对比、图解方法在电机及电力拖动基础课程教学中的应用

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1、第30卷第4期通化师范学院学报Vol.30№42009年4月JOURNALOFTONGHUATEACHERSCOLLEGEApr.2009对比、图解方法在电机及电力拖动基础课程教学中的应用张乐平(江西理工大学南昌校区机电系,江西南昌330013)摘要:针对电机及电力拖动课程某些表述比较模糊、抽象的特点,提出了通过对比澄清模糊认识,运用图解将抽象的问题形象化、直观化的方法.关键词:电机及电力拖动;模糊;抽象;对比;图解中图分类号:G642.4文献标志码:A文章编号:1008-7974(2009)04-0098-03收

2、稿日期:2008-10-16作者简介:张乐平(1969-),男,湖南宁乡人,硕士,江西理工大学南昌校区机电系副教授.唯物辩证法认为,无比较就无鉴别,也就谈不上两者进行对比:变压器相对于它所供电的交流负载分析和综合.比较即对比,亦即抓住事物的本质、要来说,相当于电源,其输出为视在功率;异步电动机点,增大反差,使学生在对比之中弄清一些模糊、难的输出为机械功率———有功功率,显然,电阻上只消懂的问题,进而理解事物的本质特点或把握基本概耗有功功率.那么问题也就迎刃而解了,变压器等效[1]念和基本理论.电路中是阻抗Z′,异步

3、电动机等效电路中是电阻L图解法能使抽象、复杂的教学内容变得形象直1-s[2]r′.2观、易于理解;亦能激起学生的学习兴趣,丰富感性s知识,降低学习中的困难,帮助学生形成明确的概再如对电机额定功率这一概念的理解.大多数念,发展学生的观察能力和思维能力.学生都会在直流电动机与直流发电机之间、直流电电机及电力拖动基础课程是自动化、电气工程动机与三相异步电动机之间混淆不清.在教学中将和机电一体化等专业的主要专业基础课之一,其所三者进行对比,如表1所示.涉及的概念和公式比较多,某些内容抽象、模糊并且额定功率大多数情况下是指“

4、输出功率”,而容易混淆,学生往往难于理解和把握.UNIN对直流电流来说,本身就是电功率,电动机是1对比方法将电功率转换为机械功率的,自然存在一个转换效率的问题;对于直流发电机,其本身的输出功率就是1.1采用对比方法,澄清模糊认识电功率;而对于三相交流电源,电动机的输出功率为电机及电力拖动基础课程所包括的内容中:直流电动机与交流电动机的结构,起动、调速、制动等机械功率———有功功率,而3UNIN只是输入的视在拖动性能,变压器与异步电动机的空载运行、负载运功率,很明显,其结论中应该有功率因素和效率.行,以及参数测定等等

5、,其分析、结论和某些概念在1.2采用对比方法,启发学生积极思维很多方面都是相似的;同时由于学生的文化基础、生对比是分析、概括的重要条件,课堂教学中的对活经历、学习态度与学习方法各不相同.会使学生在比、分析,不仅可以活跃课堂气氛,而且可以启发学学习中产生模糊认识,直接影响到学生对相关知识生积极思维,发挥其潜在的学习自觉性与主动性.例的理解和把握.因此,在该课程的教与学中运用对比如将变压器和三相异步电动机(转子绕组开路)的法帮助学生澄清认识、加深理解、把握问题的实质,空载电流进行对比,如表2.常常是事半功倍的.首先,我

6、们可以从空载电流占原边(定子)额定如对变压器、异步电动机“T”形等效电路中负电流的比率入手;再分析其存在明显差别的原载等效阻抗(电阻)的学习理解,在图中图形符号是因———主磁通磁路的区别,接着由比率、磁路的区别一致的,学生经常无法确定是阻抗还是电阻.如果将引出励磁电流、等效电路等问题.将一系列容易混淆·98·©的表1直流电动机、直流发电机、三相异步电动机额定功率对比对象输出功率电流性质描述方式转换效率功率因素表达式直流电动机机械功率直流间接ηN—PN=UNINηN直流发电机电功率直流直接——PN=UNIN三相异步电

7、动机机械功率交流间接ηNcosφNPN=3UNINcosφNηN表2变压器和三相异步电动机(转子绕组开路)的空载电流对比对比内容变压器三相异步电动机占I的比重2%～10%[3][2]1N20%～50%两次通过气隙主磁通磁路全通过铁心闭合(定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心)简化等效电路I0的主要分量Iμ(励磁)(忽略励磁支路)不可忽略,不存在该等效电路⋯⋯问题通过这一链条轻松解决,同时学生又把握了各它专业基础课程的直观分析“等效”的作用.但事实知识点之间的联系,强化了其对整体的认知.上,大多数学生往往因为嫌麻

8、烦、意识不到这一方法1.3对比的内容、形式与着眼点的独到优势,而忽略图解的运用,因此,在教学中自(1)对比的内容和形式.对比既可以在直流电始至终强调图解法的运用是一个不容忽视的问题.动机与交流电动机的结构之间、两者拖动性能之间、2.1图解使“抽象”转化为“直观”在变压器与异步电动机的空载运行之间、负载运行图解能将抽象的问题具体化、直观化,使学生能之间等大的方