电机学课程教学大纲

电机学课程教学大纲（ElectricalMachinery(Q)）一、课程概况课程代码学 分：4学 时：64（其中：讲授学时56，实验学时先修课程：高等数学、大学物理、电路分析。适用专业：电气工程及其自动化教 材：《电机学》（第四版），辜承林，陈乔夫，熊永前，华中科大学出版社2018.9课程性质与任务：本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课程，在整个专业人才培养体系中起着承前启后的重要作用。课程主要内容包括磁场、磁路、二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑序号课程目标支撑毕业要求观测点毕业要求1：通过学习，培养学生将观测点1.4：能够将相关知识和数学模型方法用于微特电机、电力装备领域复杂工程问题解决方案的比较与综合。1知识用于解决微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题。基础知识应用于电机运行过程的分析，将数学微积分与场分析方法运用于静态变量的分析；使1用工程制图中读图及机械设计的知识，分析电机结构；运用电路的分析知识于电机电路与磁路的分析，得到电机的数学模型（电压平衡方程、转矩平衡方程）；学会分析电机在运转过程中的能量平衡理解。2：用电路知识解决电机运行过程观测点2.2：能够运用专业基础理论，对微特22电机与电力装备相关领域复杂工程问题的研究分析微特电机与电力装备据，构建电机与拖动系统的动力关键环节进行识别和相关领域的复杂工程问题，以获学模型，运用仿真工具进行计判断。得有效结论。算，得到系统的特性。33：性进行分析。4.1：能够利用控制理论、信号系统、对微特电机与电力装备相关领域的复杂工程问题中的电气特性4原理并采用科学方法对微特电机与电力装备相关领域的复杂进行分析并制定研究息综合得到合理有效的结论。方案。三、教学内容及要求序号教学内容思政元素预期学习成果教学学时教学方式支撑课程目标1基本知识：电机的历史、现状和发展。重点和难点：电机在电气专业中的位置及未来发展趋势。理解技术与人类文明的有机养学生学习掌握技术的兴趣和意愿。了解电机技术的发展历程及发展趋势2讲授/讨论/实例教学等122磁路：（1）磁路中所涉及到的基本量及基本的定理化特性。磁导率、磁化曲线、重点和难点：磁路定律、磁化曲线。掌握磁路中所涉及到的基本量及基本的定理。磁性材料特性。掌握磁导率、算。4讲授/讨论/等123直流电机：（1）直流电机的结构及工作原理；（2）直流电机的基本方程及运行特性。重点和难点：（1）直流电掌握直流电机流电机的绕组、换向。掌握直流电动10讲授//实验/讨论/等123机的基本方程及直速度特性。（2）能量流、感应电动势和电磁转矩计算。流电机的基本特性。（3）掌握直流电力传动。4变压器：（1）变压器工作原理及运行特性。2运行方式及运行特性。重点和难点：等值电路，熟悉变压器工作原理及运行特性。掌握三相变压器的连接组和并联8讲授/讨论/等123三相变压器的连接组和并运行。联运行。5交流电机绕组的基本理论：（1）交流绕组的基本结构。（2）定子绕组的磁动势和电动势的计算。重点和难点：定子绕组的磁动势和电动势计算、磁动势、旋转磁场。熟悉三相异步电动机的工作原理及基本结构。掌握定子绕组的磁动势和电动势的计算。尝试设计三相电机。10讲授/实验/讨论/等1236异步电机：（1）异步电动机的基本结构及工作原理。计算。性。重点和难点：等效电路，学生崇尚真知和真理。熟悉三相异步电动机的等效电路。掌握功率与转步电动机的工作特性。12讲授/实验/讨论/等123量图。7同步电机：（1）同步电机的结构及运行原理。矩分析。及并网。重点和难点：等效电路，熟悉同步电动机的等效电路。掌握功率与转步电动机的工作特性。10讲授/讨论/等123网运行。四、课内实验（实践）序号实验项目名称实验内容及要求学时类型支撑课程目标1他励电动机实验2验证性目标3仪表，读数与记录，撰写实验报告。2单相变压器变压器空载与短路实验测取变压器的等效。2验证性目标33三相鼠笼异步电动机的工作特性析实验数据4综合性目标3五、课程实施（一）教学方法与教学手段同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。课程讲授与启发式教学、案例教学、课堂讨论、毕博网络教学等多种教学方式结合，实行互动研究型教学，重点培养学生的理论素养和电机应用能力。课后按时完成布置的作业，积极进行教学互动交流。（二）课程实施与保障主要教学环节质量要求1备课法。2讲授（能够采用现代信息技术辅助教学。PAGEPAGE2893作业布置与批改学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。书写规范、清晰。解题方法和步骤正确。教师批改和讲评作业要求如下：学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成部分。4课外答疑5成绩考核本课程考核的方式为闭卷笔试。考试监考由学院统一安排。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：1/3以上者。1/3以上者。实验考核不及格。六、课程考核（一实践末考试采用闭卷考试方式。（二课程总评成绩=平时成绩×10%作业×30%课内实验×10%+成绩×50%。具体内容和比例如表所示。考核环节成绩比例考核内容与评价细则支撑目标目标1目标2目标3平时表现10%课堂不定期点名，考核能否按时到勤，对于旷课、5%5%作 业30%每章节对应有思考题和习题，考核学生对每节课知10%10%组织讨论，考核学生对电机原理的综合掌握程度10%课内实验10%410%实验的成绩。题型考核内容及相应试题主要考核磁路的基本概念和定选择题律、直流电机的工作原理、变压器的基本原理、异步电机的基本10%原理主要考核磁路的基本概念和定律、直流电机的工作原理、变压填空题器的基本原理、异步电机的基本原理、直流电机机械特性、异步5%5%电机机械特性、同步电机工作特性期末试卷50%主要考核磁路的基本概念和定律、直流电机的工作原理、变压简答题器的基本原理、异步电机的基本原理、直流电机机械特性、异步5%5%电机机械特性、同步电机工作特性主要考核磁路的计算、电机电磁转矩的计算、定子绕组的磁动势计算题和电动势计算、异步电机功率与转矩的分析和计算、异步电机等10%10%效电路分析、电机机械特性分析等合 计100%45%45%10%备注：1.课程目标达成度计算方法如下：各课程目标达成度=支撑该课程目标相关考核环节平均得分之和支撑该课程目标相关考核环节总分之和2.作业包括课后习题、单元测试、调研报告、课程论文、案例分析、小作品、小设计、网络课堂学习等等。七、有关说明（一）持续改进教学方式能有效实现课程目标，使得考核结果能够证明课程目标达成。（二）参考书目及学习资料汤蕴璆，《电机学》，机械工业出版社，2014胡幸鸣，《电机及拖动基础》，机械工业出版社，2014李发海，王岩，《电机与拖动基础》，清华大学出版社，2012戈宝军，《电机学(第3版)》，中国电力出版社，2016附录：电机原理与拖动各类考核评分标准平时表现评分标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<60掌握运学习态度好，具有较高的学习热情；课前认真预习，课中与教师良好互动。学习态度较好，具有一定的学习热情；课前有预习，课中与教师有一定互动。知识对电机电学习态度学习态度路与磁路进行好，具有很高一般，课差，学习分析，熟悉电机的学习热情；前未预热情较的运行模型的习，课中差；在课建立（电压平衡习，上课认真与教师基堂中主观方程、转矩平衡听讲，与教师本无互能动性方程）；理解电积极互动。动。差。机在运转过程中的能量平衡。掌握应用电路知识解好，具有很高的学习热情；习，上课认真听讲，与教师积极互动。学习态度与教师基动。决电机运行过程实时参数计学习态度好，学习态度较算的方法；掌握具有较高的好，具有一定学习态度运用电路及数学习热情；课的学习热情；差，学习据，构建电机与前认真预习，课前有预习，热情较拖动系统的动课中与教师课中与教师差。力学模型，运用良好互动。有一定互动。仿真工具进行计算，得到系统的特性。作业评分标准课程目标评分标准90-10080-8970-7960-69<601：掌握运用数学、电路等按时提交作练掌握电机无误。按时提交作业，作业书按时提交作业，作业书不按时提交作业，作业不按时提交知识对电机电路写清楚；掌写清楚；基书写欠清书写潦草、与磁路进行分握电机的概本掌握电机不完整或抄析，熟悉电机的念、分析原的概念、分基本掌握电袭现象；未运行模型的建立理，解题过析原理，解机的概念、掌握电机的（电压平衡方程基本正题过程基本分析原理，概念、分析程、转矩平衡方确、存在少正确、存在解题过程基原理，解题程）；理解电机量错误。一定错误。本、存在较过程错误且在运转过程中的能量平衡。多错误。不完整。按时提交作业，作业书写清楚；能运用电机基本原理、方法对电机及拖动系统关键问题进行分析，解题过程基本正确、存在少量错误。按时提交作业，作业书写清楚；能运用电机基本原理、方法对电机及拖动系统关键问题进行分析，解题过程基本正确、存在一定错误。不按时提交不按时提交书写潦草、不完整或抄掌握运用电理、方法对电机及拖动系统关键问程错误且不完整。2：掌握应用电路知识解决按时提交作作业，作业电机运行过程实工整清楚；熟时参数计算的方练运用电机能运用电机法；掌握运用电基本原理、方基本原理、路及数据，构建法对电机及方法对电机电机与拖动系统拖动系统关及拖动系统的动力学模型，键问题进行关键问题进运用仿真工具进分析，解题过行分析，解行计算，得到系程正确、结果题过程基统的特性。无误。本、存在较多错误。实验评分标准课程目标评价过程评分标准90-10080-8970-7960-69<60实验前完成预习。能明确本次实验求、所用软件、实验内容步骤以及项，实验方确。实验前完成预习。较为明确本次实验目的和要求、所用软件、实验内容步骤以及项，实验方案设计大体正确。实验前完成预习。基本明确本次实验目的和要求、所用软件、实验内容步骤以及项，实验方案设计基本正确。实验前没有实验前完成进行预习。3：培养设计确本次实验未能明确本次实验目的电机的控目的和要求、和要求、所制方案的能力，并预习验内容步骤用软件、实验内容步骤对相关电以及注意的以及注意的气特性进事项，实验行分析。案设计存在方案设计存一定问题。在较大问题。操作独立完成实验。实验步确，不需要教师提示；实验时观察数据的方法非常合理，数据记录非常正确。在教师指导验。实验步骤很正确，需要教师偶尔提示；实验时观察数据的方法很合理，数据确。在教师帮助验。实验步确，需要教示；实验时观察数据的方法基本合理，数据记确。在教师多次指导下完成