电机与拖动基础
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电机与拖动基础范文第1篇
Abstract： This paper discussed the problems of the "Electro Mechanics and Electric Drive" course， and made exploration from developing student's interests， improving teaching method， and transforming testing forms.
Key words： independent college；Electro Mechanics and Electric Drive course；teaching mode
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0233-02
0 引言
“电机与拖动基础”在我院自动化、电气工程及其自动化专业的培养计划中是属于必修的专业基础课程，其具有较强的理论性和实践性。学习这门课的目的在于让学生掌握直流、交流电机的基本结构和工作原理，能够独立分析直流拖动和交流拖动系统各种运行状态，掌握有关计算方法，并在今后的应用中能合理地选择和使用电动机。这门课的教学效果和学生的学习兴趣，不仅会影响其他有关专业课程的进一步学习，而且还可能是学生今后从事电机方面有关的教学以及科研工作的基础。为了解决“电机与拖动基础”教学中所面临的问题，保证良好的教学质量，我们在“电机与拖动基础“教学方法和手段、课程评价等环节进行了一些改革与探索。
1 “电机与拖动基础”目前教学中的问题
“电机与拖动基础”在目前的教学过程中存在的主要问题是：一个是内容繁杂，课时有限；再一个是独立院校学生前面基础知识没有夯实，理解本课程内容大多觉得困难，抽象的教学内容冲淡了学生的兴趣，达不到教学效果。“电机与拖动基础”课程内容包括了电机与变压器的结构和原理，还包括了拖动系统和电机的运行分析，知识点多，而且比较零散，内容比较抽象。本课程大纲规定有56学时，课时安排非常少。这对于学生来说时间很有限。有限的课时也导致老师讲课刚开始节奏比较快，可能学生还没有理解就已经讲完了，这对学生的上课积极性是打击，上课效率相应的变低。
2 课程新型教学方法的几点思考
2.1 调动学生的学习积极性 针对独立学院学生的实际情况，其对前面数学和物理基础知识相对不太坚实，如何提高学生的学习积极性在教学中是很关键的。“电机与拖动基础”课程的入门比较难，门槛高，因此在开始讲课的时候要尽量详尽，且联系前面的其他课程的基础知识，争取将学生一开始便带入到这门课程中。
要建立学生的积极性，还要注意步步逼近，由浅入深，因材施教，尤其上课的几十分钟，一定要保证和学生的互动环节，对不同的学生要提问不同层次的问题。比如对学习相对较差的一些的学生，要提一些相对简单的问题，像基本概念和经常重复的知识点的问题；对学习较好的同学，在提问的时候可以问一些具有一定启发性的需要发挥的问题，并指导其思路。课堂几十分总是老师和学生互动的最佳时间，也是对学生进行启发鼓舞的最好时机。
例如，在上课的时候，对基础不好的同学，在学习直流电机时要反复强调直流发电机和直流电动机的联系和区别；在学习直流发电机和直流电动机以及后面的变压器的电压平衡方程式时，可以通过向基础不太好的同学进一步提问，引导他们掌握电机中的电磁转换规律和应用这一规律解决具体问题的能力，激发学生的学习积极性，建立学生的信心。而直流电动机启动制动和异步电机的启动制动是对直流电机相关知识和交流电机相关知识的综合应用，上课时可以指引学习能力较强的学生对这两种电机启动制动过程进行对比分析，进一步对其启发式提问，培养他们独立思考的能力。
这样，有了老师的关注和鼓励，学生的思想上也会潜移默化的重视这么课程，随之而来会有较强的兴趣，再加上逐渐培养起来的自信，学生主动的学习这门课，这样才能学好这门课程。
2.2 改善课程的教学方法
2.2.1 启发和互动教学法 启发式教学方法，是培养学生的独立思考能力和建立学生学习积极性的必要手段。启发式的提问是上课时每节课刚开始时可以设置课前提问环节。上一堂课结束时可以提出几个具有针对性的问题，下一堂课时进行随机提问。例如，在学习直流电机制动时，提问学生几种制动的特点和应用场合，在给定条件下能用哪些制动来实现？对制动过程和制动运行的运行状态的不同的理解。可以引导学生进行如下分析：首先要掌握的是制动过程和制动运行的状态区别，制动过程是指减速停车时的一种状态；而制动运行通常用于位能性负载下放重物时的一种拖动状态。其次将各种制动的制动时物理条件记清楚，才能知道各种制动的适用范围。通过这种分析，可以让学生更深层次地了解直流电机制动的物理本质。总之，在上课时的提问，尤其是一些具有针对性的问题，课堂进行引导和启发，得到学生的反馈与互动，使学生灵活应用所学知识解决具体问题。
在课堂中互动非常重要，通过互动老师可以更好的掌握学生的学习情况，学生可以将自己的真实情况反馈到老师那里。教学过程中教与学缺一不可，虽然老师的“教”起到主要作用，但学生的“学”更需要得到重视，只有这样才能达到教学相长。独立院校的学生本身对自己就不太自信，如何激发独立院校的学生的自学能力是在大学阶段应该培养的一项能力。老师在教学过程中讲述理论知识的同时，应重视如何让学生循序渐进，正确应用知识，注意学习方法的指引。学习知识无止境，重要的是让学生自己形成自己的学习方法和学习体系，这样今后对于任何新的知识，学生都可应用自己的方法去学习去解决。
2.2.2 讨论研究教学法 在“电机与拖动基础”的教学中还可以在课堂教学中引进一些与书本理论知识有联系的实际例子或者前沿研究成果进行讨论，一方面可以培养学生的创新思维能力；另一方面让学生觉得学有所用，增加学生学习兴趣。给学生举出熟悉生活中经常见到的电机制动实际存在的例子，这种教学方法使学生认识到自己学习的知识与实际生活是息息相关的，生活中的实际问题是要用到目前所学的电机知识去解决的，从而激发了学习的积极性。再次，鼓励和引导学生深入讨论思考课堂内容，并带出相应的研究性问题。例如，可以引入现在热门的变频调速问题。这种研讨型的教学方法可以使学生得到实际锻炼，对培养学生的动手能力和创新精神大有益处。
2.2.3 多元化教学法 随着多媒体课件教学手段的不断发展， “电机与拖动基础”的教学不再停留在讲述和板书上，另外上课学时的压缩，所以采用多媒体课件进行教学成了高校教改的必然趋势。“电机与拖动基础”中有关电机和变压器的内部结构等抽象内容更需要直观教学，不然很难让学生建立最基本的概念。因为我们在教学中提到的很多电机是学生所没有接触过得，不知道实物便很难引起学生学习电机知识的兴趣。对课件的合理运用，可以调动学生积极性、激发学生学习兴趣的作用，收到了很好的教学效果。
2.3 课程考核措施 教学评价考核是教学过程的重要组成部分，并贯穿于整个教学过程，起着调控教学活动的作用。“电机与拖动基础”的考核我们采取了方式多样、全过程的评价方式，对以往仅有闭卷考试作为最主要的考核方式的做法做了相应的改革，强调了过程考核，具体有以下几种考核方式：第一，考核考勤：一方面课前进行不定时的点名，另一方面课堂上抽查提问也可以做到点名的效果，对于旷课的同学记入平时成绩；第二，课后作业考核：按照课后作业的完成情况，分别记录每次作业成绩，最后做平均；第三，课堂表现考核：有课堂个人提问、分小组提问等；第四，实验考核：这门课有相应的实验环节，在实验课可做小提问，实验课后检查实验报告等；第五，期末考试。
3 总结
本文针对独立院校学生的自身情况，对“电机与拖动基础”课程教学方法，给出了几点建议。主要给出教学过程中教师主导作用更好的发挥。给出一些具体做法并且给出实际课堂上的教学方法应用。
因此，在独立院校正在不断发展的同时，独立院校教师的教育观念、教学方法和手段，也要发生量和质的变化，才能适应电机与拖动基础课程改革的发展。
参考文献：
[1]杨道驰，冯根生等.对“电机及拖动基础”课程教学方法的探讨[J].南京：电气电子教学学报，2004，26（1）：98-100.
[2]李书权，侯勇等.电机学课程教学改革的研究与实践[J].南京：电气电子教学学报，2006，28（4）：49-52.
电机与拖动基础范文第2篇
关键词：课程体系；课程内容；实践环节；教材建设
作者简介：沈霞（1981-），女，四川彭州人，西南石油大学电气信息学院，讲师；许瑾（1980-），女，陕西商南人，西南石油大学电气信息学院，讲师。（四川成都610500）
基金项目：本文系电气工程及其自动化四川省高校本科特色专业建设项目（川教函[2008]422 号）、四川省教学改革项目“以电工与电气信息实验教学中心为平台的实践教学体系的建设与改革”（川教[2009]288 号）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）06-0072-02
传统的“电机与拖动”系列课程包括“电机学”、“电力拖动基础”、“控制电机”以及“电力拖动自动控制系统”等几门课程，是电气工程专业和自动化专业的重要专业课程，理论性、实践性和综合性都很强。在传统的教学过程中对知识的系统性和理论的系统性强调较多，但对知识如何应用到实际中强调较少，难以适应一般高校的应用型人才培养目标，加上课程本身内容比较抽象，学生普遍反映学习难度较大。为了提高学生的兴趣，满足人才培养目标，“电机与拖动”系列课程改革势在必行。
结合西南石油大学电气工程及其自动化省级特色专业的建设和教学改革，从课程内容、教学方法和教材建设几个方面进行研究和改革，教学建设和改革已经取得一定的成效。
一、建立与应用型人才培养目标相适应的课程体系
根据应用型本科院校对人才所需知识、能力和素质结构的要求，重新构建了“电机与拖动”的课程体系，强调了理论与实践并重，理论为应用服务的原则。
有的学校把“电机学”、“电力拖动”和“控制电机”三门课程内容结合到一起，形成电力拖动课程，但根据西南石油大学的实际情况，毕业学生主要进入油田工作，对电机及其控制要求比较高，因此，我们非常强调学生对这部分知识的掌握，把“电机学”、“电力拖动基础”、“控制电机”作为分开的三门课程开设。特别是“电力拖动基础”课程自20世纪60年代以来一直是电气工程及其自动化、自动化等电类专业的必修专业基础课程，它主要介绍交、直流电动机的运行特性（包括机械特性和起动、制动、调速性能分析及电动机的选择等），是后续专业课程“电力拖动自动控制系统”的基础。
二、结合实际，提高学生的学习兴趣
“电机与拖动”系列课程内容比较抽象，学生如果认识不到课程的重要性，对课程完全不感兴趣，很难投入精力，就不能全面掌握电机拖动课程的内容。
通常我们在做入学新生专业教育，让学生认识自己专业是干什么的时候，就非常强调“电机与控制”系列课程的重要性，学生在刚接触该课程的时候也是比较积极的，所以要争取在这时努力培养学生的学习兴趣。
上好绪论课非常重要，普通的电机外面有一个外壳，看不到内容结构，为了增强学生的感性认识，特别购置了外壳是透明的直流电机模型和交流电机模型，学生可以清楚地看到电机的内部世界：交流电机内部由哪些部分构成，绕线都是怎么绕的。同时结合模型向学生说明各个部分在电机中起到的作用。电机内部变成了一个看得见，摸得着的东西，学生们的兴趣也就在这样的过程中慢慢地建立起来了。在后面的课程中，也多注意加入学生感兴趣的实例，例如油田中常用的抽油机是什么电机，有什么特性，因为和将来的工作对象息息相关，学生学习动力也就更足了。
三、重视实验环节，使理论和实践相结合
电力拖动类课程只学理论，不动手实践是学不好的，通过实验，不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力，验证所学理论，而且对所学内容能够提出一些新的见解。通过实验，可以活跃学生的学术思想，全面提高学生的综合素质，为提高学生的创新能力打下坚实的基础。
为了适应教学改革的需要，在实验室建设方面的指导思想是：将传统的模拟实验与仿真实验相结合，将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合，将基本实验与创新实验相结合，将现实场景实验与虚拟场景实验相结合，建立一个立体化的实验教学体系，从而满足不同阶段实践教学的需要，为激发学生的创新意识提供硬件平台。
为了让学生有更多的动手机会，我们专门开设了一门电力拖动综合实验的课程。这门实验课内容涵盖电力电子技术、电机学、电力拖动基础和控制电机，使这几门课程有机结合，要求学生综合应用知识验证或是设计一些实验。鼓励学生应用MATLAB仿真软件，通过软件可以轻松方便地建立各种电机的模型，测试特性。特别是做设计性实验之前，要求学生要先用仿真软件仿真出波形，例如设计一个双闭环调速系统，老师给定控制对象，规定超调量，调速范围等参数，要求学生先把设计好的系统在MATLAB上仿真，调整控制参数，满足控制要求以后，再到实验室做实验，验证设计的系统的正确性，这大大激发了学生的学习兴趣，也为学生将来毕业设计奠定了基础。
四、重视教材建设，积极编写教材
在整个课程建设中，教材建设是非常重要的一个环节，我们精心比较和挑选，尽量选择国家级规划教材，但有的教材可选择的范围很小，例如“电力拖动基础”课程的教材，近20年没有新的版本。这是由于近20余年来，由于教学改革的不断深入，特别是随着科学技术的迅速发展，可开课程和需开课程及教学内容不断增多，很多高校不得不整合课程，不再单独开设“电力拖动基础”课程，而是把它与电机学结合起来，组成“电机与拖动基础”或者类似的课程。但课程组老师都认为，不管电力拖动系统新技术怎样发展，“电力拖动基础”课程作为经典课程，特别是在高等教育大众化的背景下，对于主要承担培养应用型人才的一般普通高等学校的电气工程及其自动化和自动化等专业，单独开设“电力拖动基础”这样的具有传统特色的课程仍然非常有必要，也会逐渐得到人们的共识。为了满足课程建设的需要，课程组王洪诚教授在自己多年从事电气传动与控制科研与教学、讲授电力拖动基础课程讲稿的基础上，结合电力拖动技术的新特点编写了最新版《电力拖动基础》，并于2011年10月由四川大学出版社正式出版，教材具有诸多特点，很适合于当前普通高等学校和高职高专学校电气工程及其自动化、自动化等相关专业选用。
《电力拖动基础》教材充分体现了作者“与时俱进 突出特色 强化实践 方便教学”的编写思想。这也是我们整个课程建设的思想，
首先，教材在绪论部分增加了“拖动与电力拖动系统”，使学生明确地知道，拖动系统绝不仅仅只有电动机的拖动系统，还有其它拖动形式，以免引起概念上的错误。
其次，教材在第1章将多轴系统的转动惯量和力矩折算问题，单独编写为1节“复杂系统运动方程及其参数计算”，这不仅使教学思路更加清晰，而且强调了这一部分内容的重点难点地位。
第三，教材在第1章第4节“在电力拖动系统中的典型负载特性”中，把沿袭多年的“恒转矩特性负载”和“恒功率特性负载”定义为“转矩不变型负载”和“功率不变型负载”，使概念更加准确，“恒”是永恒的，没有条件的，而“不变”是相对的，有条件的。
第四，教材在第2章第1节“直流电动机的特点”中，对直流电动机的磁路特点、电压平衡方程、功率平衡方程和转矩平衡方程进行了专门介绍，使学生对直流电动机有一个系统的掌握，把先前所学课程“电机学”与本章内容的知识链联系起来，起到了承前启后、便于教学的目的。同样在第3章交流电力拖动也采用了类似的安排。
第五，教材在第3章交流电力拖动系统的调速部分，紧密结合电力拖动技术的最新发展，一改以往各种同类教材中对交流电动机调速只介绍变极调速、转（定）子电路串电阻调速和定子调压调速等常规性调速方法，而对变频调速一提而过的编写方法，教材把交流电动机调速分成为“交流电动机的一般性调速”（第5节）和“交流电动机的变频调速”（第6节），而且重点放在交流电动机的变频调速上，这体现了与时俱进的特点，同时教材对一些过于繁琐而且对于一般工程应用技术没有太大意义的内容，例如电动机在动态过程中的能量损失计算等，则尽量精减，这也是教学改革的必然要求。
第六，教材在第5章专门编写了“电力拖动基本控制线路”，对控制线路基础知识和实际工作中常见的控制线路进行了介绍，这是普通高等教育大众化背景新形势下的实际要求，体现了作者“实用”、“易学”和多层次需要的编写思想，便于学生学以致用，满足工作需要。
最后，作者在附录中以浙江天煌科技实业有限公司生产的DZSZ-1型电机及电气技术实验装置作为依托，编写了“电力拖动基础课程基本实验”，介绍了课程的一些常规性实验，供教师参考，体现了作者对实践教学的重视和方便教材使用，这是工科培养目标的共同要求和特色。
总之，通过以上的改革与实践，学生的学习兴趣得到了提高，学习效果较好，特别是通过设计性实验，学生自己动手查找资料，设计参数，仿真调试到最后在试验台上得到实验结果，学生普遍反映很有收获。从已经工作的学生反馈的信息看，“电机与拖动”系列课程和他们实际工作紧密结合，为今后的发展奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]王洪诚,谌海云,罗小华.抵近市场合理定位培养应用人才[C].第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,南京:东南大学,2004.
[2]王洪诚,谌海云,胡泽.夯实基础注重素质培养受社会广泛欢迎的电气工程专业技术人才[C].第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集,北京:华北电力大学,2007.
电机与拖动基础范文第3篇
关键词 电机与拖动基础 实践教学 应用能力
中图分类号：G64文献标识码：A
0 引言
《电机与拖动基础》是电气及自动化专业的主干课程之一，是实践性较强的课程，在人才培养过程中起着非常重要的作用。①对电气及自动化专业而言，它是一门专业基础课程，也是电气类专业后续课程如《电力拖动控制系统》、《交直流调速》等基础。因此，在教学中加强理论联系实际的能力培养、强化相关教学内容的实践能力训练，对大学生能力的培养会起到事半功倍的效果。
1 《电机与拖动基础》课程实验、实践内容在教学中存在的问题
1.1 实验项目设置及安排不能激发学生的主观能动性
在以往的《电机与拖动基础》课程的实践内容中，大多为验证性实验，②即学生抱着实验指导书，机械地按照指导书中所要求的实验器材及线路搭接实验电路，并逐一地对照每一实验步骤操作，最后再将实验结果拿给指导老师去判断对与错。这样的实践过程使得学生对实验内容、目的理解不深，对实验仪器的操作熟练程度不够，对实验结果及实验中易出现的问题分析不足，当然也就更不能激发学生的主观能动性了。
1.2 实践内容与后续课程的衔接不强
学生在《电机与拖动基础》课程及实验结课后，也就基本掌握了课程的内容及相关知识，但由于没能在实践教学中充分、深刻地理解该课程的实质，这就导致了该课程与后续课程的衔接、应用效果不够理想，甚至脱节。比如说，在《电力拖动自动控制系统》的课程学习及设计中，就会要求学生对电机在各种运行状态下机械特性情况进行分析、设计，这些内容都对《电机与拖动基础》的应用能力提出了更高的要求。同样，在其他的课程设计、毕业设计，尤其像生产实习、毕业实习等诸多环节中都存在着类似的情况。
2 实践教学的改革势在必行
2.1 实验教学与理论教学同步进行
在理论教学授课的安排上，教师可依据课程的内容有选择地将某一次、某几次课的授课地点安排在实验室或实训基地进行。比如，对电机结构的讲解、认识，对电机各种工作特性曲线的绘制等。这样就能使学生更早、更快地对电机建立感性认识，验证基本理论，巩固所学的知识，获得实践应用的基本技能。这样的教学与实践活动不但能大大加快学生对新理论、新知识的掌握，而且更是激发了学生对该课程的学习热情。
2.2 工程实训教学逐步深入
学习是一个由浅到深的过程，实践活动也不例外。在《电机与拖动基础》课程的实训活动中大体可分为以下三个阶段：
（1）基础实践。安排在第4、5学期，主要是结合理论教学进度，采用讲练相结合的教学方法，完成传统的与课程内容相关的实验内容。这样，学生在验证性的实践中，通过发现及解决问题，加强对基础知识的理解、把握，为学生的创新能力打下基础。③
（2）设计类工程实践。安排在第6学期，以综合性、设计类工程实践为主，主要方式为由老师结合生产实际进行“命题”，让学生自主选择实验器材、根据实验原理作出接线图及相应的实验步骤，再进行电气系统的连接、调试、运行及结果的测试。结合理论知识，对实践结果的正误进行判断，并对可能产生的误差、干扰进行分析，以期找到最佳的实验方法、方案。
（3）综合工程实践。安排在第7、8学期。结合学生的生产实习、课程设计、毕业设计等相关内容，在实践基地进行开放式专题与研究，旨在开发学生的个人潜能、激励创新精神，加强对应用型人才的培养，真真切切地让每一个学生做到理论与实践的结合。
2.3 鼓励学生参与教师科研活动，积极开展素质教育活动
学院的很多教师都积极参与并指导大会中调研、到生产实际中解决实际问题等社会活动，更大地锻练学生的理论与实践有机结合的能力。④学校也积极开展各种专业知识技能大赛，给学生更多展示自己的舞台。
通过上述各种措施，学生从该课程学习的开始一直到完成大学学业的过程中，始终离不开与本课程相关的实践活动，巩固了学生的基础，加强了理论与实践能力的培养与提高。
3 结束语
通过多年的探索，结合我校应用型人才的培养目标，将实践教学贯穿大学四年的学业学习过程中，使得我校学生的学习热情显著提高，自主创新意识明显增强，极大地提高了学生的综合素质，提升了学生的就业竞争力。
基金项目：黑龙江科技学院教研项目（JY10-06）
注释
① 刘启新.电机与拖动基础[M].北京:中国电力出版社,2005.6.
② 付家才.电机工程实践技术[M].北京:化工出版社,2003.
电机与拖动基础范文第4篇
关键词:MATLAB/GUI;电机与拖动;实验系统
中图分类号:TM343 文献标识码:A
1 概述
MATLAB是Mathwors公司推出的当今国际上最流行的软件之一。它以矩阵运算为基础,把计算、可视化、程序设计融合到了一个可交互的工作环境中。实现工程计算、算法研究、建模、仿真和数据分析,具有可视化、科学和工程绘图、应用程序开发(包括GUI)功能。
电机与拖动是电气工程及其自动化、自动化专业的一门重要专业基础课程。它涉及电磁学、动力学及数学等多门学科。课堂讲授方式来讲授这门课的最大问题在于:难以用清晰、简洁的各种波形、图形来讲授诸如旋转磁场、绕组结构和电动机过渡过程等问题。目前,有很多的实验装置可以对电机及其拖动系统运行进行较好地测试与观察。但其价格昂贵,投资较大,在一些高校教学中难以实现。
本文介绍采用MATLAB/GUIDE(图形用户界面设计)设计电机与拖动的仿真实验系统,以弥补高校实验设备缺乏,也可以起到辅助教学的作用。
2 电拖实验系统设计
2.1 实验系统界面设计
根据设计目标,在界面中插入学校背景和电拖仿真实验系统的标题,并在系统界面中设计3个列表框:电机类型、实验特性及实验说明,两个按钮:运行和退出,设计效果如下图所示。
完成上述界面设计后,需实现如下功能:当单击电机的某个类型时,在实验特性列表框中会显示出相应的实验种类以供选择。以上功能的实现可设置列表框1(电机类型列表框)的回调函数如下:
function listbox1_Callback(hObject, eventdata, handles)
switch get(hObject,‘value’)
case{1,6,11,14},
set(handles.listbox2,‘string’,‘请选择电机类型’);
case{2,3,4,5},
set(handles.listbox2,‘string’,‘起动|串阻调速|调压调速|弱磁调速|机械特性’);
case{7,8},
set(handles.listbox2,‘string’,‘变极调速|变频调速|调节转差能耗调速’);
end
set(handles.listbox2,‘value’,1)
2.2 实验系统中实例介绍
当在界面中选择他励电动机并选择串阻调速时(如下图所示),
可以启动simulink仿真界面,进行他励直流电动机的三级串阻起动仿真模型。并于实验说明窗口中显示该实验的有关说明。完成这种功能,这里编写列表框2(实验特性列表框)的回调函数如下:
function listbox2_Callback(hObject, eventdata, handles)
global mdl;
mdltemp='';
switch get(handles.listbox1,‘value’)
case 4
switch get(hObject,‘value’)
case 2
mdltemp=‘startDCmotor.mdl’;%打开存储于matlab的work中的预先设计好的仿真模型。
set(handles.listbox5,‘string’,‘此实验演示直流电动机三级串阻调速的电压、转速等波形’);%设置实验说明内容
……
%由于结构类似,此处省略部分相关程序。
if mdltemp~=''
mdl=mdltemp;
mdltemp='';
set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);
end
if strcmp(get(handles.figure1,‘selectiontype’),‘open’)&(mdl~='')
open_system(mdl)
mdl='';
set(nandles.pushbutton1,‘enable’,‘off’);
end
打开了相应的三级起动simulink 模型如下图所示,进行仿真,打开转速与电压示波器,得到转速与电压波形。该simulink 模型为预先设计并存储于work文件夹中的。
2.3 设置仿真界面的控制按钮
设置“运行” (pushbutton1)和“退出”(pushbutton2)按钮的回调函数如下,实现单击运行时进行选定实验的仿真。单击“退出”时退出仿真界面。
“运行”按钮程序
function _Callback(hObject, eventdata, handles)
globle mdl
open_system(mdl);
mdl='';
set(handles.pushbutton1,‘enable’,‘off’)
“退出”按钮程序
function _Callback(hObject, eventdata, handles)
close
3 小结
该系统将MATLAB与电机与拖动联系起来,建立了一个可交互的工作环境。从而实现仿真和数据分析,具有可视、简单、明了的特点。
设计电机与拖动的仿真实验系统,从而弥补高校实验设备缺乏,同时起到辅助教学的作用。
参考文献
电机与拖动基础范文第5篇
【关键词】电机与拖动 教学 教学方法
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）09－0057－02
电机与拖动是电气工程及自动化专业的一门专业基础课，其理论性、实践性、综合性、应用性较强。主要介绍电机的原理、特性、结构、性质、分析计算及其应用，使学生掌握变压器、交流电机（感应电机、同步电机）和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法，具有一般运行问题的分析能力，为学习后续课程奠定扎实的理论基础。本门课除了要求学生具备扎实的数学、电磁、电路、力学知识，并有空间想象及逻辑分析能力外，还要面对以下难题：（1）复杂的电机结构；（2）较多的公式推导与计算；（3）繁杂的分析过程；（4）电机的各种特性及其分析，既要掌握各类电机的特点，还要提炼出各种类型电机的共同点。这些使得学生的学习存在较大的难度，因而有些同学畏难而退，积极性不高。
根据笔者的经验，针对不同的难点采用不同的教学方法，如板书与课件结合法、工程方法、类比和对比法、口试答辩考核法，可以较好地解决以上难点问题。
一 板书与课件结合法
用课件教学有很多优点，改变了传统教学的“一张嘴、一本书、一支粉笔、一块黑板”单调教学方式。优势主要体现在四个方面：（1）通过增加实例、图片、照片、说明等使相应较枯燥的理论更易理解和掌握；（2）通过动态的形式来展示一些操作流程、发生过程、运行机制等，使学生模拟体验相应的原理和机理；（3）通过多媒体课件大大增加信息量，给学生提供丰富的思考和研究素材，培养学生的分析、概括、评价等研究能力；（4）通过多媒体课件的运用减少教师板书的时间，提高课堂教学效率。对于复杂的电机结构，如三相异步电机和同步电机，就可以用三维动画的方式，通过异步电机和同步电机拆装展示各部件的形状和各部分的配合，还可以结合实物教学。过去的传统教学方式如投影等，甚至单纯的实物教学都不如此种方法好。再如，可将异步电机与同步电机的工作原理用动画的形式表示出来，既清楚又容易理解，比单纯地通过在黑板上画图和展示静态的图形，效果要好得多。
应用课件讲课有很多优点，但也不能忽视传统教学方法如板书的优势。在工科课程教学中，由于存在逻辑复杂，知识连贯性强的特点，需要学生在听课过程中连续思考，因此完全采用幻灯片教学的方法是不可取的。如在电机与拖动教学中有很多的公式需要推导。若只是单纯地在课件中走马观花式地放映出来，学生印象不深，而且忽略了与学生的互动，不知道学生是否理解。因此，对于复杂的公式，需要学生掌握的需用板书推导。如讲解标幺值的优点之一：采用标幺值计算时，无需折算。若在课件中给出结论后，对结论进行板书推导，如公式（1）所示。让学生的思路随着老师的思路走，一边推导，学生一边思考，比单纯对照课件讲解效果要好。
（1）
又如判断三相变压器的连接组别，若只是在课件中将连接组别的判断步骤展示出来，学生的思考时间较短，也会出现课堂上听得懂，而课下自己判断失误的问题。因此此处适用课件和板书的方法，将判断步骤在黑板中画出来，同时让学生拿出纸和笔，和老师一起画。在判断了几种典型的连接组别后，让学生做作业巩固，效果较好。
二 工程方法
电机与拖动是有工程特点的课程，很多内容如果按照理论推导和理解十分复杂，也没有必要，因此要多使用工程方法研究。比如说变压器的原边电压与原边主电势和原边电阻压降之间的关系，见公式（2）：
（2）
可以看出此公式中原边电压与主电势之间的关系不是很明朗，加之主电势不好测量，因此主电势实际上是不知道的。但是，若采用工程方法，忽略很小的漏阻抗压降Z1，则此公式（2）可以写成公式（3）：
（3）
因此有：
（4）
可见，影响主磁通Φm大小的因素有电源电压U1、电源频率f1和一次侧线圈匝数N1。只要知道电源电压、电源频率和原边线圈匝数，就可以求出主磁通大小。甚至可以认为在电源电压一定的情况下，若其他参数不变，则主磁通就不变。实践证明，用此工程方法误差很小，完全满足需要。采用工程方法可以省略繁杂的分析过程，简化计算，且易于理解。
再如空载实验测定变压器的励磁参数时，实际上等效电路中包含两个参数，原边漏阻抗Z1和励磁阻抗Zm。如图1所示，但是由于有Zm＞Z1，因此忽略原边漏阻抗Z1，回路中仅存在励磁阻抗Zm。如图2所示，通过空载实验就可以很容易地得出励磁阻抗Zm，既简化了计算，又在误差允许范围之内，而且也易于理解。
三 类比和对比法
在电机与拖动教学中，还常用到类比法和对比法。这两种方法可以较为方便地实现对新知识的掌握和对旧知识的回顾。在分析类似的原理时采用类比法，可以通过以前习得的知识较为容易地掌握新知识，“温故而知新”，这种方法可以提炼出电机的共同点；而每一类电机都有其自身的特点，此时采用对比法，明晰各类电机的特点，可以给学生留下较为深刻的印象。变压器是人们接触到的最简单的、较为常见的一类静止电机。通过对电机的深入分析，牢牢抓住电磁感应原理，目的是得到基本方程，在基本方程的基础上，通过折算得到新的方程，由此得到等效电路和向量图，有了这三个工具就可以自如地分析变压器在稳态运行中出现的任何情况。掌握了这一套思路和方法后，再分析异步电机时就容易了，类似的原理可以通过与变压器类比讲解得出。既节省了课时，又有较好的效果。表1、表2分别描述了变压器和异步电机的相同点和不同点，仅作抛砖引玉之用。
四 口试答辩考核法
改变一份考卷定终身的考试方式，采用口试答辩与期末闭卷考试相结合的考试方法，降低闭卷考试比重，敦促学生增加学习的自觉性，将考核评价贯穿于课程始终。
采用口试答辩方式，主要是提供老师与学生一对一、面对面交流的机会，通过老师提问，学生现场回答的方式进行。学生答辩结束后，现场打分。所提问题由学生通过抽签的方式获得，老师可以在此基础上即兴提问相关知识点或其他与课程有关的问题。此种方法不仅可以考查学生对于知识的掌握程度，还可以培养其口头表达能力和应变能力，促进学生综合素质的提高。此种方法在笔者所在学校已经过两年的实践，学生的反映较好，认为经过口试答辩，很多以前没有搞懂的问题，基本上都想清楚了。可见，口试答辩对于总结知识点，把握知识的连贯性和形成系统的知识架构起到了重要作用。另外，老师也可以通过口试了解学生对于知识的掌握程度，从而可以在以后的教学中改进方式方法，达到了“双赢”的效果。
五 总结
综上所述，电机与拖动这门课有很多的教学难点，学生掌握起来较困难，但只要把握好电机与拖动的难点和教学关键，在课堂教学中采用多种教学手段，并及时发现学生在学习中的问题，设法加以解决，会使广大学生取得较好的学习效果。
参考文献
［1］胡顺斌、高亮等.电机与拖动课程教学改革初探［J］.河北农业大学学报（农林教育版），2001（2）：39～40
［2］张晶.电机与拖动课程教学改革探索［J］.辽宁高职学报，2003（4）：40～41
