时间：2022-11-26 18:01:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电机与拖动基础，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
（巢湖学院 电子工程与电气自动化学院，安徽 巢湖 238000）
摘要：本文根据应用型本科电气工程及其自动化人才培养目标，从建立电机学科体系角度出发，对《电机与拖动基础》教学、实践等方面进行了深入探索.并根据电机学科体系的需求和发展，对教学侧重点进行规划.同时利用现有条件，增加了Maxwell的仿真实验提高教学实践环节的水平，促进应用型人才的培养.
关键词 ：电机与拖动基础；教学改进；实践改进；应用型本科
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0242-02
1 引言
《电机与拖动基础》是电气工程及其自动化专业一门主干学科，本门课程既是对“数学”、“物理学”和“电路和磁路”的继承，又是后续电力拖动自动控制系统的开启.是一门承上启下的关键性课程.电机与拖动和生产过程息息相关，是一门应用性很强的学科.如何学好《电机与拖动基础》这门课程实际上是应用型本科院校培养应用型人才的关键.
《电机与拖动基础》这门课程在一些本科院校被称为《电机学》，它主要研究基本种类的电机的内部结构和电机的运行原理[1-3].以基本的直流电机的结构和运行原理为开端，而后涉及到变压器原理、交流电机运行原理，这样一个系统既是一个新知识的学习过程也是对于后续知识学习的一个铺垫.但是《电机与拖动基础》的知识涉及到电学、磁学以及一些机械结构的学习，是一门综合性学科.《电机与拖动基础》的学习对于学生来说，还是具有一定难度和深度的.
那么如何学好《电机与拖动基础》呢？对于一所正在转型的应用型本科院校，电机与拖动的教学和方法研究是转型过程中必须做好的一门功课.怎样将电气自动化专业学生培养成应用型人才？针对电机学理论和实践难以配合的情况，国内许多高校都进行了深入的教学研究，山东大学提出了利用UG开发和制作电机爆炸图，以及建设认识实习中心来完成电机教学和实践的配合[4].扬州大学提出了使用Matlab仿真实现对电机环节的认识和学习[5].新方法和新技术的出现都对《电机与拖动基础》的教学起到了一定的支撑作用，然而建设认识中心成本过于庞大，使用仿真软件也仅仅使教学停于理论现状，难以使工科学生获得动手实践后的成就感.
2 结合课程体系，合理规划侧重点
《电机与拖动基础》不是一门独立的课程，是电力拖动自动化课程体系中的基础课程，它的教学需要满足对后续课程的指导.在建立整个课程体系过程中，为了解决转型中的不足，我院已计划将电力拖动自动控制系统——运动控制系统这门课列入2013级电气工程及其自动化专业的培养计划中.《电机与拖动基础》将变为运动控制系统这门课的前驱课程.根据《电机与拖动基础》中的最主要的直流电机、变压器、交流电机等部分，将对课程侧重点进行重新划分.
（1）直流电机部分应当加重比例.电机与拖动自动控制系统主要是围绕着电机系统自动化来设计解决的，具体包括如何实现电机的闭环控制，当电机系统突然遇到扰动时如何能够抵抗外界扰动的影响等.
虽然当代电机中以变频调速方式为主的交流电机在电机市场上取代了大部分的直流电机，直流电机渐渐淡出人们的视野.直流电机的闭环系统仍然是电机与拖动自动控制系统的基础内容同时也是重点内容，后续的交流调速和变频调速都是以直流电机闭环控制系统作为基础部分，既然直流电机闭环控制系统如此重要，当然要在《电机与拖动基础》这门前驱课程中加大直流电机部分的比例.
授课过程中应注重对直流电机的机械特性、电压平衡关系式、调速、启动、制动的讲解，使学生的认识和学习过程能够做到有的放矢.
（2）交流电机部分应作部分延伸.交流电机曾在上世纪80、90年代因其控制较为困难而只作为拖动设备，90年代后，交流电机的调速进入变频调速的时代.随着空间矢量的应用和电力电子技术的革新，交流电机已经开始走进千家万户，并且变频调速因其节能、经济，已经成为当代的主流.
除了交流电机的结构、原理、启动、制动、反转等内容外，应着重讲解交流电机的旋转磁场产生.采用启发式、案例式教学.[3]建议脱离课本数学公式推导，采用空间矢量作图方式讲解，如图1所示，三相对称绕组，在A、B、C中产生的磁动势空间矢量FS，|FS|,为其幅值，在空间复平面S位置.这种产生原理既直观，又利于学生理解.并可以由空间磁动势矢量延伸到交流电机的矢量控制技术.
（3）对多种电机进行结构分析，引导学生进行探究性学习.电机虽然主要由直流、交流两大部分组成，但是细分，还分为永磁同步、交流异步、无刷直流电机等，各种电机的结构不同，对应于控制算法或多或少仍有差异，部分学生对电机学习后可能仍有余力，能够对电机进行探究性学习，可以适当对各类电机结构和控制方法进行介绍，例如，直线电机、开关磁阻电机、球形电机等.关于电机的研究还有许多可以深入的地方，不仅可以增强学生探究能力，也能加深他们对交、直流电机的结构认识.
3 多种实践环节配合
在应用型本科中，实践环节是应用型的最大体现，应努力促进学生动手能力的提升，加深理论知识的认知过程，做到学以致用[6].然而大部分实践手段难以涵盖所有《电机与拖动基础》的实践教学.因此要将多种实践环节相结合，动手实践和仿真并举.
自2010年以来，我院对《电机与拖动基础》实践环节进行建设，购置了天煌教仪的电机与拖动试验台，此类试验台可以完成电机与拖动基础中的直流电机启动、调速、制动等环节的实验，以及三相鼠笼异步电动机的工作特性，三相异步电动机的启动与调速等实验.这部分实践的开展加深了学生对电机不同种类、特性等的直观了解.然而针对一些特定电机的结构和磁场等难以令学生理解的内容，也应通过实验手段加以实现.
因此除了基本的实验过程还拟增加Maxwell的磁场仿真实验，鉴于Maxwell的有限元分析较难实现，实验可以确定为演示实验.图2是对永磁同步电机的建模和磁场仿真，此类仿真结果既有助于学生了解电机结构，解决实验室内并无拆开电机实物的问题，又体现了仿真结果的磁场分析有助于反哺教学的特点，并能引导学生对不同电机模型进行建模分析和设计.
4 结束语
巢湖学院即将完成应用型高校转型，在工科领域，应用型的最大特点是动手实践和所学知识与社会实践相结合，因此选择必要的教学实践手段是转型的关键.通过电机学科课程体系的建立，《电机与拖动基础》作为前驱课程也变的更为重要.应加快巢湖学院《电机与拖动基础》课程的教学改进，培养出更多适应社会的应用型人才.
参考文献：
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【关键词】电机拖动 课程 一体化教学
近些年,随着电机应用领域的不断扩展以及研究工作的不断深入,电机的相关理论、生产、运营都日益臻熟。而与之相关电机拖动课程通过不断改进、优化和完善,至今已经形成一门比较完整的学科。电机拖动是一门综合性很强的学科,涉及的内容和专业知识也是多方面的,涵盖了电、磁、机等内容。而我国职业教育的目的就是通过理论教育和实践教学,培养出符合当今企业生产、管理要求的一线实用型技术人才。但是在我国传统的教学模式下,理论和实践是分开进行的,在教学过程中,往往会发生,理论老师只侧重专业知识方面的传授,而实践教师则只注重学生的实际操作。导致学生在学习过程中,理论脱离实践。不仅给学生的学习带来了很大困扰,同时也造成了教学资源的浪费。因此,如何做好电机拖动过程中的一体化教学已经成为目前面临的一个难题。
一、优化和改良电机拖动教学
(一)与时俱进,将教学内容和当今科技发展水平有机的联系在一起
随着科学技术的不断进步,在推动电机拖动技术迅速发展的同时,也对电机拖动教学提出了更高的要求。当前的电机拖动教学应该和现代先进的科学技术有机的联系在一起。新型的电机拖动内部线路中,都综合运用了自动控制调节器和简单编程控制器。因此,实现对电机拖动教学的不断改革和完善,是当今时展的要求,也是促进电机拖动技术日益走向成熟的重要手段。
(二)在教学过程中,实现统一化教学和多样化教学
电机拖动是一门专业性很强的学科,在考虑到它经过长时间的研究和改良,自身已经形成比较系统和完整的专业内容,所以在对其中的内容进行调整和优化时,一定要符合当前的科技发展的趋势,适度的将一些新技术引入到教学课程中,在保证教学内容不会过度臃肿的同时,又能将现代科技和教学内容有机的联系在一起。比如将简单编程控制器技术引入到电机拖动课程中时,可以将课程更改成为“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”,通国对电机拖动新引入的技术、零件、理论、工艺以及实践等内容的分析和讲解,来激发学生的兴趣。“电机拖动和简单编程控制器电路专业教学课程”能够很好的反映出目前电机拖动课程的发展趋势和教学重点。不仅调动了学生的积极性,提高了他们的自主能动性,而且还拓宽了他们的学习范围。
(三)突出教学课程的专业性、实用性
电机拖动教学是电机拖动技术的理论基础,它本身又具有很强的实用性。学生学好了这门课程不仅有利于更好的掌握和了解电机拖动技术,也为自己以后的就业增加了一个无形的砝码,所以做好电机拖动教学就显得尤为重要了。电机拖动的特殊性,要求这门学科的除了要有基础性的内容之外,还应有专业性和实用性的内容。这就要求学校在制定电机拖动课程时,一定要从实际出发,以实践为基础,将实践和理论有效的结合在一起,突出课程的专业性、实用性。
二、电机拖动课程的一体化教学
课堂教学作为学校教育中的不可或缺的一部分,有着非常重要的作用。所以,学校应该重视课堂教学,提高课堂的教学质量。在传统的教学模式下,老师只是一味的注重理论知识的传授,而忽略了学生的接受能力,不仅造成课堂教学效率低下,而且也损害了学生的学习兴趣。
(一)实际参考
电机拖动课程讲述的主体是机械器件。而机械器件的表现形式以及对电气实行控制的基本要求是电气控制线路设计的基础,也是了解电气线路控制原理的重要途径。电器和机械的有机结合是实现机械生产自动化的主要方法之一。这就要求学生在进行控制线路学习之前要,做好充分的准备工作,要对专业设备机构、运行形式、电气和机械的有机集合等方面有着足够的了解。
(二)做好理论准备工作
理论教学作为电机拖动技术的基础,要求教师在课堂教学过程中,一定要做好理论教学工作。首先可以大力推行“参与式”教学方法,将学生作为其中的主体,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,加强学生和老师之间的交流。让学生有效地参与到课堂教学中来。其次利用电脑、投影仪等多媒体设备开展教学工作。多媒体教学是集图像、声音、动态、文字等为一体的高科技教学方法,它不仅可以让学生更直观的了解课程教学的内容,还可以营造一种生动、轻松、欢快的课堂教学氛围,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的积极性,同时也提高了课堂的教学效率。在电机拖动教学过程中,无论电机生产机械电气控制线路整体有多么复杂,其中都存在一些简单易懂的通用部分,比方说自锁正转控制、反正转控制、时限控制等基本环节。这些环节相对于其他内容来说,简单易懂,只需稍加引导和讲解,学生就可以掌握这部分知识。而另一方面,不同的机械电气控制线路,它的设计思路、操控要求以及生产工艺也是各不相同,而且又有着各自比较特殊的部分,这些特殊的部分是教学过程中的难点,也是重点。如果能够顺利的解决掉这个难点、重点,接下来的问题就迎刃而解了。让学生明白和了解电器与机械之间的联系和关系,是做好生产机械线路控制教学的关键。和机械相连的电器在什么情况下正常运行,那些连接电器和机械的端口,哪些是开合,哪些是断开的,如果学生很难吃透这些知识点,就很难真正的理解生产机械控制线路这块内容。在对学生进行理论教学时,一定要注重学生自主能力的培养。不仅要让学生了解教材中所讲的那几种机械控制线路的工作原理、常见的问题和解决方法,更重要是教学会学生如何正确的看线路控制图以及路的工作原理进行分析和研究。因此课程教学时,应从如何看图、线路原理分析和故障解决方法等方面着手,切实做好学生的培养和训练工作。
关键词：电机与拖动；实践教学；课程设计
作者简介：漆海霞（1969-），女，湖南醴陵人，华南农业大学工程学院，高级工程师；邹恩（1956-），女，湖南株洲人，华南农业大学工程学院，教授。（广东广州510641）
基金项目：本文系华南农业大学教改项目（项目编号：JG10065）、华南农业大学教学成果奖培育项目的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）12-0105-02
“电机与拖动”课程是自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业核心必修课程，该课程具有很强的理论性与工程实践性，是后续学习“自动控制原理”、“电力拖动控制系统”、“交直流调速系统”等课程的基础。因此，在专业学习中，该课程具有很重要的地位。
由于本课程具有学时多、学分高、内容和公式多、概念抽象等特点，使得大部分学生在课程学习中，感觉很枯燥很难学，提不起兴趣。开展与课程配套的实践教学，可以帮助学生理解和记忆课程基本内容，掌握和熟练电机拖动特性，促进和提高课程学习效果，是课程教学的重要组成部分，是教学活动过程的关键性环节。
一、传统“电机与拖动”实践教学中存在的问题
华南农业大学（以下简称“我校”）自2001年农电专业招生开始，新增的电气专业、自动化专业、机制专业均开设了“电机与拖动”课程，在课程教学和实践教学中，存在以下问题。
1.课程内容多，但授课学时一直在压缩
“电机与拖动”课程包括“电机学”及“电力拖动”两大部分的内容，电机学部分主要介绍各种电机的结构、运行原理、电磁关系、数学模型的建立、运行特性分析，该部分内容偏向于电磁关系的分析和理论推导；电力拖动部分主要介绍各种电机应用中起动、制动、调速的方法和过程，偏向于分析各种运行情况下，机械特性的变化和特征。此外，课程还包括电力拖动系统动力学基础知识，电机调速方式与负载特性的匹配，电动机的选择。随着近年来高校教学改革，以及专业培养计划的调整，[1]课程学时一再压缩，从118学时，减到80学时，从分上下册两个学期讲授到只用一个学期讲授，增加了学生学习的难度，由于周学时为5学时，如不及时复习和完成作业，学习容易跟不上进度，往往导致失去课程学习的兴趣和信心。
由于教学内容多而授课学时少，导致存在教学内容与实践项目是否协调一致，实践教学能否围绕教学大纲开展，能否确保实践教学效果的问题。
2.实践方法单一，流于形式
本课程实践环节长期以来沿袭传统的基础实验和课程设计两个环节，但实践的方法和手段上都比较单一、陈旧，实践内容不能与课程内容紧密结合，使得实践环节的设置流于形式，不能很好地促进教学效果。
基础实验以天煌DDSZ-1型电机与拖动实验台为基础，完成各类型电机相关的特性实验，通常学生是根据实验指导书，依葫芦画瓢接线和调节特性，在2学时的实验课上，对电机的负载力矩的产生原理和调节各参数的目的不求甚解，缺乏对实验原理、实验过程、实验结果的思考和分析，不利于培养学生的积极性和创造性。[2]
课程设计是课程学习结束后进行的为期两周的实践活动，目的在于加深和巩固课程主要知识，训练学生解决工程实际问题的能力，培养学生具有独立思考和动手的能力，提高其分析和解决问题能力。由于“电机与拖动”课程是在电路、电子课程之后开设的专业基础课程，一般是在第四学期开设。此时很多专业课程还没有开设，要实现电机的控制和特性调节还有一定的难度。因此，一段时间以来，课程设计内容根据课程的难点展开，由于变压器绕组、三相交流电机绕组部分的内容非常抽象，通常在课程教学时对此部分内容作简单介绍，在课程设计实践教学时，让学生动手设计和绕制一个作品，以提高对课程难点的认识。但是变压器绕制和交流电机的拆装工作没有很大的技术难度，工作量也不够，重复单调的工作易使学生失去兴趣，而且往往两周的实践实际上一周就得以完成。
因此，针对我校在“电机与拖动”课程实践教学中存在的弊端，进行探索和改革尝试，势在必行。
二、“电机与拖动”课程改革
自动化专业是技术应用型专业，因此，在课程内容的安排上，应以理论知识应用为目标，突出理论知识的实践性，实践环节应突出课程的工程应用特点。本课题从以下几个方面进行改革。
1.整合实践教学内容
（1）优选基础实验内容。基础实验环节主要是验证性实验，整个教学中，需要验证的理论和特性很多，可开出的实验也很多。在基础实验的设置中，应该选择与课程大纲要求联系紧密、符合专业大纲对专业课程学习要求的教学内容。
通过对课程内容的分析，结合专业应用特点，笔者认为电机的结构、绕组展开、三相交流的电势和磁势等知识，理论性和推导过程太复杂，占用大量的学时，而对于非电机制造专业的自动化专业来说，今后这部分知识用得较少。在课程讲授时，应对这些理论性太强的知识用比较少的学时作简单介绍，通过绕线和嵌线工艺的学习，电机厂参观实习，[3]增强学生对这部分内容理解，将重点放在讲授电机的数学模型和运行特性、机械特性，及电力拖动部分的应用性知识。基础实验项目的开展应以教学重点为中心。
（2）落实基础实验环节中综合性、设计性实验的开出。在该环节教师只提出实验的目的、要求、注意事项等，实验的方法和步骤由学生自己拟定，[4]但这部分实验通常还是在实验台上完成。
（3）重构课程设计实践项目，使课程设计紧扣课程核心内容。经过多年的教学实践和不断总结，笔者认为本课程应以工程实践应用为主，着重展开以电机运行特性和机械特性的调节和分析为重点的工程应用实例的课程设计。
因此，在原来的变压器绕制、三相异步电动机的拆装项目基础上，增加了直流电动机的四象限运行，三相异步电动机的变频调速，交流电动机起动、制动、调速电路设计等项目。
2.实践项目选题措施
教学实践项目实施中，验证性、设计性基础实验是由教师统一组织完成；通常课程设计也是统一指定一个项目，整个专业同时进行一个项目，内容非常单调，学生不能自主选择课题。将教师单一指定题目方法变成由学生自己选择题目。学生可以根据自己理论学习的水平，结合自己的兴趣和想法，选择设计题目来实施。这体现了学生的学习主动性和可选择性。
3.实践项目实施方法
验证性实验课开出的实验，要求学生遵循预习提交预习报告进行实验和数据记录整理数据和撰写实验报告的实验步骤，进行有准备的实验，提高实验质量。
课程设计项目实施步骤分设计和制作两步走。学生根据自己的选题，按题目要求查阅技术资料，进行方案设计，绘制电路图，进行相关的元器件的选择。由于元器件型号零散、分类多，需要学生负责人组织将所有的元器件归总、分类，再在可以器件通用的基础上，尽量将器件型号统一并进行采购。这要比事先统一购置元器件然后分发给学生照电路图制作，更能锻炼学生的独立思考问题、分析问题、解决问题等工程能力。
4.发挥指导老师作用
按照项目实施办法，将更多的自交给了学生，相当一部分学生在设计环节会出现难以着手设计，制订方案不合理的现象。为此在课程设计开始的第一周，要集中动员，详细地向学生说明本课程设计的目的和要求，各小组方案确定后提交给指导老师由其进行点评、提出意见。
在整个课程设计环节，教师应全程指导，充分发挥指导教师的作用，既要避免所有学生方案一致，学生缺乏主动性、能动性，又要在已有专业课的基础上尽量启发学生创新思考。
同时，注重教师技术能力提高，教师不但要有较全面的理论知识，还要有较丰富的实践经验；教师要通过不断地学习，了解本学科的前沿技术与发展动态，[5]同时要参与科研，拓宽视野，并且组织专业老师进行一些相关技术培训，如定期到有关工厂去锻炼，与企业开展产学研合作。通过提高教师的工程实践能力和科研能力，更好地指导学生实践活动。
5.合理细分考核标准
实行多元化综合考评制度，合理细分考核标准，科学、准确、客观地评价学生的实践成绩。成绩评定由课程设计期间表现、方案及作品制作、作品演示、课程设计报告四部分构成，分别占总成绩的20%、30%、20%、30%。学生在实践课程中，参与程度、出勤率、方案的合理性、作品制作的质量、调试演示的结果、答辩时对问题的解答情况、设计报告的撰写质量，都将全面准确地反映学生在实践环节的努力和成绩。由于考核标准细化，学生在每一环节都认真对待，积极参与，充分调动了学生的参与实践活动的积极性。
6.整理归档实践资料
制订统一的课程设计报告撰写标准，分为：封面、目录、题目、方案、电路图、方案说明、元器件列表、调试及演示、运行特性分析、收获与心得、小组分工、参考文献。对于已完成的实践环节，建立统一的档案管理，除了按班收取纸质的报告外，还按班将所有电子报告收齐归档。评出1～2个好的作品予以保存。
7.增设综合设计环节
经过验证实验和课程设计两个教学实践环节的学习，学生对“电机与拖动”课程的核心内容应有较深地理解，但对电机的控制技术和应用，还需要学习“电力拖动控制系统”、“电力电子技术”课程之后才能开展，因此，有必要在整个专业教学培养计划中，增设“自动控制（运动控制）系统综合设计”实践课程，进一步加深学生对专业课程知识的融会贯通、理解和应用的能力。由于受设备、场地等诸多客观因素的限制，[6]电力拖动综合设计开展是很困难的。经过教学研讨，在综合设计环节，以直流电机为对象，以自动控制理论分析和设计为基础，以MATLAB软件为基础平台，构建直流电机双闭环控制仿真系统，实现对电机的仿真控制与性能调节。
三、结论
经过一系列改革措施后，课程以工程应用为主，实践教学以促进教学效果为目的，通过划分教学重点和难点，整合教学和实验内容，教学实践紧密结合教学大纲，实践教学突出课程的技术特点；实践性教学各环节的内容设置上具有连贯性、阶递渐近性；实践教学中，以学生为主体，发挥学生的主动性、积极性；实践教学注重科学、合理的多元化管理方法，形成完善的课程实践教学规范体系。
通过实践证明，改革后的“电机与拖动”课程实践教学，增强了实践课程的学习效果，提高了学生的实际动手能力，并将理论与实际结合起来，提高学生的分析问题与解决问题的能力，进一步培养学生科学研究能力及严谨的科学态度，为今后更好地服务社会打下坚实的基础。
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关键词：高职；电机及拖动基础；课程；教学质量
中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）07-0106-02
随着我国高等教育大众化时代的到来，高职教育己占据了高等教育半壁江山，但生源素质却随着录取率的提高而不断下降。要保证高职教育的质量，提升高职课程教学质量是关键，笔者以电气自动化类专业的主干课程《电机及拖动基础》为例加以探讨。
《电机及拖动基础》既有基础性，又有专业性，不仅有理论的分析推导，磁场的抽象叙述，还要用物理、电工基础等基本理论分析研究比较复杂的往往带有机、电、磁综合性的工程实际问题。这是课程学习的特点，也是难点。高职学生的理论基础比较薄弱，如何根据高职学生的认知特点、后续课程的衔接及行业需求，上好这门理论性、综合性及实践性较强的课程，多年来，笔者对此进行了探索与实践。
编写符合高职特色的优质教材
教书需要一本优质教材，高职教育的优质教材不能是本科的理论压缩版，也不能是中职的技能提高版，必须符合高职高专人才培养的要求，理论知识必需、够用，增强实用性，形成一定的课程体系。
首先，在编写《电机及拖动基础》教材时，应根据当今电力电子技术和计算机技术的发展，结合工业上直流电机应用已远远少于三相异步电动机应用的行业现状，考虑高职毕业生主要在生产一线从事技术应用工作的实际。所以，教材的框架应以三相异步电动机的原理与应用为主线，强化三相异步电动机新型号、新结构的介绍，突出三相异步电动机的拖动和应用，增加与强化三相异步电动机的软起动、斩波调速、变频调速等新技术内容。而对直流电机绕组、磁场、换向的内容则可删繁就简，删减直流发电机特性的内容，精选直流电动机拖动的内容。
其次，在《电机及拖动基础》教材理论内容的描述、分析和应用上，要充分考虑高职学生的认知特点，对高深的理论内容（如交流电机的磁通势等），可利用图解分析，删除繁琐的数学推导；对变压器的等效电路可先出图，再叙述，避开繁杂的参数推导过程；对大量的公式，可采用推导从简、注重分析物理意义和应用的方法（如直流电动的电动势、电磁转矩公式）；对三相异步电动机制动的复杂计算，可进行符合现场使用的简化；对同步电动机中用功率因素调节解析V型曲线的成因，可不采取难以理解的公式和相量图推导；对伺服电动机特性描述、原理分析，可以应用为主线，简明扼要地介绍。这样全书虽然降低了理论难度，但仍可保持教材内容的相对连贯性和稳定性，力求深入浅出，通俗易懂，便于高职的教与学。同时，教材各章都应有结合实际、注重应用的例题，便于学生复习提高，培养学生的技术应用能力。
按照上述原则精心编写的《电机及拖动基础》教材自出版以来，受到同行的欢迎和认可，成为教育部高职高专规划教材以及高等教育“十五”、“十一五”国家级规划教材。
精心制作效果优良的多媒体课件
有了优质教材，还需精心制作效果优良的多媒体课件，这是一个教学的精心准备过程，是对教材内容的重新组织和升华。教师应该把课堂上要讲授的内容科学地组织起来，并把这些内容应用到对技术问题的讲解和分析上，以利于学生对问题的理解，对知识的掌握。
首先，应该继承传统板书的优点。（1）标题、概念、要点、公式、结论等应逐一出现，尤其是演算公式时要配合讲解，有一定的停留时间，使学生的思维跟上教师的讲解，也便于学生记笔记。在小结时，要引导学生思考，教师在画龙点睛的同时出现小结内容，十分自然。当然，在PPT的制作过程中要避免过多的飞入内容，否则会使学生目不暇接。（2）在一节课中要用到的概念、公式、图形在相应的PPT中应重复出现，这样可保持传统板书的优势，使教师讲解有据可依，又可即兴发挥。
其次，要发挥多媒体技术将文、图、声、像等各种教学信息有机地组合在一起的直观、形象、生动的优势，使高职学生对课程的学习体验到立体感和直观性，便于理论联系实际。（1）可使原本比较枯燥的课堂教学变得较为轻松、生动，如三相交流电机的磁场是看不到、摸不着的枯燥内容，用图解法说明磁场的性质、转速、转向等内容，动画效果很好，形象、生动。（2）可将许多难以用语言表述的内容通过多层面的展现表达得更清楚，如各种电机的结构，从外观到内部的各种零部件一目了然，直观、形象。（3）可以连贯地展示工作过程，将一个完整的内容呈现在学生的眼前，如完整演示步进电动机的步进原理，在切换电源时磁力线扭斜，形成磁阻转矩，驱动转子转过一个步距角，一个通电循环转过一个转子齿距。（4）可以动静结合，色彩鲜明地表现出内容和过程的先后顺序，立体地展现彼此之间的关系，如直流电动机先由载流导体在磁场中获得电磁转矩而旋转，再由旋转导体感应反电动势，电压需大于反电动势才能继续旋转。（5）可以方便地补充和更新教学内容，如可及时地将我国风电、核电、超高压传输电等新成果充实到教学中。
有效组织多样化的教学改革
对一门难度较大的课程，有了好的教材和多媒体课件，是课程教学的重要基础，但更需要教师有效地组织多样化的教学改革，以调动学生的学习积极性，克服学生对《电机及拖动基础》课程学习的畏难情绪、对实验操作后完成实验报告的厌烦情绪、对课程考试的焦虑情绪，变难学为乐学，提高课程教学质量。
组建兴趣小组 在课程教学伊始，教师布置任务，让学生通过自由组合，成立若干兴趣小组，分别针对直流电机、变压器、三相异步电动机、控制电机等设备的国内外发展史，针对水电、风电、核电、光伏电、潮汐电等技术的最新发展和应用动向，进行企业调研，查找资料，制成PPT，然后每组10分钟，上台进行宣讲，教师点评。学生对此兴趣很高，是一种效果很好的入门教育方式，可激发学生的学习兴趣和积极性。
理实一体 如直流电动机的起动、调速、反转等内容可在实验室进行，90分钟、2课时的时间安排为：教师用15分钟以PPT形式从理论角度介绍直流电动机全压起动的特点，降压起动的方法及调速、反转的方法，教师和实验指导教师用15分钟将学生分为两组，进行接线（含仪表量程选择、电枢回路电阻置最大、励磁回路电阻置最小）示范，在起动瞬时让学生注意观察电流表显示的起动电流较大，转速上来后电流迅速回落等现象，接着演示电枢串电阻、降压、弱磁调速方法，让学生观察转速变化、反转的两种方法。之后学生分小组进行实验，50分钟后，完成实验各项内容和报告（学生课前已写好预习报告）。最后10分钟，教师讲评，对实验中出现的接线、操作的问题进行原因分析。这种理实一体的教学安排紧凑，从理论到实践再到理论，学生能很快掌握知识。
学练做一体 如对三相异步电动机的定子绕组绕制、电源变压器制作等内容，可安排在课程结束后的电机实训周，穿插在课程教学中进行，这样可以减少理论重复内容，把在教室里画绕组图变成在实训室学练做一体。学生通过设计、计算和分析，确定要绕线的匝数及绕组的实际嵌线形式，在教师的指导下进行绕线（圈）、嵌线、接线及绝缘处理等，最后在定子绕组中通入三相电，当定子内腔中放入的指南针旋转（说明有旋转磁场产生）时，学生会体验到成功的喜悦。
学生在课堂讨论课中唱主角 在每一单元结束时，可由相应的兴趣小组的学生根据单元学习内容、教材中的思考题和习题，参考其他的书籍和课程网站，在任课教师的指导下，先期制作一份包含各种题型的单元复习内容，在讨论课中，让兴趣小组的学生唱主角，全体学生互动提高，教师适时进行点评。此举学生参与的热情极高，求知欲望也很强烈。
改革考核方法 要改变以往理论考试“一锤定音”的方法，注重学生的动手能力、团体合作能力、创新意识的培养。实验实训成绩、兴趣小组的成绩、课堂互动成绩等都可以一定的比例计入课程总评成绩，以此调动学生全程参与课程教学的积极性。
几年下来，通过教师的努力，课程教学质量并没有随着生源素质的变化而下降，学生非常愿意与教师一起进行教学改革，课程学习的合格率、优秀率不断提高。
参考文献：
[1]胡幸鸣.电机及拖动基础（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2008.
[2]张楚富.我的教学观[J].中国大学教学，2008（7）：8-9.
[3]张丽，王振.“电机与拖动”课程的启发式教学[J].中国电力教育，2010（1）.
[4]郭丙君，蔡益军.电力拖动基础课程教改探讨[J].化工高等教育，2006（1）.
[5]刘述喜，贺晓蓉，贺娟.“电机及拖动”课程与信息技术的融合实践[J].电气电子教学学报，2008（4）.
作者简介：
胡幸鸣（1956—），女，浙江机电职业技术学院教授，主要从事电机与电气控制类教学与研究。
【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
关键词 士官高等职业技术教育 课程设计 电机与控制技术
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.08.057
Abstract Professional basic course is a public basic courses and professional courses of the bridge， the teaching quality will directly affect the professional course learning effect and the students post working ability， strengthen professional basic courses in curriculum design will help to improve the teaching effect of the course. The electrical equipment repair professional basic course of professional curriculum system in the motor and control technology curriculum design as an example， from the five aspects of teaching philosophy， content， process， methods and evaluation design， at the same time， a profound summary of the actual teaching experience. From the teaching practice， the reasonable and effective teaching design can greatly improve the teaching quality and realize the goal of teaching.
Key words Officer Higher Vocational and Technology Education； course design； motor and control technology
0 引言
“电机与控制技术”课程是士官高等职业技术教育电气设备修理及相关专业课程体系中的一门专业主干课程和必修课程，课程内容涉及各类型直交流电机原理与控制、变压器、微控电机原理与控制与直交流电机电力拖动基本原理等内容，除包括电机基础理论知识外，还涉及到实际电机拖动与控制问题。课程理论抽象、工程技术应用要求较高，而士官学员的特点是理论知识掌握不精、不深、不够，而实际动手操作的意识和能力较强。为解决上述矛盾，教学组紧紧围绕课程“专业基础服务专业”的课程定位，以专业与学员任职岗位需要为牵引，对课程进行了全方位的课程设计，主要包括理念、内容、方法和评价等方面内容，使得教学设计理念和目标更加细致、完整、科学合理，通过内容有针对性和指向性的设计，完善课程的形成性考核和评估机制，提升教学效果，更好地服务于专业教学和学员岗位任职能力的形成。
1 课程设计①的方法和原则
教学设计是教员根据教学层次或者对象对授课进行预先策划与精心设计。教学设计的总体结构一般包括以下内容：课程教学理念设计、制定教学目标、构建教学内容、课程的组织实施设计、教学评估设计。
1.1 教学理念
教学理念指导和规范教员的教学行为。教员授课质量的好坏，教员的教学理念将对此产生直接影响。根据士官高等职业技术教育的特点和规律，教学理念要以士官职业岗位活动导向、突出能力目标、基于项目或任务载体、加强能力实训、以学员为主体、一体化教学等基本原则。
1.2 确定目标
基于课程在专业人才培养方案的地位和作用，确定并细化课程教学目标。课程目标一般可分为总目标、分目标。总目标是对课程的方向性总体把握，分目标是对课程各个子部分的提出更为细致教学要求，包括知识与技能、过程与方法以及情感与价值观等。课程目标设计与确定需要反复完善与修改，绝不能一成不变。
1.3 优化内容
教学内容是课程的实质部分。教学内容在设计时要重点考虑以下方面：（1）内容要符合学员的专业与岗位需要，对后续专业教学有支撑作用；（2）针对课程目标，构建优化教学内容；（3）内容应考虑专业的前瞻性；（4）内容应综合考虑广度、深度和难度的平衡。通过合理设计，优化内容，保证内容的基础性和专业特色。
1.4 方案设计与组织实施
这是课程方案的形成和实施环节，设计时要重点考虑以下方面：（1）课程内容的组织形式；（2）选择合理的教育方式与活动形式；（3）教学进程与课时分布。
1.5 课程评估
设计方案实施后，要及时对课程目标、内容、组织实施等因素进行评价，及时掌握反馈信息。根据反馈信息，进行有针对性的调整与改进设计。
2 “电机与控制技术”课程设计的主要内容
2.1 教学理念
根据士官学员特点、专业和岗位需求，构建应用性理论、验证实验与技能实训的课程体系。课程教学强调“实用、适度”，重视应用性；加强教学互动，突出学员的主体地位。加强实践性教学，实现电机理论知识和应用、电机实际控制的有机结合，通过“教、学、做”教学过程，使学员更快的掌握理论知识和操作技能。合理采用讲授式教学、比较式教学、案例式教学等多种教学方法，灵活采用多媒体、部组件、实物等手段，理论与实践密切联系，激发学员学习兴趣。实践教学采用讲解示范、分组练习、个别指导等方式，突出学员的主体地位，提高动手能力。建立过程性考核系统，调动学员在实践训练、师生互动、学员协作交流等方面的学习主动性。
2.2 教学实施
（1）教学中，教员要贯彻“以学为主”教学理念，实现由以教员为中心向以教员为主导、学员为主体转变。②（2）要求教员要积极提倡学员主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学员搜集和处理信息的能力、交流与协作学习的能力、分析和解决问题的能力。（3）要求教员突出“电机与控制技术”课程对电气维修及相关专业学习的桥梁作用，正确处理基础内容与实际装备应用的关系，强调用电机拖动技术解决电机与控制技术问题的方法学习，调动学员探究性学习的主动性与能力。（4）实验教学教员要围绕培养学员的知识理解、综合应用、技能训练和动手能力的实践教学目标，构建相对完整的实验实训内容。
设计了4个基础实验、4个实训项目和多个开放性实训项目等三个层次实验项目。其中，基础实验紧密围绕课程标准中知识点的要求，合理设计和组织了实验内容，抓住了学员的兴趣点，有效培养了学员主动学习和应用所学课程知识来分析、解决问题的能力。4个实训项目，以修理车间的工作任务为载体设计项目或者任务，例如修理车间的配电系统安装调试、电机正反转控制、电机顺序起停控制、电机Y/起动控制、典型机床电气控制设计等。通过实训项目，可以有效加强学员对课程中电机拖动与控制方面的理论知识深入理解，增强学员的实际动手能力，培养学员的基本素质和岗位能力。开放性实训项目打破课程体系的束缚，设计具有综合性、应用性和实践性的项目任务，让学员熟练掌握低压电器等的使用方法和应用技能，同时也培养学员的工程实际动手能力，使理论知识具体化。
2.3 教学内容设计
教学内容按照专题的形式，从难到易，从理论到应用的过程逐步展开，同时结合各专业特点，对教学内容进行了必要的增减。
（1）压缩电机原理的内容。电气设备修理相关专业学习电机原理的目的是为了应用，为学习特种电机使用和维修打好基础。因此，对电机原理内容进行了较大的压缩。一是着重讲授电机的工作原理、主要的电磁关系、工作特性及交流异步电机的等效电路等，对各类电机的绕组及磁动势部分只作简要的介绍即可；二是对此部分的重难点进行重点讲授，如直流电机的换向、交流异步和同步电机的结构和工作原理等。
（2）强化电机拖动内容的教学。“电机及拖动基础”应着重掌握电机的机械特性、运行特性以及对拖动系统运行的分析。因此，在教学中将重点放在电机的机械特性、电机的起动、制动和调速过程中各个物理量的变化情况及动态特性的分析上。对当前应用较广泛的三相异步电动机的变频调速，花较多的时间详细分析，既分析不同频率下电机的机械特性，又分析不同性质负载时电机的转速、电动势、电流、电磁转矩等物理量的变化趋势，为后续课程的学习打下良好的基础。
（3）增加新型电机的教学内容。在新型车辆上特种电机应用也越来越广泛，如无刷硅整流发电机、步进电机、伺服电机等。为此，控制电机要的同时增加这部分内容，并合理安排教学时数，使教学更加适应新技术和新型车辆发展的要求。
2.4 教学方法设计
针对教学对象和课程本身特点，确立以理论讲授式为主，同时采用比较式教学、演示式教学、讨论式教学和实践性教学等多种教学方法相结合的教学方法，使学员系统掌握电机与控制技术的基本知识体系，形象化地理解抽象概念，使得理论与实际应用密切联系，激发学习兴趣。
2.5 教学评估设计
评估设计采用了针对教员教和学员学的双向考核的措施，全面监督和评估教员教和学员学两个方面的教学效果。③
在评估教员教的环节中，设计了学院教学督导组听查课、系教学督导组听查课、教研室领导听查课三级听查课制度，同时课程结束后立即组织召开学员评教会，在课程教学全过程进行教员教学的综合评价。学院教学督导组将听查课的情况和指导意见及时反馈给教务科；系教学督导组将听查课的情况和指导意见及时反馈给系、室；教研室领导把三级听课情况及时通知教学组；在期末，教务科、教学组和学员代表联合召开以“教学效果”评价为主题的经验交流会，收集学员对任课教员的评价意见和建议。教学组根据教学评价信息，及时总结和交流教学实效好的教学方法和经验，促进教学组教员不断改进教学方法，提高教学能力。
在评估学员学环节中，采用课堂提问、作业、实验实训和期末考试相结合的学员成绩综合评定办法。该综合评价方法，贯彻了过程性、形成性考核思想，激励学员重视知识获取和能力提高的过程，调动学员在课堂讨论、师生互动、协作交流、实践训练等方面的学习积极主动性。
双向考核措施和方法，全面监控和评估教员教和学员学两个方面，促进提升了教员教学能力和学员学习能力，提高了授课质量。
3 结束语
教学组通过对课程设计的改革，在增强教学效果、提高教学质量的实践中取得了实效。通过改革，使教学内容更加合理，体系更加完备，更加贴近专业，更好服务于专业教学；使实践教学与理论教学有机结合，既巩固了所学知识，又有助于学员实际动手能力的培养与提高；通过采用灵活多变的教学方法和手段，使学员更容易掌握知识，提高了教学效果。
注释
① 徐英俊.教学设计[M].北京：教育科学出版社，2001：179-183.
关键词： 高职院校 《电机及拖动》课程 教学方法
1.引言
高职院校是高等教育的重要组成部分，培养的是高级技术应用型人才。《电机及拖动》是高职院校自动化类专业的一门重要的专业基础课，理论性和实践性都很强。该课程在整个课程体系中具有承上启下的功能，其教学质量直接影响着许多后续课程的学习［1］。教学方法是教师为完成教学任务所采用的手段，教学方法的选用很大程度决定了课程的教学质量。为了激发学生的学习兴趣，培养独立思维与创新能力，我们必须对该课程的教学方法进行改革。
2.教学方法的探索
2.1互动式教学法
互动式教学法以学生为主体、教师为主导，使师生在相互影响和相互活动中产生教学共鸣，实现教学相长［2］。例如在讲到直流电机的原理时，教师可以先讲授直流电动机部分，分析直流电动机的结构，以及如何实现电能和机械能之间的转换。由于直流电机存在“可逆性”原理，同一台直流电机既可以作为直流电动机使用，又可以作为直流发电机使用，因此直流发电机部分的讲授工作就可以布置给学生。教师先随机抽取一两名学生进行课堂讲解，然后对其讲解进行评价。互动式教学既可以调动学生的主观能动性，让学生积极参与到教学过程中，又可以增强教师的责任感和危机感，实现教学相长。
2.2对比式教学法
电机的种类虽然很多，但不同种类的电机在结构、分析方法上存在内在的联系［3］，运用对比式教学法找到各种电机的相似点与不同点，可以加深学生对各种电机及拖动系统的理解。例如异步电动机和变压器具有相似的T型等效电路，如图1所示，因此可以用对比法对二者的性能进行分析。
图1 异步电动机和变压器的T型等效电路
但是T型等效电路中各个参数的含义却是不同的，如表1所示。另外，具体计算时，R折算的表达式也不一样。
表1 各参数代表的含义
2.3探究式教学法
探究式教学法是一种按照教学规律进行的，在教师的指导下，学生探究知识、提高能力的教学方法［4］，整个教学过程由激疑设疑、强化动机和分步探究组成。例如在讲到直流电动机的能耗制动时，教师可以先将异步电动机能耗制动的实现方法“断交流、通直流”告诉学生，并提出探究课题：为什么两种电机能耗制动的实现方法不一样？然后围绕该课题进行分步探究，从而激发学生积极思考，增强对所学知识的求知欲和学习动力。
2.4仿真教学法
《电机及拖动》课程概念多、理论繁杂、实用性强，课程中电机的结构、时空图和电磁关系等内容，都与三维空间有关，仅借助板书和老师的讲解很难表达透彻。随着计算机技术和多媒体技术的发展，仿真教学成为课堂教学不可缺少的手段。计算机仿真软件很多，目前应用比较广泛的软件是MATLAB。例如变压器空载运行时，外加正弦规律变化的电压由于受到磁路饱和的影响，原绕组空载电流将畸变为尖顶波。图2是在MATLAB软件中搭建的单相变压器空载运行时的仿真模型，其仿真结果如图3所示。
图2 单相变压器空载运行时的仿真模型
图3 单相变压器空载运行时的仿真结果
3.结语
《电机及拖动》课程是一门交叉性学科，涉及电机原理、电力拖动和控制电机等多个领域。让学生尽快学好该课程是每个电机教育工作者努力的方向，采用好的教学方法会收到事半功倍的效果。教学改革还有很长的路要走，只有不断总结经验、不断改进，才能提高教学质量，提高高职院校的教育质量。
参考文献：
［1］张凤.提高电机与拖动课程教学质量的探索与实践［J］.沈阳建筑大学学报（社会科学版），2011，13，（1）:119-121.
［2］张丽.“电机与拖动”课程互动式教学的探讨［J］.中国电力教育，2010，3:88-89.
［3］刘少克.多种教学法在电机教学中的综合应用［J］.机械工业高教研究，2001，3:52-54.
【摘 要】《电机与电气控制》作为电气自动化、生产过程自动化、机电一体化等专业的技术基础课，本课程对培养学生的职业技术能力起着非常重要的作用。课程改革是根据中高级电工、CEAC的职业资格标准、能力的要求，理论知识坚持“必须、够用”的原则，始终围绕高等职业教育培养的是能适应生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才这一培养目标，实践教学始终围绕培养动手能力、解决问题能力、创新能力，突出职业资格能力的培养。以项目教学为突破口解决教与学脱节问题，以构建学习情景为依托，重点培养专业技能。本文在结合现代职业教育的特点说明了教学改革的必要性基础上，分析了教学中遇到的实际问题。在遵循层次性、综合性、先进性的原则前提下，从教学思想、教学内容、教学的方法手段、评价方法等多个方面提出了改革的措施和具体做法。因而加强该课程的建设，特别是加强实践教学的改革对培养学生的专业技术应用能力起着重要的作用。
【关键词】《电机与电气控制》 工作过程 教学改革
一、《电机与电气控制》课程教学改革的必要性
1.《电机与电气控制》课程的历史沿革
我校于1997年为了拓宽仪表自动化专业在强电专业的知识面而开设此课程，本课程从设置到建设较成熟共经历两个大的阶段。
第一阶段：97至2002年，为初始时期。我校为国家级重点中专学校，由于受到教学资源的限制，还主要是黑板加粉笔加少量验证性实验的教学模式，只能局限于理论知识讲授，理论教学与实践教学脱节，教学内容安排不合理，实验条件比较差，学生的动手机会少，学习没有兴趣，学习效果不佳，工作后岗位适应能力较差。
第二阶段：2002年至今，为课程的建设阶段。随着我校升格为高职院校，这期间我校以人才培养水平评估、省级示范校建设为契机，全面推进课程改革。通过广泛社会调研，了解企业的人才需求，重新调整人才培养目标，请用人企业对相关课程的主要知识点提出应达到的目标，结合走访毕业生与汲取同类院校的先进经验，细化课程的具体教学要求，在教学内容、教学顺序上进行大的调整，课堂教学开始采用电化教学手段，增加实验设备的台数，并注意联系实际应用，通过这些措施，学生学习的积极性有了极大的提高。
2.《电机及电气控制》教学方面存在的问题
《电机及电气控制》教学方面存在的主要问题是教学内容、教授顺序安排不合理。
原课程名称为《电机与拖动》，主要内容包括直流电机及拖动、变压器、交流电机及拖动、控制微电机、电气控制。因受教学条件的限制教学内容以理论讲授为主，例如：变压器空载运行、负载运行中电压平衡方程、磁动势平衡方程的推导，并由此得到的相量图和等效电路等内容理论性就很强，由于学生电工知识不扎实、电路分析能力较弱，每次在进行此内容的教学时，学生都如坠入云雾之中，学生的感觉就像是听“天书”。因此教学效果较差。考虑到异步电机控制较多且应用广，我们将变压器、异步电机提前讲。
该课程实际上是《电机与拖动》和《工厂电气控制设备》二门课的综合。一般的同类教材就是将它们机械的叠加，为前电机后控制，将电机与控制截然分开。我们以前讲授基本按照教材顺序，经过总结教学经验，发现存在问题，如先讲解电机原理、运行分析、拖动特性等生涩难董的理论，学生的学习积极性和学习兴趣消磨殆尽，等讲到控制时前面的拖动知识已水过地皮干。所以在做起动、调速、制动等拖动实训时，放在电机部分做会用到电气控制的知识，而此时学生对电气元件和控制知识一窍不通，做起来效果较差，放在控制部分做前面知识已忘记，因而我们在教学中将这二部分内容有机融合。
原来的课程实训和课程设计内容有重复，都包含了电动机的基本拖动控制内容，且主要针对中级电工技能考核标准而定。从高等职业教育的要求来看，原有的实践教学内容显得单调、过于偏向技能性的训练，而缺少设计性、创新性。
传统的职业教育以使学生掌握经验技术和操作技能为目标，以迅速适应工作岗位的要求。但在知识经济时代，由于生产方式的根本变化，人们的职业能力构成也必将有大的改变，社会需要更高层次的人才。这就要求我们培养的高等应用型人才，不只是对现有知识、技术、方法的继承性应用，而是应通过自身努力能够不断地学习新知识、新技术、新方法，能够形成新方案、新产品、新创意，能够分析新情况、解决新问题的创造性应用。因而我们课程实践教学的改革应以培养的学生具有一定创新能力和创新精神、有着良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。
我校原为国家级重点中专校，以前的教学对象主要针对中等职业教育，因而在实践教学中不可避免的有着中专的影子，难以满足高职高专培养目标的要求。同样在《电机与电气控制》课程的实训和课程设计等实践教学中也存在下面几个问题：（1）教学主体的认识问题。在传统实践教学中，教师是“带”实验而不是“指导实验”，即实践教师是传授知识和技能的主体，而学生则被动地接受知识和技能。这种教学多采用注入式，教师根据教学计划和教学要求拟定内容，其实践内容的选择、步骤的制定和仪器设备的组织准备等概由教师进行。实践时学生只需按规定的步骤机械地操作即可。且在执行过程中，完全听从教师安排，全班统一进度和要求，不利于因材施教。（2）教学方法、手段的问题。因内容过分偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。通过反复训练学生硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能。应给学生足够的思维空间，发挥他们思维的主动性、创新。
二、《电机及电气控制》课程改革总体思路
教学内容方面，我们与维修电工的国家职业技能要求相融通，理论达到“维修电工”高级工应知要求，技能部分达到“维修电工”中级工应会要求；教学模式改革方面，在大部分内容中尝试了项目化教学，全课程共引入了12个工程实例项目，通过布置资料收集任务提出工程实例项目讲解相关知识分析解决方案讨论总结经验等环节组织教学，拉近理论与应用的距离，也有利于拓展学生的创新思路；另外还配套安排了1周的电机及电气控制实训和2周的电工考工实训，注重学生动手能力的培养；根据高职高专教养的目标，我们在进行《电机与电气控制》课程的实践教学改革时，主要基于这样几个原则：一是应由技能性向技术性发展。即由原来的偏向基本技能的训练，如工具仪表的使用、电器元件的认识和使用、基本控制线路的连接和调试等。向培养专业技术能力方向发展，通过系统的训练，使学生具备一定的专业技术。二是应由单一性向综合性发展。如要求学生能综合运用电工技术、电机拖动、电气控制、PLC控制、计算机等知识解决相关问题。三是应进一步加强方法、手段的先进性应充分利用计算机和网络等先进的教学手段和设备，借助各种软件，培养学生的计算机软硬件应用能力。四是应进一步培养学生的创新精神。学生在教师的指导下，可一定程度的自由选题、制定方案、选择仪器设备、安装调试，锻炼学生的能力。
教学方法与手段改革方面，重新建设了电机及电气控制专业教室，内有专用实验设备、投影仪和教学电脑，运用专业教室边讲边练，全程采用多媒体手段和电子课件实施理论与实践一体化教学，结合启发、讨论等教学方法的运用，将枯燥的理论学习形象化、直观化，增加了学生的学习兴趣，提高了教学效果。我们始终以现念为纲，突出高职的办学特色，为更大范围的教学改革作出了一定的示范作用。
转贴于
在上述原则指导下，我们对该课程教学的改革主要包括如下几个方面：
1．教学思想的改革
建立以学生为主体，教师为主导的教学思想。在高等职业教育中，学生始终处于主置，而实践教师则处于为实践教学服务的主导位置。主体是实践教学的中心，主导必须围绕这个中心做好工作。作为实践教学主体的学生，必须在继承传统知识和技术的基础上，重点进行知识和技术的应用和创新。作为主导的实践教师，必须在其搞好实践教学的引导工作的同时，加强自身知识和技能的扩展和更新，达到知识丰富，技术熟练和教学方法科学而实用的要求。
2.教学内容和顺序的改革
教学内容直接关系到教学效果的优劣，根据教育部的指导意见，各专业的整体教学时数大幅度降低，该课程的课时也压缩到76课时左右，而高职高专教学要兼顾理论和实践，必须对教学内容进行整合，既不能简单删、减理论内容，也不能随便删减实践教学内容。因此，我们对教学内容做如下调整。
理论教学坚持“必需够用”原则，分散、删减课程难点。如交流绕组磁势是时间、空间的变化函数，牵涉到分布和短矩系数可与变压器集中绕组对比讲解定性引出。
将本课程知识分解为变压器技术、电动机技术、电气控制技术三大模块，突出了职业基本技能的培养。
变压器技术模块是相对独立的内容，是静止电器，电磁感应原理比较好讲，放在最前面，减少理论分析，突出实际应用知识的讲解，如：电力变压器、自耦变压器、仪用互感器原理、结构、使用注意事项的讲解。可带学生参观学校配电室以激发其学习兴趣。
电动机技术、电气控制技术两个模块融合在一起，以具体项目的实施为载体达到掌握知识和技能的目的。打破原来的先讲结构、原理、运行分析、能量转换分析，再讲机械特性、拖动性能的教学方式(学生的学习主置得不到体现，学习主动性和积极性大打折扣，创造思维得不到激发，分层次教学)。
电气控制技术模块，对于简单的控制电路侧重工作过程和原理的分析，培养学生的分析、设计、创新能力，对于典型电路侧重其安装及检修，注重电气控制的工程案例分析，如车床、钻床的电气控制及故障分析。实际操作、维修、维护工艺方面的知识和新技术。
本部分内容抓住三相异步电动机这个重点，其他电机都是在此基础上，为节约课时，在讲解有些内容时，所采用的方法，既要结合本章的需要，又要考虑到讲授其它章节能被应用，这样做到有效利用，前呼后应，节约教学时数，做到事半功倍，例如学习交流绕组的磁势时，三相绕组的旋转磁势是重点是基础，应讲解透彻，而在讲单相电动机时，侧重分析单相绕组产生脉振磁势、脉振磁势可分解为两个旋转磁势，其结果是没有启动转矩，如何产生像三相电动机一样的旋转磁势是关键，从而引出几种启动方法。讲同步电动机是只讲与异步的不同之处。
3.教学方法、手段的改革
结合企业生产操作任务，选定若干典型任务，如吊车的操作、加工设备(车床、磨床等)的典型操作为项目，使教学内容更加适合工学结合的“教、学、做”一体的教学新模式。
在教学过程中，以真实的工作任务为载体设计教学过程，教、学、做相结合.以“教师引导性学习、学生自主性练习、师生共同研习”为主的“学、练、研”一体的教学模式，强化学生能力的培养。并积极组织学生参与社会实践，到企业参观实习，创造课堂教学与实习地点一体化的教学环境。
在教学实施过程中，融入职业资格认证标准，实施职业资格考试。将与中高级电工联系紧密的电气控制技能、低压电器使用、电机性能测试、仪表使用等内容用“以证代考”的形式实施教学。
将实践任务分“基础+提高”两部分，针对学生的不同层次，设置分层教学，让每个学生在实践中都有所得。
改变过去因内容过分偏重于基础训练，所以在方法和手段上很单调，主要以“模仿”为主。通过教师详细讲解、操作示范，学生不需主动思维和创新，只需“依样画葫芦”。通过反复训练学生硬件接线，熟能生巧，形成一定的基本技能。
在方法手段上，首先应增强课程实验的开放性。但该课程以强电实验为主，实验安全要求较高，一定要加强教师的指导，确保学生的安全。
4.实施讲、做、练、问、考、测等多元化的考核方法
依据多元化考核思想，制定了理论、实验、设计、实习考核标准及细则，注重过程考核，形成平时、期中、期末三个阶段性考核。并将理论考核、网络在线考核、作业、课堂提问、教学考勤等因素考虑进去，因材施考，最终形成综合成绩。实践考核改革了大锅饭思想，根据不同学生不同情况制定了以“普通+激励”为主的实践考核方案。同时，技能考核借用社会考核，以证代考，提高学生在人才市场上的竞争力。
实践证明，通过基于工作过程的改革措施后更加有利于提高学生的竞争意识和创新意识，使学生真正成为具有新技术应用能力的人才。
参考文献
关键词：汽电双驱；引风机；技术改造
中图分类号： TM621.7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-188-2
0 引言
造气工艺技术改造，一方面造成全厂用电负荷增加，致使全厂用电负荷超过全厂电容器负荷的80%，另一方面既减少了蒸汽用量，同时副产蒸汽较多，鉴于此种情况，在对原动机改为电汽双驱多次调研、充分论证的基础上，对锅炉引风机实施了电汽双驱技术改造。
1 拖动系统改造
引风机拖动系统示意图如图1所示。
1.1 机组配置方式
机组配置为汽轮机+减速机+超越离合器+电机+引风机，驱动汽源为系统产的低压蒸汽。电动机、引风机不动，单层布置，增加超越离合器、减速机、联轴器以及汽轮机冷凝系统。系统在生产运行时，在负荷较高蒸汽能较高时，电机辅
助向内网供电，节省用电费用，在系统负荷不足时电机提供动力。
1.2 汽轮机
汽轮机各项参数数据如表1所示。
1.3 联轴器
汽电双驱的机组，汽轮机与减速机之间采用膜片式联轴器，减速机与电机之间采用超越离合器，离合器两侧自带膜片式联轴器。
1.4 减速机
减速机采用一级减速，箱体是采用焊接结构，齿轮采用优质低碳合金钢；精度达到5级。高低速端均采用滑动轴承，齿轮形式为人字齿。型号：GSD350B，额定功率：800 kW，输入转速：5200r/min，输出转速：960r/min。
1.5 超越离合器
超越离合器采用型号美国的Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW。离合器采用进口产品。该离合器受力均匀，可承受扭力大，使用寿命不低于30年，双轴伸带底座确保离合器与汽轮机和电机轴系同轴度高。离合器为机械式：离合器啮合与脱开切换不需外力。运行中，离合器相当于轴，几乎没有功率损失。
①布置形式：汽轮机―减速机―离合器―电机―锅炉风机
②离合器型号：Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW
③形式：自
④离合器主要参数：额定扭矩：10800N.m，转速范围： 0―1800转/分，汽轮机功率：800kW，运行转速： 960转/分，旋向：从汽轮机看锅炉风机，离合器方向为顺时针。
1.6 汽轮机冷凝系统
真空冷凝系统由表面冷凝器、凝结水泵，并带有完全抽真空设备。（见图2）
①冷凝器冷却面积：180O（单台）。额定冷凝量：～8.5T/h，排汽压力：0.014MPaA，冷凝器水阻：0.041MPaA，循环水流量：约400T/H。②表面冷凝器壳体及管板为碳钢，换热管束为304不锈钢。③凝结水泵形式为卧式，采用机封泵。泵与电机为联轴器连接，数量两台。泵和冷凝器液位设高低连锁。水泵扬程108米。冷凝器热井液位高度稳定通过液位变送器控制液位调节阀实现。④两级射汽抽气装置含启动抽气器、两级抽气器。壳体及管板、换热管束为碳钢。⑤汽轮机排汽口带有波纹膨胀节的排汽接管。
2 运行模式
汽轮机与电动机联动运行时，有以下三种运行模式：
①电动机驱动模式。在蒸汽流量很少或没有的情况下，汽轮机不能达到一定的转速，汽轮机几乎不做功或为零，超越离合器自动脱开，汽轮机停转，引风机完全由电动机来拖动。②双驱运行模式。在蒸汽流量不足的情况下，汽轮机做功小于风机功率，离合器自动啮合，由电动机自动输入一部分功率。此情况下电动机作为原动机。正常运行中，转速控制器不参与机组转速控制，机组的恒速运转及负荷变化调整由电动机自动做功来实现。为保证工艺系统管网蒸汽压力的恒定，转速控制器采用辅助调节方式运行。通过系统的前压调节稳定管网压力，当管网蒸汽压力下降时，转速控制器关小调节阀，系统管网压力回到设定值。反之亦然，从而最大限度利用工艺系统的富余蒸汽。③驱动、发电模式。时电动机作为异步发电机使用，运行转速为略高于电动机的同步运行转速。异步电动机并网发电是利用电网提供以同步转速转动的旋转磁场，在转差率为负值的工况下，其磁力矩与转速方向相反，机械力矩方向与转速方向相同，磁力矩做负功，机械力矩做正功转化为电能，向电网输出电能。异步发电输出电力受滑差控制，发出电力的频率与并网电源有关，与运行的滑差无关。
3 投资及效益
此汽电双驱拖动汽轮机项目，总投资800万元，年净发电量为576万度，已运行1年，年发电收益258万元，预计3年可收回投资。
关键词：电机 振动危害 故障
1、电动机振动的危害
电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故。另外，电动机产生振动，又容易使冷却器水管振裂，焊接点振开，同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度，会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺丝松动或断掉，电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损，甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘，电动机将产生很大噪音，这种情况一般在直流电机中也时有发生。
2、电动机振动的原因分析
振动原因主要有三种情况：电磁方面原因；机械方面原因；机电混合方面原因。
2.1电磁方面的原因
（1）电源方面：三相电压不平衡，三相电动机缺相运行。
（2）定子方面：定子铁心变椭圆、偏心、松动；定子绕组发生断线、接地击穿、匝间短路、接线错误，定子三相电流不平衡。
（3）转子故障：转子铁心变椭圆、偏心、松动。转子笼条与端环开焊，转子笼条断裂，绕线错误，电刷接触不良等。
2.2机械原因
（1）电机本身方面：
转子不平衡，转轴弯曲，滑环变形，定、转子气隙不均，定、转子磁力中心不一致，轴承故障，基础安装不良，机械机构强度不够、共振，地脚螺丝松动，电机风扇损坏。
（2）与联轴器配合方面：联轴器损坏，联轴器连接不良，联轴器找中心不准，负载机械不平衡，系统共振等。
联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。还有一种情况，就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。
2.3电机混合原因
（1）电机振动往往是气隙不匀，引起单边电磁拉力，而单边电磁拉力又使气隙进一步增大，这种机电混合作用表现为电机振动。
（2）电机轴向串动，由于转子本身重力或安装水平以及磁力中心不对，引起的电磁拉力，造成电机轴向串动，引起电机振动加大，严重情况下发生轴磨瓦根，使轴瓦温度迅速升高。
（3）与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表现为齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动。
（4）电机本身结构的缺陷和安装的问题。这种故障主要表现为轴颈椭圆，转轴弯曲，轴与轴瓦间间隙过大或过小，轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够，电机与基础板之间固定不牢，底脚螺栓松动，轴承座与基础板之间松动等。而轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的和温度产生异常。
（5）电机拖动的负载传导振动。
3、振动原因的初步判别方法
在解决电机振动问题时，首先要判别电机的振动由哪方面原因引起的，即机械、电气和安装上三者之间的原因判定。
（1）区分振动是电动机还是负载机械引起的。方法是断开电动机与负载机械的连接，若振动变化较大，则与负载机械或安装有关；若振动变化很小，则是电动机本身产生的。
（2）区分振动是电气原因还是机械原因产生的。方法是将电机运转至最高转速，突然切断电源，若振动随之突然减小，振动则是电气原因引起的；若振动变化不大，则主要是机械原因引起的。
（3）电机安装方面的原因。由于电机与负载机械之间的连接安装不良，也必然造成电机运行时的干扰力，使机组产生与转速相同角频率的振动。采用联轴器、联轴节连接时，应保证同轴度要求；采用三角带传动连接时，应保证带槽的平行要求，减少皮带的振动；采用齿轮传动连接时，应保证两轴之间的平行度要求，使齿轮能正确啮合。
4、检查及消除电动机的振动
电动机振动较平时大时，应采用振动表沿水平和垂直方向测量各部分振动值，并做相应记录。倾听电动机定子腔内部声音和轴承转动声音，检查地脚，如无明显异常现象，则采用脱开所拖动机械，单独空转电动机，以判定是电动机本身振动还是拖动机械引起的振动。在生产中会发现电动机修理后因种种原因致三相绕组磁势不对称，电动机在空载或低负荷时，表现出来的振动并不十分明显，而一旦接带的负荷加重，电动机振动也就逐渐加剧。
针对机械方面造成的振动，若是由于轴承磨损，则应立即更换同型号轴承；若是由于转轴变形弯曲，则必须进行校轴或更换转轴；若因地角紧固不牢，则重新紧牢即可。基础强度不够，台板高低不平看似小问题，但往往是导致振动的最直接原因。我厂一台高压电动机振动较大，多次进行中心找正，但未能消除振动，吊开电动机后，发现基础台板由两块钢板拼接而成，一侧钢板稍高，另一侧较低，拼接焊缝又未打磨平，且恰好处在电动机一侧脚板下，电动机虽经找正，但实际上有许多地方形成了点接触面，电动机中心与机械中心已找正只不过是一假象，电动机一运行必将不可避免产生振动。采取用气焊割开拼接处，重新焊接并打磨平整，电动机再次重新找正后，试转振动反而加大，经分析并查找原因后，才发现钢板经气割，又经电焊，造成一定的热损伤，强度已严重下降，电动机转动后与钢板形成共振，所以振动反而加大，重新做基础台面后，才得以消除。另外转子动平衡不良也是造成振动的根本原因，电动机在出厂时，转子已经过动平衡校验合格的，但在修理电动机过程中（非凡是对高压电动机的修理中），往往不注重做好号刻度这一环节，擅自拆除经动平衡校验整体中的某一部件，重新装上后，必将造成动平衡不良，致使电动机振动，消除方法只有重新校验动平衡。
针对电磁方面造成的振动，应从电源入手开始检查。检查三相电压是否平衡，用钳形电流表测量三相电流是否平衡，有没有存在单相运行，生产中发现电动机接线盒内端头接线因紧固不牢，经常烧断，造成单相运行，应加强此处检查并进行消除。若在用钳形电流表测量时，发现三相电流不平衡，且表针摆动时高时低，说明转子有笼条断裂现象。此时应立即停止电动机运行，切断电源，抽出转子进行检查，修复。另外，还应测量三相定子绕组的电阻值，检查绕组是否对称，若电阻值不平衡，则说明有开焊部位，也应抽出转子后进行检查，重新焊接。电机的结构同时包含电气和机械两部分，也可以说是电气和机械的结合点。所以说，它的故障要一分为二的分析。对电机的振动故障原因也要分成两部分。
转子在物理结构上不是完全的的中心对称、轴对称。在转动时转动惯量的不平衡导致振动。振动情况根据转速而变化。比如低速情况下振动很小，高速时振动大的情况；反过来也有低转速下振动大，高转速时振动变小的情况。另外，转轴轴承同心度同轴度差也会引起振动，从设计上改用空气轴承可以改善。
参考文献：
【关键词】副产蒸汽；汽动泵；节能降耗
0 国宏化工热电车间概述
国宏化工热电车间由一台260t/h，两台160t/h高温、高压循环流化床锅炉，一台C30-8.83/2.45抽汽冷凝式汽轮发电机组和713岗位（两台高压锅炉给水泵、一台汽动给水泵、三台中压给水泵（功率280KW、压力6.73Mpa）、两台低压给水泵及一台旋膜除氧器，两台电动循环水泵，两台汽动循环水泵等组成。正常运行时，由一台260t/h，一台160t/h锅炉两台运行，另一台160t/h锅炉备用，两台锅炉总蒸发量320t/h（80%）左右，锅炉为整个公司提供蒸汽动力，主要供给汽轮发电机组110t/h左右，外供蒸汽拖动空分车间空压机和增压机装置（190t/h）以及合成车间压缩机等，汽轮发电机组只有在后系统稳定运行状态下才能满负荷运行。近年来，公司经过不断的创新、改进工艺技术，特别是从国内外聘请一些专家，引进先进成熟的新技术、新工艺，以及在实践操作中经验的积累，国宏化工的甲醇产量由原来不足80%的产量，现在最高已能达到额定生产能力的120%，随着产能的不断加大，其副产蒸汽量也逐渐增大，由于建厂初期设计院按原来化工企业标准设计的一些基础建设、管道网络与安装公司在机械设备的安装上出现了冲突，造成了一些不可避免的缺陷，为以后机械设备的调试运行带来不良影响。尤其是在初期运行时，甲醇产量达不到额定值，而副产蒸汽量却超出设计放空余量，造成现在副产蒸汽资源利用率较低的局面，要想改变这种局面，加强对副产蒸汽的综合利用是解决副产蒸汽大量对空排放的一个重要方法。
1 副产蒸汽的综合利用
甲醇生产过程是一个放热过程，尤其在甲醇的合成和变换环节会产生大量的热能，综合利用这些热能不仅实现能源的充分利用，创造出经济效益，而且为安全生产提供了保障。现在国宏化工副产蒸汽的现状，由合成车间生产的副产蒸汽大约105t/h，（压力2.5MPa，温度375℃），2.5Mpa蒸汽母管由三路并入蒸汽母管，一路由锅炉新蒸汽经60t/h的减温减压站（微调时用），一路由汽轮发电机组一级可调抽汽（作为备用汽源），一路由合成并入的2.5Mpa的副产蒸汽（主汽源）。还有一路是由锅炉新蒸汽母管经260t/h的减温减压站（事故状态时并入蒸汽或放空）；由气化车间两台气化炉生产的副产蒸汽大约100t/h，（1.1Mpa，温度180℃），并入1.1Mpa蒸汽管网及 0.35 Mpa的副产蒸汽，还有一部分0.35 Mpa的蒸汽是空分压缩机的抽汽，一起并入0.35 Mpa的蒸汽管网。
由合成车间生产出来的副产蒸汽基本上都充分利用，由五台汽动给水泵分别加以利用，两台汽动循环水泵，一台汽动给水泵，还有两台汽轮机拖动合成车间的联合压缩机和丙烯压缩机。
根据公司近年来，利用2.5Mpa副产蒸汽拖动汽动循环水泵，汽动锅炉给水泵的运行技术、工艺及实践，总结出一套行之有效的运行管理经验，取得了可观经济效益，有效降低了公司生产成本。现在由合成车间2.5Mpa的副产蒸汽大部分被合理加以利用，但仍存在低压的副产蒸汽大量放空的浪费情况，如国宏化工厂利用德士古气化炉水煤浆气化这种近几年相对成熟的技术就存在大量1.1Mpa副产蒸汽无法在工艺系统上循环利用这个缺陷（气化炉满负荷运行情况下），两台气化炉在满负荷实际生产过程中每小时大约有50～55t的1.1Mpa250℃洁净的蒸汽被放空（利用率不到50%）。
笔者认为对气化车间1.1Mpa副产蒸汽的回收再利用，可依据本厂2.5Mpa副产蒸汽作为大功率水泵的原动机的运行机理，并结合国内多家利用低压蒸汽（0.49Mpa（1.08Mpa250℃）供给低压小型汽轮机拖动中压给水泵及锅炉风机等，除了购买汽轮机及管道阀门等设备的前期投入，既可以节约大量的电费，又能彻底消除放空蒸汽带来的噪音污染，还有现在系统稳定运行时（由于后系统副产蒸汽量加大）锅炉和发电机组负荷只带到额定负荷的80%，汽轮发电机组两级抽汽抽汽量极少，利用率低，利用其做过功的蒸汽可实现直接拖动中压给水泵和风机等，其工作原理简单、易行、体积小，调速范围宽，对被拖动设备可实现变速调节，即利用副产蒸汽或汽轮机抽汽冲动工业汽轮机作为原动机替代电机，其排汽为0.05Mpa，再加热0.02Mpa工作压力的除氧器，其功用大致为：
（1）消除了除氧器进汽加热过程中的节流损失，使其高品质能源得到合理分配；
（2）替代了原动机拖动，大大减少了厂用电；
（3）可实现被拖动设备的变速调节，消除了调节过程中的节流损失；
（4）汽轮机二级抽汽与1.1Mpa副产蒸汽可实现自动切换。
2 改造后的运行状况及所取得的效益
以现在运行的利用2.5Mpa副产蒸汽拖动循环水泵，锅炉高压给水泵为例，虽然近几年运行状况良好，安全稳定，但在运行中仍出现了一些问题，因此，抓住问题，控制细节，制定出相应措施，是保证安全生产顺利进行的重要前提。
电动给水泵和汽动给水泵各有其优缺点，电动给水泵投资少，操作简单，安全稳定，但其耗电量较大；汽动给水泵前期投入大，操作复杂，运行稳定性差，根据实际跟踪计算，一台电动高压给水泵24小时运行成本为42000元，而一台汽动给水泵24小时运行成本为32000元，利用2.5Mpa副产蒸汽一天所带来的经济价值就十分可观，通过对高压加热器的改造，仅从一天创造的价值就可看出，不仅节省了发电汽轮机进汽量，而且降低整个锅炉负荷，每天最少可节约用煤10t，节省资金0.5万元，全年节省资金150万元，这时非常可观的。
一、课程定位紧密结合技术本科教育
技术本科教育是在本科教育层次为进入应用科学和现代化技术领域就业的学生提供为期四年的学术和职业准备的教育方式。电气工程及其自动化本科专业的人才培养定位为培养技术本科人才，要求培养的学生具有较扎实的基础理论知识和专业基础知识、丰富的专业知识，更要具有较强的实践能力、工程能力和创新意识，毕业走上工作岗位能较快地适应和胜任技术应用与技术管理工作。因此，技术本科控制电机课程建设也应定位为技术本科课程建设，应始终坚持和落实科学发展观，以学生为本，注重强化基础，注重技术和工程素质的培养，着力培养学生在控制电?C领域的技术应用、技术开发与技术创新能力和素养。
控制电机的教学内容必须密切联系本科电气工程及其自动化专业的课程体系。自动控制系统和它所用到的控制电机的关系是整体和局部的关系，一方面控制电机的性能和作用要服从于整个系统对它的要求，其性能好坏要看它能不能满足系统的要求；另一方面，控制电机的性能又直接影响并决定了整个控制系统的性能，如果性能不好或者使用不恰当，整个控制系统的性能就无法提高。鉴于上述特征，这门课的讲解要围绕电机与拖动基础、自动控制原理、运动控制系统等先修课程来讲解，在讲清控制电机结构原理的基础上，重点是讲解电机的运行特性、性能要求和工程应用。
二、教学内容和教学重点密切联系先修课程
考虑到与先修课程电机与拖动基础等部分重复的教学内容，理论教学中重点突出了自整角机、旋转变压器、交流伺服电动机等章节，压缩或删减直流测速发电机、直流伺服电动机和变压器等基础性章节，增加无刷直流电动机、步进电动机、开关磁阻电机等章节的介绍。
对于课程中有大量概念和公式的理论推导过程，讲授的重点放在公式中物理量的意义、电机性能的影响和解决工程实际问题的方法；而对于有关公式的理论推导过程要求学生课后自学，教师答疑，并在练习和测验中有一定体现。
三、教学方法注重实际效果
由于控制电机种类多，结构和原理复杂， 每一种电机都有一定数量概念、公式和结论需要掌握和理解， 而且各章节内容在教材编写上联系性不强，因此，讲解时就需要教师的引导、归纳， 把各章节的知识点联系起来。例如，把交流伺服电动机和直流伺服电动机及交流异步测速发电机和直流测速发电机联系起来进行对比讲解；自整角机和旋转变压器在原理和结构上有许多相似之处，也可以联系起来进行对比讲解。
为突出教学内容的先进性和适应性，力求反映科技发展的新产品、新工艺和新技术， 教学中适时删减了实际中较少应用的理论内容和落后技术的讲述，补充了控制电机发展中的新原理、新结构、新材料和新工艺等。
四、加强实践性教学
控制电机作为一门工程性和实践性很强的专业课，应该从各个方面加强实践性教学。
第一，要设置一定数量的实验课。实验课是架设在理论知识与生产过程两者之间的桥梁，其目的不仅仅是验证理论并显示理论和实际情况间的误差，以此增强学生的动手能力，重要的是通过一定的设计性实验，培养学生运用理论解决实际问题的能力和创新能力。
