《特种电机原理及应用》是集电机技术、材料科学、计算机技术、现代控制理论、微电子技术和电力电子技术等现代科学技术于一体的新技术,是机电类工科专业的拓展课程,通过本课程的学习,使学生掌握常用特种电机的基础原理,培育学生分析和设计电机控制管理系统的能力,熟悉掌握运动控制的应用,为将来从事机电类岗位工作以及为平时生活中要到的常用电机驱动类产品的性能了解打下必要的基础。突出各类特种电机的基本机械结构和工作原理,以及运行特性、控制管理系统组合和操控方法,注重解决各类特种电机的特点及相应的应用场合,教学过程中注重理论与实践结合。
通过串联与电机学及电机与拖动基础课程中的相关知识点加深学生记忆和理解,采用板书和课件相结合的方式,将理论知识与实验完美结合,使学生真正掌握如何去控制电机。重点强调每种电机类型的主要特征,掌握其基本特性。具体一般采用
1:实物教学法学习微型永磁直流电动机和无刷直流电机,例如电动玩具里的电动马达,通过对实物的具体拆解分析使学生有直观的认识;
2:对比教学法学习单相异步电机和两相交流伺服电动机,通过跟三相异步电动机的工作原理以及机械特性的对比,学习起来容易得多。对比教学法来学习旋转变压器,通过比较静止变压器的特点和工作来学习用于测量用途的旋转变压器装置;
3:探究教学法学习步进电动机和开关磁阻电动机,这两种电机的结构和工作原理都和常规的电机区别较大,因此采用探究式教学法,结合电流磁场、磁力线闭合、磁拉力形成等方面使学生形成感性认识,再根据电机的特点及其应用场合推导它的方程和控制方法;
4:启发式教学法学习直线电动机和盘式电机,通过简单对旋转电机的结构可以进行改变,引导学生思考在其他条件不变的情况下电机的运动情况,结合学过的知识自行得到新电机的运作时的状态等;
5:讲授法学习超声波电机,对于一些原理和工作过程完全脱离电磁原理等新型特种电机则采用讲授等方法,深入浅出,力图使学生基本理解它们的工作过程。
本门课程目前有关人员及软硬件设备条件均具备,有着非常丰富经验的教师团队和实验指导团队,配备完善的实验平台和测试仪器,有完善的课程设置和课件资源。经过几位老师几轮讲授,已经总结出课程的重点,并整合网上资源制作了教学课件,而且今后还将继续完善。有明确的目的性地开设了供学生操作的实验,包括无刷直流电动机调速实验,开关磁阻闭环调速实验,步进电动机工作原理实验,微型永磁同步电机调速实验,硬件部分由浙江天煌教仪公司提供并提供基础软件部分,可供学生自行学习和开发,配套示波器,精密电源等仪器设施齐全。
随着人工智能及工业自动化概念的推广,特种电机在生产和生活中应用逐渐增多,通过前面几届学生的反馈和就业情况去看,普遍反映较好,工作中时常碰到讲过的内容。特别丽水是著名的小电机产业基地,很多学生毕业后都从事跟电机相关的工作,通过跟踪调查来看,还是有一定的效果,特别是课程的实验部分,在校期间自己亲自动手编程和操作的学生到企业后都能马上跟着前辈去发现和解决实际问题,受到单位领导的好评。目前国内很多应用型本科学校等电气工程专业均开设了该门课程,随工业4.0以及中国制造2025的到来,特种电机的应用将有更广阔的空间,我们也将一直更新和完善教学体系和质量,争取取得更好的教学效果。
教材---[1]唐任远.特种电机原理及应用.机械工业出版社, 2010.
参考---[2]孙建忠,白凤仙.特种电机及其控制.水利水电出版社, 2005.
[4]孙冠群,于少娟.控制电机与特种电机及其控制管理系统.北京大学出版社,2011.
1.平时成绩(出勤、课堂表现,作业(相关报告)和实验等)占最终成绩50%;其中考勤成绩占平时成绩的10%即最终成绩的5%,课堂表现占平时成绩的20%即最终成绩的10%,作业或相关报告占平时成绩的20%即最终成绩的10%,实验成绩占平时成绩的50%即最终成绩的25%。
实验成绩以由实验表现和实验报告两部分所组成,其中实验表现占实验成绩的20%,实验报告占实验成绩的80%。