《电机学》课程介绍与教学大纲

PAGE1PAGE5《电机学》课程简介课程编号：06054004课程名称：电机学/ElectricMachinery学分:4.5学时：72（实验：8上机：0课外实践：0）适用专业：电气工程及其自动化建议修读学期：第4学期开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：高等数学、大学物理、电路理论、电磁场考核方式与成绩评定标准：课程考核采用百分制。课程考核成绩采用平时成绩+期终考试成绩相结合的方式，平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用考勤、作业、课堂提问、实验和报告相结合的方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，期终考试成绩占课程考核成绩的70%。教材与主要参考书目：教材：《电机学》，汤蕴璆编，机械工业出版社，2014.3，第五版参考书：《电机学》，李发海等编著，科学出版社，2013.6，第五版《电机学》，胡敏强等编著，中国电力出版社，2014.7，第三版《电机学习题解析》，胡虔生主编，中国电力出版社，2010.3，第二版内容概述：中文：本课程为电气工程及其自动化专业的技术基础课，同时也是电气类其他专业的平台课，学生在学习了“电磁场”，“高等数学”，“大学物理”和“电路理论”等课程以后，通过本课程的学习，从磁路入手，以介绍机电能量转换原理为基础，较深入地阐述了变压器、直流电机、感应电机和同步电机的原理。本课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法，主要目的是使学生在电机原理方面打下坚实的基础，获得电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能，为下一步学习“电机课程设计”，“电力系统分析”，“电机拖动与控制系统”等后续专业课做好准备。英文：ThecourseisafundamentaloneinthemajorofElectricalEngineeringanditsAutomation,andalsoabasiccourseforotherelectricalmajors.Afterstudents’learningsomepreliminarycourses,suchasElectromagneticField,AdvancedMathematics,CollegePhysicsandCircuitTheory,startingfromtheintroductionofmagneticcircuits,theywilllearntheelectro-mechanicalenergyconversionprinciplefirst,andthentheprinciplesoftransformer,DCmachines,inductionmachinesandsynchronousmachinesindepth.Thecourseemphasizesonphysicalessenceandanalysismethodsofelectricalmachines.Themainobjectiveistomakethestudentslaysolidfoundationforprinciplesofelectricmachinery,andtogainthebasicsofelectricmachineryandsteadystateanalysis,whichwillbepreparationforlearningnextmajorcourses,suchascoursedesignofelectricmachinery,powersystemanalysis,andelectricaldrivesandcontrolsystems,andsoforth.《电机学》教学大纲课程编号：06054004课程名称：电机学/ElectricMachinery学分:4.5学时：72（实验：8上机：0课外实践：0）适用专业：电气工程及其自动化建议修读学期：第4学期开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：高等数学、大学物理、电路理论、电磁场一、课程性质、目的与任务课程性质：本课程是电气工程与自动化专业的一门专业基础必修课程，是一门“强电”特点显著、理论性与工程实践性尤强的课程，在本专业课程体系和人才培养中起着承上启下的特殊作用。教学目的：本课程在介绍变压器、直流电机、感应电机、同步电机基本结构的基础上，着重系统阐述它们的电磁关系、工作原理、运行特性及实验方法。通过本课程的学习，使学生对电机的基本理论、分析方法和工程应用有比较完整的理解和掌握，同时学会分析工程问题的一些基本方法。本程课的任务是为后续专业课程的学习以及从事电气工程学科的工作打下坚实的理论基础。本课程对应毕业要求：1.3、2.2、4.1、4.2。二、教学内容、基本要求及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第0章绪论（讲课2学时）C2磁路（4学时）1.1磁路的基本定律；A☆21.2常用的铁磁材料及其特性；1.3直流和交流磁路的特点。B2第二章变压器（12学时）2.1变压器的基本结构与原理；B☆22.2变压器的空载运行及变压器的负载运行；A☆22.3变压器的基本方程、等效电路和相量图；A☆22.4变压器等效电路参数的测定；A☆22.5标幺值及其计算方法；B☆22.6变压器的运行特性；三相变压器。B△2实验一单相变压器实验（2学时）2第三章直流电机的稳态分析（10学时）3.1直流电机的工作原理和基本结构A☆23.2直流电枢绕组B△23.3 空载与负载时直流电机磁场电枢的感应电动势和电磁转矩B☆23.4直流电机的基本方程直流发电机的运行特性A☆23.5直流电动机的运行特性启动、调速与制动换向A☆△2实验二直流电机实验（2学时）2第四章交流绕组及其电动势和磁动势（10学时）4.1交流绕组的构成原则和分类三相双层绕组B☆△24.2三相单层绕组正弦磁场下交流绕组的感应电势B☆△24.3感应电动势中的高次谐波C☆△24.4通有正弦电流时单相绕组的磁动势A☆△24.5通有对称三相电流时三相绕组的磁动势A☆△2第五章感应电机的稳态分析（14学时）5.1感应电机的结构并理解其运行状态；A☆25.2三相感应电动机的磁动势和磁场；B☆△25.3三相感应电动机的电压方程和等效；A☆25.4感应电机的功率方程和转矩方程；A☆25.5感应电机参数的测定；B☆25.6感应电动机的转矩—转差率曲线；感应电动机的工作特性；A☆25.7感应电动机的启动，深槽和双笼电动机感应电动机的调速。A☆2实验三三相异步电动机的参数测定（2学时）2第六章同步电机的稳态分析（12学时）6.1同步电机的基本结构和运行状态A☆26.2空载和负载时同步发电机的磁场隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路B☆△26.3凸极同步发电机的电压方程和相量图同步发电机的功率方程和转矩方程A☆26.4同步电抗的测定同步发电机的运行特性A☆26.5同步发电机与电网的并联运行B☆26.6同步电动机与同步补偿机A☆2实验四三相同步电机实验（2学时）2（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配建议安排4个实验，项目及学时分配如下：实验一单相变压器实验(通过空载和短路实验测定变压器的变比和等效电路参数，通过负载实验测取变压器的外特性和效率特性)，2学时，验证性，必做。实验二直流电机实验(包括他励直流发电机和他励直流电动机两部分，测定他励直流发电机的外特性和调整特性，测取直流他励电动机的工作特性、机械特性和调速方法)，2学时，验证性，必做。实验三三相异步电动机的参数测定(通过空载和堵转实验掌握三相鼠笼异步电动机的等效电路参数及损耗测定方法)，2学时，验证性，必做。实验四三相同步电机实验(通过空载和短路实验掌握三相同步发电机的同步电抗测定方法)/