電機(jī)拖動與電氣控制課程教案章節(jié)名稱第2章直流電機(jī)2.3直流電動機(jī)的機(jī)械特性授課時(shí)數(shù)2授課形式教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)：*掌握他勵(lì)直流電機(jī)機(jī)械特性的定義及物理意義。*理解機(jī)械特性方程n=f(T)、n=f(T)的推導(dǎo)過程，明確方程中各參數(shù)的含義。*熟悉他勵(lì)直流電機(jī)機(jī)械特性曲線的特點(diǎn)及影響因素（電樞電壓U、電樞電阻Ra、磁通Φ）。*了解機(jī)械特性在調(diào)速、啟動和制動等實(shí)際應(yīng)用中的作用。2.能力目標(biāo)：*能夠獨(dú)立推導(dǎo)他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性方程。*能夠通過方程分析參數(shù)變化對機(jī)械特性的影響，并繪制特性曲線。*能結(jié)合實(shí)際案例（如機(jī)床、電動汽車驅(qū)動）分析他勵(lì)電機(jī)的選型依據(jù)。3.素質(zhì)目標(biāo)：*培養(yǎng)邏輯推理能力和數(shù)理分析思維。*強(qiáng)化工程實(shí)踐意識，理解理論公式與實(shí)際工況的關(guān)聯(lián)。*提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，通過實(shí)驗(yàn)和案例分析解決復(fù)雜問題。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：*他勵(lì)直流電機(jī)機(jī)械特性方程的推導(dǎo)及物理意義。*參數(shù)電樞電壓U、電樞電阻Ra、磁通Φ對機(jī)械特性曲線的影響分析。*機(jī)械特性在調(diào)速控制中的應(yīng)用（如調(diào)壓調(diào)速、弱磁調(diào)速）。2.教學(xué)難點(diǎn)：*機(jī)械特性方程的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程及參數(shù)物理意義的理解。*實(shí)際工況中多參數(shù)耦合對機(jī)械特性的綜合影響分析。*理論特性曲線與實(shí)測曲線的差異解釋（如電樞反應(yīng)、溫度變化的影響）。教學(xué)內(nèi)容1.機(jī)械特性的基本概念定義：轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系曲線n=f(T）。物理意義：反映電機(jī)帶載能力、穩(wěn)定性及調(diào)速性能。理想特性與實(shí)際特性：忽略電樞反應(yīng)和損耗的理想方程vs實(shí)際工程中的修正因素。2.機(jī)械特性方程的推導(dǎo)3.機(jī)械特性曲線分析4.實(shí)際應(yīng)用與案例分析5.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(有條件選)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在實(shí)驗(yàn)臺上測試他勵(lì)直流電機(jī)在不同U、R、Ф下的機(jī)械特性曲線。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）固定勵(lì)磁電流，逐步增加負(fù)載轉(zhuǎn)矩，記錄轉(zhuǎn)速和電流數(shù)據(jù)。（2）改變電樞電壓或串聯(lián)電阻，重復(fù)實(shí)驗(yàn)并對比曲線變化。（3）分析實(shí)測曲線與理論方程的差異（如電樞反應(yīng)的影響）。課外拓展1.仿真建模使用MATLAB/Simulink或PLECS搭建他勵(lì)直流電機(jī)模型，仿真不同參數(shù)下的機(jī)械特性曲線，并與理論方程對比。2.工程調(diào)研調(diào)研工業(yè)現(xiàn)場（如印刷機(jī)械、軋鋼設(shè)備）中他勵(lì)直流電機(jī)的應(yīng)用場景，分析其機(jī)械特性與工藝要求的匹配性。3.文獻(xiàn)研讀閱讀《電力拖動自動控制系統(tǒng)》（陳伯時(shí)）中他勵(lì)電機(jī)調(diào)速章節(jié)，總結(jié)調(diào)壓調(diào)速與弱磁調(diào)速的優(yōu)缺點(diǎn)。4.創(chuàng)新課題分組討論：在新能源領(lǐng)域（如太陽能跟蹤系統(tǒng)）