间的合理匹配”，从而确保电机始终在高效区域运行。 客观的讲，就常规的Y系列电机而言，当其在高效区域（85-95%）运行时，我们通常所说的节能设备对其节能是不起什么作用的。
1.3.1 一体化抽油机节能拖动装置：
指电机具有多速、多功率或超高转差率等特性，并配有专用（实现电机上述特性）的控制柜，此时的合二或合三（含特殊变压器）为一才能称之为一体化，而并不是将配电箱装在电机上就叫一体化。
1.3.2 抽油机井的节能拖动装置应满足的条件
在综合考虑了抽油机的机械特性、电机的特性及其节电率的情况下，我们认为在选用抽油机节能拖动装置时应考虑如下几个问题：为有效的延长抽油机的使用寿命，要求其配套的拖动装置应具备较软的启动特性，为确保供排关系的平衡，要求其配套的拖动装置在启动后的正常运行中其转速基本恒定，具备根据抽油机井的工况，自动调整其输出功率的功能，以达到其最佳的合理匹配，尽量选用磁级数≥8的电机，以确保其扭矩足够大，适当降低装机机座号（装机功率）。
2 电动机星-角接线转换应用的理论基础
针对目前油田在用抽油机井存在大马拉小车问题较多的实际，我们从理论上探讨了应用电动机星角接法转换，达到使其与负载近似匹配的可行性。
2.1 接线方法的改变
电动机星角接法转换，是根据电动机负载变化情况，用改变绕组接线方式来调整电压，使其与负载近似匹配，从而达到一定的节电效果。当电动机满载时，负载率大于40%，应用角形接法，全电压（380V）运行；电动机轻载时，负载率小于40%，应用星形接法，绕组在220V电压下运行。
2.2 实现星-角的理论依据
由于本文探讨的为非自动的星-角转换，即需要给出直接采用星运行的条件，要求实现星运行后电机不能过载，同时又能够实现合理匹配。
2.2.1 适用场合
应用星―角接法对电动机进行节电转换，应注意以下几点：
1）星角形接法属电动机调压，只能用改变绕组接线方式来调整运行电压，即只能380V、220V跳跃变换，不能随负载率变化任意调整电压。
2）电动机绕组角接转换为星接后，电压降为原电压的；起动转矩与电压平方成正比，降为原起动转矩的1/3。
2.2.2 关于星―角转换电机功率的确定
①交流电路中的电功率
在交流电路中电功率分为视在功率S，有功功率P和无功功率Q。
其中：
②有功功率的计算
对于恒定的负载而言，在功率因数一定的条件下（实际上接与Y接中的不可能相等）。
a假设负载恒定，接与Y接中的相等则：
结论：是否具备角接直接变为星接的条件是：这种方法适用于电动机绕组角接，接线盒有6个接线柱，处于轻载运行或满载―轻载交替运行的电动机。角-星形接法转换只需对电动机一、二次接法略为改动，改法简单，可有效地避免大马拉小车的不经济运行方式。
3 常规电动机合理匹配的现场试验
为了进一步提升我队机采井的管理水平，本着确保抽油机井经济、安全、平稳运行的原则，对我队抽油机井电机的匹配情况进行了详细分析结果。我队抽油机井在用电机的匹配情况不容乐观，主要存在两类问题，一是大马拉小车井15口，小马拉大车井2口。结合目前实际，提出A井与B井进行电机调整。
3.1 A井与B井现状
A井在用机型为CJ-A型 ，使用冲程3.6；使用冲次8，在用电机为DJ-A型，名牌功率55kW，抽油泵为CA型；
B井在用机型为CJ-B型，使用冲程4.2；使用冲次10，在用电机为DJ-B型双速可调电机，名牌功率20 /30kW，抽油泵为CB型。
目前，A井在用的是节能电机，一直处于超负荷运行，进入伏天后，此井存在烧电机的隐患；而B井又是大马拉小车，上述两井具备实施电机逐级匹配的条件，对A井与B井的电机进行互换。
3.2 电机调整设计结果
应用抽油机拖动装置的设计方法的理论，对A井与B井的电机对调情况进行了预测，情况如下：
从上述计算结果中可以看出，A井与B井的电机对调是合理的。
4 结论
（1）为有效的延长抽油机的使用寿命，要求其配套的拖动装置应具备较软的启动特性；
（2）为确保供排关系的平衡，要求其配套的拖动装置在启动后的正常运行中其转速基本恒定；
（3）尽量选用磁级数≥8的电机，以确保其扭矩足够大，适当降低装机机座号；
（4）电机的合理匹配，是实现机采节能的有效途径之一；
（5）对于如何开展星形接法运行的匹配，应尽快的开展一些试验。
参考文献
[1] 王鸿勋.采油工艺原理.1982年.2-16.
