发布时间：2023-03-02 15:05:48
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的电机与拖动基础样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
摘要：电机与拖动基础课程是机电一体化专业中的一门重要的专业基础课程。本文依据技校学生的实际情况，对本课程的教学重点进行了归纳，以便更好地将知识传授给学生。
关键词 ：教学重点电机与拖动技工院校应用
电机与拖动基础课程是机电一体化专业中的主要科目，在本专业中起到衔接性作用。本门课程内容对技工院校机电一体化学生将来就业也能起到关键性作用，为此，在技校生组织学习本课程时，多安排课时突现本课程的重要性，建议安排80～100课时。这在技工院校技校生三年学习中，课时比重相对是比较大的。但是，针对本门课程需要讲授的内容而言，80～100课时又显得很不足。为此，需要对本课程的重点进行筛理，选择重要知识传授给学生。
一、确定教学重点的依据
最近几年来以及将来很长时间内，机电一体化的学生就业方向主要是国有企业和非国有企业。机电一体化专业毕业的学生应聘国有企业，就业岗位大部分是一线操作或者维护岗位。这些岗位主要要求学生掌握典型设备、元器件等基础知识。由于非国有企业在公司规模、机械设备和公司技术水平等方面都和国有企业具有比较大的差距，在非国有企业就业的学生，往往有更宽的岗位锻炼机会，比如可以选择一线工人，也能选择技术性岗位。针对这种情况，笔者谈谈如何在技工院校内选择电机与拖动基础课程的教学重点。
二、电机与拖动基础课程授课重点的选择
1.掌握各种类型电动机设备的应用理论
对于技校生而言，掌握应用理论，提高个人的实践操作能力是最重要的。很少有技校生毕业后去进行专业科研工作，所以他们只要掌握专业所涉及的应用理论就行了，而不必花费太多时间向学生讲授纯理论型知识。电气设备是本课程中基础设备，理论性强，学生学习困难比较大。对于这些内容，有关这些设备是如何制造出来的，即涉及研发方面的知识可以少讲，甚至不讲。而重点选择的教学内容应该是这些电气设备的工作原理以及应用中参数选择方面的知识。
2.熟悉电动机工作原理与机械特征
选入本课程教学重点的内容，包括电动机如何启动、如何调整速度、如何选择负载方式等内容是本教材中的重中之重，其他应用都涉及这些方面的内容。为此，在讲授这门课程时，这方面的教学内容安排课时占的比例应该最大。也就是说，电动机工作原理与机械特征应该作为授课的重中之重，加以详细讲授。
3.重视实践环节
机电一体化专业是理工类学科，为此，本专业一般都安排实践环节。电机与拖动基础课程中的实践课程大部分还是理论性比较强。重视实践环节，学生在实践中学习理论知识，能够帮助学生更好地理解和掌握理论性知识，使学生能够对理论知识产生更直观的认识和理解。因此，电机与拖动基础课程教学中应该将实践环节列为课程教学重点。
4.鼓励学生参与课题实践
我国许多中小型企业由于底子薄，人才比较缺乏，特别是缺少企业改造升级所需的技术骨干性人才，为此，采用与高校合作是可行的途径。这是因为高校科研力量雄厚，校企合作成本比较低。而且电动机与拖动是企业生产中的重要生产设备，授课老师可以让一些即将毕业、进入顶岗实习的学生参与到课题研究中。这可使即将就业的学生真正实现从学生向技术人才蜕变发挥着重要的作用。以输送设施教学内容作为例子，在学习过程中，为了讲清理论，一般将输送设施运行中的能耗与损耗忽略掉，而在课题设计中，由于课题成果要直接应用于生产实践，课题设计要考虑生产实际环境，在课题设计中，学生关于设计以及设备生产运行等理论知识要形成一个全新的认识，理论知识要考虑实际运行。这是一个质的变化，可为学生将来就业奠定坚实的基础。
5.挖掘自主阅读部分重点内容
电机与拖动基础课程中许多章节内有自主阅读内容，这些内容属于非考核部分。但是，在这些自主阅读内容中，例如电力拖动系统中的电动机选择与驱动、控制微电机部分，在生产实践中直接影响生产线的运行效率以及整体的安全性。特别是电动机的选择更是影响生产线设计的关键性指标。所以，这一部分的内容也应该充分挖掘出来，纳入到本课程中的重点授课内容中。
三、小结
根据技工院校技校生的从业情况，进行有侧重地选择教学重点内容组织教学是非常必要的。总的来说，课堂教学的主要目的就是使学生获得应用性知识，如掌握各种类型电动机设备的应用理论，熟悉电动机工作原理与机械特征。同时，要重视实践环节以及让学生更多地参与到课题实践中，让学生积累经验，使他们将来能够更快速地融入工作中。
参考文献：
“电力拖动”课程对机电专业人才培养的重要作用
电气传动类课程在机电专业中发挥着十分重要的作用，与其他课程有着密切的联系，在机电专业课程体系中起着承前启后的作用。学生通过学习该课程，一方面可以强化学生的电路基础知识，提升学生在电气技术方面的素养，锻炼学生的抽象思维能力与分析能力；另一方面，学生要掌握电机这种特殊机械装置，必须掌握磁路结构（铁芯）、电路结构（绕组）及电动机的运行特性，还要具备机械和力学知识。通过学习“电力拖动”课程，可以培养学生空间分析能力和构思能力。
高职机电类专业课程体系存在的问题
高职院校制定机电类专业教学计划过程中，参照了本科或专科院校机电类专业的“电力拖动”课程体系。如高职院校的自动化专业开设“电机与电力拖动”课程，数控、设备维修与管理、机电一体化专业开设“电机与电气控制技术”课程，这些课的先修课是“电路基础”、“电力电子技术”等，后续课是“可编程逻辑控制原理与应用”、“机电一体化系统与设计”等。高职院校机电类专业开设的“电机与电力拖动”、“电机与电气控制技术”课程内容主要又以电机学和电力拖动的传统内容为主。由此可见，高职机电类专业的课程体系、课程内容、教学顺序与普通大学机电类专业课程开设方式差异较小。这对高职机电类专业教学带来一定的问题。一方面，由于教学课时较少和教学内容繁多，学生很难熟练掌握电机与电力拖动的课程的主要内容；另一方面，课程体系中较少涉及电气传动方面的新技术，这不利于培养社会急缺的机电专业高端技能型人才。
高职“电力拖动”课程体系改革
在信息技术快速发展的背景下，如何改革高职“电力拖动”课程体系，仁者见仁，智者见智。笔者认为，要培养高端技能型机电专业人才，首先应加强专业技能训练，以培养学生的技术应用能力为主旨，突出人才培养的“技能型”特征。其次，在电气传动技术方面，首先要巩固传统核心知识的教学，再以企业实际要求为依据，适当提高知识层级，补充新内容，以突出培养“高端”技能人才的高职教育特征。
当前编写的高职《电力拖动》类教科书，似乎遵循淡化理论突出实践环节的教学要求，大刀阔斧地破旧立新，实际上这只是传统教材的压缩饼干。如很多《电机与电气控制技术》教材，将传统的《电机学》、《电力拖动》、《电气控制基础及机床电气控制技术》拼凑在一起，又要求在一学期内完成教学任务，并且还要安排大量的实习，实际理论教学课时不足以前的三分之一。在这种教学安排下，教师不可能深入浅出地讲授教学内容，为了完成教学任务，很难顾及教学效果。在学生文化基础知识薄弱和教学进度快的情况下，学生能够学习和掌握多少知识可想而知。笔者认为，在学时少和教学效果打折扣的要求下，要整合教学内容，必须明确两点：一是整合知识内容不是简单地堆砌和拼凑；二是压缩课程也不是把教材中的相关性较小的内容和公式推导简单地删掉。教材编写者必须在充分理解课程设置的目的、功能及课程之间的内在联系的基础上，以达到的教学目的为依据，对相应知识内容重新“熔化”和“铸造”。在整合课程中应该做到两点：一是必须突出核心、主干内容，突出课程的知识主体，也就是要保留传统教材中的经典和精华内容，不能因为某些重要内容的公式较多、论证较繁复，而以“淡化理论”为由将其删除；二是在整合那些相对独立的教学内容时，不能为了整合和压缩，把本无关联关系的教学内容生拉硬扯地凑合在一起。目前，“电力拖动”类的“电机与电气控制技术”课程的许多教科书和一些学校制定的课程标准都出现了“多、杂、散”的问题，把多门课程的内容全部纳入一门课程，课程内容面面俱到，十分庞杂；大部分教材中融入了机床电气控制的知识，牵强附会，课程内容之间缺乏内在逻辑关系。笔者认为“电力拖动”基础教学应侧重于电机及其拖动性质和整体运行特征，只须简单介绍拖动与电气控制之间的关系，没有必要介绍具体的设备电气控制系统。因此“电机与电气控制技术”课程的电气控制章节只须介绍低压电器、基本继电接触控制单元的内容就可以了，甚至可以不介绍电气控制的内容，可以把这些内容纳入其他的课程之中。
《电机与拖动控制》是高职发电厂及电力系统专业、电力系统自动化、机电一体化等专业的一门重要专业基础课，《电机与拖动控制》课程以具体的电机作为研究对象，电机中电、磁、力、热等方面互相影响、互相制约，使《电机与拖动控制》课程内容具有一定的复杂性和综合性。课程概念抽象，电机内的电磁场看不见、摸不着，对老师的教学和学生学习都有较大的难度，如何提高课程教学效果、降低学生学习难度，对高职院校该课程的老师具有不小的挑战。鉴于该课程教学中存在的问题，结合电力系统自动化及机电一体化专业教学改革，该研究对高职《电机与拖动控制》课程从课程定位、教学内容、教学方法、手段和信息化教学方面进行了探讨，经过几年的教学改革，改革效果初步显现。
1 课程定位与课程目标
1.1 课程定位
《电机拖动与控制》课程是电力系统自动化、机电一体化专业的一门重要的专业课，是一门实践性很强的课程。该课程构建于电工基础等课程的基础上，基于职业能力分析，以知识为载体，通过完成电机原理的分析和控制系统的学习，将《电机拖动与控制》的基本理论与实践技能有机地融合，配合控制实训，培养学生具有电机方面分析和解决问题的能力。
1.2 课程目标
1.2.1 专业能力目标
（1）了解各种电机的特点； （2）能够正确识读电气控制图纸；（3）能够操作典型电机控制系统；（4）能够正确使用常用低压电器；（5）能够分析典型电气电路原理；（6）能够完成基本电气系统设计。
1.2.2 方法能力目标
（1）培养学生自学的能力；（2）培养学生利用电机与拖动技术解决实际问题的能力。
1.2.3 社会能力目标
（1）培养学生具有实事求是，严肃认真的科学态度与工作作风；（2）培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识；（3）培养良好的职业道德和团队协作精神；（4）培养学生勇于开拓、不断创新的品质。
2 教学内容
《电机拖动与控制》课程的教学内容与学时安排建设如表1所示。
3 教学方法手段
3.1 情景教学法
由于电机在生活中有着广泛的应用，教师在讲授《电机拖动与控制》这门课程时，要着眼于?F实生活，从生活实例入手，构造相应的学习情景，比如家用洗衣机频繁的正反转控制可以导入电动机的正反转控制，从空调为什么要变频控制导入电动机的变频调速控制，这些生活情境与教学相结合，既引起了学生的学习兴趣，又让学生对要学的知识有一定的熟悉，使学生觉得不是那么难。除了生活情境以外，也可以利用技术情境，例如电磁感应现象、电机的结构与工作原理，可以通过视频、动画的方式，将抽象的理论变得更加生动直观，帮助学生形成感性认识。
3.2 项目教学法
《电机拖动与控制》课程是一门实践性较强的课程，与工程实际密切联系。电机的启动、运行、调速、维修等项目也是工程实际上应用的项目，根据培养方案和实训条件确定几个典型实训项目，合理的穿插在整个教学过程中，例如三相异步电机拆装实训、变频调速实训、启―保―停控制实训、正反转控制实训、Y-Δ降压启动控制实训。对每个实训项目明确项目任务，制定项目计划，在项目实施时将学生合理分组，4～5人一组，分组要实力均衡、优势互补，每组确定1名组长负责组织、安全和协调。在项目实施过程中实施教―学―做一体化，在做中学、在学中教，最后采用自评、互评和教师评价相结合的方式，对项目进行考核，计入期末成绩。
3.3 信息化教学
在信息化高度发达的今天，教学也要与时俱进，除在课堂上利用多媒体向学生展示图片、动画、视频以外，在课前课后也可通过微信分享一些电气公众号的精彩文章，督促学生阅读，提高学生的专业素养。
关键词：电机与拖动；教学改革；教学质量
作者简介：宋强（1972-），男，山东新泰人，安阳工学院机械工程学院，副教授。（河南 安阳 455000）王瑞（1966-），女，河南安阳人，新乡学院机电工程学院，高级实验师。（河南 新乡 453003）
中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）33-0123-02
“电机与拖动”是安阳工学院（以下简称“我校”）机械专业一门重要的专业基础课，譬如机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机电一体化专业，是本科必修的考试课程，它在专业课程体系和教学大纲中占有重要的地位。由于该课程内容丰富、理论性强、知识面广、信息量大、更新发展快，而且比较抽象，数学推导多，难度大，加上课时连续压缩，因此如何提高在较短的学时内课堂电机与拖动的课程教学，在短期内收到良好的教学效果已成为任课教师不得不考虑的一个重要的问题。长期以来，“电机与拖动”课程一直采用“教师-黑板-学生”或“教师-电子课件-学生”的课堂教学方式。在黑板上讲授中，教师在黑板上分析时，往往要画大量的曲线，当分析的因素较多时，经常难以用有限的几种颜色将它们区分，而且曲线的准确度也难以保证，系统分析结果缺乏可视化的直观表现，使得学生难以理解和接受；可开始学习后，随着课程的逐渐深入和难度的加大，一些学生越来越觉得力不从心，直到最后完全放弃学习此门课程。此外，实践性教学环节也是该课程教学的重要环节，但在实验中由于现有硬件设备条件的限制，经常会使实验值与理论值不相吻合，达不到预期的实验效果。因此有必要对“电机与拖动”课程进行教育教学进行改革。
一、“电机与拖动”课程教学目前存在的问题
1.学时分配太少
随着高校教育教学改革的不断深入，专业基础课程、工程课程的课时明显被压缩，因此存在着教学内容与教学学时过少的矛盾。“电机与拖动”课程教学需要70个小时左右，有些专业课程甚至压缩到40个小时，教师要在有限的时间内讲解透彻显然是困难的，学生要用很短的时间来完全理解教学内容也是不容易的。
2.概念复杂，公式多，学生难以理解
由于这个课程涉及许多基础课，如大学物理、高等数学、电路和磁路、电工学等，因此如何将所有课程内容有机地结合在一起呈现给学生是一个很困难的问题。学生感觉它抽象而难以理解，特别是磁路、矢量分析内容糅合在里面，学生对磁路的理解也只能停留在表面，不知所云，对此毫无兴趣，并随着课程不断加深而渐渐放弃了学习。为了防止学生在课堂上出现这种情形，教师需要补充更多的基本知识和基本概念，这就出现了教学内容和学时之间的矛盾。此外又由于理论推导公式很多，很难记住，学生学起来必然感觉索然无味。
3.理论与实践脱节
“电机与拖动”课程教学，具有一定的理论深度，和实践结合紧密，系统性和可操作性比较强。老师在课堂上说了很多的理论，虽然费尽口舌花了很多时间，但由于学生缺乏感性知识，依然无法理解所讲内容，一旦面对实际的问题必然无从下手。理论课的实践安排不合适、不紧凑，明显与理论脱节，从而导致学生学习效率低下，动手能力差，不利于课程整体优化。
二、提高“电机与拖动”课程教学质量的探索与实践
1.调整课堂教学内容，注重前展和后延
课堂教学的主要方式，不仅是传授知识，还是训练思维方式的一种重要方式，是其它教学环节的基础。而课堂教学不仅仅是几十分钟的课，而是包括课堂教学前展、课堂教学和课堂教学后延三个环节，三者联合形成一个完整的整体。
（1）课堂教学前展。这是很好的准备，并坚持常备常新。备课是上好课的前提，它是课堂教学的出发点和基础，课堂教学是决定教学质量的一个重要组成部分。备课包括：熟悉教材，阅读相关文献的链接，深入了解学生，制订教学计划，编写教案，随着每一轮授课教学经验的不断积累和丰富，不断调整和完善备课环节。
（2）课堂教学。第一，注意好“绪论”课程。所谓“良好的开端是成功的一半”，所以在教学中一定要讲好绪论。笔者将“电机与拖动”的教学内容进行了优化组合，并融入了实际生产中电机拖动的应用案例，这样的教学，使学生产生强烈的求知欲望，提高学习兴趣。第二，注意调整教学内容，定位精度要准确，概念的定义深度、难度适中。第三，注重精讲例题或典型习题，目的是使学生学会应用基本概念、基本理论和基本方法去分析和处理问题。同时，加强学生的基本概念、基本理论和基本方法的深刻理解。
（3）课堂教学的后延。思考题和习题是“电机与拖动”课程的一个重要的教学内容，是教学内容的进一步理解和巩固，通过大量的习题和问题，通过提问和思维的训练，不仅可以巩固基础理论，而且还可以掌握基本的工程计算方法，提高分析和解决工程实际问题的能力。
2.合理运用多种教学方法和手段
（1）归纳教学法。课堂讲授的显著特点是在较短的时间内传授大量的知识，信息量大、内容多、涉及知识面宽，教师对内容要归纳出要点，总结为结论性知识，使之系统化、条理化，并提炼出重点、难点。
（2）讨论学习法。通过自主学习，可以很快掌握教学的一部分，但问题是理解的深度不够，对学生的问题，部分内容，这样可以缓解学时过少的矛盾，将课堂教学、课堂讨论、课外学习三者有机结合。
（3）启发式教学法。启发式教学法不仅是向学生提问，并提示学生考虑解决，提出问题，启发学生积极思考，这指出了问题的本质，进而鼓励学生获得解决问题的办法。
（4）比较教学法。为了使学生掌握基本概念，可以通过比较的方法，找出两个比较对象的共同点和不同点，通过类比教学可以大大提高学生的兴趣。例如，对直流电机工作原理的分析，可以将直流电动机和直流发电机对比学习，变压器的空载运行和负载运行可以和三相异步电动机转子静止、转子运动进行比较，可以有效地提高学生对知识的理解和掌握，而且使厚厚的教材变薄了。
（5）教师应该尽可能地寻找合适的方法呈献给学生。在讲到三相变压器的连接组别判定时，教材所述的方法是时钟法，由于学生的电工基础不是很好，加之向量概念很抽象，学生对此法的理解和掌握并不是很理想，于是笔者查阅学术论文总结出了一个方法——数字法，即“同名12异名6，原逆加，副逆减，铁心柱，顺序移，加4加8看情况”。学生反映此法非常好，判断精度高，判断简单，容易理解，很容易掌握。
（6）学生参与教学的教学方法。当然是更容易理解和掌握前面的章节，鼓励学生参与课堂教学。例如，学生参与课堂教学的三相笼型异步电动机定子对称起动电阻的计算内容，有效地调动学生学习的积极性和主动性。
3.重视实践创新能力的培养
工程教育的发展离不开动手能力和创造性思维的火花的迸发，“电力与拖动”课程也应该与时俱进地培养学生的创造性思维。安阳工学院的人才培养模式，注重学生实践能力和创新能力的提高。坚持个性化地培养知识和能力俱佳的拔尖人才。学校可以安排所有的学生到电机制造的大企业中进行实习，实习时间可以在两周左右，并且实习的每一位学生分配不同的实习任务。通过实践，学生普遍具有较强的实验、计算、绘图、测试、设计、计算机应用能力，具有一定的工程独立分析，解决实际问题的能力。学校希望每一个从安阳工学院走出去的毕业生都可以成为“创新工程”中积极成员，成为企业中可以独当一面的高级技术人才。安阳工学院的课程极具分析性，需要很强的创造性思维和解决问题的能力。在安阳工学院，一位资深教育教授说：“教育是解决问题的关键，要学得有创造性，独立思考和大胆创新。”通过创造性思维的培养，使学生普遍具有丰富的想象能力、准确判断能力、敏锐的观察能力、自主创新能力。
4.运用现代教育技术和手段
与传统的教学方法相比，多媒体教学具有更好的视觉吸引与冲击。但是多媒体教学中，老师不要只是关注多媒体而忘记了教学的主人——学生。还可以结合传统教学方法与现代教学方法，在课堂教学中使用计算机辅助设计软件，来满足各种形式的课堂教学需要。教师如果能够在课前将枯燥乏味的抽象知识剔除，在课上和学生做到互动以活跃课堂气氛，这样不仅有助于提高学生课堂学习的积极性主动性，同时也提高了教学效果。在教学中，还应该尝试开展一些应用计算机技术讲座，利用复习课，通过各种教学活动，丰富学生的知识，充分调动学生的积极性，激发了学生的学习热情。教师也可以通过电子邮件、即时通讯、手机短信、微信等通讯手段与学生讨论，进行网上答疑，使用网络共享，节约教学资源，欣赏学生作品。
5.注重团队合作精神，增强学生的主动性
对一些大型的电机实践项目，可以把学生分成若干组，每一组成立了一个探究小组，每个小组的成员分配一个不同的任务，任务整合最后由团队完成。这种方式贴近学生的实际，学生喜闻乐见，所以每个学生都积极参与，发挥个人的创新能力和团队合作精神和竞争意识的体现。当学生看到自己的作品、创意显示在屏幕上，他会满脸笑容，十分自得地体验成功的快乐，在快乐活动的同时，不仅获得了知识，还增强了学习的主动性。
6.全面引入Matlab仿真软件
计算机仿真工具在“电机与拖动”教学上的全面应用可以解决复杂的数学推导、抽象的数学建模、没完没了的数学计算。MATLAB仿真工具的全面引入，为学生学习这门课程带来了一线生机，可以大大简化过程中复杂的数学推导和计算，有效地减轻学生在学习过程中的情感问题，从而激发学生的学习热情和兴趣，也为后续理论研究奠定坚实的基础。仿真结果与计算结果表明，为了加深对各种影响因素的理解，使学生增强互动，最终对电机系统有一个更全面的了解。由于有很多基于simulink的电机模型，学生可以自由使用模块，自由组合自己的实验项目，建立虚拟实验项目，这为培养学生的创新能力有很大的帮助。
7.学习效果评价方法的设计
课程考试改革采用了“平时作业+实验考核+课堂问答+参与课堂讨论程度”综合考核方法。考试的改革注重了对学生能力与素质的培养，尤其是增加了提出问题和运用所学知识解决问题能力的考核，建立了以综合评价与过程评价为主的考试评价制度，有效地调动了学生学习的自觉性和积极性，培养了综合应用能力、自学能力。现在，考试命题组又提出了一个大胆的考试改革，将受教学生分成四个大组，每一组按照课程教学大纲和考试大纲来命题出考试卷两套，这样的话学生的学习积极性会大大提高。他们必须通读教材，把握每一章的难点和重点，将教学内容烂熟于胸才能出一张合理的考卷，任课老师从学生卷中抽取50%的考试内容，教师添加50%课程内容，这样一份由学生和老师共同完成的试卷就诞生了。现在本改革还在试点之中，希望能收到良好的效果。
三、结论
针对“电机与拖动”课程的教学内容，改革教学方法，提高了学生的学习兴趣，提高了学习的主动性和实践能力，对培养学生创新能力起到了重要的作用。基于层次性、全面性、先进性的三项原则，从教学内容、教学方法、评价方法等方面进行具体的实践和教学改革。实践证明，这些教育教学改革能更好地培养学生的创新精神和实践能力，将收到良好的教学效果，大大提高了教学质量。
参考文献：
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工程师教育培养计划”的启示[J].黑龙江高教研究，2012，（8）：14-16.
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1.1直流电力拖动节能技术
对于一些加工制造业企业来说，在选择电力拖动方式时，应该密切结合企业经营和发展的实际情况。从直流电动机的特点来说，该种电动机性能较好，在启动、制动方面，可以在很大的范围内实现平滑调速，因此，可以在工业生产、加工领域大规模应用。通过使用电力电子技术，能够在一定范围内合理调整电枢的电压。电力拖动系统在实际使用过程中，要想更好地实现节约电力，还需要有合适的电力控制系统。根据实际经验，电力控制系统的最低标准，应该满足机械设备的拖动和管理需求，需要注意的是，要保证直流电的拖动方式，可以在一定的条件下顺利实现逆变控制。通过逆变控制，电力控制系统才能反馈负载侧能量给电网，从而在一定程度上实现电力资源的节约。从工业生产中的实际情况来看，直流电力拖动方式有着比较成熟的理论和实践经验。不过，直流电动机在自身结构方面比较复杂，占用的厂房空间较大，并且在出现故障之后，维修难度较大。总体上，电机效率不高，容易产生较多的热量，这就需要对其进行冷却，从而增加了成本支出。在电力拖动技术发展水平不断提高的情况下，一些更加科学、能耗更低的拖动方式会逐步取代直流电力电力拖动方式。
1.2交流异步电力拖动节能技术
交流异步的电力拖动方式同其他形式的电力拖动方式相比有着一定的优势。具体来说，在容量相同的情况下，交流异步的电力拖动方式结构更加简单，对作业环境的适应性更强，设备更加坚固耐用，在使用过程中，发生故障的概率很低，大大降低了企业的维修费用。相关的统计数据显示，交流异步电力拖动的维修量约是直流传动的1/4，并且在实际作业过程中，能够提供更充足的动力。现代企业在使用异步交流的电力拖动时，更加看重其高性能和高精度。
1.3高压电力拖动节能方式
从电功率以及电阻功率的计算原理可以知道，在机械设备的负载功率保持在一定的水平时，如果定子电压值越高，则其相应的电流将越小，在这种情况下，电机烧毁的几率也越小。根据这种情况，中、大功率且不必调速的电力拖动系统，在选择电机时，应尽量选择使用高压电动机，以尽量降低电力资源的消耗。按照电压选择的标准，超过75kW的电动机应选择高电压作为供电的电源，这样可以充分发挥电动机的性能优势，并在一定程度上降低电力消耗。而对于风机、泵需要调速的电力拖动设备，则应该选择变频调速系统，进而实现有效节能。
2电力拖动常用节能技术方法
工业企业生产过程中，使用电力拖动节能技术的主要是风机、水泵等设备。在节能方面，用到的技术方法主要有改变电动机的启动-运行方式、使用软启动和使用变频调速器等种类。
2.1改变电动机的启动-运行方式
工业生产过程中，电机实际承载的负荷一般较大，在这种情况下，电机在启动时就需要很大的力矩，而过大的力矩会增加电力的损耗。为了改变这种状况，可以对电动机的启动方式进行改变，具体来说，可以变化控制线路的启动运行方式，将线路绕组从三角形启动运行改为星形启动，在实际运行过程中，这种星形运行可以在一定程度上降低电耗。
2.2使用软启动
在电机启动过程中，除了使用正常的启动，还可以使用软启动器。软启动器主要是通过内部线路调节，对电机的电源电压进行控制，以此来调节电机输出功率。电机设备在运行时，其负荷一般呈规则曲线形状变化，在这种情况下，电机的电机输出功率也需要根据负荷的变化而进行相应的变化。软启动节能器就是检测电机负荷的有效装置，该装置在检测负荷变化后，传递给控制线路，进而可以使得控制线路根据电机负荷的大小调整合适的输入电压，减少不必要的电压浪费。
2.3使用变频调速器
一些泵类设备实际排量小于泵排量的现象，造成了电能损耗，变频调速器的原理就是当实际排量小于泵额定排量时，利用压力信号反馈给变频系统，系统降低频率，减少电机转速，泵排量减少，从而达到节能的目的。
3各种节能方法的应用及效益分析
3.1更换多极电机
通过更换多级电机，可以降低电机的能耗，对于使用电机较多的企业来说，要在严密计算普通电机成本以及多级电机节能效率的基础上，选择用合适的多级电机代替普通电机，根据一般的情况，在使用多级电机之后，节约的电力费用基本上可以在一年内超过购买多级电机的投资。
3.2改变电机的运行方式
通过改变电机的运行方式，电机的输出功率可以得到一定程度的降低，并且电机在功率降低之后，线路的老化速度减慢，电能损耗降低。对于工业企业来说，从长远的投资效益来看，改变电机的运行方式，是非常有效的节能措施。
3.3使用变频调速装置
在排量基本不变的情况下，使用变频器后，电机输出功率明显减少，能耗降低，三台变频器及附件总投资约19万元，大约一年就可收回投资，因变频器使用年限较长，投入产出比为1∶4.2，经济效益和节能效果十分明显。根据有关的资料，现阶段我国的风机、水泵大约有25%～40%的能量是无谓地消耗掉了。可以说，风机、水泵系统的节能改造潜力巨大。根据交流感应电动机的特性原理，要进行连续平滑的速度调节，目前最佳的方法就是采用变频调速器。交流感应电动机的转速n等于60′f÷P，从而可以看，在P固定不变的情况下，n的大小与f有关系（公式中P为电机定子的磁极对数，f为电源频率Hz）。变频器就是将标准的交流电转换成频率和电压变化可调的交流电，供给电机，并对电机转速进行调节的装置。通过使用变频器对风机、水泵进行节能改造，可以有效避免由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，并且还可以在很大程度上提高控制和调节精度。例如：某单位在中央空调系统中利用变频器控制风机的转速，合理调节风机风量，实现了恒温控制，取得了非常好的节电效果。由于该系统设计裕量太大（调查统计，空调系统设计裕量多在20%～25%），实现变频调速改造后，其节电率在80%以上。
4结语
关键词：职高 电机与变压器 教学 能力培养
《电机与变压器》是电气自动化等专业学生必须学的一门十分重要的专业基础课，因为绝大多数的自动化设备都会用到电动机，电能的70%以上全用在电动机上，电动机控制技术的高低直接决定了自动化设备的性能的好坏。因此，掌握电机的控制技术，对我们电气自动化等专业的学生来说，是十分重要的。
《电机与变压器》是电机的控制技术专业基础课程，它的目的是让学生掌握各种电动机的工作原理和控制方法，如果这些原理掌握不好的话，对学生今后的深入学习是很不利的。比如，学生如果不知道三相异步电动机的调速原理，他就看不懂类似的原理图，对电动机的调速就束手无策，学好了《电机与变压器》，再学习《电力拖动》等后续课程就比较轻松了，而且学生能从比较高的层面掌握电动机的控制技术，提升了他们的能力。
《电机与变压器》这门科理论性很强，很抽象，同时需要的基础知识多，比如，要理解电动机的工作原理，必须对电磁感应的方面的知识有很好的掌握。有些甚至还要求具备高等数学的知识，而我们中职学生往往这些基础知识掌握得不好。这使他们学习起来感到很困难。慢慢的丧失了学习的兴趣，老师在台上费劲的讲，学生台下昏昏欲睡。教学效果很不理想。在实训阶段，由于没有与理论知识同步，过了一段时间后，学生可能已经忘了，因此，实习老师往往还得讲解原理，这样效率很低。那么，怎样才能改变这种状况？本人有以下的几点想法。
一、确立目标，树立信心
职校教师在教学过程中要把动机的培养贯穿始终。要让学生明白专业知识对一个人的重要性，要让学生明白《电机与变压器》这门课在整个专业中的重要地位，有条件可以组织学生到企业中参观，让学生明白电机控制技术在生产实际中的作用是多么巨大。同时，老师要想方设法让学生明白其实这些技术并不是很难学，只要按照老师提供的方法，认真学习，每个学生都能学会，让学生树立信心，这样才可以开始进行教学。
二、进行课程改革
将《电机与变压器》、《电力拖动》以及相关内容的实训合成一个课程来进行，比如，在《电机与变压器》中讲了三相异步电动机为什么要进行降压启动及星——三角降压启动的原理和方法，那么马上可以将《电力拖动》中星——三角降压启动控制线路让学生进行安装和调试，在《电机与变压器》中讲了三相异步电动机转子回路串电阻进行调速的原理后，马上可以将《电力拖动》中的20/5t桥式起重机电气控制线路进行分析，在《电机与变压器》中讲了串、并励直流电动机的有关知识后，马上可以将《电力拖动》中的串、并励直流电动机的基本控制电路进行讲解和分析。这样可以减少理论和实践相脱节的现象，教学环节相对集中，学过的理论马上在实践活动中得到验证，有利于所学知识的巩固、提高。学习效率很高，效果也很好。为了达到以上的目的，老师必须结合自己学校的实际情况、对《电机与变压器》、《电力拖动》等有关教材进行重新编辑，编制出适合自己学校的校本教材。
三、加强实验实训室的建设
《电机与变压器》是一门实践性很强的课程，如果光在课堂上讲理论，很难学好，尤其是对我们职高学生更是如此，所以有好的实验实训设备很重要，如果有条件可以请专门生产教学仪器的企业设计制作一些适合实验实训设备。为了提高教学效果，我们学校专门建立了的电机与变压器实训室，并购置了20台电机及电气技术实验装置，在这个装置上可以进行各种实训实验，如直流电机实验、异步电机实验、步进电动机等特种电动机实验，还可以进行各种电气控制实验，如三相异步电动机的正反转控制、三相鼠笼异步电动机降压起动的控制、三相异步电动机能耗制动的控制，还可以进行电力电子技术实验项目，如正弦波同步移相触发电路实验等，通过这些实验和实训，学生对电动机的原理和控制方法有了很深的理解。有了这些实训设备后，我们老师上课积极性也高了，因为本来很复杂，很抽象的问题，现在通过实验很容易得到解决，学生很容易理解。教学效果大为感观。
四、适时引进先进的教学方式
为了激发学生的学习兴趣，老师可以有必要的将自己搜集或制作的flas以及制作的多媒体课件运用到实践教学中来，帮助学生理解。根据课程的内容可以采用项目教学法，任务驱动法等合适的教学方法，尽量采用理实一体化的教学方法来提高教学效果和教学质量。注重学生实践操作能力的培养，突出以学生为主体。在教学过程中强调充分发挥教师的主导作用，让师生双方边教、边学、边做，实现素质和技能双重培养，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣。
五、将电动机控制的实际问题引入教学之中
电机控制含盖电气自动化的许多方面，因此，在教学过程中，尽量多引入与之相关，在企业中比较常用的知识，如PLC、单片机、触摸屏、各种工业组态软件，以及各种工业中常用的传感器、电磁阀、气缸等，在教这些课的时候，尽量接近或模拟实际的应用例子，比如由PLC、触摸屏等组成的料灌控制系统，由PLC、触摸屏、变频器、压力传感器等构成的恒压供水系统，由PLC、触摸屏、步进电动机、伺服电动机等组成的定位控制系统，单片机控制系统，通过这些项目的学习，学生的专业能力可以的到很大的提升，而且学习起来也不感到枯燥，很有成就感。为了做到这些，老师也要不断的进行学习，学习当今的科学技术水平，有机会多下企业，了解企业最需要哪些技术，最需要怎样的技术人才，只有这样才能开设紧跟社会形势，培养出社会、企业最需要的人才。
Abstract： There is a 75t/20t bridge crane in Lushui Power Plant. This crane has operated more than 40 years， the components has abrasion， maturing and other defects. The electrical control of it uses medieval structure of contactor with variable resistance box. There is a big security hidden danger in the process of the use of the bridge machine. So， our plant decides to replace all the electrical equipment of the bridge machine. In the electric control part， the frequency converter and PLC technology are adopted to optimize and design the traditional relay-contactor speed control device. This paper summarizes the overall ideas and design content of the optimal design， including the system structure optimization， the model and configuration of frequency converter and PLC， etc. After optimization design， the speed control of bridge crane more sensitive， the failure rate is significantly decrease， the overall performance is more stable.
关键词： PLC；变频器；桥式起重机
Key words： PLC；transducer；bridge crane
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）04-0101-03
0 引言
桥式起重机是电厂常用设备之一。传统桥式起重机的电力拖动系统采用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方式控制电动机启动或调速，这种控制装置叫做继电器-接触器控制。这种控制系统功能复杂，运行状态不稳定，噪音大，故障多发。转子串电阻调速，起动电流大，机械特性软。转速容易受负载变化的干扰，速度转换灵活性差，调速不稳定；所串电阻持续发热，浪费电能。电阻过热时还可能烧断，引起电气故障。陆水电厂75t/20t双梁桥式起重机拖动系统依靠传统交流绕线转子异步电动机驱动，采用转子串电阻的方式来控制电动机起停和变速。系统运行状态不稳定，运行速度和安全性更都已无法满足当前的工作需要，本文将在传统控制系统的基础上引入PLC变频调速装置，对系统的结构和功能进行升级改造，以优化控制系统的运行状态，提高其运行效率和系统稳定性。
1 原拖动系统基本情况
陆水电厂原桥式起重机电气拖动由大车系统、小车系统和主副钩系统协同完成，由1台交流绕线转子异步电动机驱动整个系统的起停和速度转换。速度转换方式是：电动机转子回路串入5段外接电阻 R1～ R5。由接触器KM1～ KM4 的状态来判断串入电阻的阻值，并对电机进行调速控制。以电磁机械制动为主的原电路结构如图1所示。
2 变频调速改造基本思路
桥式起重机拖动由2台大车电机、1台小车、1台主钩和1台副钩组成的拖动系统来完成，除2台大车电机共用1台变频器以外，其他拖动系统各自都有1台变频器进行调速控制。整个系统由5台电动机驱动运行，PLC变频调速系统取代了传统电动机转子回路串电阻调速装置来控制速度转换，整个系统运行更加灵敏。传统的异步电动机驱动模式下，主要依靠继电器-接触器机进行逻辑控制。经优化设计后，用变频器和PLC控制系统取代传统异步电动机，PLC接收电动机转向、调速等控制信号后，将至转换成相应的控制指令发送给变频器，电动机在变频器的控制下迅速响应并完成控制指令。系统改造后的整体结构如图2所示。
2.1 变频器和PLC的概念
变频器：主要是利用交―直―交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给变频电动机。
PLC：变频电动机可编程逻辑控制器系统及保护。
2.2 大车拖动系统
大车拖动系统是由2台YZP160M-6/5.5kW变频电机组成的双梁构造。起重机在电机的拖动下，按照1：6的调速比，顺着车间以42m/7m/min的速度横向运行。
拖动方案：采用起重机专用的变频交流电动机（湿热型），代替原绕线转子异步电动机。大车为2台交流变频调速器分别控制2台电动机驱动2个主动轮，采用电气位置同步。两台电机由同一台变频器同步操控。采用 U /f开环控制模式，变频器的容量PN应该是一台电动机容量PMN的2倍以上。（PN>>2PMN）
2.3 小车拖动系统
小车采用1台交流变频调速器控制1台YZP132M1-6/4kw电动机驱动2个主动轮的方式（机械同步），小车拖动吊钩及重物顺着桥架纵向移动。速度12.5/3m/min可调。调速比为1：4。
拖动方案：也采用起重机专用三相交流变频电动机（湿热型），配容量等相同的变频器），采用U/f开环控制方式。
2.4 主钩和副钩拖动系统
主钩和副钩分别用YZP225S1-8/18.5kW和YZP225S2-8/22kW各一台电动机单独拖动。主钩和副钩拖动重物做吊起或放下的“上下”运动。主升起机构的起升速度为0.15～1.5m/min，电机额定功率及额定速度按1.5m/min重载选择，实现电机的恒转矩和恒功率调速控制，调速比为 1：10。副升起机构的起升速度为0.6～6.0m/min，电机额定功率及额定速度按6.0m/min重载选择。电机的恒转矩和恒功率调速控制，调速比 1：10。
拖动方案：选择动态性能良好的主电动机驱动主、副钩系统，用较大功率的变频专用电动机取代绕线转子异步电动机传统的绕线转子异步电动机进行调速控制。变频电动机功率应该比原电动机稍大，以确保力矩够长。用一台变频器控制两台电动机，并为电动机配置光电编码器， 采用带 PG 卡速度反馈的闭环矢量控制方式。变频电动机的转速可以按从低到高5个档速自由调控，充分满足了主副钩系统的运行需要。
2.5 电机制动方式
采取由变频器外接的制动单元和制动电阻消耗掉的方式。改造后选用电力液压块式制动方式，其型号：（YMZ/300/45和YMZ/200/25）。采取再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的办法。利用变频调速系统的再生制动系统及直流制动系统，使运行中的拖动系统迅速停止。在起吊作业中，被吊起的重物有时需要在半空悬停或平移一段时间，利用变频调速装置使重物悬停后，还应该用电磁制动器进行机械制动，以防起重机受外界干扰或突然失电后中午下落引发安全事故。
3 变频器的选用
市场上有很多起重机专用变频器。我们选用上海施耐德ATV312HU40N4和ATV71HD30N4系列变频器。这种全磁通矢量控制的变频器，即使低频运行，起动转矩也能达到额定转矩的1.5倍。并且，该变频器具有速度反馈功能， 能实现零速控制，就是在零速下也能有150%额定转矩输出。它有四种控制方式，分别是：有 PGU/f闭环控制模式、有PG闭环矢量控制模式、无 PGU/f开环控制模式和无 PG开环矢量控制模式，具体采用哪一种要根据预设参数的存取级别而定。大车、小车拖动系统惯量大，负载变化基本为阻力性负载，变化幅度较小，因此一般采用不带光电编码器的无 PGU/f开环控制方式。相比之下，主、幅钩负载变化非常明显，应该采用有 PG- B2速度控制卡闭环矢量控制为主的有光电编码器，以缩短动态响应时间，使转矩调节更灵活、更迅速，确保起重机械更稳定地运行。由于变频控制系统具有速度反馈功能，能够在零速下保持150%额定转矩的输出，因此，变频器与PLC控制系统的整合，也能有效杜绝溜钩现象。
对于桥式起重机来说，我们可根据调速要求来调节变频机工作频率。ATV312HU40N4和ATV71HD30N4，系统自带 6个频率指令和 1个点动频率指令，有7段速可供选择。在起重作业过程中，可对系统输入频率指令，设定多段速指令1～3和点动频率进行频率切换，由此实现快速调速。如图3所示，接通端子1时电机正转，接通端子2时电机反转，分别接通1、2、3端子的多段速指令，或者同步接通其中两、三对端子，就能获得6个频率指令，也就是说在正反方向上有5种速度可供调节。通过预设变频器运行参数，可实现对电机加减速时间的调控。图3为主钩电机变频器接线控制原理。
通常根据异步电动机的额定电流来选择合适的变频器，有时也根据异步电动机工作电流的最大值来判断应该使用哪一种变频器。本文所选的变频器均已配置外接式制动单元或制动电阻。在起吊作业过程中，电动机受重力加速度的影响，在放下重物后会恢复再生制动状态，拖动系统的动能直接反馈给变频器直流电路，导致直流电压升高，当电压上升到一定程度后会引发机械故障。为避免出现机械事故，起重机完成起吊任务后，应该利用制动电阻彻底耗尽再生到直流电路中的电能，以确保直流电压始终维持安全值。制动电阻所配置的制动单元应该提高一档，并且额定功率也要加大一倍，以确保制动单元能够迅速制动。
4 PLC的选用
经优化设计，桥式起重机控制系统的现场输入，输出信号的数量及作用，结合设计要求及应用习惯选择合适的PLC控制系统。本文采用西门子6ES7-300系列PLC控制系统展开研究。这种PLC由是多个模块用不同形式整合为一体（主要由电源模块、CPU模块、I/O模块等组成）的控制系统，系统运转灵活，能够迅速完成多种控制任务。桥机操作控制系统选用可编程控制器（PLC）作为控制核心。I/O点数按实际需要配置，并留有20%的裕量。指令和数据主存储器容量不小于程序容量的2倍。同时按实际工程需要配置相应的其他必需模块。它的特点具有完善的各种自动保护功能和各种故障自诊断及显示报警功能，包括：瞬时过电流保护，再生电压保护，瞬时断电失压保护，接地过电流保护，冷却风机异常，超频（超速）保护，失速过电流保护，失速再生过电压保护，接触器粘结、缺相、行程限位，主令控制器零位保护等功能。
桥式起重机拖动系统能够通过PLC 对大、小车以及主、副钩的运行状态和速度转换的无点控制，并且也能实现限位保护。5台电动机负责系统驱动，4台变频器负责系统控制。PLC包含若干个输入输出点数，它与4个变频器的连接方式十分相似。本文将重点研究主钩电机变频器和PLC的连接方式。图4即为主钩PLC接线控制原理。
5 结束语
陆水电厂针对桥式起重机进行变频调速改造，利用变频器和PLC控制技术取代了传统异步电动机转子串电阻控制方式，在原系统结构的基础上剔除了交流接触器和串联电阻，精简了电气控制元件和相关电控线，以此控制起重机的起停和速度转换，减少了负载波动，系统运行更加稳定，安全性更高。改造后，整个系统实现了PLC无点控制，既降低了系统噪音，同时也减少了系统故障。改为PLC变频调速系统后，机械特性硬，档速基本不受负载变化的干扰，轻载时也不会因操作不当引起调速失控。除此以外，变频器还能根据现场条件调节档速以及加减速时间，系统响应时间进一步缩短，运行更加灵活。采用变频调速同时也实现了电机的软起动，不仅提高了设备运行效率，而且能够避免机械在大力矩冲击下被损坏或出现机械故障，从而节省了一部分维修费用。实践证明本次改造是成功的。
参考文献：
[1]马寅.起重机的变频调速[J].起重运输机械，2001.
近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。特别是在乡镇企业及家用电器中，更需要有大量的中、小功率电动机。由于这种电动机的发展及广泛的应用，它的使用、保养和维护工作也越来越重要。
电动机机应用广泛，种类繁多、性能各异，分类方法也很多。能是国民经济中应用最广泛的能源，而电能的生产、传输、分配和使用等各个环节都依赖于各种各样的电机；电力拖动是国民经济各部门中采用最多最普遍的拖动方式，是生产过程电气化、自动化的重要前提。由此可见，电机及电力拖动在国名经济中起着极其重要的作用。
电机的分类
1.按工作电源分类
根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2.按结构及工作原理分类
电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3.按起动与运行方式分类
电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。
4.按用途分类
电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。
控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
5.按转子的结构分类
电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。
6.按运转速度分类
电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。
电动机技术发展现状
电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。它是随着生产力的发展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。从19世纪末期起，电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机，一个多世纪以来，虽然电动机的基本结构变化不大，但是电动机的类型增加了许多，在运行性能，经济指标等方面也都有了很大的改进和提高，而且随着自动控制系统和计算机技术的发展，在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机，控制电动机具有高可靠性好精确度快速响应的特点，已成为电动机学科的一个独立分支。
电动机的功能是将电能转换成机械能，它可以作为拖动各种生产机械的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械。在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要各种各样的生产机械。拖动各种生产机械运转，可以采用气动，液压传动和电力拖动。由于电力拖动具有控制简单调节性能好耗损小经济，能实现远距离控制和自动控制等一系列优点，因此大多数生产机械都采用电力拖动。按照电动机的种类不同，电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。纵观电力拖动的发展过程，交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。在交流电出现以前，直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式，19世纪末期，
由于研制出了经济实用的交流电动机，致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用，但随着生产技术的发展，特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步，对电力拖动在起动，制动，正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的，更高的要求。由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求，所以20世纪以来，在可逆，可调速与高精度的拖动技术领域中，相当时期内几乎都是采用直流电力拖动，而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。
异步电机的发展异步电机是一种交流电机，也叫感应电机，主要作电动机使用。异步电动机广泛应用于工农业生产中，例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工业机械等都用它作为原动机，其容量从几千瓦到几千千瓦。日益普及的家用电器，例如在洗衣机、风扇、电冰箱、空调器中采用单向异步电动机，其容量从几瓦到几千瓦。在航天、计算机等高科技领域，控制电机得到广泛应用。异步电机也可以作为发电机使用，例如小水电站、风力发电机也可采用异步电机。
异步电机之所以得到广泛应用，主要由于它有如下优点：结构简单、运行可靠、制造容易、价格低廉、坚固耐用，而且有较高的效率和相当好的工作特性。
异步电机主要的缺点是：目前尚不能经济的在较大范围内平滑调速以及它必须从电网吸收滞后的无功功率，虽然异步电机的交流调速已有长足进展，但成本较高，尚不能广泛使用；在电网负载中，异步电机所占比重较大，这个滞后的无功功率对电网是一个相当重的负担，它增加了线路损耗、妨碍了有功功率的出。
