三相异步电动机论文范文

导语：如何才能写好一篇三相异步电动机论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1.由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应作保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。

2.由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。

相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。

3.由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。

相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

4.由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

5.电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

二、三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策

如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。在这里不作深刻的理论分析，仅作简要说明。

当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。

三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

这里需要特别指出，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

相应对策：无论电动机是在静态还是动态，缺相运行带来的直接危害就是电机一相或两相绕组过热甚至烧坏。与此同时，由于动力电缆的过流运行加速了绝缘老化。特别是在静态时，缺相会在电机绕组中产生几倍于额定电流的堵转电流。其绕组烧坏的速度比运行中突然缺相更快更严重。所以在我们对电机进行日常维护和检修的同时，必须对电机相应的MCC功能单元进行全面的检修和试验。尤其是要认真检查负荷开关、动力线路、静动触点的可靠性。杜绝缺相运行。

篇2

关键词：高效永磁同步电动机 现场方案 试验研究 结果分析

中图分类号：TM341 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）09-0273-02

引言

在工业、建筑以及公用设施领域中电动机是重要的原动力设备，也是电能消耗的最大用户，和节电潜力的最大用户。2012年我国各类电动机总装机容量约为5亿千瓦，其中异步电动机的装机容量占全国电动机装机容量的90%，约占全国用电量的60%，占工业用量的75%，系统用电效率比国外先进水平低5%-15%，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。

目前工业领域中采用的高压中、大功率异步电动机普遍存在效率偏低、功率因数差等浪费电能现象。而高效永磁同步电动机能否达到高效节能目标，现场应用前景如何，已经引起国内各大企业关注。2013年工业和信息化部印发（2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案）提出，选择电机在能效提升和绿色发展方面要取得突破。本文将通过在张家口发电厂首次应用和现场试验进行分析。为企业应用永磁同步电动机提供参考。

一、高压永磁同步电动机概述

1.高压永磁同步电动机的发展历程

电机属于电磁装置，其工作原理是通过磁场实现电能与机械能间的不断转换。在电机的工作过程中，气息磁场是必不可少的。获得磁场的方法有两种，其中一种是通过电流得到。该种电机叫做电励磁电机，这种电机需要具备专门用来产生电流磁场的绕组，同时，为了保证电流的正常流动还需要为电机提供不间断的能量供应。另一种方法是通过永磁体来获得磁场，这可以大大简化电机的结构，同时，因为永磁体一旦磁化（充磁）之后就永久具有磁性，不再需要外界供给能量，这也大大的减少了能量的损耗。

高压永磁同步电动机就是通过永磁体获得磁场的电动机，永磁体材料的发展促进了此种电动机的发展。稀土钴和钕铁硼永磁分别在20世纪60年代和80年代出现，这两种永磁材料的出现极大的促进的电动机的发展，因为这两种材料具有特别适用于电机装置的特性，包括高剩磁密度、高矫顽力、线性退磁曲线以及高磁能积。

我国专家学者自主开发的高效高压永磁同步电动机，采用实心转子磁极铁芯和启动笼复合结构，消弱了齿谐波，减少了转子表面损耗，提高了电机效率。同时，非均匀气隙和优化通风散热，有效的控制了电机温升。该种电机同异步电机相比各项指标显著提供，额定负载效率大于96%，功率因数大于0.98，综合节电率在8%-15%。

2.高压永磁同步电动机的优点

2.1高效率

使用永磁材料产生磁场，代替了原有的电流装置，一定程度上减少了定子电流及其电阻损耗。此外，当电机正常工作时，工作效率因为没有了转子的电阻损耗和磁滞损耗而得到提高。当电机额定工作时，电机的效率在96%以上，低负载工作时，该电机仍然具有相对较高的工作效率，宽幅的高效运行区为负载在不同负荷段运行提供了良好的节电效果。

2.2高功率因数

该种新型永磁电机的转子使用的是永磁材料，不需要感应电流来产生磁场，定子绕组具有阻性负载的特点，这使得该种电机的功率因数在1附近。此外，当电机在20%～120%额定负载范围工作时，电机的功率因数和工作效率都会处于一种相对较高的水平。具体说来，当电机负载较小，即轻载工作时，该种新型电机可以大大的节约能量消耗，而当电机在额定负载工作时，其功率因数是大于0.98的。

2.3启动转矩大

该种永磁电机的转子采用的是一种实心的永磁材料，这使得该种电机的启动转矩明显增大，达到了3.5～4.3范围内，而相同功率的一般电机的启动转矩仅为1.8～2.2倍。

2.4体积小，重量轻

和相同功率的一般电机相比，该种电机的体积约是一般电机的60%，体积明显减少，重量约是一般电机的83%，减轻了约16%。

2.5永磁电动机还具有如下特征：

2.5.1运行时间明显增加；

2.5.2工作过程中的维护费用降低；

2.5.3磁场强度很稳定，不会出现显而易见的退磁现象；

2.5.4电机振动小；

综上所述，新型的永磁电动机较异步电动机相比具有容量大、功率因数高、工作效率高等特点。

二、高压永磁同步电动机的应用分析

1.应用原理

高效高压永磁同步电动机启动时依靠定子旋转磁场与笼型转子相互作用产生的异步转矩实现启动；运行时由转子内嵌的永磁体提供磁场结合定子旋转来维持电动机同步运行。

大唐国际张家口发电厂共有8台30万千瓦机组，装机容量240万千瓦，电厂自用电量占发电量的5%左右，其中电动机是电厂用电的主要设备。通过首次使用山西北方机械制造有限责任公司生产的高效永磁同步电动机，有必要对其经济性、可靠性进行验证。

该公司生产的高效永磁同步电动机，通过了理论分析、实验室试验和国家权威机构检测。但该产品在生产现场应用中缺乏大量的实践数据支持，针对发电企业没有进行试验应用案列，对现场系统、设备没有建立直观理论和实际体系，无法通过试验和监测手段对高效永磁同步电动机进行经济效益分析。

本次现场试验，是TYC4002-6型高效永磁同步电动机首次在生产现场进行运行经济性、安全性、可靠性试验，并和原异步电动机进行比较鉴定。

2.试验方案研究与分析

通过设备筛选和系统可靠性分析，决定在排浆泵的驱动电机进行试用，并成立课题小组进行跟踪、试验、分析，以验证其节电、环保性能指标，为节能技术改造奠定基础。原排浆泵驱动电机为JS148-6三相异步电动机，更换电机为山西北方机械制造有限责任公司生产的TYC4003-6（6kV315kW）高效高压永磁同步电动机。

2.1电机试验方案确定

电机安装地点确定后，我们对现场系统和设备进行规划和调整：

2.1.1确认了用缓冲水箱容积变化来计量系统出力的精确测试方案；

2.1.2将原排浆泵出口阻力不匹配的并列管道进行改进，对排桨泵叶轮、轴封、调整门进行检查更换，对电机地基进行检查，对电测仪表（电压、电流、功率因数、总功率、有功功率、无功功率、有功用电量、无功用电量）进行检验；

2.1.3对S148-6三相异步电动机和TYC4003-6高效永磁同步电动机的技术指标、参数、特性做分析对比；对排浆泵系统、电测系统、轴封水系统、补水系统、水箱结构、监测表计等进行分析评价。

2.2设备主要技术参数

二单元3组一级排桨泵驱动原电机是兰州电机厂生产的JS148-6三相异步电动机额定，代替的高效永磁同步电动机是采用TYC4003-6，在不改变工况和电机控制系统的情况下，进行试验（试用），其电机的主要参数对比如下：

2.3参数收集及试验系统：

试验中电机电压、电流、有功功率、功率因数、有功用电量、无功用电量的数据，均取自配电控制柜电测仪表记录的实际数值。流量是通过标尺测量缓冲水箱水位的变化。

3.应用情况

3.1 TYC4003-6高效高压永磁同步电动机与JS148-6三相异步电动机试验比较发现，在输出有功功率满足现场使用条件下，电机输入功率得到减低，功率因数得到了大幅度的提高达到0.997，永磁同步电动机电流降低了13.65%，无功功率降低了82.89%，节电效果明显。

3.2在同等工况下，高压永磁同步电动机带动的排浆泵比三相异步电动机带动的排浆泵出力明显上升，流量多出18%，即多做功。

3.3电机通过气隙、风道和轴流风扇的优化设计，提高了通风散热效果，有效降低了电机温升。

3.4采用实心磁极和启动笼的复合转子结构，提高了电动机的启动性能。同时因转子表面损耗和杂散损耗的减少，提高了电动机效率。

3.5由于大量无功损耗的降低，使得系统电压稳定，电压质量提高，能够降低变压器的负载率，提高供电系统的经济运行水平，为企业产生间接的经济效益。同时，电机转速升高，对泵或风机的效率产生影响，因出力增加通过对系统调整节电效果显著。

3.6永磁电机绕组温度低比异步电机偏低10多度，前、后轴承温度正常。

3.7永磁电机运行振动小、噪音低，运行平稳。

四、永磁同步电动机应用的方向和前景

将永磁同步电动机在大范围内替换现有的异步电动机还是有诸多困难：

1.永磁同步电动机是一种技术节能新产品，而现有的工艺系统已经很成熟；

2.该新型电动机的价格远高于异步电动机的价格，用户需要投入大量的资金，而获得收益的时间则较长；

3.怎样处理更换下的异步电动机也是一个有待于解决的问题。但是，根据永磁同步电动机的实际运行和对运行数据的计算结果来看，新型的永磁电动机可以减少能量损耗，同时还可以提高功率因数，进而减少无功功率，尤其在降低无功损耗的领域有着广泛的应用前景，可以大大减少企业的运营成本，减低供电系统的安全隐患。永磁同步电动机在电力行业目前已经应用在磨煤机、氧化风机上，结合该电机的特点，认为在负荷调整范围较大的磨煤机和送风机上应用效果会更理想。

五、结束语

与传统的异步电动机相比，高压大功率永磁同步电动机减少了能量损耗，节电效果良好。高压永磁电动机的广泛应用将会使其在电机行业占据重要重要位置，因此，研究高压永磁电动机是很有必要也是非常重要的。高效高压永磁同步电动机创新性强，产品节能效果显著，符合国家节能减排政策，能有效提降低设备能耗，提高企业经济效益，具有推广和应用价值。

参考文献

[1]黄明星.新型永磁电机的设计、分析与应用研究[D].博士学位论文：浙江大学，2008.

[2]赵清.中型高效永磁同步电动机设计关键技术研究[D].博士学位论文：沈阳工业大学，2006.

篇3

关键词：功率因数；影响因素；补偿方法；容量确定

许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能

1.影响功率因数的主要因素

1.1电感性设备和电力变压器是耗用无功功率的主要设备

大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。根据前段时间数据统计分析，我矿所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60%～70%；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。电力变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因此，为了改善电力系统和矿山的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

1.2供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大影响

当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，根据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

1.3电网频率的波动也会对异步电动机和变压器的磁化无功功率造成一定的影响

1.4无功补偿原理

当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。

电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。此时电流滞后电压一个角度f。在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：

2.采用适当措施，设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资，仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率，这是一种最经济的提高功率因数的方法。下面将对提高自然功率因数的措施做一些简要的介绍。

2.1合理选用电动机

合理选择电动机，使其尽可能在高负荷率状态下运行。在选择电动机时，既要注意它们的机械特性，又要考虑它们的电气指标。举例说，三相异步电动机（100KW）在空载时功率因数仅为0.11，1/2负载时约为0.72，而满负载时可达0.86。所以核算负荷小于40%的感应电动机，应换以较小容量的电动机，并合理安排和调整工艺流程，改善运行方式，限制空载运转。故从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确合理的选择电动机的；

2.2提高异步电动机的检修质量

实验表明，异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动是对异步电动机无功功率的大小有很大影响。因此检修时要特别注意不使电动机的气隙增大，以免使功率因数降低。

2.3采用同步电动机或异步电动机同步运行补偿

由电机原理可知，同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功取决于转子中的励磁电流大小，在欠激状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过激状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，只要调节电机的励磁电流，使其处于过激状态，就可以使同步电机向电网“送出”无功功率，减少电网输送给我矿的无功功率，从而提高了我矿的功率因数。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行状态，这就是“异步电动机同步化”。因而只要调节电机的直流励磁电流，使其呈过激状态，即可以向电网输出无功，从而达到提高低压网功率因数的目的。

2.4正确选择变压器容量提高运行效益

对于负载率比较低的变压器，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善本企业电网的自然功率因数。如：对平均负荷小于30%的变压器宜从电网上断开，通过联络线提高负荷率。

通过以上一些提高加权平均功率因数和自然功率因数的叙述，或许我们已经对“功率因数”这个简单的电力术语有了更深的了解和认识。知道了功率因数的提高对电力企业的深远影响，下面我们将简单介绍对用电设备进行人工补偿的方式和对补偿容量的确定方法。

3.设计总结

以上是我浅谈功率因数对我矿供电A电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和企业效益，介绍了影响功率因数的主要因素以及提高功率因数的一般方法，还阐述了如何确定无功功率的补偿容量及无功功率的三种人工补偿的具体方式，集中探讨了无功补偿技术对我矿的高、低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和企业效益，介绍了影响功率因数的主要因素和提高功率因数的方法，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的，为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在高、低压供配电系统中装设电容器无功补偿装置。

4.设计心得体会

通过这次毕业设计论文让我重新对影响大红山供电的因数有了全新的认识，这也是我第一次独立从找资料到写论文，经历了不少艰辛，但收获同样巨大。通过这次设计培养了我独立工作与学习合理安排相互调节的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的工作生活有巨大而重要的影响。

参考文献：

[1]主编：孟祥忠.《现代供电技术》.清华大学出版社，2006年第一版，1-303页。

[2]王兆安，杨君，刘进军，王跃.《谐波控制和无功功率补偿》，机械工业出版社，2006年第二版，1-444页。

篇4

论文摘要：电动机在我区的使用很广泛，它遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。但由于大部分电机使用年限较长，电机烧毁的事故常有发生，而且呈上升趋势，严重影响着生产、生活的安全、可靠、长周期运行。现针对电机烧毁原因及相应对策做一分析和研究。

1电机绕组局部烧毁的原因及对策

1.1由于电机本身密封不良，加之环境跑冒滴漏，使电机内部进水或进入其它带有腐蚀性液体或气体，电机绕组绝缘受到浸蚀，最严重部位或绝缘最薄弱点发生一点对地、相间短路或匝间短路现象，从而导致电机绕组局部烧坏。

相应对策：①尽量消除工艺和机械设备的跑冒滴漏现象；②检修时注意搞好电机的每个部位的密封，例如在各法兰涂少量704密封胶，在螺栓上涂抹油脂，必要时在接线盒等处加装防滴溅盒，如电机暴漏在易侵入液体和污物的地方应做保护罩；③对在此环境中运行的电机要缩短小修和中修周期，严重时要及时进行中修。

1.2由于轴承损坏，轴弯曲等原因致使定、转子磨擦（俗称扫膛）引起铁心温度急剧上升，烧毁槽绝缘、匝间绝缘，从面造成绕组匝间短路或对地“放炮”。严重时会使定子铁心倒槽、错位、转轴磨损、端盖报废等。轴承损坏一般由下列原因造成：①轴承装配不当，如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损，导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小，出现跑内圈现象，装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承运行温升急剧上升以致烧毁，特别是跑内圈故障会造成转轴严重磨损和弯曲。但间断性跑外圈一般情况下不会造成轴承温度急剧上升，只要轴承完好，允许间断性跑外圈现象存在。②轴承腔内未清洗干净或所加油脂不干净。例如轴承保持架内的微小刚性物质未彻底清理干净，运行时轴承滚道受损引起温升过高烧毁轴承。③轴承重新更换加工，电机端盖嵌套后过盈量大或椭圆度超标引起轴承滚珠游隙过小或不均匀导致轴承运行时磨擦力增加，温度急剧上升直至烧毁。④由于定、转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够，致使轴承内、外圈不在一个切面上而引起轴承运行“吃别劲”后温升高直至烧毁。⑤由于电机本体运行温升过高，且轴承补充加油脂不及时造成轴承缺油甚至烧毁。⑥由于不同型号油脂混用造成轴承损坏。⑦轴承本身存在制造质量问题，例如滚道锈斑、转动不灵活、游隙超标、保持架变形等。⑧备机长期不运行，油脂变质，轴承生锈而又未进行中修。

相应对策：①卸装轴承时，一般要对轴承加热至80℃~100℃，如采用轴承加热器，变压器油煮等，只有这样，才能保证轴承的装配质量。②安装轴承前必须对其进行认真仔细的清洗，轴承腔内不能留有任何杂质，填加油脂时必须保证洁净。③尽量避免不必要的转轴机加工及电机端盖嵌套工作。④组装电机时一定要保证定、转子铁心对中，不得错位。⑤电机外壳洁净见本色，通风必须有保证，冷却装置不能有积垢，风叶要保持完好。⑥禁止多种油脂混用。⑦安装轴承前先要对轴承进行全面仔细的完好性检查。⑧对于长期不用的电机，使用前必须进行必要的解体检查，更新轴承油脂。

1.3由于绕组端部较长或局部受到损伤与端盖或其它附件相磨擦，导致绕组局部烧坏。

相应对策：电机在更新绕组时，必须按原数据嵌线。检修电机时任何刚性物体不准碰及绕组，电机转子抽芯时必须将转子抬起，杜绝定、转子铁芯相互磨擦。动用明火时必须将绕组与明火隔离并保证有一定距离。电机回装前要对绕组的完好性进行认真仔细的检查确诊。

1.4由于长时间过载或过热运行，绕组绝缘老化加速，绝缘最薄弱点碳化引起匝间短路、相间短路或对地短路等现象使绕组局部烧毁。

相应对策：①尽量避免电动机过载运行。②保证电动机洁净并通风散热良好。③避免电动机频繁启动，必要时需对电机转子做动平衡试验。

1.5电机绕组绝缘受机械振动（如启动时大电流冲击，所拖动设备振动，电机转子不平衡等）作用，使绕组出现匝间松驰、绝缘裂纹等不良现象，破坏效应不断积累，热胀冷缩使绕组受到磨擦，从而加速了绝缘老化，最终导致最先碳化的绝缘破坏直至烧毁绕组。

相应对策：①尽可能避免频繁启动，特别是高压电机。②保证被拖动设备和电机的振动值在规定范围内。

2三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或过热）的原因及对策

如果出现电动机一相或两相绕组烧坏（或过热），一般都是因为缺相运行所致。当电机不论何种原因缺相后，电动机虽然尚能继续运行，但转速下降，滑差变大，其中B、C两相变为串联关系后与A相并联，在负荷不变的情况下，A相电流过大，长时间运行，该相绕组必然过热而烧毁。为三相异步电动机绕组为Y接法的情况：电源缺相后，电动机尚可继续运行，但同样转速明显下降，转差变大，磁场切割导体的速率加大，这时B相绕组被开路，A、C两相绕组变为串联关系且通过电流过大，长时间运行，将导致两相绕组同时烧坏。

特殊情况下，如果停止的电动机缺一相电源合闸时，一般只会发生嗡嗡声而不能启动，这是因为电动机通入对称的三相交流电会在定子铁心中产生圆形旋转磁场，但当缺一相电源后，定子铁心中产生的是单相脉动磁场，它不能使电动机产生启动转矩。因此，电源缺相时电动机不能启动。但在运行中，电动机气隙中产生的是三相谐波成分较高的椭圆形旋转磁场，所以，正在运行中的电动机缺相后仍能运转，只是磁场发生畸变，有害电流成分急剧增大，最终导致绕组烧坏。

篇5

[关键词]技术现状 工作原理 运行维护

中图分类号：TH715.193 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0237-01

1.电动机技术发展及现状

电机是利用电磁感应原理工作的机械。随着生产的发展而发展的，反过来，电机的发展又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，虽然电机的基本结构变化不大，但是电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，在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机，控制电机具有高可靠性p好精确度p快速响应的特点，已成为电机学科的一个独立分支。

未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。一批"巨无霸’电机、一批"光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。

2.三相异步电动机的工作原理

三相异步电动机转动的基本工作原理是：

（1）三相对称绕组中通过三相对称电流产生圆形旋转磁场。

（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流；

（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。

3.电动机启动时应该注意的问题

（1）接通电源后，如果电动机不转，应立即切断电源，绝不能迟疑等待，更不能带电检查电动机发故障，否则将会烧毁电动机和发生危险。

（2）启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况，以及线路上的电流表和电压表的指示，若有异常现象，应立即断电检查，待故障排除后，载行启动。

（3）利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时，特别要注意操作顺序。一定要先将手柄推到启动位置，待电动机转速稳定后再拉到运转位置，防止误操作造成设备和人身事故。

（4）同一线路上的电动机不应同时启动，一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动，线路上电流太大。电压降低过多，造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。

（5）启动时，若电动机的旋转方向反了，应立即切断电源，将三相电源线中的任意两相互换一下位置，即可改变电动机转向。

4.电动机运行中的注意事项

4.1注意电动机的振动、响声和气味

电动机正常运行时，应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动，噪音和焦臭气味，应停车进行检查修理。

4.2注意传动装置的检查

电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。

4.3注意轴承的工作情况

电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热，应检查情况是否良好和有无磨损。

4.4注意交流电动机的滑环或直流电动机的换向器火花

电动机运行中，电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正。

5.电动机的定期检查和保养

为了保证电动机正常工作，除了按操作规程正确使用，运行过程中注意监视和维护外还应进行定期检查和保养。间隔时间可根据电动机的类型、使用环境决定。主要检查和保养项目如下：

（1）及时清除电动机机座外部的灰尘、油泥，如使用环境灰尘较多，最好每天清扫一次。

（2）经常检查接线板螺丝是否松动或烧伤。

（3）定期测量电动机的绝缘电阻，若使用环境比较潮湿更应经常测量。

（4）定期用煤油清洗轴承并更换新油（一般半年更换一次），换油时不应上满，一般占油腔的1/2～1/3，否则，容易发热或甩出，油要从一面加人，可以把没有清洗干净的杂质，从另一面挤出来。

（5）定期检查启动设备，看触头和接线有无烧伤，氧化，接触是否良好等。

（6）绝缘情况的检查。绝缘材料的绝缘能力因干燥程度不同而异，所以保持电动机绕组的干燥是非常重要的。电动机工作环境潮湿、工作间有腐蚀性气体等因素的存在，都会破坏电动机的绝缘。最常见的是绕组接地故障即绝缘损坏，使带电部分与机壳等不应带电的金属部分相碰，发生这种故障，不仅影响电动机正常工作。还会危及人身安全。所以电动机在使用中，应经常检查绝缘电阻，还要注意查看电动机机壳接地是否可靠。

（7）除了按上述几项内容对电动机定期维护外，运行一年后要大修一次。大修的目的在于，对电动机进行一次彻底、全面的检查、维护，增补电动机缺少、磨损的元件，彻底清除电动机内外的灰尘、污物，检查绝缘情况，清洗轴承并检查其磨损情况。

6.对电机轴电流的分析及防范

在电动机运行过程中，如果在两轴承端或电机转轴与轴承间有轴电流的存在，那么对于电机轴承的使用寿命将会大大缩短。轻微的可运行上千小时，严重的甚至只能运行几小时，给现场安全生产带来极大的影响。同时由于轴承损坏及更换带来的直接和间接经济损失也不可小计。

6.1轴电压和轴电流的产生

轴电压是电动机两轴承端或电机转轴与轴承间所产生的电压，其产生原因一般有以下几种：

（1）磁不平衡产生轴电压

电动机由于扇形冲片、硅钢片等叠装因素，再加上铁芯槽、通风孔等的存在，造成在磁路中存在不平衡的磁阻，并且在转轴的周围有交变磁通切割转轴，在轴的两端感应出轴电压。

（2）逆变供电产生轴电压

电动机采用逆变供电运行时，由于电源电压含有较高次的谐波分量，在电压脉冲分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分、转轴之间产生电磁感应，使转轴的电位发生变化，从而产生轴电压。

（3）静电感应产生轴电压

在电动机运行的现场周围有较多的高压设备，在强电场的作用下，在转轴的两端感应出轴电压。外部电源的介入产生轴电压由于运行现场接线比较繁杂，尤其大电机保护、测量元件接线较多，哪一根带电线头搭接在转轴上，便会产生轴电压。

（4）其他原因

如静电荷的积累、测温元件绝缘破损等因素都有可能导致轴电压的产生。轴电压建立起来后，一旦在转轴及机座、壳体间形成通路，就产生轴电流。

6.2轴电流的防范

针对轴电流形成的根本原因，一般在现场采用如下防范措施：

（1）在轴端安装接地碳刷，以降低轴电位，使接地碳刷可靠接地，并且与转轴可靠接触，保证转轴电位为零电位，以此消除轴电流。

（2）为防止磁不平衡等原因产生轴电流， 往往在非轴伸端的轴承座和轴承支架处加绝缘隔板，以切断轴电流的回路。

（3）为了避免其他电动机附件导线绝缘破损造成的轴电流，往往要求检修运行人员细致检查并加强导线或垫片绝缘，以消除不必要的轴电流隐患。

一般通过以上处理，大多电动机的轴电流微乎其微，已对电动机构不成实质上危害。现场实践证明，经上述方式处理后实际使用寿命可由原几十个小时提高到上万小时，效果比较明显，尤其对高压电动机轴电流的防范效果好，对安全生产具有积极作用。

7.总结

由于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。但是在日常使用过程中如何去维护好，其影响可见一斑。本文着重从电动机的技术发展及现状、工作原理、运行维护进行了初略的探讨和分析，通过此篇论文的写作，我对电机的了解又加深了许多，同时也感受到作为一名电气技术员肩上的重担。

参考文献

[1]孔祥东群主编.控制工程基础[M].武汉：机械工业出版社，2008

[2]李洋孙晋范翠香.电动机使用与维修[M].北京：人民邮电出版社，2007

[3]许晓峰.电机及拖动[M].北京：高等教育出版社，2007

篇6

关键词：高职高专；电气自动化；教学改革；“双师型”

教育部于2006年颁布了《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》，明确了高职教育要“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学研结合的发展道路”，同时还明确了高职教育的主要任务是培养高素质技能型专门人才，这与以传统的学科为导向的教育模式有着明显的区别。随着高职教育培养模式的不断更新，使得高职教育的办学宗旨、教学内容与课程体系、教学方法与手段以及教学管理等诸多方面也随之改变。因此，教学改革也成了《常用电器设备控制与检修》课程设计理念中值得深入思考的问题。本文仅就高职高专《常用电器设备控制与检修》课程的教学改革作一些探讨。

一、《常用电器设备控制与检修》课程的特点、学习目的和教学现状

1.《常用电器设备控制与检修》课程的特点。《常用电器设备控制与检修》课程是电气自动化、电子信息技术和机电一体化等专业的一门专业课，涉及的基础理论和知识面广，是电磁学、力学等学科的综合。该课程的主要内容有常用低压电器、继电器、接触器控制电路基本环节、三相异步电动机控制线路、常用机床的电气控制、桥式起重机的电气控制等几个部分［1］。在学习该课程时，经常运用到法拉第电磁感应定律、楞次定律、基尔霍夫定律、能量守恒定律等知识。本课程衔接着必修课程《电子电路分析与实践》、《电机检修》和后续课程《PLC控制系统编程与实现》、《自动线的安装调试与检修》，是整个培养方案中的桥梁。对学生适应电气设备检修、安装、调试、维护及管理工作的职业能力培养起主要支撑作用。

2.《常用电器设备控制与检修》课程的学习目的。通过本课程的学习，使学生具备工具仪表使用、电器元件选择、电路制作和检修的基础知识；使学生能够借助维修手册、设备技术资料、维修资料作一般电路的制作和检修的工艺计划并实施；同时还要使学生能够组织对较复杂控制电路进行测试、绘制原理图、故障分析及处理。

可见，该课程与其它课程相比而言，不仅要求学生掌握好理论，更要求学生侧重对所学理论加以应用，进行实际操作，根据故障现象分析故障原因和故障点，是一门理论性、实践性、技术性和操作性都非常强的专业课程。

3.《常用电器设备控制与检修》课程的教学现状。不同教育层次的教学要求是不同的。在高等教育中，本科教学侧重理论研究，中专教学侧重实际操作技能和动手能力的培养。而高职教育是介于两者之间的一个特殊教育群体，其教学要求是理论知识以“够用”为度，突出相关技术分析和实际应用方法的传授。高职高专《常用电器设备控制与检修》课程的教学现状不容乐观，主要表现在以下几个方面：

第一，授课仍以教师讲授为主，教学模式单一，从书本到书本，从理论到理论，完全是研究型的一套教学方法，课堂教学与实际生产脱节、与社会需求脱节，不能学以致用。学生实际动手能力的没有得到一定的提升。

第二，部分从事《常用电器设备控制与检修》课程教学的教师缺乏必需的企业实践经验，尤其是年轻教师都从学校到学校，没有实际的生产操作经历经验，只能从书本到书本，从原理到原理。授课内容单一，学生的学习积极性难以调动起来。

第三，学校对《常用电器设备控制与检修》课程的实习实训设备的投入不足，对培养和提高既懂理论又有实际操作能力的“双师型”教师队伍建设重视不够。

第四，课程教学形式单调，缺乏生动的教学手段，以致学生的学习兴趣不高。再加之该门课程理论较强，部分内容的理论还较深，学生听起来有些枯燥乏味，课堂氛围非常沉闷，学习效果不太理想。

二、《常用电器设备控制与检修》课程的教学改革

1.转变教育思想和观念，以学生的就业需求为导向。高职教育不是学科教育，教学过程中除了加强理论知识的系统性、学科体系的完整性以外，还要以应用为目的，理论以必须够用为度，以讲清概念、强化应用为教学重点。这就要求教师要改变传统的重理论轻实践的教学理论，树立理论服务与实践以“实践而教”、“技能而教”的教育理念，要不断强化面向基层和生产一线培养技能型人才的观念，一切教学要以学生就业为导向。

在《常用电器设备控制与检修》课程的教学中，教师应改变过去要学生完整地掌握一整套电气控制理论的做法，而应该突出的是各类电气控制线路分析思路都是相似的，要善于对各类电气控制方式进行比较和剖析。根据控制电路掌握最基本的控制环节，将整个控制电路按功能不同分成若干局部控制电路，逐一分析，然后再统观整个电路，形成一个整体概念。而对于常用机床、铣床、桥式起重机的电气控制等内容由于比较抽象，理论较深，不必花太多时间要求学生掌握，教师只需简单介绍，让后续内容够用即可。

2.加强实践性教学，提升学生的操作技能。高职教育是培养高素质技能型人才的教育，实践技能是它的核心。同时，《常用电器设备控制与检修》课程本身又是一门实践性很强的专业课、需要作大量的验证性实验、线路故障检测训练和控制电路的控制效果实验。应该说，《常用电器设备控制与检修》的大多数章节的内容都需要结合实际反复进行验证，才能达到较好的学习效果。对于该课程的实践教学可分成四大模块，首先是三相笼型异步电动机的安装与维修、正反转控制电路的安装与维修。其次是三相笼型异步电动机降压启动控制电路的安装与维修、顺序控制电路的安装与维修。再次是三相笼型异步电动机的制动控制电路的安装与维修、三相绕线转子异步电动机控制电路的安装与维修。最后是机床电气控制电路模拟故障排除，对C6140车床、Z3050摇臂钻床、X62W万能铣床等人为设定的故障，进行观察和故障现象分析、归纳，并确定故障点。通过对模拟机床电气故障的分析，加深对机床机械、电气、液压等之间的配合关系的了解，更加完整、准确地掌握机床电气控制电路的要求。

当然，教师在对这类实践性很强的课程进行教学时，应采用工作过程系统化对实际问题进行剖析，运用所学的专业理论知识来分析、解释实际现象。让学生学以致用，不断提升专业水平。

3.要改进教学方法，培养学生的学习兴趣。大部分高职学生基础知识比较薄弱，缺乏良好的习惯，这就要求教师要利用多种形式进行形象、生动的教学，以激发学生的学习热情，提高其学习兴趣，从而达到较好的学习效果。具体可采用以下方法：

多媒体教学法。将现代化的教学手段融入课堂，使授课内容通过声音、文字、图形、动画、归纳图表等形式传递给学生，特别是将过去在课堂上难以表达的图形、难以演示的操作过程通过屏幕直观、生动、形象地展示出来，往往可使高深的理论简单化，使抽象的问题形象化，有利于培养学生的学习兴趣。

项目教学法。在项目教学中，学习过程成为人人参与的实践活动，注重的不仅仅是最终的结果，而是整个项目的完成过程。学生在项目实践过程中，理解和把握课程所要求的专业知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题、解决问题的能力及协作能力和团队精神等。项目教学法在《常用电器设备控制与检修》课程设计中的应用与实践，教学效果显著，主要体现在激发了学生的学习兴趣，促进了学生独立思考、自主学习、互相借鉴、自主规划、自主完成任务的意识，充分调动了学生的学习积极性，并学会运用所学知识去处理遇到的问题，提高了学生的实践技能。

开放式教学法。开放式教学结合教学内容、教学过程、教学形式、教学评价等方面进行实施；开放的基本原则必须坚持以学生为主体、以教师为主导、以提高学生的专业技能和创新意识为目的。通过开放式教学在《常用电器设备控制与检修》课程中的运用，使学生的学习能力和创新意识得到进一步增强，学生的专业技能有所提高，加深了对电气控制理论知识的理解、掌握和应用，学生查阅文献资料的能力也大大提高，同时也促进了教师自身的成长，教师的科研水平和教学业务水平在教学过程中得到了显著提高［2］。

4.以打造优秀教学团队为契机，加强“双师型”队伍建设。高职教育的教学内容是随着生产实践的发展而不断变化的，教学时空跨度大，学生的求学目标与知识基础有很大的差异，这就从客观上决定了从事高职教育的教师必须是“双师型”的。目前，扬州工业职业技术学院电气自动化技术专业为江苏省示范性重点建设专业，教学团队作为院级优秀教学团队，其队伍结构合理、人员稳定。教师水平高，教学效果好。专职教师由教授、副教授、高级技师、高级工程师、讲师、考评员等17人组成，聘请企业一线技术专家及引进企业人才共6人参与课程开发全过程。课程组多次组织专业骨干教师到企业参观学习［3］，但是，由于长期存在的教育管理体制缺陷，大部分教师基本上都是高等教育完成后就一直从事教育工作，直接参与企业生产实践机会不是太多，缺乏专业实践工作的经历、经验和技能，实际动手能力欠缺。要解决这个问题。可以通过以下两个途径。

一方面通过一些鼓励性的政策措施，分期、分批地将理论较系统的教师送到企业去做访问工程师，让他们在实践中掌握专业技能、提高自身的科研能力，而且直接从企业获得信息反馈，推动教育体系和教学内容的改革。另一方面可以从行业或企业中引进具有丰富实践经验、相关职业能力强的技术人员作专职或兼职教师，优化高职教育教师队伍的知识素质和专业技能结构，使理论型与技能型教师相互转化，从而不断加强“双师型”队伍建设。

三、结语

教无定法，但需得法。从现代教学改革设计思想的理念出发，但在新形势下，面对不一样的学生群体，我们现在对《常用电器设备控制与检修》课程的教学内容、教学方法和教学手段的设计只是进行了初步探索和改革。随着社会经济的不断发展和知识的不断更新，在信息化时代的背景下，把教与学更好地进行结合，才能使教学活动真正建立在学生自主学习和独立探索的基础上，为提高学生的专业技能、创新意识和综合素质提供更大的空间［4］。

参考文献：

［1］ 李宗华.电气控制技术［M］.重庆：重庆大学出版社，2008.

［2］ 张剑萍.开放式教学法在药物化学教学中的应用［DB/OL］.中国论文下载中心.

篇7

论文摘要：电工电子技术的教学是计算机及电子工程专业中的重要教学内容，关系到专业理论的深入以及技能的拓展。本文以电工电子技术课程的特点、电工电子技术教学存在的问题作为切入点，简单的探讨电工电子技术教学改革的有效措施。

电工电子技术是电类专业教学中的一门重要的专业基础课程，在专业教育教学和人才培养的过程中占有十分重要的地位。该课程的特点是：概念多，抽象，实践性强。通过本课程的学习，学生应在电路、电工技术及电子技术方面获得知识、素质、技能方面的培养，并为以后学习各专业知识和高一级的职业技能打下良好的基础。

一、电工电子技术课程的特点

电工电子技术课程是高等院校理工科电类专业必修的一门技术基础课程，在工科教学体系中占有十分重要的地位，它为学生学习后续课程以及毕业后从事工程技术和科学研究等工作打下一定基础。随着电子工业的飞速发展和计算机技术的迅速普及，它已成为所有理工科本科生的必修课程和部分文科专业的选修课程。

二、电工电子技术教学存在的问题

（一）考核方式简单化，不利于学生综合素质的提高

电工电子技术课程是一门实践性较强的课程，通过本课程的学习，学生不仅要掌握电工电子的基础理论知识，更要掌握电工电子技术技能。我们现行的考核方式是：百分制，其中笔试成绩占70%，平时成绩占30%。显然，笔试成绩所占的比例过大，使得学生过分关注书本知识，死记硬背，不能体现学生的动手能力和综合素质。

（二）教学方法、手段落后，不利于调动学生学习的积极主动性

通过调查发现，学生的基础普遍较差，自主学习能力欠缺，学习兴趣不高，还有来自文科的学生，而电工电子技术课程对物理知识和数学知识需求较多，这就容易使学生产生厌学情绪。而现在的教学主要仍沿用传统教学方式——“粉笔+黑板”或者简单的演示，教师讲，学生听，学生的主体地位没有被发挥，教学内容的生动性得不到体现，学生便不能积极参与到学习过程中，严重影响教学效果。

（三）教材内容理论性强，不利于学生职业技能的培养

职业教育强调理论知识以“必需、够用”为原则，注重操作技能的培养，而现有教材内容仍包含有一些复杂的理论推导、应用较少的难记的公式、注重知识的系统性。同时，缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入，使学生视野得不到开阔，不利于学生职业技能的培养。

三、电工电子技术教学改革的有效措施

（一）优化调整教学内容

第一，结合电工电子技术课程目标，选用符合具有职业教育特色的教材。因为现行很多教材大多套用知名高校学历教育相关教材，知识陈旧，理论性强，未能突出职业能力的培养以及及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料，成为制约应用型人才培养的瓶颈；第二，在考虑学科内在的逻辑关系和培养职业能力宏观指导下，微观上精选、调整教学内容。电工电子技术课程知识面广、信息量巨大，而课时非常有限，必须根据职业能力培养的目标，有所侧重地选择、调整教学内容，使“培养应用技能人才”落到实处。例如：在讲授我校计算机科学与技术、电子信息工程专业的电工电子技术课程时，要充分考虑在现代仪器仪表上电工电子技术的应用。 转贴于

（二）教学方法的改革

采用案例教学法贯穿全课程的教学方法：精心选用典型的、有实用价值的、学生感兴趣的实例，以该案例的设计和改进中的问题为切入点，步步深入，将实践技能的培养贯穿于教学的始终。克服传统教学方法中理论与实践严重脱节造成弊端。学习本课程后，学生分析电路虽然头头是道，但若要设计制作一个电路系统往往不会查手册、不会选器件、不会连电路、不会调试系统。可见，案例教学法从真正意义上实现了以学生为主体，以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向，案例教学法若运用得法，将会最大程度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。但采用案例教学法一定要注意以下几点：第一，案例要有典型性和实用性，才能激发学生的学习热情和学习兴趣；第二，案例要有综合性和启发性，案例应将课程内容与案例有机结合、融会贯通；第三，案例应体现本学科的前沿知识、技能，这样才能提高学生的实践能力、应用能力和创新能力。

（三）教学手段的改革

有了好的教学理念、教材、教学方法，要取得好的教学效果，还要有好的教学手段，要善于根据课程不同内容、不同的知识点的特点选用不同的教学手段，才能推动教学内容和课程体系改革取得实质性进展。我校在教学过程中，不再采用传统的黑板加粉笔的教学方法，大量地使用多媒体课件、EDA仿真软件、网络教学等多种教学手段。比如：第一，在讲到三相异步电动机结构、工作原理及常用控制电器结构、动作原理时，若用传统的黑板加粉笔的方法，在课堂上把电动机的结构和常用控制电器的结构画出来是不可思议的，即使画得出来，也很难将此部分的内容讲清楚，课堂效率极低是可想而知的。但采用PowerPoint和flash做成的多媒体课件，节省了在堂上画电动机、常用控制电器的时间，还可以通过flash动画生动地表现电动机的内部结构、工作原理和常用控制电器的动作过程，非常的直观而富感性，有利于学生准确、全面、深刻地接受知识，大大地降低理论学习的难度；第二，在讲单管的共射极放大电路，工作点设置对放大电路的非线性失真的影响（工作点设置得太高，容易导致饱和失真；设置得太低，容易导致截至失真）；负反馈对放大电路性能的影响；放大电路的幅频特性和相频特性。虽然我们可以借助PowerPoint、flash、VB等制作的包含文字、图片、动画的课件进行讲解，降低学生对这些知识点理解方面的难度，但学生还是觉得缺少感性的认识。但通过利用Multisim对单管放大电路进行仿真后，学生好像置身于实验室，体验到：设置适当的工作点的重要性；负反馈的作用；放大电路的频率响应等，对所学知识豁然开朗。实现了理论教学由难化易，由繁化简。

四、总结

总而言之，电工电子技术课程是电类专业开设的一门实践性很强的专业基础课，教与学都存在一定的难度，通过对教学模式、教学方法等教学要素进行改革，最大限度地优化教与学过程，使课程的教学质量更上一级台阶，为后续课程的学习及继续深造打下坚实的基础。

参考文献：

[1]臧桂美.《电工电子技术》课程教学改革初探[J].中国校外教育，2011，(11).

篇8

论文摘要:文章结合职业教育特点，对提高电工技术实验教学进行了以下三个方面探索:优化电工技术实验教学内容，提高实验教学的针对性和实用性;改变实验教学方式，启发学生，充分激发其积极性;改进实验评价方法，以实践操作能力为本位。

职业技术学校的目标是培养应用型人才，为了提高职业技术学校电类学生的动手操作能力，以适应以后生产发展的需要，开设电工技术实验课尤为重要。电工技术实验是电工技术教学不可忽视的重要环节。通过实验让学生学会对一些常用仪器的使用，以提高学生的实践能力和科学实验能力，加深对理论的理解，为后续学习打好坚实的基础。从更长远的观点看，做好每次实验是对学生实际能力的一次有力锻炼，要求学生做好每次实验的目的在于培养学生严谨的工作作风，实事求是的科学态度。因此，在上好电工技术课的同时，应重视电工技术实验课的教学效果。笔者对电工技术实验教学从以下几个方面进行了探讨:

    1.结合职业教育目标，优化电工技术实验教学内容，提高实验教学的针对性和实用性

    现有的电工技术实验教学，除了要求能正确使用一些常用仪器仪表(如示波器，万用表)、电机和电器设备以及电子元器件外，从总体看，电子技术实验主要要求学生掌握好常用的几种电路结构特点及基本的实际常用应用电路。对一些内容陈旧、重复、实验方法简单的验证性实验应予以淘汰。如选择做直流电的实验:基尔霍夫定律，戴维南定理与叠加定理时，选择有代表性的基尔霍夫定律和有综合性的戴维宁定理，而去掉叠加定理实验方法简单的验证性实验，提高实验的针对性。尽量增设一些趣味性强、实用性强，紧密联系实际的电工实验。如日光灯电路及功率因数的提高，三相电路电压、电流的测量，三相异步电动机点动、长动、正、反转控制;升降台控制电路设计等。在做单相电路实验—日光灯电路及功率因数的提高时，先介绍日光灯电路由荧光、灯管、镇流器和启辉器三部分组成，能够让学生感性地认识日常生活中日光灯的结构;再观测日光灯电路的点燃过程中不断的增加输人电压，从几伏电压增加到日光灯点燃电压，并记录该点燃电压，这样能够很形象的让学生理解日光灯的工作原理，增强了实验的趣味性。在日光灯两端并联电容后，电路中各支路电流如何变化?是否会影响日光灯的工作状态?并联电容的目的是什么?使学生能够具体的解释提高功率因数的方法及其重要意义。同时，实验课还要注重对学生测量仪器的使用方法的培养，毕竟工作的时候学生要使用这些仪器去检修设备。

    2.提高实验教学效率的具体措施

    1)注重实验前的准备，让学生做实验之前有充足的相关知识的认识，达到有的放矢。从认知领域咆括实验目的、要求、原理、步骤、现象和结论等)、操作领域咆括器具的使用、观察和操作技能等)和情感领域(实验的愿望、兴趣、习惯和理想等)三方面确定实验课的教学目标，设计相关的教学活动。如在做三相电路电压、电流的测量—三相负载的星型和三角型联接法实验前，先准备该实验主要目的两方面:一是练习三相负载的星型联接和三角形联接;二是了解三相电路线电压与相电压，线电流与相电流之间的关系。同时，提出问题:为什么三相负载星型联接的每相电路只需要接人一个220v的灯泡呢?而三相负载三角型联接的每相电路却要接人两个220v的灯泡呢?通过提出具体实际问题，有的放矢，能够充分调动学生的思维和兴趣，大大提高实验教学效率。

    2)注重实验中每个学生都动手操作。引导学生运用观察、分析、综合、归纳、判断等方法去积极进行探索、思考，充分发挥学生的主观能动性。如在做rlc串联电路实验时，先做三个纯电阻元件的电路，然后逐一把一个纯电阻元件换成电感元件，把一个纯电阻元件换成电容元件，总共有三次变化。注重启发学生比较不同元件在同一个输出条件下电路不同的特点，更好地理解电阻、电感、电容元件在交流电路中，电压与电流的关系，把抽象理论具体化，这样既可以提高学生的兴趣，又使学生主动观察和探索，极大提高了实验教学的质量。

    3)不应只重实验结果即得出来的数据，更应看重学生实验过程中发现问题并解决问题的能力，增加实验心得就是一个很好的办法，把在实验操作过程中遇到的困难和问题，通过什么方式解决的，收获了些什么都记录下来。成功的实验不一定是得到了正确结果，更重要的是参与体验了探究过程，使其从过去实验的“旁观者”转变为积极的参与者。

篇9

论文关键词：电气工程技术；电气学科；发展史

一、电气工程技术的发展史

电气工程（Electrical Engineering）是现代科技领域核心学科之一，传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴，如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平，因此，电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。

1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展

大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识，天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察，然而，人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国，1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器，1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等，这是人类对电的早期实验，之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。

（1）库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出：两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比，与它们所带电荷量的乘积成正比，这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。

（2）“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流，一年后伏特发明了世界上第一个电池，自此人类对电的研究由静电扩大到了动电，开辟了电学研究的新领域。

（3）奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动，之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究，提出了右手定则，发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律，从而奠定了电动力学的基础。

（4）法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人，并归纳出产生感应电流的五种情况：一是变化着的电流；二是变化着的磁场；三是运动的稳定电流；四是运动的磁场；五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能，至今，发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。

（5）麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果，用数学方程式表示电磁场，建立了完整的电磁理论体系，揭示了光、电、磁本质上的统一，并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。

任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果，德国物理学家欧姆、高斯、赫兹，美国物理学家亨利，俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献，本文不在一一类举。

电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础，19世纪通信技术取得了突破性成果，先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。

2.电工技术的初期发展

人类社会发展历程中经历了三次工业革命，对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶，以瓦特发明的蒸汽机为标志，以机械化为特征，中心在英国；第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶，以工业生产电气化为主要标志，其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”，其中心在美国和德国；第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初，以社会生产、生活信息化为特点，又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。

（1）直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机；1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机；1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机；1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机，结构可靠，电流稳定，输出功率大，被各国广泛采用作为照明灯电源。

（2）远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡，他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂，装有6台直流发电机，通过电缆输送照明用电，不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站，形成了电力工业体系的雏形。

（3）交流发电机电荷电动机的诞生。1876～1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年，英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年，美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统，并创建了交流配电网。1883年，美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机，5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年，俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年，德国安装了世界上第一台三相交流发电机，并建成了第一条三相交流输电线路。自此，三相异步电动机得到了广泛应用，电能逐步取代了蒸汽成为动力源，电力工业得到了迅速发展。

3.电工理论的建立

（1）电路理论的建立。关于电路的早期研究有：1778年伏特提出了电容的概念，给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU；1826年欧姆发表了欧姆定律；1831年法拉第提出了电磁感应定律；1832年亨利提出了磁通量计算公式。

1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律：电流定律（任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零）；电压定律（任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零）。这两个定律发展了欧姆定律，奠定了电路系统分析的基础。

1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程，并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论，并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系，奠定了动态电路分析的基础。1855年，汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。

1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”，其实用、易懂，至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。

其间，赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。

（2）电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年，福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理，建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。

1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法，并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路，从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下，器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。

4.新技术革命对电气工程技术的推动

20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命，以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论，这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。

（1）计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来，经过几十年的发展，计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化，人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管，不仅体积巨大，而且耗电量惊人。1959年～1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管，大大提高了运算速度，减少了耗电量，减小了体积，运用在了军事和科研领域。1964年～1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管，不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本，计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路，实现了计算机网络化，计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展，形成了计算机管理生产系统，提高了生产效率和产品质量。

（2）电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展，人类社会生活也由此发生了巨大变革，人类从此进入信息时代。

1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星，突破了大气层对无线电波的屏蔽，实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用，现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。

电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理：一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现，特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步，科技是第一生产力，创新是社会发展的推动力。

二、电气学科的形成与发展

按我国高等教育学科划分，电气信息学科类属工学门类（门类编号08），其下设五个一级学科：电气工程（一级学科编号0808）、电子科学与技术（0809）、信息与通信工程（0810）、控制科学与工程（0811）和计算机科学与技术（0812）。这五个学科有着相同的学科基础，都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合，电能的突出优点在于：它既是易于传输的工业动力，又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科，在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。

我国电气工程一级学科下设五个二级学科：电机与电器（二级学科编号080801）、电力系统及其自动化（080802）、高电压与绝缘技术（080803）、电力电子与电力传动（080804）、电工理论与新技术（080805），电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。

19世纪末欧美大学先后设立了电气工程（Electrical Engineering）专业，100多年来，其名称虽然没变，但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主，现在电子技术和计算机已成为该专业的核心，美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去，单独成立了计算机科学系。

我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科，就是上海交大的前身，距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门，即我国最早的无线电专业，如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年，清华大学设置了电机系。建国后，我国建立了一大批以工科为主的多科性大学，其中大多设立了电机工程系。1977年以后，大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”，近几年来，部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同，但内涵有很大区别，我国大学一般都是强弱电分开，即电气类与电信类分设在不同的学院。

100多年以来，电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科，形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。

国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势：

（1）在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今，信息技术以指数速度进步，它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用，还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持，对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学（如耶鲁大学、麻省理工学院等）大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院，以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。

（2）与其他学科不断交叉融合，拓展了研究领域，大量的研究都是在跨学科领域开展的。

（3）与企业联系密切，科技成果转换能力强，引领产业技术更新。

三、电气技术的发展趋势

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业，电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。

1.可再生能源技术

1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%，预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%，21世纪，光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源，氢能有其他能源无与伦比的优势：

（1）清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢，对环境没有污染。

（2）储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。

（3）热值高。单位重量的发热量叫热值，氢的热值是汽油的3倍，煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源，但目前还处在实验室阶段，距工业应用还有一段距离。

2.输电信技术

超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。

（1）超导储能系统。将电能转换为电磁能，利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统，其使用将提高电网的安全性。

（2）超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性，快速限制电力系统故障短路电流，保障电网安全。

（3）超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗，提高能源效率。

灵活交流输电技术（FACTS）。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制，以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。

篇10

论文摘要：为了更好的调动学生学习的主动性、积极性、创造性，更好的培养学生适应社会的能力，尝试将建构主义学习理论应用到电工电子学的教学当中。从建构主义学习理论四大要素“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”人手，通过实例介绍建构主义学习理论在具体教学中的应用及效果。

大学教育不仅是为学生走向社会做一个知识的铺垫，更重要的是要培养学生的一种团体意识、探索意识、创新意识及实践意识。传统的灌输式的教育模式培养的学生习惯被动的接受和安排，往往适应不了竞争激烈、快速发展的社会。如何找到学校教育与社会实际工作的切人点是长期困扰笔者的一个问题。后来了解到建构主义理论的思想恰好符合当今社会对学校培养人才的要求L1]，于是渐渐尝试将该理论纳人到河北科技师范学院的电工电子学教学中去，取得了良好的教学效果。

1建构主义的一般阐述

1．1建构主义的由来

建构主义(constructivism)也译作结构主义，是由瑞士学者让·皮亚杰(J．Piaget)最早提出来的，是认知学习理论的一个重要分支，随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，近年来在西方逐渐流行。

1．2建构主义理论关于学习的含义

建构主义改变了传统的“反映论”，提出了崭新的“建构论”，在知识的绝对性与相对性、结构性与非结构性、概括性与具体性之间，它更偏向于后者。建构主义学习理论不是一种简单的学习策略，而是一种全新的学习哲学，它以更多地关注学生、更多地注重交流、更强调课堂的研究活动和小组互动为特征，挑战了传统基于“菜单式”和盲目追求效率的学校教育，并成为2l世纪教育改革的主流理论L2]。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。

1．3建构主义理论关于学习的方法

建构主义认为，在知识建构过程中，整体性知识比零散性知识更重要，它批评传统教学中“自下而上”的教学设计，认为这是导致学习过于简化、脱离现实的原因之一。建构主义提出了与之相反的“自上而下”的教学设计：首先，教师提出整体性学习任务，以与生活经验相关的真实问题呈现；其次，让学生尝试将整体任务分解成各级子任务；再次，学生单独或通过小组讨论，探索完成这些任务的知识技能，最终使问题得以解决。教师在此过程中以合作者、帮助者和辅导者的身份呈现问题，与学生一起探讨，提供理解和解决问题的知识及策略。教师要成为学生建构意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几个方面发挥指导作用(图1)：①激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机。②通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。③为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习(开展讨论与交流)，并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。

2河北科技师范学院电工电子学教学现状

电工电子学是非电类理工专业的一门重要专业基础课，河北科技师范学院机电系的机械制造及其自动化专业、农机专业，教育系的教育技术专业，都要开设这门课程，这门课程是电路、模拟电路、数字电路和电机电器4门课程的简化和浓缩，涉及面广，而且难度较大。随着近几年高校的扩招，河北科技师范学院学生的基础知识相对薄弱，而且有一部分是招收的对口升学的学生，高中阶段没有学过物理，这就给老师的教学和学生的学习带来了双重困难。一般存在以下几个问题：①由于课程体系和课程内容相对陈旧，大多数学生动手能力、创新意识和创新能力不强，综合素质不高，适应形势发展的能力较差。

②先进的计算机软件、硬件的开发和设计电路的EDA等还没有引入教学。③教学方法仍然是被动式的多，“满堂灌”的多，考试方法不能全面和综合的考核学生的能力。④对学生缺乏工程训练，实践设备和方法落后。

这些问题的存在导致教学效果的不显著。其最直接的体现就是学生的毕业设计。毕业设计是对大学4年所学知识的综合应用，几乎所有机电类的设计离不开电工学知识，而大多数学生存在概念模糊，无系统理论知识，不会选配元器件等问题。同时通过毕业生就业后的反馈信息来看，学生虽然在校学过电工学课程，但他们不会接日光灯电路、不会换保险丝、不会检查简单的或民用的供电线路、不会检查电动机故障、看不懂生产设备的电气控制原理图等，即理论与实践脱节。

3建构主义在电工电子教学中的具体应用

从建构主义学习理论四大要素“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”入手，通过一些实例介绍建构主义学习理论在具体教学中的应用(图1)。

3．1激发学生的学习兴趣帮助学生形成学习动机

兴趣是提高知识建构的催化剂。学生感兴趣的是他周围世界对电工电子技术的应用及毕业后他是否能用于工作中，因此要求教师结合其专业特点积极扑捉，从实际生活和学生本身的专业发展来逐步渗透，激发学生的学习兴趣和探索欲望。比如从机械类的数控技术、汽车发动机的电喷技术、电动汽车及智能建筑、环境保护设备的研发等新的应用领域，又比如身边的一些实例，如智力竞赛中的抢答器、楼道中的电灯延时开关、音响的功放器等。

3．2创设多样化情境。实现情境教学

首先，应选择真实性的任务，避免学习那些脱离现实、过于抽象简化的内容；其次，教师要设计学习情境使之与现实问题相类似，以提高学生解决现实问题能力为目标[2]。在电工电子教学中，根据每一部分内容的实际情况创设多样化情境有利于调动学生的多种感官去探索和解决问题。创设不同侧面、不同角度表征知识的多样化情境将为学生的探索提供多种路径，促进知识的迁移。

．2．1选择真实情境实例一：整流滤波稳压电路，以计算机上的指示灯或以VCD、DVD等指示灯所需电源为教学情境。实例二：三相异步电动机的构造，通过拆开的实物进行讲解，通过观察其外壳的铭牌完成对各个参数的理解。

3．2．2创设问题情境例如学生在做负反馈放大电路实验时测量完基本放大电路的电压增益后再连接负反馈网络来验证接入负反馈会使电压增益降低这一结论时，往往会由于反馈过深而出现振荡现象。针对这一问题要求学生利用课余时间查找资料，找出原因和解决的办法。然后可到实验室亲自调试。结果效果非常好，加深了学生对反馈和振荡的理解。

3．2．3创设直观情境及虚拟情境例如积极运用幻灯片、录像、多媒体等先进教学设施。而使用多媒体教学的最大感受就是运用FLASH动画制作的内容，它能将书本中较为抽象的理论转化成动画的形式表现出来。而这抽象的知识是在黑板上难以实现的。这种动画制作直观好看，提高了学生的兴奋度，效果很好。又例如在验证性实验基础上进行一些开发性实验。由于实验室设备的局限性，可以通过虚拟仿真进行。这一部分针对学有余力的同学。让他们自学一些虚拟仿真软件，比如Matlab、OrCADPspice、Protel等，一些学生的兴趣相当浓厚。

3．3营造协作学习的环境。培养合作精神

在学习过程中要加强教师一学生、学生一学生之间的合作、沟通与讨论，使学生获得对同一事物更丰富、更全面的理解。例如学完集成运算放大器后，将学生分成几组，到电子市场上了解常用的集成运算放大器的型号、价格及应用。再根据各小组的报告，由教师指导，通过小组间相互补充学习，资源共享，达到建构知识的最终目的。又比如在整个教学环节加强教师与学生之间的联系，学生经常发E-mail到教师的信箱，讨论学习、生活等各方面的困惑。同时向同学征询教学的意见及建议(书面形式)，并把有一定思想和独到见解的内容选出来，激发学生的表现欲望和参与欲望，同时也培养学生对问题的独立思考能力。

3．4引导学生建构相关的知识结构网络。提高学习质量

教学实践表明，对某一主题知识结构网络的建构，有助于学生自主发现知识内在的规律性，有助于对概念的多侧面的理解，有助于抓住新旧知识的连接点，找出新知识的生长点，激发学习兴趣。例如：在学习完半导体二极管和三极管后，可以提出问题：你所知道的放大电路有哪些?你认为放大电路应由什么构成?元器件你又根据什么选取?一个放大电路你要考虑哪些影响它的因素?要求学生用一周的时间查资料来完成并写成书面报告。本部分告一段落后让学生再写一些心得体会并自己设计一些简单放大电路。又比如：集成功率放大器的电路，有很多电容元件，所选取的电容值各不相同，为什么这样选取，它们具有的功能有何不同?将前后知识有机结合，完成对电容的理解与应用。

4建构主义对教师的要求