三相异步电动机论文大全11篇
时间：2022-01-30 09:54:38
三相异步电动机论文篇（1）
工农业生产中的大多设备都少不了电动机，其中用得最多的是三相交流异步电动机。为了保证三相异步电动机的安全运行，电气维修人员必须掌握三相异步电动机的理论知识及安装、维护、检修技能。因此，三相异步电动机是中等职业学校电气专业的重要课程，我们应从多方面入手，认真搞好《三相异步电动机》单元一体化教学，提高教学质量。
确定单元一体化教学目标
教学目标必须根据中等职业学校学生的特点及国家和企业对学生的要求来确定，既要符合学校实际，更要符合社会需要。教学目标分为理论知识目标、技能目标和思想目标。
理论知识目标通过本单元的学习，使学生掌握三相异步电动机的工作原理、结构和分类、定子绕组知识和定子绕组展开图的绘制；了解三相异步电动机的机械特性；熟知三相异步电动机的起动、调速、运行和制动知识。
技能目标通过本单元的学习和训练，使学生掌握三相异步电动机拆卸和装配技能、三相异步电动机的安装和运行维护技能、三相异步电动机故障检修技能、中小型三相异步电动机定子绕组重绕技能、三相异步电动机的检测和试验技能。
思想目标培养学生勤动脑、勤思考的良好习惯，增强他们独立解决问题的能力，使学生养成认真学知识、学技能，争当一名高技能人才的思想品质。
合理设置教学课题和教学课时
搞好一体化教学，课题设置很重要。课题设置要结合国家职业技能鉴定标准和要求以及企业对维修电工技能的需求，根据单元教学目标设置教学课题。
通过总结多年来的教学经验，我认为，《三相异步电动机》单元设置五个课题较为合适，分别为：三相异步电动机的结构及其拆装；三相异步电动机的工作原理及其安装；三相异步电动机定子绕组及其重绕；三相异步电动机的故障检修及测试。
课时安排要适宜，多则浪费，少则无法保证教学质量。我认为，《三相异步电动机》单元一体化教学安排90学时较合适，其中理论讲授30学时，技能训练及考核60学时。
准备好一体化教学环境条件
一体化教学要有与专业相适应的教学环境，包括教室、工位、黑板、教学器材、工具、元器件和设备等。三相异步电动机的结构及其拆装课题，按2～3个人一个工位，每个工位需要准备10KW以下三相异步电动机一台，拉具一套，活动扳手、呆扳手或套筒扳手若干把，ф30mm×300mm紫铜棒一根，小盒一个，钳工锤一把，木锤一把，油盆一个，刷子一把，煤油、钠基润滑脂等；三相异步电动机的工作原理及其安装课题，按2～3个人一个工位，每个工位需要准备小型三相异步电动机一台（要与已浇灌好的座墩配套），铁壳开关一只，BV2.5mm2塑料铜芯线若干米，ф16mm硬塑料管若干米，配电板一块，木螺钉ф4mm×50mm若干只，每班准备兆欧表5块，钳形电流表5块，万用表5块；三相异步电动机定子绕组及其重绕课题，按2个人一个工位，每个工位需要准备直尺一把，电工工具一套，1.5P手锤一把，剪刀一把，划线板两只，压线板一把，待修电动机一台，白纱绳一卷，以待修电动机相匹配的漆包线（训练可用22号铅丝）、竹楔、绝缘材料，一个班级准备兆欧表5块，钳形电流表5块，万用表5块，绕线器10套；三相异步电动机的故障检修及测试课题，按2～3个人一个工位，每个工位需要准备待修电动机一台，兆欧表1块，钳形电流表1块，万用表1块，双臂电桥1块，电流表3只，电压表3只，功率表2只，调压器一台，配电板一块，以及和训练内容相适应的工具、材料。
采取灵活的教学形式和方法
一体化教学不是简简单单的边讲理论边实作训练，而是要采取灵活的教学形式和方法，把理论知识讲授和技能训练很好地结合在一起。
从实践到理论先让学生从视觉感官上感知要学习的东西，再去学习理论知识。如在讲授三相异步电动机的旋转磁场及其方向前，教师先让学生看电动机正反转的试验，让学生感知到三相异步电动机通入三相正弦交流电后就起动运转，而且任意改变电动机的两相电源相序就反转。接着教师提出：为什么三相异步电动机通入三相正弦交流电后就起动运转？又为什么任意改变电动机的两相电源相序就反转？让学生带着这两个问题进入旋转磁场及其方向的学习。这样会大大提高学生的学习积极性，收到较好的教学效果。
从理论到实践先让学生学会解决问题的理论知识，再让学生用理论知识去分析解决问题。如进行三相异步电动机故障检修前，必须先给学生讲清楚三相异步电动机常见故障的种类、故障原因及分析和检查方法，然后再进行三相异步电动机故障检修训练。
从实践到理论再到实践如在学习三相异步电动机定子绕组及其重绕课题时，先让学生观察旧的定子绕组，然后动手拆除旧的定子绕组，教师再给学生讲授三相异步电动机定子绕组的理论知识以及三相异步电动机定子绕组重绕的工艺，最后进行三相异步电动机定子绕组重绕训练。
从理论到实践再到理论对于比较抽象难懂的专业理论知识，可先大概讲一讲，然后让学生动手训练加深理解，最后再对学生全面讲述。这样，有助于学生掌握比较抽象的专业理论知识。
加强技能训练中的巡回指导
教师要加强巡回指导，在巡回指导中解决不同学生的不同问题，这是一体化教学技能训练过程中非常重要的教学活动。教师在训练过程中要勤走、勤看、勤说、勤示范。勤走就是经常走到学生的每个工位去；勤看就是多看学生的操作；勤说就是发现问题即时讲解和纠正；勤示范就是在训练过程中发现学生有不当操作时即时给学生做示范。在训练过程中，学生存在的问题有三类：第一类是共性问题，即大多数学生都出现的问题。对于共性问题，则可让全部学生暂时停止训练，教师向全班学生讲解和示范，让他们掌握操作要领和技巧，即时纠正错误和不当操作。第二类是少数问题，即少数几个学生存在的问题。对于少数问题教师可把几个学生集中到一个工位处进行指导示范，纠正错误和不当操作。第三类是个别问题，教师可当场给这个学生讲解和示范，使其纠正错误和不当操作。
做好操作示范
示范分为训练前示范、训练中示范和训练后示范三个方面。训练前示范就是学生训练开始前，教师给学生进行训练过程中的几步或全部操作进行操作示范，使学生对操作有基本的感知和了解；训练中示范就是教师在整个训练过程中针对学生存在的错误和不当操作，进行纠正性操作示范；训练后示范就是课题训练结束教师进行课题总结时，对难点和重点再进行操作示范，目的是加强学生的理解，进一步规范全班学生的操作。示范是很重要的教学活动，教师做示范时，要注意几点：一是动作要慢，让学生看清楚；二是动作要准确；三是动作要连贯；四是示范前要准备充分。通过示范使学生充分看清、看懂并领会操作要领。
认真做好课题总结，科学评定学生成绩
做好课题总结课题总结是每个课题的最后一项教学活动，分两个方面：一是理论知识总结，二是操作技能总结。理论知识总结就是把这一课题中学习的理论知识梳理一遍，对重点和难点进行简要的讲解，以加强学生对理论知识的理解和掌握。进行操作技能总结时，教师重点要对训练过程中的错误和不当操作进行讲解和示范，使学生进一步规范操作。
科学评定学生成绩单元成绩可由单元技能平时成绩、单元技能考试成绩、单元理论平时成绩和单元理论考试成绩按权重综合评定，其权重分别为20、40、15、25。广泛推行过程考核和项目任务综合考核，尽可能地使用多种评定手段评定学生成绩。
三相异步电动机论文篇（2）
摘要：以鼠笼式异步电动机为研究对象，描述了异步电动机的结构和工作原理，同时分析了几种不同的启动方法，就各种启动方法各自的特点和适用情况进行了较为详细的说明。最后，在Matlab/Simulink仿真软件中建立了鼠笼式异步电动机的仿真模型，得出了仿真结果，并就仿真结果进行了深入分析，所得到的结论与理论相吻合，这说明了仿真模型的正确性，同时也为理论知识提供了感性而直观的素材，对鼠笼式异步电动机启动方法的后续研究和探索来说，具有十分重要的借鉴意义。
关键词 ：鼠笼式异步电动机；启动方法；Matlab/Simulink
0引言
在日常生活和社会生产中，电动机几乎遍布各个方面，尤其是异步电动机，因为其在性能方面良好的表现而获得了广泛的应用。异步电动机的分类方式有很多种，按照转子结构形式的不同，异步电动机可以分为绕线式异步电动机［1］和鼠笼式异步电动机［2］。相比绕线式异步电动机，鼠笼式异步电动机在结构和制造工艺上更为简单、成本更低、运行维护更方便，所以被广泛应用于工农业生产中。作为电力拖动的原动机，我们日常接触到的异步电动机主要是鼠笼式异步电动机。
任何电动机的使用都必须经历从静止状态到稳定运行状态的中间暂态过程，即启动过程［3］，鼠笼式异步电动机当然也是如此。作为现代工农业生产中广泛使用的一种动力机械，其启动性能也是电动机性能的重要衡量指标，故对其启动过程有如下要求：其一，要具有足够大的启动转矩，以确保异步电动机可以正常启动；其二，要具有尽量小的启动电流，不至于对电动机本身造成冲击；其三，启动设备结构简单、操作方便，以减小工作人员的执行操作量及维护量；其四，启动过程中能量损失越小越好，这样才能更好地利用异步电动机提供的机械能。
本文以鼠笼式异步电动机为研究对象，对其结构进行详细描述，分析各种启动方式的应用场合和不同特点，然后选取直接启动方式进行重点研究，在Matlab/Simulink中搭建鼠笼式异步电动机直接启动的仿真模型，对仿真结果进行分析，验证直接启动方式下鼠笼式异步电动机的启动性能及特点。
1鼠笼式异步电动机结构及工作原理
鼠笼式异步电动机主要包括定子部分和转子部分。定子部分是指固定不动的部分，分为定子铁芯和定子绕组，定子铁芯属于电机磁路的一部分，一般是由几百微米厚、表面具有绝缘层的硅钢片叠压而成的，且在铁芯的内圆上冲有均匀分布的槽，用来嵌放定子绕组；定子绕组是电机电路的一部分，其是由3个在空间上互差120°电角度、结构相同的绕组对称排列而成，当在定子线圈中通入三相交流电时，会产生旋转磁场。转子是指鼠笼式异步电动机的旋转部分，也分为两部分：转子铁芯和转子绕组。转子铁芯也是电机磁路的一部分，由硅钢片叠压而成，硅钢片的外圆开有均匀分布的孔，用来安放转子绕组；转子绕组是由插入转子槽中的多根导条和两个闭合的端环组成的，去掉绕组时就像一个鼠笼一样，故称为鼠笼式异步电动机。小型的鼠笼式异步电动机一般采用铸铝转子绕组，而100 kW以上的电动机则采用铜条和铜端环焊接而成。
当在鼠笼式异步电动机定子绕组中通入三相交流电后，会产生旋转磁场，转子上的闭合导条切割磁感线，从而产生出电动势和电流，在磁场力的作用下转子发生旋转，这就是鼠笼式异步电动机的工作原理。
2鼠笼式异步电动机启动方式
鼠笼式异步电动机的启动方式有很多种，基本可以分为直接启动（又称全压启动）和降压启动。
直接启动可以保证电动机具有较大的启动转矩，能够拖动负载正常启动，但由于启动时所接的三相电压较大，启动瞬间电流也会变得很大，这样对鼠笼式异步电动机的定子线圈和转子线圈都会产生比较大的冲击力。
降压启动是指配备限制电机启动电流的设备达到降低启动电压，从而降低启动电流的效果，常用的降压启动方式有：定子串接电抗器或电阻启动［4］、Y-降压启动、自耦变压器降压启动［5］和延边三角形降压启动。定子串接电抗器或电阻启动是指在定子绕组中串入电抗器或电阻，降低启动电流和电压，但同时也大大降低了启动转矩，所以定子串电抗器或电阻启动只适用于电动机轻载启动，在负载较大的情况下可能会出现启动失败；Y-降压启动是指在异步电动机启动瞬间，定子绕组三相接线采用Y型连接，当启动结束后，定子绕组接线方式改变，此时采用型接线，从中可以发现，这种启动方式只适用于正常运行情况下定子绕组接线为型接线的鼠笼式异步电动机，此外，该启动方法也是只适用于电动机的轻载启动；自耦变压器降压启动也存在同样的问题，那就是在降压的同时会使得启动转矩下降得更快，从而难以实现重载启动，此外，自耦变压器自身不允许频繁启动，这在很大程度上也限制了其广泛使用；采用延边三角形方式启动的电动机存在结构难以改变，使用不够灵活的弊端，所以应用范围也受到了限制，不是十分广泛。
在以上各种启动方法中，直接启动方式产生的启动转矩大，但启动电流也大，降压启动方法在降低启动电流方面有着较好的表现，但启动转矩很难满足负载需要，所以都只能用在轻载启动的情况下，两种方法各有利弊，在实际使用中具体选用何种启动方法，需要视情况而定。
本文以直接启动方式为研究对象，通过建立仿真模型，研究启动电流和启动转矩在启动过程中的变化情况，以检验理论分析的正确性。
3鼠笼式异步电动机直接启动仿真分析
本文以鼠笼式异步电动机的直接启动方法为研究对象，在Matlab/Simulink中搭建其仿真模型，分析仿真结果得出结论。其中，鼠笼式异步电动机的仿真参数如下：定子额定功率Pn=10 kW、定子额定电压Un=380 V（连接）、定子每相电阻r1=1.33 Ω、定子每相漏抗x1=2.45 Ω、转子每相电阻折算值r′2=1.12 Ω、转子每相漏抗折算值x′2=4.4 Ω、励磁电阻rm=7 Ω忽略、励磁漏抗xm=90 Ω、电机转动惯量J=0.074 7 kg·m2、摩擦系数F=0、负载转矩为30 N·m。
仿真图形中，三相交流电经过三相电压电流测量器连接到三相断路器的左端，其右端接鼠笼式异步电动机定子绕组，启动瞬间将断路器接通，电动机采用直接启动的方式，测量转子A相电流、定子A相电流、转子转速和转矩这4个相关变量，鼠笼式异步电动机直接启动仿真结果如图1所示。
图1自上而下4幅图分别为转子A相电流、定子A相电流、转子转速和转矩的仿真结果。由图可知，在启动过程中，转子A相电流和定子A相电流波动都较大，这说明了直接启动对转子绕组和定子绕组的冲击都很大，启动过程结束后，因为转子绕组为鼠笼型两端闭合绕组，没有电流流通，所以转子电流减小为0，但定子绕组中仍然存在波动的小幅电流；在启动过程中，转子转速上升缓慢，使电动机发热加剧，同时震动会对电动机造成机械损坏，缩短电动机寿命；而且，启动过程中转矩一直都比较大，完全可以满足负载转矩的需要。
4结语
鼠笼式异步电动机是异步电动机中受到广泛欢迎的一种类型，其在日常生活和各种工业生产过程中也是十分常见的。在实际使用过程中，启动性能的优良与否十分重要，这在很大程度上决定了使用者对异步电动机的选择。如果一个电动机的启动性能很好的话，就可以实现平滑稳定地拖动负载启动，既可以很好地保护自身机械结构的完好性，又不会对所拖动的负载造成任何的破坏，同时还减少了由于震动所产生的能量损失，有助于能量的高效利用。正是因为如此，对鼠笼式异步电动机启动方法的研究从来不曾间断。
文中提到的两类启动方式各自都有利弊。在采用直接启动方式时，启动转矩很大，但同时启动电流也比较大，从第三部分的仿真结果中可以验证其启动性能；在采用降压启动方法时，启动电流有所降低，但是启动转矩的下降幅度更大，同时，这些降压启动方法也都不是平滑调节，所以在启动结束时，会对异步电动机造成多次冲击。
为了改善传统启动过程中存在的这些不足之处，随着电力电子技术的兴起和电力电子器件性能的不断提升，有学者提出了软启动的概念，所谓软启动就是利用电力电子装置集成多种功能，限制启动电流大小，实现启动过程的连续平滑调节。无论如何，直接启动都是最简单最直接的启动方式，在某些场合仍然发挥着非常重要的作用。所以，本文通过对鼠笼式异步电动机的启动方式分析和比较，明确了各种启动方法的特点和应用场合，通过建立模型进行仿真，从仿真结果直观地展现了直接启动过程中各种参量的变化趋势，这与理论分析相吻合，也为后续的启动方法研究提供了一定的实验基础。
［
参考文献］
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［3］牛维扬，李祖明.电机学［M］.2版.北京：中国电力出版社，2005.
［4］苏建国.三相异步电动机的几种降压启动方式探讨［J］.天津航海，2011（2）：17-18.
三相异步电动机论文篇（3）
中图分类号：G424 文献标识码：A
The Design and Application of Inquiry-based Teaching Methods in the Teaching of Single-phase Induction Motor
Abstract Studying from three-phase asynchronous motor and the design of its open-phase running experimental， the inquiry teaching method in single-phase asynchronous motor is discussed. The teaching practice has proved that the inquiry teaching method is effective. Not only students' interest in learning has been cultivated through the integration of theory with practice， and students' subjective initiative has been greatly improved. Its result is very good.
Key words inquiry teaching method； asynchronous motor； open-phase
电机是所有电相关专业的学生必学的重要设备之一。目前，大部分作者在安排有关电机方面教材的篇章思路基本上是分为两大篇，直流电机篇和交流电机篇。交流电机篇主要是对三相异步电动机的工作原理及性能参数进行分析，对单相异步电动机则是一概而过，然而在实际生活中使用最多的还是单相异步电动机，例如电风扇、电冰箱、空调、洗衣机等，因此，让学生学好单相异步电动机的工作原理具有很强的实践意义。经过几次教学后发现，按照传统的讲授式的方式分析单相异步电动机工作原理后，达不到理想的效果。经比较分析多种教学方法，后着重采用了探究式教学方法来设计分析单相异步电动机，效果较好。
1 知识准备
一般，单相异步电动机是在三相异步电动机介绍之后才进行，而且三相异步电动机的介绍详细，单相异步电动机的介绍简略，所以教学的思路期望能从三相异步电动机来推导单相异步电动机的工作原理。
经详细分析三相异步电动机的工作原理后，得知三相异步电动机工作原理大体上可分为两部分内容：一要产生旋转磁场，二转子在旋转磁场的作用下产生感应电流受力后能转动。产生旋转磁场是关键，这也需两个条件：一是各相绕组在空间上要相隔一定角度；二是流进各相绕组的电流要有相位差。
单相异步电动机与三相异步电动机均属于异步电动机类，从大类上来说工作原理相类似，最大的区别就在于前者供电电源为单相交流电，而后者为三相。经电路分析知，三相交流电若缺任一相后就相当于单相交流电了，以此类推，那么三相异步电动机缺相后的运行情况就跟单相异步电动机相类似了。
2 探究式教学法的课堂设计
2.1 课堂前的实验设计
经上节分析，只要知道三相异步电动机缺一相后的运行情况就能类推单相异步电动机的工作原理。可经过实验设计三相异步电动机缺一相后的运行情况。
主要实验设备：三相交流电源（对称）、三相鼠笼式异步电动机。
实验内容：（1）采用三相交流电源将三相鼠笼式异步电动机全压起动，观察起动情况；待电动机运行平稳一段时间后，突然拆出其供电电源中的任一相电源（注意小心操作，以免触电），观察电动机的运行情况；（2）断电待电动机完全停稳后，让电动机在缺一相电的情况下起动，观察起动情况。实验完毕后，得观察结果如表1。
实验可以在上课前单独准备，也可作为学生实验内容的一部分，由于实验存在一定的危险性，建议一定需注意安全。需注意的是在实验前需排除三相异步电动机在缺相情况自起动的可能性，可依据文献①进行操作。
2.2 探究式教学法的课堂设计
以上述实验为基础，进行课堂教学设计。在课堂教学设计中始终坚持探究式教学的目标性、主体性、环境性、方法性、过程性及终结性六个原则，②设计流程如下：
（1）由缺相不能起动①不能起动原因是没有形成旋转磁场吗？②没产生旋转磁场的原因是不是流进两相绕组（不包括缺相对应的那相绕组）的电流不存在相位差？
（2）引入图1③若采用图1电路，仍由单相电源供电，流入A、B绕组的电流是否存在相位差？
（3）画出、的向量图如图2
④、的相位差能否通过选择电容量使其接近90度？
进而分析、相位差为9 0度时的磁场情况，得出单相异步电动机起动原理。
（4）由缺相能运行⑤异步电动机在正常起动后，各相绕组电流不存在相位差的情况下可不可以运行？⑥图1所示异步电动机正常起动后，断开开关S电动机能否继续运行？
分析电容起动式单相异步电动机运行原理。
（5）由缺相运行存在轻微异常声响，可推出此时三相异步电动机运行不是特别平稳，同时可推断电容起动式单相异步电动机对运行平稳性能要求不是很高。⑦若对单相异步电动机运行平稳性能要求很高，仍需在正常起动后，断开开关S吗？
引出电容起动式单相异步电动机。
由于电阻式、电容起动和运转式等其它单相异步电动机的起动及运转原理与电容起动式单相异步电动机类似，所以无需再一一分析。
3 探究式教学法与传统教学法的比较
探究式教学方法注重引导学生提出问题，思考问题，从而解决问题。实践证明，这种教学方法能够激发学生的学习兴趣，能培养学生的发散思维能力，能开阔学生的创新思路，能提高学生实践及理论推导能力，最重要的是它是提高课堂教学质量的重要途径和手段。③④用探究式教学方法来讲解单相异步电动机工作情况，与传统的教学方法相比较，存在以下的不同：
4 总结
本论文从三相异步电动机的缺相起动及缺相运行出发，采用探究式教学法对单相异步电动机的教学进行了探讨，经教学实践证明，该方法的有效性，学生的主观能动性得到了较大的提高。但是今后还有很多地方需要继续努力，在以后的教学中仍需继续重视以人为本的教学原则，因材施教，仍需注重培养学生的学习兴趣以便更好地培养其学习的主观能动性。总之，教学方法的研究是需要不断地探索、不断地更新，才能有利于培养更高素质的人才。
注释
① 梅素珍.三相异步电动机电源缺相也能自起动的原因[J].电工技术，1995.11：50-60.
三相异步电动机论文篇（4）
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0172-02
1 背景介绍
电动机按用电类型分为交流电机和直流电机，直流电机结构和使用维修较复杂[1]，使用选择顺序依次是交流三相鼠笼式，交流三相绕线式，单相鼠笼式，直流电机等。
单相交流异步电机在工农业生产和家用电器中应用非常广泛[2]，是机电专业学生必学内容[3]，要学习单相交流异步电机工作原理，须先掌握三相交流异步电机工作原理和其转矩特性。在掌握三相交流异步电机工作特性后，通过分析单相电机磁场关系，得出单相电机旋转结论。
2 三相交流异步电动机原理
三相交流异步电动机原理是在三相对称的定子绕组中通入对称三相交流电产生旋转磁场[4，5]，旋转磁场切割转子绕组产生感生电动势。感生电动势在闭合的转子回路中产生感生电流。由感生电流在磁场中产生旋转力矩使电机旋转起来。至此可看出：只要有旋转磁场，而且转子回路是闭合回路就可旋转。
三相交流异步电动机描述转矩特性是根据
M=CMφSE20r2/[r+（SX20）2]
CM为转矩常数；
φ为定子绕组转子绕组共同作用的磁通；
S为转差率；
r2为转子回路电阻值；
E20为转子不转时，转子感生电动势；
X20为转子不转时，转子回路漏电抗。
由上述关系和多次试验等方法得出特性曲线。
虽各类三相交流异步电机转矩特性曲线有一定的差别，但大体走势（如图1）。
单相交流异步电机的讲解和学习，就是建立在前面这些基础理论之上的。讲解方法一般有两种[5，6]：一种是采用在波形图上直接分解成二个相反的旋转磁场；另一种方法是采用三角函数转换进行讲解。这两种方法都要求数学基础好，而多数学生数学知识不足，理解起来比较费劲，笔者经过分析研究采用了旋转相量法进行讲解，效果较好，现介绍如下。
3 单相交流异步电动机原理
单相交流异步电动机是单相绕组中通入单相交流电，由此而产生的磁场是一个脉动磁场（见图2、3）。
以二级电机为例分析，由于通入的电流i=IMsinωt，因此产生的磁感应强度B=BMsinωt。下面我们做个假设：有二个B =BM的相量，以同一圆心ω的角频率相反旋转（见图4）。
当ωt=0时，B=BM-BM=0。
当ωt等于任一值时，
X轴合成为BX=BMcosωt-BMcosωt
Y轴合成为BY=BMsinωt+BMsinωt
=BMsinωt
则总的B=BY=BMsinωt。
既然可以把一个单相的脉动磁场分解成两个磁感应强度幅值相等的转向相反的旋转磁场，则可认为，单相异步电动机的电磁转矩也是由这两个旋转磁场分别产生的电磁转矩合成的结果（见图5）。从图4中可得出四个特点：（1）它的起动转矩为零，不能自行起动。（2）它的旋转方向是不固定的，完全取决于起动时的旋转方向。（3）离开零点后可保证启动（M与n同方向增大）。（4）当n增大到一定程度时，M开始减小，达到平衡时转速稳定。对于4级、6级单相电机分解类同，只是分解角度分别是1/2、1/3，即旋转速度分别是2级电机的1/2、1/3（见图5）。
4 实践验证
4.1 电机参数（见表1）
4.2 测试仪器
万用表AC97，产地：中国；光电转速表DT-2234B，产地：中国台湾。
4.3 验证步骤
步骤1：先测量电源，测定电压，测试为结果，三次分别为226 V、224 V、225 V。满足要求，将交流电通入单相电机（没有接电容），电机不转。用手转动一下转轴则电机迅速起动运转起来，经过一段时间转速稳定，用转速表测定转速，转速测定结果三次分别为1230 rpm，1250 rpm，1240 rpm，停电使电机停转。
步骤2：用上述方法反方向起动运行。测得数据分别为224 V、225 V、225 V；1245 rpm，1240 rpm，1240 rpm，停电使电机停转。
步骤3：接电容后运行测试，转速分别为1420 rpm、1430 rpm、1420 rpm；1430 rpm、1420 rpm、1430 rpm。
5 实验结论
（1）单相电机无法自行启动，旋转方向依靠外部决定，一旦启动后可以保持相对稳定速度。
（2）分相式单相式电机，配以适当电容可以提高转速，方向与电容接线有关。
6 教学结果及注意点
通过这种理论与实践结合的讲解，学员感到思路很新，开扩了学员的眼界，同时通过实践增强了可信度。
该种方法应注意的问题：由于要动用电机，而且在课堂上，（1）必须注意用电安全，电机必须在使用前做绝缘测试，电压选择220V，～50Hz较方便。（2）电机功率不宜选择过大，或过小，过小转速测定误差较大；过大控制困难，危险较大；一般以百瓦左右较合适。极数一般选择4级较好，而且比较好找。（3）在操作时一般以两人为宜，一人负责电机的固定，一人负责通电，用手转动一下转轴测速停电等。（4）通电后观察不动时间不要过长，否则容易烧坏电机。（5）测量用光电转速表测试简单。
参考文献
[1] 向波，周平，等.电动叉车直流电机换向片间短路的快速测量[C]//中国控制会议论文集（CCC2012），2012.
[2] 邱阿瑞.电机与拖动基础[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3] 曾祥富，邓朝平.电工技能与实训[M].北京：高等教育出版社，2004.
三相异步电动机论文篇（5）
长期以来，仿真领域的研究重点是放在仿真模型建立这一环节上，为达到理想的目的，在这一过程中编制与修改仿真程序十分耗费时间和精力，这也大大阻碍了仿真技术的发展和应用。近年来逐渐被大家认识的Matlab语言则很好地解决了这个问题[1]。
交流异步电动机本身就是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。本文从静止两相坐标系下的鼠笼异步电动机模型出发，推导出基于定子磁链磁场定向的电动机模型，并采用Matlab进行仿真[2]。
2、异步电动机动态数学模型
2.1三相异步电动机的多变量非线性数学模型
三相异步电机的多变量非线性数学模型，用结构图表示出来如下图所示。
由图可知异步电机数学模型的下列具体性质：
（1）异步电机可以看作一个双输入双输出的系统，输入量是电压向量和定子输入角频率，输出量是磁链向量和转子角速度。
（2）非线性因素存在于Φ1（・）和Φ2（・）中，即存在于产生旋转电动势 er 和电磁转矩 Te 两个环节上，还包含在电感矩阵L中，旋转电动势和电磁转矩的非线性关系和直流电机弱磁控制的情况相似，只是关系更复杂一些。
（3）多变量之间的耦合关系主要也体现在 Φ1（・）和Φ2（・）两个环节上，特别是产生旋转电动势的Φ1对系统内部的影响最大。
异步电机数学模型之所以复杂，关键是因为有一个复杂的6×6电感矩阵，它体现了影响磁链和受磁链影响的复杂关系。因此，要简化数学模型，须从简化磁链关系入手。
2.2三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型
异步电机的数学模型比较复杂，坐标变换的目的就是要简化数学模型。异步电机数学模型是建立在三相静止的ABC坐标系上的，如果把它变换到两相坐标系上，由于两相坐标轴互相垂直，两相绕组之间没有磁的耦合，仅此一点，就会使数学模型简单了许多。
2.2.1三相异步电动机在两相坐标系上的状态方程
异步电机控制系统的数学模型，过去经常使用矩阵方程，近来越来越多地采用状态方程的形式，因此有必要再介绍一下状态方程。这里讨论两相静止αβ坐标系上的状态方程。
在两相坐标系上的电压源型变频器―异步电机具有4阶电压方程和1阶运动方程，因此其状态方程也应该是5阶的，须选取5个状态变量，而可选的变量共有9个，即转速ω，4个电流变量和4个磁链变量。转子电流是不可测的，不宜用作状态变量，因此只能选定子电流和转子磁链；定子电流和定子磁链。也就是说，可以有两组状态方程。
2.2.2两相静止坐标系中按定子磁链定向的状态方程[3]
本设计内容为以异步电动机在静止坐标系中为状态变量的状态方程结构为核心，构建异步电动机仿真模型。
两相静止，将（2-1）式磁链方程代入（2-2）式电压方程可得静止坐标系中状态方程为
3、模型实现
3.1.1Simulink模型设计
模型主要有3/2转换模型，定子磁链电动机模型，2/3转换模型三个子系统组成。根据状态方程可画出经过分组封装的模型如图2所示。模型的输入是电动机的定子电压和电流及转子转速，输出定子磁链和电流及转距，实际电流和估计电流可以用来调整模型的精度[4]。
3.2.2模型参数设置
模型建立以后，下一步就是设置模型的参数。需要设置的参数是定子电阻Rs，转子电阻Rr，主电感L，转子侧漏感Lσ和极对数np，需要输入的量是定子电压、电流和转子电角速度（机械角速度和极对数的乘积），输出量是定子磁链Ψs，定子电流ir及转距Td。观察空载起动和加载过程的转速仿真波形，观察异步电动机稳态电流波形，观察定子磁链波形。需设置阶跃输入模拟空载和加载的转速仿真[5]。
3.2.3仿真结果
三相异步电动机论文篇（6）
异步电动机主要有单相异步电动机和三相异步电动机，它们在结构、工作原理等方面既有相同点又有不同点。
1 单相异步电动机和三相异步电动机的相同点
1、同为异步电动机其结构上大致相同的，分为定子和转子，定子即静止部分，不会转动的部分，其上有定子绕组，其主要作用是产生旋转磁场；转子上有闭合的导条，主要作用是产生感生电流和电磁力。
2、其结构上的相同点决定了相同的工作原理。定子绕组在符合一定条件下产生旋转磁场，旋转磁场所具有的转速即为同步转速，n=60f/p，f为电源频率，我国电源频率为50赫兹，p为磁极对数，而转子上有闭合导条，与旋转磁场有相对切割从而产生感生电流，闭合导条中有感生电流且仍然位于磁场中所以受到电磁力，电磁力推动转子以异步转速运行，异步转速略小于同步转速并和同步转速同方向。
3、定子绕组重绕后判断首尾端的方法相同（用一节干电池和一个检流计，一套绕组接（碰）干电池，另一套绕组接检流计，检流计正偏，则接电源正极的一端和接检流计的负极的一端是同名端；检流计反偏，则接电源正极的一端与接检流计正极的一端为同名端），一般用两种方法判断，以免失误。接线时按接线方法把首尾端标清楚，再用上述方法判断无误则正确。
2 单相异步电动机和三相异步电动机的不同点
2.1 产生旋转磁场的两个条件不同
三相异步电动机则要求对称的三相绕组中通入对称的三相电流，对称的三相绕组即结构完全相同且三相首互差120度电角度，三相尾互差120度电角度；而我们所用的三相电就是对称的三相电流（互差120度相位），所以对称的三相绕组进行星型接法或三角形接法后直接接三相电源即可。前者条件其实就是电机定子绕组重绕。
单相异步电动机则要求两套绕组首互差90度电角度，尾互差90度电角度；并在这两套绕组中通入相位互差90度相位的电流。前者条件在单相电机定子绕组重绕时实现；而第二个条件则一般是利用电容来实现，启动绕组串电容后与工作绕组并接到电源上。因为通过电容的电流超前电压90度相位。那么，启动绕组中的电流比工作绕组中的电流超前90度相位。
2.2 定子绕组不同
一般三相异步电动机的定子绕组有三套，其结构相同，线径、匝数、线圈个数、连接方式完全相同；而单相异步电动机的定子绕组有两套并不一定相同，如排风扇电机两套绕组不相同，而洗衣机电机的两套绕组则完全相同。
2.3 所接电源及接线方式的不同
三相异步电动机的定子绕组是星型接法或三角形接法，然后接三相电（三根火线）。如下图所示：
单相异步电动机则是启动绕组串电容后与工作绕组并接在单相电源（一根火线一根零线）上（以洗衣机电机为例）。如下图所示：
2.4 正反转措施不同
单相电机是接电源的任一相的首尾互换，三相电机则是接电源的三根线中的任意两根对换。
3 异步电动机的教学方法
针对以上单相异步电动机和三相异步电动机的异同点，在教学中可采取以下几种方法。
3.1 教学内容上，由简到繁
一般先补充讲解左右手定则，再讲解电机的结构，并让学生实习进行拆装电机完全理解电机的结构后，再讲解异步电机的工作原理，（相同点）。一体化教学时先单相电机后三相电机，因为无论理论还是实习，单相电机相对要比三相电机难。在单相电机的实习时，先排风扇电机再洗衣机电机，因为前者绕组简单4极16槽单层链式绕组实习时较简单，而后者4极24槽单双层混合的同心绕组则比较难。在三相电机的实习时，类似的，先实习4极24槽单层链式绕组，再实习4极24槽同心绕组或交叉绕组。
3.2 模块化教学，以实习为主
单相电机、三相电机各为一个模块，且先进行单相电机模块再进行三相电机模块。模块化教学中，主要以实习为主，讲解理论内容为辅，因为技校学生基础差，底子薄，对理论知识不易接受，反而动手能力强，尽量在实践时融入理论，逐渐渗透。比如，实习三相电机的单层链式绕组，讲解理论最多6课时，而实习则须要二十个课时，绕线圈、裁槽契绝缘纸、嵌线圈、接线、首尾端测试、绝缘测试、捆绑整形、装入转子、再次首尾端测试和绝缘测试，最后都合格的情况下通电试运行。（为了拆绕组时方便，一般不再浸绝缘漆，那样再实习时不好拆卸绕组）。
3.3 理论与实习紧密相结合的一体化教学
单相电机模块，先讲结构后进行单相电机的拆装；讲电机的转动理论后实习单相电机的接线（接电源）、通电运行；讲解排风扇电机4极16槽单层链式绕组，要求学生会画图，能根据图分析出嵌线、接线规律并和其工作原理（旋转磁场的产生条件）相结合，然后进行实习，真正做到用所学的理论指导实习；同上再进行洗衣机电机的讲解和实习，由于该部分内容比较难，可以自愿原则选学，但对接受能力比较强的学生必须学。三相电机模块，也是先讲结构后再拆装实习；讲电机转动原理后实习其接线（接电源）、通电运行；讲解4极24槽单层链式绕组展开图，并结合图推导出嵌线规律、嵌线图和接线规律，要求学生掌握这些内容的基础上去实习，并在实习中熟练应用所讲理论知识，做到理论和实践融会贯通；同上再进行4极24槽单层同心或交叉绕组的讲解和实习，因该部分内容较难，可以自愿原则选学，但对接受能力较强的学生要求必须学。
3.4 灵活运用启发式教学
三相异步电动机论文篇（7）
电机与变压器
适用专业：
中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业
1．前言
1．1课程性质
电机与变压器是中等职业学校电气技术应用（电气设备安装与维护）专业的一门专业课程，也是电气技术应用（电气设备安装与维护）专业的一门专业必修课程。通过学习该课程，使学生对电机与变压器的基本结构、工作原理及使用维护知识有一定的了解。主要内容包括：变压器、交流异步电动机、直流电机、同步电机与特种电机的结构、原理、主要特性及使用维护知识。
1．2设计思路
以电气技术应用（电气设备安装与维护）专业中的变压器与电动机的基本操作任务为依据设置本课程。课程内容的选取紧紧围绕完成电机与变压器课程所需的职业能力培养目标，同时充分考虑本专业中职生对相关理论知识的需要，并融入维修电工职业资格鉴定四级的相关要求。
本课程建议为120课时。
2、课程目标
通过本课程的学习，对电工类学生进行电机、变压器基础知识教学，使学生能够初步掌握电动机和变压器的结构、原理、特性和一般使用维护方法。达到维修电工岗位四级职业标准的相关要求，在完成本课程相关岗位的学习任务中培养学生诚实守信、善于沟通合作的品质，并在此基础上达到以下职业能力培养目标。
l
掌握常用变压器的结构、工作原理、主要特性和使用维护知识。
l
掌握常用交流异步电动机的结构、工作原理、主要特性和使用维护知识。
l
掌握常用直流电动机的结构、工作原理、主要特性和使用维护知识。
l
了解同步电机与特种电机的结构、原理、主要性能和用途。
l
培养学生对电机、变压器进行一般检测和一般故障分析的能力。
l
了解与本课程有关的新工艺、新技术。
l
初步具有查阅电机、变压器有关资料和手册的能力。
3.课程内容和要求
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
1
变压器的分类
、结构和原理
教学内容：
一、
变压器的分类和用途
二、
变压器的结构与冷却方式
三、
变压器的原理
四、
变压器的空载试验和短路试验
教学要求：
1、了解变压器的常用分类及用途
2、了解变压器的结构和主要附件的作用
3、掌握单相变压器的工作原理
4、熟练掌握变压器空载运行时电压变换关系、变化及负载运行时的电流变换关系和阻抗变换计算
5、掌握变压器的外特性、了解其运行时损耗、效率及其简单计算
6、掌握变压器空载和短路试验的目的和实际意义
1、利用多媒体展示变压器的实物照片，使学生有一定的感性认识。
2、通过动画效果的演示，使学生能掌握单相变压器的工作原理。
3、通过变压器的空载试验和短路试验，使学生对变压器运行时的损耗和效率有一定的了解。
12
2
变压器绕组的极性测定与连接
教学内容：
一、
单相变压器绕组的极性
二、
三相变压器绕组的连接及连接组别
三、
用交流法测定三相变压器绕组极性
四、
电力变压器的铭牌参数
教学要求：
1、熟悉单相变压器绕组极性的概念和判别的方法
2、了解三相变压器的组成和三相绕组的首尾判别
1、利用多媒体演示，使学生熟悉变压器绕组极性的概念。
2、在课堂上通过直观法以及仪表测试法的操作演示，使学生熟悉变压器绕组极性的测定方法
3、通过交流法测定三相变压器绕组极性的实验，使学生掌握该测定方法
4、通过变压器铭牌实物的展示及分析，让学生更加直
12
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
3、掌握三相变压器的连接组别概念，了解常用三相变压器连接组别的判别方法，会用交流法测定三相变压器绕组极性
4、了解电力变压器铭牌参数的意义，能进行变压器简单的参数计算
观地了解变压器名牌参数的意义，增加学生的感性认识。
3
变压器的并联运行维护和检修
教学内容：
一、
三相变压器的并联运行
二、
变压器的维护及检修
教学要求：
1、
掌握变压器并联运行的条件。
2、
了解变压器运行中的日常维护项目，知道变压器的常见故障处理方法和原则。
让学生观看变压器日常维护的相关视频，使学生更加直观的了解变压器常见故障的处理方法。
6
4
特殊用途的变压器
教学内容：
一、
自耦变压器
二、
仪用变压器
三、
电焊变压器
四、
小型单相变压器的设计（选学）
教学要求：
1、
了解自耦变压器的工作原理和自耦变压器的运行特点
2、
掌握仪用变压器的结构及使用注意事项
3、
了解电焊变压器的结构特点、外特性以及输出电流的调节方法
4、
清楚小型单相变压器的设计方法及绕制方法
1、运用多媒体技术，将特殊变压器的实物照片给学生看，增加他们的感性认识。
2、通过观看小型单相变压器制作的视频，让学生对于小型变压器的制作过程有直观的认识。
6
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
5
电动机的基础知识
教学内容：
一、
电动机的种类和用途
二、
异步电动机的结构
三、
三相异步电动机的拆装
四、
异步电动机的工作原理
五、
电动机的铭牌和型号
教学要求：
1、
了解交流电动机的分类和用途，理解铭牌数据的意义
2、
掌握旋转磁场的产生及三相异步电动机的工作原理
3、
了解三相异步电动机的基本结构及其主要性能
4、
掌握异步电动机的机械特性，理解转差率的意义
5、通过电动机拆装实训，清楚三相异步电动机一般拆装流程
1、通过多媒体课件的演示，让学生直观的观看到电动机的实物照片，对电动机的种类和用途有感性的认识。
2、通过观看相关电动机拆装的视频，让学生了解电动机的拆装流程，并且使学生掌握电动机的结构。
3、通过电动机铭牌的实物展示，让学生直观的认识铭牌，并且理解名牌上数据的意义。
11
6
三相异步电动机的运行
教学内容：
一、
三相异步电动机启动
二、
三相异步电动机的调速
三、
三相异步电动机的反转与制动
四、
三相异步电动机的启动、反转和制动试验
五、
三相绕线式异步电动机的调速
教学要求：
1、
了解笼型转子异步电动机的启动方法和特点，熟悉绕线转子异步电动机的启动方法。
2、
了解三相异步电动机的各种调速方法及特点；清楚绕线转子异步电动机转子绕组串电阻调速时的特点。
1、运用多媒体课件，给学生演示异步电动机启动、调速以及制动的原理
18
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
6
三相异步电动机的运行
3、了解三相异步电动机反转和制动的实现方法、原理及其应用。
2、采用理论知识与技能训练一体化的教学模式，帮助学生建立如何选择异步电动机的启动、反转和制动方法的应用能力，培养学生的实际操作能力。
18
7
三相异步电动机的运行
教学内容：
一、单相异步电动机的原理、结构及分类
二、单相异步电动机的绕组和嵌线
三、单相异步电动机的运行
四、单相异步电动机的常见故障及处理
五、小功率三相电动机改为单相电动机运行
教学要求：
1、掌握单相异步电动机的结构、工作原理和启动方法。
2、了解一般单相电容式异步电动机定子绕组的结构及展开图的绘制方法。
3、了解单相异步电动机实现反转和调速的方法。
4、了解三相小型异步电动机改为单相电动机运行时的连接方法。
5、了解单相异步电动机的常见故障及分析方法。
1、通过多媒体课件的演示，让学生直观地了解单相电动机与三相电动机的区别，掌握单相电动机的分类及结构。
2、通过教学挂图以及多媒体课件的演示，让学生掌握单相电动机的原理。
3、采用动手操作演示为主，讲解为辅的方法，组织学生开展家用电风扇常见故障的维修操作，培养学生独立思考和解决问题的能力。
16
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
8
直流电动机
教学内容：
一、直流电动机的原理、构造、分类及铭牌
二、直流电动机的基本性能分析
三、直流电动机运行
四、直流电动机的逆运行—直流发电机
五、直流他励电机试验
教学要求：
1、掌握直流电动机的基本工作原理
2、熟悉直流电动机的结构与分类，理解铭牌数据的意义。
3、了解直流电动机电枢绕组的特点，熟悉绘制直流电动机电枢绕组展开图方法。
4、清楚直流电动机电枢电动势、电磁功率和电磁转矩等有关概念，会进行简单计算。
5、了解直流电动机电枢反应和换向过程，掌握改善换向的方法。
6、理解直流电动机的功率、转矩、电动势平衡方程式及其物理意义，并能进行简单计算。
7、掌握直流电动机的机械特性。
8、熟悉直流电动机的启动、调速、反转和制动的方法及其特点。
9、了解直流发电机的工作特性和主要特点。
1、采用多媒体的教学方式，将直流电动机的基本结构及其工作原理用动画的形式看学生观看，让学生能够比较直观的了解直流电动机的基本工作情况。
2、在进行直流电动机电枢电动势、电磁功率以及电磁转矩等参数的运算时，不采用教师为主的传统教学模式，而是教师先对理论知识进行纲要性的分析，然后通过让学生分组，自己动手计算，将计算结果呈现出来。计算结束后，让学生将计算结果以及过程在黑板上进行讨论，由教师进行点评。
12
序号
工作
任务
课程内容与教学要求
活动设计
参考
课时
9
三相同步电动机
教学内容：
一、同步发电机的工作原理
二、同步发电机的基本结构及应用
三、同步发电机的励磁方式和并联运行
四、同步电动机的工作原理和启动方法
五、同步电动机功率因数的调整和同步补偿机
教学要求：
1、了解同步发电机的主要结构和性能特点。
2、掌握同步发电机的基本工作原理。
3、熟悉同步发电机并联运行的条件和励磁方式。
4、了解同步电动机的工作原理和启动方法。
5、了解同步电动机功率因数的调整原理和同步补偿的作用。
1、通过多媒体课件的演示，结合实际生产中的例子，向学生展示同步发电机的结构和性能特点
2、通过与异步电动机工作原理的比较，让学生更加清楚地掌握同步电动机的工作原理。
11
10
特种电机
教学内容：
一、测速发电机
二、伺服电动机
三、步进电动机
四、永磁电动机
五、直线电动机
六、超声波电动机
教学要求：
1、了解常用的特种电机的主要结构、特点和工作原理
2、了解一些常用的特种电动机的用途
在教学过程中，通过多媒体课件以及视频的结合，使学生在一些贴近生活的实际事例中了解一些常用的特种电动机的作用。
8
3
其他
机动
4
考核
4
总课时
120
5、实施建议
5、1教材编写
（1）依据本课程标准编写教材，教材应充分体现任务引领、实践导向的课程设计思想。
（2）以“工作任务”为主线来设计教材，结合职业技能鉴定要求，以岗位需要即“必需、够用”为原则来确定教学内容，根据完成专业教学任务的需要来组织教材内容。
（3）教材应体现通用性、实用性、先进性，要反映本专业的新工艺、新技术、新知识，教学活动的选择和设计要科学、具体、可操作。
（4）教材文字表述要精练、准确，内容展现应做到图文并茂，力求易学、易懂。
5、2教学建议
（1）在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用任务引领、项目教学的方法，提高学生的学习兴趣，激发学生的成就感。
（2）在教学过程中，教学过程要本着学生为主体的思想，由具体到抽象讲授知识，采用启发式教学，引导学生逐步掌握知识和技能，激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习主动性。
（3）在教学过程中，要充分运用实物、挂图、多媒体等教学手段直观演示教学内容。
（4）针对培养有一定理论基础的中级技能人才的目标，在注重理论教学的同时，做到理论与实践相结合，合理安排理论课与实训课的教学内容。注意本课程与维修电工技能训练、电力拖动控制线路与技能训练等课程的联系。
（5）在教学过程中，要及时关注电子技术课程领域的新工艺、新技术、新设备的发展趋势，贴近企业生产现场，为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生的职业能力和创新精神。
5、3教学评价
（1）以学习目标为评价标准，采用阶段评价、目标评价、理论与实践一体化评价模式。
（2）关注评价的多元化，结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况，综合评定学生成绩。
（3）应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在电子技术课程学习和应用上有创新的学生应给予特别鼓励，综合评价学生的能力。
5、4资源利用
三相异步电动机论文篇（8）
中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0183-01
为什么传统的教育教学方式不再适用于高等职业教育《电机与电气控制技术》课程教学，其原因使用多方面的。
第一，高职学生来源复杂，普遍具有心理素质不高，自我要求不严格，自律意识差，文化基础差，学习习惯不好，注意力易分散，兴趣容易转移等特点。
第二，《电机与电气控制技术》这门课程大致分成变压器的使用和维护、常用电动机的使用和维护、三相异步电动机直接起动控制电路的连接与检修、三相异步电动机降压起动控制电路的连接与检修、三相异步电动机制动控制电路的连接与检修、三相异步电动机其他常见电路的连接与检修、典型机床电气控制电路分析与检修等七个项目，其理论与实际结合紧密，并且理论部分较为抽象，对初学者而言很难把握，是后续专业核心课程和单开实践课程的学习的“瓶颈”。
制定出一套合理的理实一体化课程标准，设计出符合高职学生特点的教学方法，使学生不再排斥内容枯燥的理论内容，提升其学习兴趣，使接受知识的过程由被动变为主动，提升其创造力和团队协作能力，为后续专业课程的学习奠定坚实的理论实践基础，为其毕业后更好的适应工作岗位做好铺垫。
多年教学经验表明，学生对内容枯燥的理论课程不感兴趣，而对动手较多的实践性课程学习的主动性较高。我们将行动导向教学法引入到《电机与电气控制技术》课程的教学当中，取得了良好的教学效果。
行动导向由一系列教学方法如头脑风暴、角色扮演、项目教学、任务分析、案例教学等组成，它不能称为一个具体教学方法，而是一套综合性的学习方案。其核心思想是：学习过程的工作化+工作过程的学习化。在教学过程中，学生将作为学习的主体，在教师的引导下，通过一系列不同的有组织的活动，引导学生主动探寻知识；教师从不同侧面找到学生的优点，激发学生的学习兴趣。在学习中模拟真实的工作环境，使学生在学习过程中逐步培养交往、沟通、协作和相互帮助的能力。
三相异步电动机直接起动控制电路的连接与检修是课程中的基础项目之一，也是是电气维修人员必会工作任务之一，同时也是高级维修电工考核的重点内容。它具有技术性强，接线工艺要求高的特点，也是教学中的重点和难点。为使学生更好的掌握理论知识，加强其动手操作能力我们采用项目教学与分组教学相结合的教学方式。
在学习过程中，老师起引导作用，为学生铺垫良好的教学情境，让学生自己寻找资料，研究教学内容，并在团队活动中互相协作，共同完成学习任务。
第一步，布置任务。
教师作为学生学习的领航者，利用2学时时间给学生讲解三相异步电动机基本工作原理及相关基础知识。师生共同分析三相异步电动机直接起动控制电路的结构特点、布线要求、在电路连接与检修工作过程中会出现的问题。教师引导学生课前在相关书籍或网络中查找相关资料、确定电路的连接中用到的工具的使用方法，及相关检测仪器的使用方法，确保操作安全。
第二步：制定计划。
每5～6名学生组成一个学习小组，每个小组中男女搭配比例合理。组员之间分工明确，设计相关电路连接与检修工作流程，确定以小组方式工作，设计工作流程，确定工作步骤。通过相关资料的自学确定合理美观的电路连接结构，并把每个人任务的完成情况记录在笔记本中。
第三步：项目实施。
每组学生独立完成三相异步电动机直接起动控制电路的连接，并对完成作品上电调试，不能正常运转的电路要做以检修。并将工作过程中的记录缺点和不足之处以及最终检验结果记录在案。
第四步：评价与总结。
成果展示环节，通过对比分析，师生共同评价作品完成的效果和质量，并且对于学生在项目完成过程中所遇问题给予正确客观的解答。
教师作为引导者，要找出每一组的发光点，给予奖励，让学生知道什么是对的，自己哪里做的不好，为后面的学习工作指明方向。
学生在已经掌握三相异步电动机直接起动控制电路工作原理及安装步骤的基础上，自主探究如何安装更能符合工艺要求，围绕生产主题，制作完成一件作品。在进行成果展示时，小组成员可以阐述作品的特点，也可以通电试车演示结果，其余小组同学对其作品进行评价。在学习过程中，若遇到问题，鼓励学生组内交流，或组间协作解决，支持学生创造与众不同的作品。
在教学过程中完成了相应的知识目标与能力目标的培养，强化了学生之间相互合作、相互学习、相互启发的合作精神，培养学生不怕困难、勇于探索的创新意识，激发学生发散思维进行创造的能力。
在实践中巩固理论知识的学习，使原本拘谨枯燥学习环境变得宽松、民主，师生之间有了融洽的沟通、启发、交流、互动，整个教学过程成为积极互动、共同进步的学习过程。
实践证明，再高职《电机与电气控制技术》课程中采用行动导向教学法是成功的，它能充分调动学生的学习热情，让学生在学习过程中有成就感，使专业课程培养目标与职业岗位能力无缝对接，为学生走向工作岗位奠定坚实基础。
参考文献
[1] 罗云辉.项目教学法在高职教学中的运用[J].职教论坛，2006（29）.
三相异步电动机论文篇（9）
中图分类号：G642文献标识码：A
文章编号：1009-0118（2012）04-0026-02
一、前言
最近，我们对河源高新区的企业进行走访和调查，我们发现，随着电器产品的不断更新换代，大量新技术、新工艺、新材料和新方法不断涌现，企业的生产线自动化程度越来越高。这给职业学校的教学管理、教学质量带来很大影响。以传统学科职业教学体系培养出来的人才不能很好的满足市场和社会的需求。针对这个问题，进行《电力拖动》课程改革，通过行动导向教学，加强学生实践能力和职业能力的培养，促进学生综合职业能力，创新能力的发展。
二、现今职业教育存在的问题
《电力拖动》是电气运行与控制专业的一门专业课程，主要学习电气控制的常用电器元件、电动机基本控制电路及常见机床电气控制线路。使学生具备电气设备控制系统安装、调试、电路故障检测、排除、维修维护综合职业能力。原来《电力拖动》课程教学，主要采用课堂讲授和实验教学，理论知识的学习和实验验证分开进行，教学效果和教学质量不明显，学生的技能得不到提高，中职学生的技能优势不能凸显，很难适应企业就业岗位技能的需求，学生得不到用人单位的认可。
通过参加职业教育专家张治忠教授行动导向教学培训班的学习以及与企业行业的专家座谈，存在以下问题：
（一）教学目标不具体。如三相异步电动机正反转控制线路的安装，教师上课可以只讲理论，不动手操作安装。不能体现中等职业教学以就业为导向，以能力为本位。
（二）忽视了学生学习的主体作用。传统教学教师忽视学生学习的主体作用，课堂以老师为主体，学生为辅，学生处于被动学习地位。如将教学目标改为安装三相异步电动机正反转控制线路，能激发学生的学习兴趣，学生自己动手操作，安装线路，突出课堂教学以学生为主体。
（三）教学方法简单。没有针对《电力拖动》这门课程的特点进行分析，没有针对中职学生的学习特点进行教学，中职学生文化理论基础薄弱，喜欢动手操作，不喜欢上理论课。该课程的实践操作性很强，应该通过行动导向教学，运用项目教学法，让学生通过自己动手操作安装，形成作品进行展示。
（四）考试内容不合理。按照传统教学，侧重理论考试，学生通过死记硬背，成绩不理想。应该以操作考试为主，理论考试为辅，对学生安装作品的工艺、通电试车是否成功、故障能否排除进行考核，能够突出学生的技能，符合职业教育的培养目标。
三、对《电力拖动》课程教学内容的改革和探索
为了解决上述问题，也是对行动导向教学的尝试。从中等职业教育培养目标和《电力拖动》课程的特点出发，让学生成为学习的主体，激发学生的学习兴趣和求知欲，以培养学生的职业能力和创新能力为核心，对《电力拖动》课程教学内容进行如下改革和探索。
（一）坚持培养学生的职业能力，明确教学目标
以就业为导向，以企业人才需求和职业标准、职业岗位能力的要求为依据，确定学生的职业能力，安排教学内容，明确教学目标。通过对电气运行与控制专业人才需求调研，对电气运行与控制专业的岗位群进行职业能力分析，确定了《电力拖动》课程的职业能力目标：1、识别、选择、检测、使用常用低压电器元件；2、绘制、识读常用三相异步电动机电气控制线路图；3、安装、检测常用三相异步电动机电气控制线路；4、分析、排除常用三相异步电动机电气控制线路故障；5、分析、排除常用机床电气控制线路故障。
（二）以行动导向教学指导，以项目教学法为载体，在教学过程中加强学生职业能力的培养
通过对电气运行与控制专业岗位群职业能力的分析，以常用控制线路安装、检测、分析、排除故障为切入点，确定《电力拖动》课程教学内容。确定课程的教学内容为五个项目，分别为：1、识别、选择、检测、使用常用低压电器元件；2、安装、检测常用三相异步电动机电气控制线路；3、安装、检测双速电动机电气控制线路；4、分析、排除常用电气控制线路故障；5、分析、排除常用机床电气控制线路故障。每个项目分成若干个任务，在项目实施过程中以任务引领培养学生的职业能力。
如在安装三相异步电动机正反转控制线路中，以行动导向教学进行课堂教学设计。（1）导入：让学生在车床实训室自己动手操作车床正反转，通过学生操作、观察、教师引导，让学生体会什么是正反转控制。教师让学生通过操作导入教学内容，激发学生的学习兴趣；（2）布置任务：安装、调试三相异步电动机正反转控制电路。采用分组教学，通过任务单，让每组学生自己查找资料、教材，绘制正反转控制电路线路图，每组学生尝试分析三相异步电动机正反转控制电路工作原理，教师讲解相结合，让学生识读电路图、工作原理。培养学生的语言表达能力，组员之间分工合作，形成团队意识；（3）实施步骤：让学生观察实物作品，清楚接线工艺，与教师示范工艺相结合，让学生知道怎样接线操作。学生自己动手检测、安装元器件、安装线路，安装完成后用万用表检测线路板，通电调试三相异步电动机正反转控制电路；（4）作品展示、评价：让每位学生将自己的作品展示并讲解，学生根据评分标准进行相互评分，教师根据每位学生的表现给予评分，确定最终成绩；（5）学生总结反思：指导学生写实训心得，将自己解决问题的方法记录下来。
通过行动导向教学，创设工作情境，教师示范和指导，学生分组动手操作训练，师生互动，让学生在工作任务中学会技能，培养学生的职业能力。
四、理论和实践教学相结合，通过多种教学方法，培养学生的综合能力
针对《电力拖动》课程实践性、专业性强的特点，通过项目教学法，把理论教学、实践教学融合在一起。电气运行与控制专业的学生要参加维修电工中级职业资格证书考试，考试的难点在于学生分析、排除线路故障。教师在教学过程中要进行分析、排除线路故障的任务教学设计，帮助学生分析归纳短路、断路故障现象，从而知道故障点在哪里，让学生掌握方法，进行反复训练。通过教师的引导，学生学会合作学习、自主学习，掌握学习的方法，培养了学生的综合能力。
通过行动导向教学，突出学生学习的主体作用，让学生自主学习，能够使学生理论联系实际，提高了教学质量，进一步培养了学生的职业能力。
参考文献：
\[1\]邓泽民.职业教育课程设计\[M\].北京:中国铁道出版社,2006.
三相异步电动机论文篇（10）
1、引言
《电气控制技术基础》是职业院校电气类，机械类专业学生必修的一门专业基础课程。课程内容涵盖电机、变压器、特种电机以及常用的电气控制线路等，主要任务是通过对常用的机电设备和电气控制电路的学习，培养学生的分析设计能力，动手实践能力以及创新能力。该课程的特点是：内容丰富、知识抽象、理论性与实践性都很强。结合笔者的教学经验发现，在教学的过程中，存在学生学起来难度大，同时教师也觉得难教的窘境。另外，职业院校院校的大部分学生基础差、底子薄、动手能力差、自觉性差、学习没有兴趣、创新力更加不足。所以，对于这样一门复杂并有深度的专业基础课程，如果我们教师仍旧一味地采用传统的“课堂讲授”的教学方法，是很难提高教学效果的，因此，必须更新观念，逐渐建立一种边做边学边教的教学模式，这种集“做、学、教”为一体的三边教学模式需要相应的教学环境和实训设备，然后根据不同的专业和不同的职业岗位要求来设置一套由浅到深、由低到高、由单一到综合的教学装备。
结合本专业课程特点，笔者将上课地点安排电力拖动在实训室，本实训室用到的配套设备为XK—DT1型电力拖动实训台，并配套有全套测量工具以及接线工具。确定该教学模式理念为“学生自己动手做—教师理论讲授—学生自己动手做”，充分调动教师和学生双方的积极性，最终达到期盼的教学效果。笔者本着这样一个理念，提出了以下改革措施。
2、教学内容的改革
教学内容应侧重能力培养和实际应用。通过本课程的学习要求学生掌握电机与电气控制技术方面的基本知识，有较强的实践操作能力及分析问题解决问题的能力。由于该课程内容多且理论性强，所以在理论教学过程中，笔者本着“必需、够用”的原则，对教学内容进行优化，以应用为目的，降低理论难度，力求深入浅出、通俗易懂，如三相异步电动机重点介绍工作原理、机械特性、工作特性，磁通及电磁关系理论简单介绍，删去一些繁琐的理论推导，如删去三相异步电动机旋转磁场的数学推导公式，并采用直观的图解讲解代替，这样做的好处是只要求学生具备最基本分的电磁感应定律知识，就可以掌握旋转磁场的理论。实践证明，通过精选教学内容，增加实践教学环节，合理安排教学时间，分配好理论教学与实践教学的课时比例等改革，是能够取得良好的教学效果的。
3、教学方法的改革
传统的《电气控制技术基础》课程的教学是所谓的“填鸭式”和“灌输式”两种，教师不顾学生的接受能力，从上课开始一直讲到课堂结束，而学生则是拼命的忙于记笔记，学习起来非常被动。职业教育以就业为导向，以能力培养为根本，以提高学生综合素质为目标。整合后的《电气控制技术基础》课程的教学要求也在不断提高，这就迫使我们在教学过程中改变传统的“填鸭式”教学方式，逐渐采用集“做、学、教”为一体的教学模式。并且沿着“学生自己动手做—教师理论讲授—学生自己动手做”的理念展开教学。
3.1 学生自己动手做
让学生自己先动手去做，即让他们在教师上课前先去观察、感受学习对象，去发现疑惑的地方。这样做的目的是让学生对学习的对象首先形成一个最初的感性认识，虽然在这个过程中学生会有很多不懂得地方，并且每个学生对同一个学习对象形成的最初感性认识也不尽相同，甚至往往是错误的，但并不能因此就否认这一过程的重要性。马克思的辩证唯物主义认为，认识过程是一个在实践基础上从感性认识上升到理性认识、又从理性认识回归到实践的过程。就如同我们同一个陌生人第一次打交道一样，首先得到的是关于他的身材容貌、穿戴打扮、举止神态、说话声调等印象，这些都是感性认识。以后我们同他接触多了，了解他的工作、学习、生活等方面的情况，这种印象也就越积越多，经过头脑思考，就会从感性认识发展到理性认识，对这个人的思想素质、知识才能、生活作风等产生看法。所以感性认识是认识发展的第一步，那么如何获得感性认识呢，也就是说学生对于要学习的客体对象的感性认识来源在哪？答案很简单，实践，教师为学生提供及展示相关设备后，先让学生自己动手做。
三相异步电动机论文篇（11）
谐波起动异步电机定、转子绕组采用与常规电机不同的特殊设计，具有起动转矩大、起动电流小、运行性能优良、转子无滑环、可靠性高等优点，在节能增效、节省设备投资等方面具有显著优势。笔者阐述了谐波起动异步电机的工作原理及定、转子绕组的设计方法，但没有给出谐波起动异步电机起动性能计算的具体过程。本文对谐波起动异步电机起动性能的计算方法进行分析，通过编制相应的计算机程序，对计算结果进行了验证。
1、链式等效电路的计算模型
采用比T型等效电路更准确的链式等效电路，如图1所示。其中，r1为定子每相的电阻值；x1为定子每相的漏抗值，包括定子侧的槽漏抗和端部漏抗；xmv是每相v对极谐波等效电路的激磁电抗值；r2v是折算到定子的转子每相电阻值；x2v是折算到定子的v对极谐波的转子每相漏抗值，包括转子侧的槽漏抗、端部漏抗、斜槽漏抗和谐波差漏抗，sv是v对极谐波的转差率。
2、起动性能计算的数学模型
三相绕组磁势谐波分析和谐波转矩的计算谐波起动异步电机设计首先是绕组的设计。电机起动时定子绕组产生的某些磁势谐波成分是谐波起动异步电机起动性能优越的秘诀和关键所在。为了确定定子绕组方案的合理性，了解绕组方案的性能和特点，需要对各种绕组方案进行谐波分析。从电机绕组磁势的基本定义人手，利用复数解析法，设计出任意绕组的谐波分析程序。程序可以根据给定的任意三相绕组所占的槽号和线圈匝数计算出基波及各次谐波的绕组系数及磁势幅值大小。谐波起动异步电机起动时定子绕组产生较大的磁势谐波成分。和常规电机的计算不同，这些谐波产生的作用不能当作漏抗处理，而把这些谐波对电机起动时产生的转矩当作异步寄生转矩来计算。本文不考虑各次谐波转矩之间的相互影响，分别计算出基波和谐波磁势的电磁转矩，然后叠加，分析电机起动过程中的转矩变化情况。
3、等效电路的参数计算
等效电路中各参数的计算方法与常规异步电机基本相同。需要注意以下两个方面：定子起动绕组的每相串联匝数和并联支路数。需分析起动绕组的实际连接情况，运用“串并联绕组互相转换理论”等方法，对等效后的绕组进行还原，确定定子起动绕组的每相串联匝数和并联支路数。例如，对于“大小双星联接法”，每项串联匝数与定子运行绕组相同，并联支路数为“大星”所占的等相带数。对于“双星联接法”，每相串联匝数为定子运行绕组的2倍，并联支路数为1。转子绕组的折算值。转子绕组常采用串联接法复合线圈组结构。假设复合线圈组采用匝数为ω1，的多匝线圈和ω2的少匝线圈构成。根据谐波起动异步电机的工作原理，基波（p对极）和谐波磁势（p对极）在转子绕组中感生的电流流经不同的通路。在基波磁势下，转子绕组中感应的电流流经的通路与运行状态时相同，其对应的转子电阻r2p，漏抗x2p，实际值也与电机运行状态时相同。但由于定子绕组相串联匝数和绕组系数与电机运行状态时不同，导致折算系数不同。在主、副谐波等非基波极对数倍数次谐波磁势下，转子电流仅流过每个复合线圈组的内部。此情况下，可把转子绕组看成一个Z2相，每相仅有1个复合线圈组构成的多相绕组，Z2为转子槽数。其每相电阻，漏抗实际值为每个复合线圈组的电阻和漏抗值。根据匝数关系，极对数为v的非基波磁势转子电阻。
结束语：谐波起动异步电动机起动性能计算程序是在MATLAB软件GuI程序开发环境中编制。主界面中包含了电机运行性能计算模块。实际上，本程序在该主界面中作为谐波起动异步电机电磁计算程序的一个子程序而单独运行。程序计算结果以各种曲线形式直观显示。“详单输出”中可以查阅各个过程参数和详细的计算结果。提出了谐波起动异步电机起动性能计算方法及程序。根据定子起动绕组谐波分析的结果及转子绕组结构，较准确地计算出起动过程中各次谐波电磁转矩的变化情况，直观分析出各次谐波产生的转矩对于电机起动性能的影响，具有很强的实用性。软件操作方便、灵活，计算结果准确、直观，能较好地满足谐波起动异步电机设计的要求。
