电机及电气技术系统的浅析

概况：“电机学”课程是电气工程专业的一门专业基础课。课程主要内容包括：变压器，交流电机绕组理论，异步电机和同步电机以及直流电机，课程的特点是理论性强、概念多，与工程实际联系密切。学生通过本课程的学习，将获得电机的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能，为进一步学习专业课和从事相关专业工作打下坚实基础。 
一、课程特点： 
　　本课程基于在电力系统中运行的各种电机进行分析与研究，因此电机的“功率”特征十分明显；着重于稳态分析，与先期课程衔接紧密，如普通物理、电路原理等；因普遍涉及铁磁材料，故非线性（饱和）问题是必须面对的；一方面，课程在遵循经典电工与电磁理论的基础上，推导严密，教学严谨，逻辑性强，另一方面，许多结论是在合理的忽略次要因素后得出的，因此工程意义上的允许偏差与数学意义上的精确，在学生课程学习中面临冲突；实验中，学生开始接触更加真实的电机控制、运行与测量，结合实际紧密，是锻炼综合动手能力的很好机会。特别是在电力系统中运行的各种电机，彼此既相对独立又相互关联，这些在增加了学生课程学习难度的同时，也打开了一扇帮助学生了解电机、电器以及电力系统知识的窗户。较好的课程教学成果，不仅能够扩大学生的知识面，而且还能培养学生掌握基础理论知识的能力、系统的分析方法以及综合运用所学知识解决具体问题的能力。另外，课程的实践性教学环节对理论联系实际、培养学生的动手能力、分析解决工程中的实际问题和科学研究能力的培养尤为重要，是课程教学不可缺少的重要组成部分。 
二、电机及电气技术系统特点：
1、综合性强：本系统综合了目前国内各类院校电机及电气类课程的全部实验项目。
2、适应性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性强：从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
4、直观性强：各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5、科学性强：系统占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源；实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；电气控制实验，内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；测量仪表采用指针式（带超量程告警等）、数模双显、数字式、智能化及人机对话等相结合，密切结合教学实验需要进行配置，使装置测量手段现代化；设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
6、开放性强：控制屏供电隔离（浮地设计），并设有内、外电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用方便；各测量仪表均有保护功能。整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验创造了条件，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。

三、电机及电气技术系统实验项目：
（一）直流电机实验
1.认识实验 2.直流发电机 3.直流并励电动机 4.直流串励电动机
（二）变压器实验
1.单相变压器 2.三相变压器 3.三相变压器的联接组和不对称短路
4.三相三绕组变压器 5.单相变压器的并联运行 6.三相变压器的并联运行
（三）异步电机实验
1.三相鼠笼异步电动机的工作特性 2.三相异步电动机的起动与调速
3.单相电容起动异步电动机 4.单相电容起动异步电动机
5.单相电容运转异步电动机 6.双速异步电动机
7.三相异步发电机
（四）同步电机实验
1.三相同步发电机的运行特性 2.三相同步发电机的并网运行
3.三相同步电动机 4.三相同步电机参数的测定
（五）电动机机械特性的测定
1.直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性
2.三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
3.三相异步电机 M-S 曲线的测绘
（六）控制电机实验
1.永磁直流测速发电机实验
2.旋转编码器实验
3.力矩式自整角机实验
4.控制式自整角机实验
5.正、余弦旋转变压器实验
6.步进电动机实验
7.直线电机实验
8.交流伺服电机实验
9.直流伺服电机实验
10.高压直流无刷电机实验
（七）继电接触控制、电力拖动（电气控制）实验
1.三相异步电动机点动和自锁控制线路
2.三相异步电动机的正反转控制线路
3.三相异步电动机 Y-Δ 降压起动控制线路
4.三相异步电动机能耗制动控制
5.两台三相异步电动机起动顺序控制
6.三相线绕式异步电机起动控制线路
7.双速异步电动机的控制线路
8.工作台自动往返循环控制线路
9.两地控制线路
10.C620 车床电气控制线路
11.电动葫芦电气控制电路实验
12.X62W 铣床模拟控制线路的调试分析
13.M7130 平面磨床的电气控制线路
四、电机及电气技术系统的安全保护体系：
1、三相四线制(或三相五线制)电源输入后经隔离输出（浮地设计），总电源由三相钥匙开关控制，设有三相带灯熔断器作为断相指示。
2、控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。
3、屏上装有两套电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断总电源，确保实验进程安全。
4、屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
5、屏上三相调压器原、副边各设有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载太大，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。
6、设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），对违章使用的次数进行记录，为学生实验技能的考核提供一个统一标准。
7、各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。
8、实验连接线安全、可靠、防触电。

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