電機拖動與電氣控制 第2版 教案 2.3 直流電動機的機械特性_第1頁
電機拖動與電氣控制 第2版 教案 2.3 直流電動機的機械特性_第2頁
電機拖動與電氣控制 第2版 教案 2.3 直流電動機的機械特性_第3頁
電機拖動與電氣控制 第2版 教案 2.3 直流電動機的機械特性_第4頁
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文檔簡介

電機拖動與電氣控制課程教案章節名稱第2章直流電機2.3直流電動機的機械特性授課時數2授課形式教學目標1.知識目標：*掌握他勵直流電機機械特性的定義及物理意義。*理解機械特性方程n=f(T)、n=f(T)的推導過程，明確方程中各參數的含義。*熟悉他勵直流電機機械特性曲線的特點及影響因素（電樞電壓U、電樞電阻Ra、磁通Φ）。*了解機械特性在調速、啟動和制動等實際應用中的作用。2.能力目標：*能夠獨立推導他勵直流電機的機械特性方程。*能夠通過方程分析參數變化對機械特性的影響，并繪制特性曲線。*能結合實際案例（如機床、電動汽車驅動）分析他勵電機的選型依據。3.素質目標：*培養邏輯推理能力和數理分析思維。*強化工程實踐意識，理解理論公式與實際工況的關聯。*提升團隊協作能力，通過實驗和案例分析解決復雜問題。教學重點難點1.教學重點：*他勵直流電機機械特性方程的推導及物理意義。*參數電樞電壓U、電樞電阻Ra、磁通Φ對機械特性曲線的影響分析。*機械特性在調速控制中的應用（如調壓調速、弱磁調速）。2.教學難點：*機械特性方程的數學推導過程及參數物理意義的理解。*實際工況中多參數耦合對機械特性的綜合影響分析。*理論特性曲線與實測曲線的差異解釋（如電樞反應、溫度變化的影響）。教學內容1.機械特性的基本概念定義：轉速n與電磁轉矩T的關系曲線n=f(T）。物理意義：反映電機帶載能力、穩定性及調速性能。理想特性與實際特性：忽略電樞反應和損耗的理想方程vs實際工程中的修正因素。2.機械特性方程的推導3.機械特性曲線分析4.實際應用與案例分析5.實驗驗證(有條件選)實驗內容：在實驗臺上測試他勵直流電機在不同U、R、Ф下的機械特性曲線。實驗步驟：（1）固定勵磁電流，逐步增加負載轉矩，記錄轉速和電流數據。（2）改變電樞電壓或串聯電阻，重復實驗并對比曲線變化。（3）分析實測曲線與理論方程的差異（如電樞反應的影響）。課外拓展1.仿真建模使用MATLAB/Simulink或PLECS搭建他勵直流電機模型，仿真不同參數下的機械特性曲線，并與理論方程對比。2.工程調研調研工業現場（如印刷機械、軋鋼設備）中他勵直流電機的應用場景，分析其機械特性與工藝要求的匹配性。3.文獻研讀閱讀《電力拖動自動控制系統》（陳伯時）中他勵電機調速章節，總結調壓調速與弱磁調速的優缺點。4.創新課題分組討論：在新能源領域（如太陽能跟蹤系統）

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