电机与电气控制《电机与电气控制》
1电机与电气控制课件(精品PPT)
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三、多地联锁(lián 控 suǒ) 制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-9 多地控制(kòngzhì)电路图
第五页，共四十三页。
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四、顺序控制
按顺序(shùnxù)起动与停止的控制 电路
第二章
2120/2213//1220/2213
第三页，共四十三页。
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二、点动与连续运转(yùnzhuǎn)的控 制
第二章
图2-8 电动机点动与连续运转控制电路
a) 根本点动控制电路 b) 开关选择(xuǎnzé)运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
2120/2213//1220/2213
第四页，共四十三页。
ura＞ut Ura＜ut ura＞ut Ura＜ut
V1导通 V1关断 V2导通 V2关断
第二章
截止 截止
2120/2213//1220/2213
第三十二页，共四十三页。
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〔4〕双极性脉宽调制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-37 双极性SPWM调制(tiáozhì)波形
二、电动机可逆运行(yùnxíng)反接制动控制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-17 电动机可逆运行反接(fǎn jiē)制动控制电路
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第十三页，共四十三页。
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三、电动机单向运行能耗制动(zhì dònɡ)控制
第二章
2120/2213//1220/2213
课程思政教学竞赛：《电机与电气控制技术》的讲课稿
课程思政教学竞赛：《电机与电气控制技术》的讲课稿1. 课程简介1.1 课程背景《电机与电气控制技术》是工科电类专业的一门重要技术基础课程，其内容涵盖了电机的基本原理、结构、运行特性以及电气控制技术。
该课程不仅具有很强的理论性，同时也具有很强的实践性，对于培养学生的专业技能和工程实践能力具有重要意义。
1.2 课程目标通过本课程的学习，使学生掌握电机的基本原理、结构、运行特性及其控制方法，具备分析和解决电机与电气控制技术问题的能力，为后续课程和工程实践打下坚实的基础。
2. 教学内容2.1 电机的基本原理与结构- 直流电机的工作原理与结构- 交流电机的工作原理与结构- 磁场的性质与计算2.2 电机的运行特性- 直流电机的运行特性- 交流电机的运行特性- 电机性能的测试与评估2.3 电气控制技术- 常用控制电路及其原理- 电气控制系统的设计与分析- 电气控制系统的运行与维护3. 教学方法3.1 讲授法通过系统地讲授电机与电气控制技术的基本原理、运行特性及控制方法，使学生掌握课程的基本知识。
3.2 案例分析法通过分析典型的电机与电气控制案例，使学生更好地理解理论知识，提高解决实际问题的能力。
3.3 实验教学法通过实验教学，使学生亲手操作，培养学生的动手能力和实验技能，加深对理论知识的理解。
4. 教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况等，占总评的40%。
4.2 考试成绩包括期末考试和实验报告，占总评的60%。
5. 课程思政在教学过程中，我们将积极融入思政元素，引导学生树立正确的价值观，培养学生的社会责任感和使命感。
5.1 价值观教育通过讲解电机与电气控制技术在我国经济社会发展中的重要作用，使学生认识到所学专业的重要性和责任感。
5.2 职业道德教育通过讲解电机与电气控制技术领域中的职业道德规范，培养学生的职业道德素养。
5.3 创新意识培养鼓励学生积极参与电机与电气控制技术领域的创新实践，培养学生的创新意识和能力。
中职机电专业《电机与电气控制》说课稿
中职机电专业《电机与电气控制》说课稿一、教学目标1.知识目标：o学生能够理解电机的基本工作原理，包括直流电机、交流电机的结构和运行原理。
o掌握电气控制系统的基本组成及其控制原理，包括继电器控制、PLC控制等。
o能够识别和分析电机与电气控制系统中常见的故障及其排除方法。
2.能力目标：o培养学生具备电机选型、安装、调试和维护的基本技能。
o提高学生设计简单电气控制系统的能力，包括绘制电气控制原理图、编写PLC程序等。
o增强学生的实际操作能力，通过实验操作掌握电机与电气控制的实践技能。
3.情感态度价值观目标：o激发学生对机电专业的兴趣，培养严谨的科学态度和良好的职业素养。
o培养学生的团队合作精神和沟通能力，能够在小组活动中积极参与、协作完成任务。
o树立安全意识，了解电机与电气控制操作中的安全规范，养成安全操作的习惯。
二、教学内容本节课的主要内容包括：-电机的基本工作原理及分类（直流电机、交流电机）。
-电气控制系统的基本组成及其控制原理（继电器控制、PLC控制）。
-电机与电气控制系统的常见故障及排除方法。
重点：电机的工作原理、电气控制系统的组成及原理。
难点：PLC控制原理及其编程方法。
三、教学方法-讲授法：用于介绍电机与电气控制的基本理论和概念。
-讨论法：通过小组讨论，加深对电机与电气控制原理的理解。
-案例分析法：分析实际案例，帮助学生理解电机与电气控制系统的应用。
-实验法：通过实验操作，提高学生的实践能力和动手能力。
-多媒体教学：利用、视频等多媒体资源，直观展示电机与电气控制的内容。
-网络教学：利用网络平台，提供教学资源，方便学生自主学习和复习。
四、教学资源-教材：《电机与电气控制》专业教材。
-教具：电机模型、电气控制实验箱、万用表等。
-实验器材：直流电机、交流电机、PLC控制器、继电器等。
-多媒体资源：课件、电机与电气控制视频教程、网络教学资源等。
五、教学过程六、课堂管理1.小组讨论：将学生分成小组，每组分配一个主题或任务，鼓励学生在小组内进行讨论和交流，提高团队协作能力和沟通能力。
《电机与电气控制》教案
《电机与电气控制》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解电机的基本原理、结构及分类；（2）掌握电机的主要性能指标及其测试方法；（3）熟悉电气控制的基本环节及其应用；（4）学会电机故障诊断与维修方法。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验，培养学生的动手能力；（2）运用案例分析，提高学生的解决问题的能力；（3）开展小组讨论，培养学生的团队合作精神。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对电机与电气控制技术的兴趣；（2）增强学生对电机故障诊断与维修的实际操作能力；二、教学内容第一章：电机概述1.1 电机的基本原理1.2 电机的分类1.3 电机的作用与地位第二章：电机的基本结构与工作原理2.1 直流电机的基本结构与工作原理2.2 交流电机的基本结构与工作原理2.3 步进电机的基本结构与工作原理第三章：电机的主要性能指标及其测试方法3.1 电机性能指标概述3.2 电机的运行特性3.3 电机性能测试方法第四章：电气控制基础4.1 电气控制的基本环节4.2 电气控制系统的设计原则4.3 电气控制系统的可靠性分析第五章：电机控制系统及其应用5.1 电机控制系统的组成及功能5.2 电机控制系统的常见故障与诊断5.3 电机控制系统的应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）电机的基本原理与分类；（2）电机的基本结构与工作原理；（3）电机的主要性能指标及其测试方法；（4）电气控制的基本环节及其应用；（5）电机控制系统及其应用。
2. 教学难点：（1）电机的工作原理及性能指标的计算；（2）电气控制系统的的设计与调试；（3）电机控制系统的故障诊断与维修。
四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）讲授与实验相结合；（2）案例分析；（3）小组讨论；（4）现场教学。
2. 教学手段：（1）多媒体课件；（2）实验设备；（3）案例资料；（4）现场演示。
五、教学评价1. 过程性评价：（1）课堂提问；（2）实验报告；（3）小组讨论报告；（4）现场操作考核。
电机与电气控制教案
电机与电气控制第一讲绪论0.1 电机及电力拖动系统概述0.1.1 电机电机是生产、传输、分配及应用电能的主要设备。
电力拖动系统则是在现代化生产过程中，为了实现各种生产过程所必不可少的传动系统，是生产过程电气化、自动化的重要前提。
电机是利用电磁感应原理工作的机械，它应用广泛，种类繁多，性能各异，分类方法也很多。
主要有如下两种常用的分类方法。
一种是按功能用途分，可分为发电机、电动机、变压器和控制电机四大类。
发电机是将机械能转换为电能，电动机则是将电能转换为机械能，作为拖动各种生产机械的动力。
变压器的的作用是将一种电压等级的电能转换为另一种电压等级的电能。
控制电机主要用于信号的变换与传递。
另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类，可分为变压器和旋转电机。
变压器为静止不旋转电机。
根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类，交流电机又分为同步电机和异步电机两类。
综合以上两种分类方法，可归纳如下。
变压器直流电机电机 同步电机交流电机异步电机控制电机0.1.2 电力拖动用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动系统。
按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。
电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源五个部分，他们之间的关系如下所示。
———电源部分控制设备→电动机→传动机构→生产机械电动机把电能转换成机械能，通过传动机构把电动机的运动经过中间变速或变换运动方式后，再传给生产机械，驱动生产机械工作。
生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象。
控制设备是由各种控制电机、电器、电子元件及控制计算机等组成，用以控制电动机的运动，从而对生产机械的运动实现自动控制。
为了向电动机及电气控制设备供电，电源是不可缺少的部分。
直流发电机 直流电动机同步发电机 同步电动机 异步发电机 异步电动机由于电力拖动具有控制简单，调节性能好、损耗小、经济、能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械均采用电力拖动。
《电机与电气控制》授课计划
《电机与电气控制》授课计划一、授课目标本课程旨在帮助学生掌握电机与电气控制的基本概念、原理和方法，了解电机与电气控制系统的工作原理和设计方法，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
二、授课内容1. 电机基础知识（1）直流电机的结构和工作原理；（2）交流电机的结构和工作原理；（3）电机的选择和计算方法。
2. 电气控制基础知识（1）低压电器的基本结构和工作原理；（2）电气控制系统的基本组成和工作原理；（3）电气控制系统的设计原则和方法。
3. 电机与电气控制的结合应用（1）电机控制系统的设计方法；（2）电机与电气控制在实际应用中的案例分析；（3）电机的维护和保养方法。
三、授课方法本课程采用理论讲解和实践操作相结合的教学方法，通过案例分析、小组讨论、实验教学等多种方式，激发学生的学习兴趣和积极性。
四、授课安排本课程共40学时，分为理论教学和实践教学两个部分。
理论教学包括电机基础知识、电气控制基础知识、电机与电气控制的结合应用三个部分，共计30学时；实践教学包括实验、课程设计等环节，共计10学时。
具体安排如下：第1-3学时：电机基础知识（1）第4-6学时：电机基础知识（2）第7-9学时：电气控制基础知识（1）第10-12学时：电气控制基础知识（2）第13-18学时：电机与电气控制的结合应用（1）第19-20学时：实验及讨论（实践环节）第21-24学时：电机与电气控制的结合应用（2）第25-30学时：电机控制系统的设计方法及案例分析（理论环节）第31-36学时：课程设计及讨论（实践环节）第37-40学时：总结及答疑（理论环节）五、作业与考核方式1. 作业：学生需按时完成每次布置的作业，以提高学生对知识点的理解和掌握。
2. 实验报告：学生需根据实验内容，完成实验报告，以培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
3. 考试：本课程采用闭卷考试方式，主要考察学生对电机与电气控制基本概念、原理和方法的理解和掌握情况。
电机与电气控制PPT课件
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
《电机与电气控制》课程思政元素
《电机与电气控制》课程思政元素一、课程介绍《电机与电气控制》是一门电气工程专业的核心课程，旨在培养学生掌握电机与电气控制的基本理论、方法和技能。
本课程涵盖了电机原理、电力电子技术、继电接触器控制系统、可编程控制器等内容，旨在帮助学生了解电气自动化的实际应用，掌握电气控制系统的设计、安装、调试和维护技能。
二、思政元素融入1. 爱国主义教育：在课程中，通过介绍中国电气工业的发展历程，激发学生的爱国情怀。
引导学生了解我国在电机与电气控制领域取得的重大成就，增强民族自豪感。
2. 诚信守信教育：在实验环节，强调实验数据的真实性和准确性，培养学生的诚信意识。
引导学生认识到诚信是个人和企业的立身之本，是赢得信任和尊重的关键。
3. 团队合作意识：在课程设计环节，鼓励学生分组合作，共同完成项目。
通过团队成员之间的协作和沟通，培养学生的团队合作意识和集体荣誉感。
4. 职业素养培养：在讲解电气控制系统设计、安装、调试和维护的过程中，强调职业素养的重要性。
引导学生认识到良好的职业素养是职业生涯成功的关键因素，包括严谨的工作态度、规范的操作流程、安全意识等。
三、案例分析以某企业电机故障诊断与维修项目为例，说明思政元素的应用。
在该项目中，学生需要运用《电机与电气控制》课程所学知识，对企业的电机故障进行诊断，并提出维修方案。
1. 爱国主义教育：在故障诊断过程中，引导学生关注国家重点工程中电机的应用情况，如高铁、核电等。
通过实际案例，让学生了解电机在国家发展中的重要地位，培养学生的爱国情怀。
2. 实践操作能力：在维修过程中，强调规范操作和安全意识的重要性。
通过实际操作，让学生掌握电机维修的基本技能和方法，培养学生的实践能力和安全意识。
3. 团队协作意识：学生分组进行故障诊断和维修，通过团队协作，共同解决问题。
这有助于培养学生的团队合作意识和集体荣誉感，增强学生的沟通能力和协调能力。
四、总结《电机与电气控制》课程思政元素的融入，可以帮助学生了解电气自动化的实际应用，掌握电气控制系统的设计、安装、调试和维护技能。
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▪ 组成
❖ 铁心柱 作用是套装绕组
❖ 铁轭
作用是连接铁心柱，使磁路闭和。
▪ 铁心的分类
❖ 心式结构
❖ 壳式结构
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电机与电气控制《电机与电气控制》
绕组
n 材料
在绝缘筒上用绝缘铜线或铝线绕成
n 种类
一次绕组或原方绕组 二次绕组或副方绕组
n 装配方式
同心式 交叠式绕组
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❖ 额定频率f 我国规定标准工业用交流电的额定频率为50Hz
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变压器的运行分析
nபைடு நூலகம்变压器的空载运行
空载运行时的电磁关系 空载运行时的方程式 空载运行时的相量图 空载运行时的等值电路 空载电流与相量图
n 变压器的负载运行
❖ 磁势、电压平衡方程式
n 变压器的额定值
❖ 额定容量SN 是指变压器的视在功率，对三相变压器是指三相容量之和。 ❖ 额定电压U1N／U2N 是指变压器空载时，各绕组的电压值。对三相变压器指
的是线电压，单位是V和kV。
❖ 额定电流I1N／I2N 是指变压器允许长期通过的电流，单位是A。额定电流可以 由额定容量和额定电压计算。
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变压器的基本原理
n 原理
当变压器的一次绕组接通交流电源时，在绕组中就会有交变 的电流通过，并在铁心中产生交变的磁通，该交变磁通与一次、 二次绕组交链，在它们中都会感应出交变的感应电动势。二次绕 组有了感应电动势，如果接上负载，便可以向负载供电，传输电 能，实现了能量从一次侧到二次侧的传递。
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空载电流与相量图
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负载运行时磁势、电压平衡方程式
n 磁势平衡方程式
•
n 电压平衡方程式
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变压器的等值电路
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电机与电气控制《电机与电气控制》
n 变压器的基本原理
n 变压器的铭牌数据
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变压器的外形图
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1一信号式温度计； 2一吸湿器； 3一储油柜； 4一油表； 5一安全气边；
6一气体继电器； 7一高压套管； 8一低压套管； 9一分接开关；
10一油箱； 11—铁心； 12—线圈； 13—放油阀门
❖ 变压器的等值电路
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空载运行时的电磁关系
n 空载运行
n 空载运行是指当变压器一次侧绕组接交流电源，二次侧绕组开路，
即
时的状态。
n 单相变压器空载运行原理图
n 正方向表示
电流的正方向与电压降的正方向一致；
磁通的正方向与产生该磁通的电流的正方向之间符合右手螺旋定则
n 注意事项
n 短路试验时，二次侧短接，这时整个变压器等值电路的阻抗很小，为避免一 次侧和二次侧绕组因电流过大而烧坏。
n 计算变压器性能时，应将试验测出的短路电阻rsh换算成75℃时的阻值。
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变压器的运行特性
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变压器的运行特性主要是指变压器的外特性和效率特性，衡 量变压器运行性能的好坏，就是看二次侧绕组端电压的变化程度 和各种损耗的大小，可用电压变化率和效率等指标来衡量。
感应电动势的正方向与磁通的正方向之间符合右手螺旋关系。
n 电磁关系
n 主磁通
n 原边漏磁通
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空载运行时的方程式
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空载运行时的相量图
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空载运行时的等值电路
电机与电气控制-《电机 与电气控制》
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2020/11/28
电机与电气控制《电机与电气控制》
变压器的构造和基本原理 •返回
变压器是静止的电磁器械，它利用电磁感应原理， 将一种交流电转变为另一种或几种频率相同、大小不 同的交流电。
n 变压器的构造
变压器的外形图 变压器的结构 变压器的分类
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变压器的结构
n 铁心
n 绕组
n 附件
主要包括油箱、储油柜、分接开关、安全气道、气体继电器、 绝缘套管等。其作用是保证变压器安全和可靠运行
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铁心
▪ 材料
铁心一般由0.35~0.5mm厚的硅钢片叠装而成。硅钢片的两面涂以绝 缘漆，使片间绝缘，以减小涡流损耗。
n 注意事项
n 从试验电源、测量仪表和设备、人身安全因素考虑，一般都在低压侧进 行。
n 数据计算出的励磁参数是低压侧的，折算到高压仍需乘以k2 n Zm的大小与铁心饱和程度有关，电压超过额定值越多，铁心越饱和，Zm
就越小
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短路试验接线图
n 接线图
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变压器的分类
n 按相数的不同
单相变压器 三相变压器 多相变压器
n 按绕组数目不同
双绕组变压器 三绕组变压器 多绕组变压器 自耦变压器
n 按冷却方式不同
油浸式变压器 充气式变压器 干式变压器
n 按用途不同
❖ 电力变压器（升压变压器、降压变压器、配电变压器等） ❖ 特种变压器（电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等） ❖ 仪用互感器（电压互感器和电流互感器）和试验用的高压变压器
n 电压变化率
n 变压器的外特性
n 变压器的效率和效率特性
n 用途
变压器一般只用于交流电路，它的作用是传递电能，而不能 产生电能。它只能改变交流电压、电流的大小，而不能改变频率。
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变压器的铭牌数据
n 变压器的型号
•S L 7— 200／30
•三 •相铝 •设线计 序号
•高压边额定电压（KV） •额定容量（KVA）
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单相变压器的空载与短路实验
n 空载试验
目的
测定电压变比k，空载电流I0和空载损耗（铁损）p0，励磁参数rm和xm
❖ 接线图
n 短路试验
目的
测定短路电压Ush、短路功率（即短路损耗）psh，计算短路阻抗Zsh
❖ 接线图
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空载试验接线图
n 接线图