2.教案与教学大纲电机学

1、电机学课程教学大纲课程名称：电机学Electrical Machinery课程： 074100027适用专业：电气工程及自动化总学时数：75 学时学分数：5 学分理论教学时数：60实验教学时数：15一、课程的性质、目的与任务本课程为电气工程及其自动化专业的一门重要专业基础课。通过本课程的学习，可掌握主要类型电机的工作原理、基本结构、基本电磁关系、运行特性，为学习专业课做好准备，为今后从事电气工程有关的专业工作打下基础。本课程的任务主要是为培养学生的专业知识和解决实际问题的能力打下理论基础，掌握电机实验的操作技术。二、课程的基本要求1.理论教学(1).了解各种典型电机的基本结构，掌握各种常用电机

2、的工作原理、运行特性、实验方法和操作技能。(2).掌握电机的分析方法，能正确建立电动势平衡方程式和转矩方程式，明确电机中的能量传递关系，熟练地运用复数运算、等效电路、向量图、谐波分析等分析方法。具有分析未学过的电机或新电机的能力。(3).掌握各种电机的个性和特点，认识各种电机的共同点，能够对电机有一个比较系统和完整的认识，能触类旁通。灵活运用所学知识。(4).透彻理解各种电机内的各种电磁关系、各种参数的物理概念以及各物理量的时间关系和空间关系。(5).掌握同步电机的运行的基本物理概念，能做简单分析，理解参数的物理意义和数值范围。2.教学模式教师课堂授课，学生学习；补充习题研究，定时解答疑问；理

3、论指导实验，实验检验理论。3.考核方法本课程的考核采用平时成绩与成绩相结合方式进行。其中期末成绩占总成绩的 70%，平时成绩占总成绩的 30%。三、课程内容与要求绪论1、学习目的和要求通过本章学习，了解电机在国民经济中的作用和我国电机工业的发展概况，掌握本课程的性质、任务、分析步骤及学习方法。2、课程内容(1)电机在国民经济中的作用(2)我国电机工业的发展概况(3)本课程的性质、任务、分析步骤及学习方法3、考核知识点和考核要求（1）重点：电机在国民经济中的作用；（2）难点：本课程的性质、任务、分析步骤及学习方法；第一章 磁路1、学习目的和要求通过本章学习，了解常用的铁磁材料及其特性，掌握磁路的

4、计算。2、课程内容(1)磁路的基本定律(2)常用的铁磁材料及其特性(3)磁路的计算3、考核知识点和考核要求（1）重点：磁路的基本定律；常用的铁磁材料及其特性;（2）难点：磁路的分析方法；（3）综合应用：磁路的计算。第二章 变压器1、学习目的和要求通过本章学习，了解变压器的基本结构和参数，掌握变压器的分析与计算。2、课程内容(1)变压器的基本结构和额定值(2)变压器的空载运行(3)变压器的负载运行(4)变压器的基本方程式和等效电路(5)等效电路参数的测定(6)三相变压器(7)标幺值(8)变压器的运行性能(9)变压器的并联运行3、考核知识点和考核要求（1）重点：变压器的基本结构和额定值；变压器的基

5、本方程式和等效电路;（2）难点：变压器的运行原理；（3）综合应用：变压器的分析与计算方法。第三章 直流电机1、学习目的和要求通过本章学习，了解直流电机的工作原理和基本结构，掌握直流电机的特性与分析方法。2、课程内容(1)直流电机的工作原理和基本结构(2)直流电枢绕组(3)空载和负载时直流电机的磁场(4)直流电机的感应电动势和电磁转矩(5)直流电机的基本方程(6)直流发电机的运行特性(7)直流电的运行特性(8)直流电的起动、调速和制动3、考核知识点和考核要求（1）重点：直流电机的工作原理和基本结构；直流电枢绕组;（2）难点：直流电机的工作原理；（3）综合应用：直流电机的基本方程。第四章 交流电机

6、理论的共同问题1、学习目的和要求通过本章学习，了解交流绕组的原则和分类，掌握绕组的分析方法。2、课程内容(1)交流绕组的原则和分类(2)三相双层绕组(3)三相单层绕组(4)正弦磁场下交流绕组的电动势(5)感应电动势中的高次谐波(6)通有正弦电流时的单相绕组的磁动势(7)通有对称三相电流时三相绕组的磁动势3、考核知识点和考核要求（1）重点：交流绕组的原则和分类；（2）难点：绕组的分布规律；（3）综合应用：绕组的分析方法。第五章 感应电1、学习目的和要求通过本章学习，了解结构和运行状态，掌握感应电机的分析方法。2、课程内容(1)感应电机的结构和运行状态(2)三相感应电的磁动势和磁场(3)三相感应电

7、的电压方程和等效电路(4)感应电的功率方程和转矩方程(5)笼型转子的极数和相数(6)感应电参数的测定(7)感应电的转矩 - 转差率曲线(8)感应电的工作特性(9)感应电的起动、深槽和双笼电(10)感应电的调速3、考核知识点和考核要求（1）重点：感应电机的结构；感应电的方程;（2）难点：感应电的工作特性；（3）综合应用：感应电的分析方法。第六章 同步电机1、学习目的和要求通过本章学习，了解同步电机的基本结构和运行状态，掌握同步电机的分析方法。2、课程内容(1)同步电机的基本结构和运行状态(2)空载和负载时同步发电机的磁场(3)隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路(4)凸极同步发电机的电压方

8、程和相量图(5)同步发电机的功率方程和转矩方程(6)同步电机参数的测定(7)同步发电机的运行特性(8)同步发电机与电网的并联运行(9)同步电与同步补偿机(10) 同步发电机的不对称运行(11) 同步发电机的三相突然短路3、考核知识点和考核要求（1）重点：同步电机的基本结构和运行状态；同步发电机的功率方程和转矩方程；（2）难点：同步发电机的运行原理；（3）综合应用：同步发电机的分析方法。第七章 机电能量转换原理、第八章 永磁电和开关磁阻电第十章 电机的发热和冷却这三章为加深、加宽内容，学生根据自身情况，可进行取舍。第九章 控制电机主要内容：（1）直流测速发电机（2）直流伺服电重点：掌握这两种电机

9、的结构特点及运行原理，其余章节为了解内容。四、实验项目的设置及学时分配表序号实验项目名称实验内容提要学时每组人数实验属性1单相变压器实验单相变压器空载、短路及负载特性23验证性2三相变压器实验三相变压器空载、短路及负载特性23验证性3直流发电机实直流电机的工23验证性五、学时分配六、课程与其他课程的联系与分工学习本课程之前应先修大学物理、电路等基础理论知识。它的后续课程是电机设计、电机电器辅助设计及特种电机等。学习本课程应教学内容教学环节讲课实验习题课第一章磁路第二章变压器第三章直流电机第四章 交流绕组及其电动势和磁动势6第五章感应电第六章同步电机第九章 控制电机小 计158总 计75验作特性4直流电实验直流电机的人为机械特性、调速特性23验证性5感应电机实验感应电机的参数测定23验证性6感应电机实验感应电机的工作特性、机械特性23验证性7同步发电机实验同步发电机的并联运行33验证性合计具备一定的物理和数学基础，学生应掌握一定的电路分析能力及电磁感应定律的基础。习题课是由师生在一起共同解决教学过程中学生反映出来的一种灵活多样的教学方式。设立习题课有助于学生掌握本课程的基本内容,提高学生解题及计算技能