《电机学》课程教学大纲【模板】
《电机学》教学大纲
《电机学》教学大纲1 课程的基本描述课程名称:电机学Electric Machinery课程编号:0301D06W课程性质:学科基础课适用专业:电气工程及其自动化前导课程:高等数学、大学物理、电路、电磁场后续课程:电机控制技术、电机设计、电机测试技术、控制电机、特种电机、永磁电机设计等学科基础课2 教学定位2.1 能力培养目标通过本课程的学习主要培养学生(1)获得专业基础理论知识的学习能力和理解能力;(2)建立对工程问题进行理论分析的逻辑思维能力和建模解析能力;(3)进行工程试验的设计实施能力;(4)分析和解决工程问题的实践能力。
2.2 课程的主要特点电机是一种机电能量转换装置,它亦是电力系统,自动控制系统中的一个元件。
电机学课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课,本课程的教学内容既面向电机制造业,又强调电机的运行与应用,是电气类专业的学生必须掌握的专业知识,是学生下一步学习专业课的基础,也为今后从事专业工作打下坚实的基础。
2.3 教学定位本课程的先修课是“高等数学”,“大学物理”,“电路”,“电磁场”等,这些课程的学习,为本课程奠定数学基础和必需的电学知识。
本课程主要阐述电机的基本原理、分析方法和简单的工程问题。
通过本课程的学习,获得电机原理,电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能,为学生进行电机设计,电机控制,电机运行分析打下良好的专业理论基础。
3 知识点与学时分配3.1基础理论电机及电机学课程概述(学时:1学时)电机的历史、现状和发展(了解,核心)。
电机学课程的性质、学习方法(了解,核心)。
磁场中基本物理量、磁路的概念、磁路的基本定律(学时:1学时)磁场分析基本量,磁路的基本定律(理解,核心)。
磁性材料及其特性、简单磁路计算(学时:1学时)常用铁磁材料及其磁化特性(理解,核心)。
简单串联、并联磁路计算(理解,核心)。
交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律(学时:1学时)交流磁路中激磁电流和磁通的波形对应关系(理解,核心)。
《电机学》教学大纲
《电机学》教学⼤纲《电机学》教学⼤纲英⽂名称:Electric machine学分:6.5学分学时:104学时(56+48)适⽤专业:电⽓⼯程及其⾃动化专业先修课程:⾼等数学,电路教学⽬的:本课程是电⽓⼯程及其⾃动化专业的技术基础课,是本专业学⽣学习专业课、从事本专业的⽣产实践和科研⼯作必不可少的理论基础。
通过本课程的学习,使学⽣了解变压器、异步电机、同步电机和直流电机的结构原理、参数确定和⼯作特性,能正确地分析、研究电机的各种运⾏状态,并能正确地选择和使⽤它们。
教学要求:本课程主要研究变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本理论。
教学侧重于电机的研究、分析和使⽤的⽅法,要求学⽣掌握电机的基本⽅程、相量图、等效电路,电机参数的测定和计算⽅法,电机特性的求取和分析,交流电机旋转磁场的形成和旋转磁动势的计算,使学⽣能顺利地学习后续的技术基础课和专业课。
教学内容:第⼀章绪论1. 概述电机学课程的性质和主要内容2. 电机学课程的学习⽅法在学习本课程时应注意的事项和学习本课程的⽅法基本要求:了解本课程的主要内容和性质,学习本课程的基本⽅法。
重点:了解学习本课程的基本⽅法。
难点:重视本课程的学习。
第⼆章变压器的基本作⽤原理与理论分析1. 电⼒变压器的基本结构和额定值电⼒变压器的基本结构和额定值2. 变压器的空载运⾏变压器空载运⾏时的电磁物理现象,电磁量的正⽅向,感应电动势、电压变⽐,励磁电流,励磁特性的电路模型,漏磁通与漏电抗,电路⽅程、等效电路和相量图3. 变压器负载运⾏变压器负载时的电磁物理现象,基本⽅程式,绕组归算,归算后的基本⽅程式、等效电路和相量图,近似等效电路和简化等效电路4. 标⼳值标⼳值的定义,基值,标⼳值的优点5. 等效电路参数的测定空载试验,短路试验6. 变压器的运⾏特性次级端电压的变化,变压器的效率基本要求:掌握变压器的基本原理,⽤变压器的基本⽅程式、等效电路和相量图分析变压器的基本特性。
电机学课程教学大纲
电机学课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:201404118课程中文名称:电机学课程英文名称:Electrical Machinery课程性质:专业核心课程开课专业:电气工程及其自动化开课学期:4总学时:72(其中理论64学时,实验8学时)总学分:4.5二、课程目标目标1:掌握磁路的基本定律、常用铁磁材料的特性及交、直流磁路的特点,能够对变压器和三种旋转电机(直流电机、异步电机和同步电机)的磁路问题进行分析;掌握变压器和三种旋转电机的基本工作原理、基本结构、参数,以及典型电机的磁场、电路、力矩与功率等基本理论,能够对变压器和三种旋转电机及相关领域的复杂工程问题进行正确的定义与分析。
(对应指标点1-4)目标2:掌握典型电机的基本方程、等效电路图、相量图等工程分析与计算方法;掌握及变压器及发电机的并联方法等工程原理和方法,并能够将其运用到变压器和三种旋转电机的运行分析与计算,并获得有效结论。
(对应指标点2-3)目标3:掌握典型电机的参数测试与特性实验技能和实验分析能力,能够运用其解决电机技术相关的复杂工程问题。
(对应指标点4-1)通过本门课程的学习,使学生掌握电机的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能;培养学生具备应用电机分析与应用的能力。
使学生掌握典型电机的工作原理和主要结构;掌握电机的基本分析理论,包括磁场、电路、功率、转矩和运行性能的分析;培养学生具备必要的分析、计算和实践技能,为后续深入学习电力系统和电力拖动系统相关知识打下理论基础。
三、教学基本要求1、通过学习电机学的基础知识和专业知识,能够对变压器和三种旋转电机及相关领域的复杂工程问题进行正确定义与分析。
掌握磁路的基本定律、常用铁磁材料的特性及交、直流磁路的特点;掌握变压器和三种旋转电机的基本结构;掌握变压器和三种旋转电机的额定值、主要性能指标和主要参数的范围等;掌握变压器中的主磁场和漏磁场、三种旋转电机中气隙磁场的性质和时空关系;掌握变压器和三种旋转电机正常稳态运行时的运行原理、以及对磁场、电路、力矩与功率等形成基本认识,并应用所学基础知识和专业知识进行变压器和三种旋转电机的复杂工程问题进行正确定义与分析。
《电机学》课程教学大纲
《电机学》课程教学大纲Electric Machinery适用专业:电气工程及其自动化执笔者:武惠芳刘慧娟编写日期:2002年3月14日一、课程的性质和目的课程性质:《电机学》是电气工程及其自动化专业的专业基础课。
主要任务:使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题,为后续专业课的学习打好必要的基础。
电机实验是本课程的重要教学环节,使学生掌握电机基本实验的原理和方法,初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力。
二、课程教学内容《电机学》(I)必修课课程编号:学时:64 学分:4讲课学时:56 实验学时:8绪论(讲课2学时)绪论是学习一门课程的重要环节。
通过绪论的学习,首先要了解课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用,明确《电机学》课程在电气工程及其自动化专业中的地位,从而明确学习目的;其次要了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法,克服畏难思想,转变学习方法;最后要对电机常用的电磁定律进行复习,并要求学生熟练掌握。
重点:本课程的性质、任务、特点和一般分析方法难点:常用的电磁定律在电机中的应用第一篇变压器(讲课18学时,实验4学时)第一章变压器的基本知识及结构(讲课2学时)本课程的特点之一是所研究的对象是一个实物,因此电机的理论分析的第一步除了分析电机的基本知识之外,同时要分析电机的结构。
通过本章学习,首先要掌握变压器的基本变压原理和熟悉变压器主要结构部件的名称、作用及材料;其次要熟悉变压器的铭牌并掌握额定值的含义和它们之间的关系。
重点:变压器的基本变压原理难点:三相变压器额定值的含义和关系关键:搞清楚三相变压器两种连接方式相、线电压和相、线电流的关系第二章变压器的基本原理(讲课10学时,实验2学时)本章是电机理论分析的第二步。
它通过对变压器运行时的电磁物理过程分析,找出各物理量的之间的关系,然后抽象为数学模型(方程式)、物理模型(等效电路)和相量模型(相量图)——方程式、等效电路和相量图是对同一物理过程的不同的表达形式,最后用这些模型去研究变压器的运行性能。
《电机学》大纲
《电机学》教学大纲课程名称:电机学(Electrical Machinery Theory)课程代号:02326020学时数:72(实验8学时) 学分数:4适用专业:电气工程及自动化执笔人:一、本课程的地位、任务、作用《电机学》为自动化和电气工程及自动化专业的一门专业基础课。
本课程是继数学、物理、电路等有关理论基础课之后必修的课程,系统地阐述主要类型电机:直流电机、变压器、交流感应电机、同步电机的工作原理、电磁过程、基本方程式、等效电路等内容。
通过本门课程的教学,使学生掌握直流电机、交流电机、变压器等机电设备的基本结构、工作原理、分析计算和实验方法。
为后续专业课准备必要的基础知识,同时为学生生产实习提供必要知识,进一步培养学生分析问题与解决问题的能力,也为今后从事专业工作打下坚实的基础。
二、本课程的相关课程先修课程有:《高等数学》、《大学物理》、《电路分析》等。
三、本课程的基本内容及要求第一章绪论(2学时)1、了解本课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用,明确《电机学》课程在电气工程及其自动化等专业中的地位,从而明确学习目的;了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法,了解电机的分类、主要作用。
2、熟练掌握电机理论中常用的基本电磁定律;铁磁材料的特性。
重点:电机常用的电磁定律;磁路和电路的类比;本课程的性质、一般分析方法。
难点:常用的电磁定律在电机中的应用。
第二章变压器(12学时)1、了解变压器的用途与分类、电力变压器的主要结构部件、变压器的发热与温升,掌握变压器的额定数据。
(2学时)2、变压器的运行分析(6学时)单相变压器的空载运行:理解变压器各电磁量正方向,原副边电势关系,变比,漏抗和励磁阻抗,空载等值电路和向量图。
单相变压器的负载运行:掌握原副边电流关系,基本方程式、折合算法,等值电路,向量图,功率传递,标么值,变压器参数的参数测定,变压器参数的运行性能。
3、三相变压器(4学时)理解三相变压器的磁路系统。
《电机学》教学大纲
《电机学》教学大纲一、课程编号本院电机学二、学时理论教学117学时,实践教学36学时三、前期课程高等数学、物理学、工程数学、电路、电磁场。
四、后续课程电力系统分析、发电厂电气工程、继电保护、高电压工程等专业课。
五、本门课的地位《电机学》是电气工程及其自动化等专业的一门主要技术基础课。
六、学习本课程的意义及达到的目的本课程以变压器、同步电机、异步电机和直流电机为研究对象。
本课程的特点是理论性强、概念多、与工程实际联系密切。
通过本课程的学习,使学生获得电机的基本理论知识、基本分析方法和基本实验技能,为进一步学习专业课程从事专业工作打下坚实的基础。
学习本课程后,应达到下列基本要求:1. 了解电机的基本结构,掌握其工作原理和运行特性,对电机有较系统和完整的认识。
对电机额定值具有明确的工程概念。
2. 掌握分析电机的基本方法,能正确建立电动势、磁动势、功率和转矩平衡方程式,能熟练运用复数运算、等效电路、相量图,掌握谐波分析、对称分量法等。
3. 正确理解电机中各个磁场的性质及它们之间的时间和空间关系。
深入理解电机参数的物理意义并了解其数量概念。
4. 学会操作和使用常用电机,掌握电机的基本实验方法,并能对测试结果进行分析。
七、教学要点1. 绪论(1)本课程的性质和任务。
(2)磁场磁路及其基本定律。
(3)铁磁材料的特性。
2. 变压器变压器是电力系统中的主要设备,熟练掌握变压器的基本原理、运行特性和分析方法。
(1)变压器的基本结构、额定值,变压器的功用。
(2)变压器运行原理以单相双绕组变压器为例·主磁通、漏磁通以及磁动势平衡的物理概念。
·变压器空载运行及其电磁关系。
·变压器的负载运行及其基本方程式。
·变压器的归算方法。
·变压器的等效电路、注意基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。
·变压器运行性能的分析方法和计算。
·变压器参数的物理意义和测量方法。
《电机学》教学大纲
电机学课程教学大纲课程名称:电机学(Electric Machines)课程编号:CX201120A学分:6总学时:96(84+12)适用专业:电气工程及其自动化先修课程:高等数学、大学物理、电路一、课程的性质、目的与任务电机学是电力工程及其自动化等专业的一门重要技术基础课程。
通过本课程的学习,学生应掌握电机的基本理论、基本分析方法和基本实验技能。
为学习后续课程和从事专业工作打下坚实的基础。
本课程具有概念多、理论性强、与工程实际联系紧密的特点,因此学习本课程对培养学生具有科学的学习能力,以及使学生树立理论联系实际的工程观点等方面督有着重要的作用。
二、教学基本要求(一)绪论与磁路1. 了解磁路的概念、定律、简单计算。
2. 了解铁磁材料的特性(二)直流电机1.了解直流电机的工作原理、结构、用途、额定值。
2.了解直流电机的电枢绕组的构成、电枢反应。
3.掌握电枢感应电动势和电磁转矩的计算。
4.掌握直流电动机的基本理论、基本分析方法、机械特性及相应的计算。
了解直流电动机的工作特性。
5.理解直流电动机启动的特点和方法、调速原理和方法。
了解直流电动机的制动概念。
6.了解自励直流发电机的自励条件和过程。
了解直流发电机的基本理论和基本分析法。
了解直流发电机的励磁方式对其性能的影响。
7.知道换向的一些基本问题。
(三)变压器1.了解变压器的基本结构、用途、额定值。
2.掌握变压器空载、负载运行时的基本理论、基本分析方法、运行特性和相应计算。
3.理解三相变压器的磁路系统。
掌握单相、三相变压器的绕组联结法及联结组。
熟悉三次谐波激磁电流与三次谐波磁通的存在条件及对运行的影响。
4.理解并联运行条件。
掌握并联运行时负载分配的理论和相应计算。
5.掌握对称分量法、各序阻抗与各序等效电路、典型的不对称情况的计算。
6.知道瞬变过程的一般分析方法和过电流对变压器的影响。
7.了解三绕组变压器、自耦变压器、电流互感器、电压互感器的结构特点及其用途。
《电机学教学大纲》
《电机学》教学大纲(学分4 学时64)一、课程说明本课程是电气工程及其自动化专业一门重要的专业基础课,本课程是“电路分析”等基础课的后续课程,同时又为后续专业课的学习准备必要的基础知识。
本课程的理论性与实践性都很强,通过本课程学习,使学生掌握各种电机的基本结构、工作原理、分析方法及其主要特性;掌握电力拖动系统中电动机的起动、调速和制动方法及有关计算方法;合理地选择和使用电动机,为从事专业技术工作打下坚实的基础。
二、课程与培养方案中“毕业能力”的对应关系1. 能力4:具有运用与本专业相关的(包括电机学、电器学、电力系统分析、高电压技术、电力电子技术等)专门知识理论与实践知识解决问题的能力,了解本学科前沿和发展趋势;2. 能力7:具有综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决电气工程实际问题的基本能力;3. 能力11:具有不断学习和适应电气工程发展的能力,对终身学习具有正确认识。
三、课程目标1. 学习电机学基础知识和基本理论知识,掌握常用电机的结构、工作原理分析方法和主要特性等基本知识;2. 学习电力拖动系统中电动机的起动、调速和制动方法及有关计算方法,具有合理地选择和使用电动机的能力;3. 了解电机发展历史,培养学生追求创新的态度和意识;4. 培养学生的工程实践学习能力,使学生掌握电机的实验方法,获得实验技能的基本训练;5. 了解电机领域的前沿和发展动向。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其它教学环节本课程配有相应的实验课(单独设课)。
六、授课说明1. 开课学期:秋季。
2. 授课单位:电气工程学院。
3. 适用专业:电气工程及其自动化。
4. 先修课程:《电路理论》、《电磁场原理》、《大学物理》等。
七、教材和参考书1. 使用教材:孙建忠刘凤春主编. 电机与拖动(第2版). 机械工业出版社,20132. 主要参考书(1)刘凤春,孙建忠,牟宪民编著.电机与拖动MATLAB与仿真学习指导. 机械工业出版社,2009(2)Theodore Wildi. Electrical Machines, Drives, and Power System.(英文影印版). 科学出版社,2002《电机学实验》教学大纲(学分1.0 学时24)一、课程说明本课程是配合《电机学》课程而开设的,通过实验教学,加深电气工程学生对电机学基础知识和基本理论的进一步理解和巩固,是电气工程的专业课。
电机学实践教学大纲(3篇)
第1篇一、教学目的1. 使学生掌握电机的基本结构、工作原理和性能特点。
2. 培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的动手实践能力和创新意识。
4. 增强学生对电机工程领域的认识和兴趣。
二、教学内容1. 电机基础知识- 电机的基本概念、分类和用途- 电机的基本结构和工作原理- 电机的主要性能指标2. 电机实验- 电机空载实验- 电机负载实验- 电机效率实验- 电机功率因数实验- 电机启动性能实验3. 电机维修与故障排除- 电机维修的基本知识- 电机常见故障的分析与排除- 电机维修工具和设备的使用4. 电机应用- 电机在各类设备中的应用实例- 电机驱动系统的设计- 电机节能技术三、实践教学安排1. 实践教学总学时:32学时2. 实践教学周数:8周3. 实践教学环节:(1)电机基础知识讲解(2学时)(2)电机实验(16学时)- 电机空载实验(4学时)- 电机负载实验(4学时)- 电机效率实验(4学时)- 电机功率因数实验(4学时)- 电机启动性能实验(4学时)(3)电机维修与故障排除(8学时)- 电机维修基本知识讲解(2学时)- 电机常见故障分析与排除(6学时)(4)电机应用与设计(8学时)- 电机在各类设备中的应用实例(2学时)- 电机驱动系统设计(4学时)- 电机节能技术(2学时)四、实践教学方法1. 讲授法:结合实验内容和维修知识,讲解电机的基本原理、性能指标和维修方法。
2. 演示法:通过实验演示,让学生直观地了解电机的工作过程和实验现象。
3. 实践操作法:让学生亲自操作电机实验设备,掌握实验技能和维修技巧。
4. 讨论法:引导学生对实验结果进行分析和讨论,提高学生的综合分析能力。
五、实践教学内容及要求1. 电机基础知识讲解- 要求学生掌握电机的基本概念、分类、用途、结构和工作原理。
- 要求学生了解电机的主要性能指标及其对电机性能的影响。
2. 电机实验- 电机空载实验:要求学生掌握空载实验的操作步骤、数据测量和分析方法。
电机学 教学大纲
电机学一、课程说明课程编号: 090413Z10课程名称:电机学/Electric Machinery 课程类别:专业课学时/学分:80(10)/4先修课程:高等数学、大学物理、电路理论适用专业: 电气工程及其自动化、电气工程卓越工程师 教材、教学参考书:1.王秀和主编.《电机学》(第2版).北京:机械工业出版社.2013年8月;2.李发海、朱东起主编.《电机学》(第5版). 北京:科学出版社.2013年6月;3.曾令全、李书权主编.《电机学》.北京:机械工业出版社.2010年2月。
二、课程设置的目的意义电机学课程是为电气工程及其自动化专业设立的一门专业核心课程。
通过本课程的学习,可获得电机的基本理论、基本知识和基本实验技能。
为学习后续专业课程和从事专业工作打下坚实的基础。
本课程具有概念多、理论性强、与工程实际联系紧密的特点,因此学习本课程对培养学生具有科学的学习能力,以及使学生树立理论联系实际的工程观点等方面有着重要的作用。
1-初步设计说明书.docx三、课程的基本要求知识:1.对磁路的基本定律,常用铁磁材料的特性及交、直流磁路的计算有基本的了解;2.对变压器和三种电机(直流电机,感应电机和同步电机)的基本结构有一定认识;3.对变压器中的主磁场和漏磁场,三种电机中气隙磁场的性质和时空关系,有深入的理解;4.对变压器和三种电机的工作原理、正常稳态运行时的磁场分布、分析方法和运行性能,要牢固掌握。
能正确地建立电压方程和转矩方程,明确能量转换关系,对稳态参数要有清晰的物理概念,能熟练地运用等效电路和复数来计算对称稳态运行时的性能和运行数据;5.对三相感应电机的不对称运行和单相感应电机的分析方法、等效电路和运行特点,有基本了解;6.对同步电机的不对称运行和三相突然短路时的分析方法及相应的参数,有基本了解;7.熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能,如电动机的起动,发电机的建压,主要运行特性和稳态参数的测定方法等,能对实验结果进行分析。
《电机学》课程教学大纲
《电机学》课程教学大纲课程编号:80110216,80110217课程名称:电机学(1)-(2)英文名称:Electric Machinery (1)-(2)总学时:96 讲课学时:96学分:6适用对象:电气工程及其自动化专业、农业电气化与自动化专业先修课程:《高等数学》、《大学物理》和《电路》一、课程性质、目的和任务《电机学》是电气工程学科的一门主要专业基础课程,理论性强且与工程实际联系紧密。
通过本课程的学习,应使学生掌握电机的基本理论、基本分析方法,为进一步学习专业课程和从事专业工作奠定坚实基础。
二、教学内容、方法及基本要求本课程以变压器、同步电机、异步电机、直流电机四种典型电机为学习对象。
(一)绪论部分了解本课程的性质和目的;认识电机在国民经济中的地位、作用及国内外发展概况;了解电机的主要分类和机电能量转换的基础知识;熟悉并巩固《电机学》中常用的基本电磁定律;掌握铁磁材料的基本特性。
(二)变压器部分1.了解变压器在电力系统中的应用;了解变压器的结构;掌握变压器的基本工作原理及分类;掌握变压器的额定值。
2.掌握变压器的基本电磁关系;掌握变压器的基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法;掌握变压器参数的物理意义及测量方法;掌握标幺值的概念与计算;了解变压器运行性能的分析,掌握其计算方法。
3.掌握三相变压器的磁路系统;掌握三相变压器的电路系统——三相绕组的连接方法及联结组;掌握绕组连接方式和磁路系统对电动势波形的影响;了解三相变压器的不对称运行及对称分量法。
4.了解三绕组变压器的用途、结构特点、基本电磁关系、简化等值电路及其参数的物理意义和测定方法;了解自耦变压器的用途、结构特点,掌握其基本电磁关系、方程式和等值电路及容量关系;了解电流互感器和电压互感器的特点及使用方法。
5.掌握变压器的理想并联运行条件,掌握并联运行时的负荷分配关系。
6.了解变压器空载合闸、突然短路的瞬变过程及其影响。
(三)同步电机部分1.了解同步电机分类、基本工作原理及结构,掌握其励磁方式、额定值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《电机学》课程教学大纲执笔人:XXX 编写日期:2012年12月一、课程基本信息1.课程编号:90L126Q2.课程体系/类别:专业类/专业基础课,专业主干课3.学时/学分:80/54.先修课程:微积分、几何与代数、大学物理、电路、工程电磁场5.适用专业:电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程是电气工程及其自动化专业的专业基础主干课,授课对象为3年级本科生,教学内容为学生未来在电气驱动领域的研究或应用打下理论基础。
学习该课程后,应达到下列要求:1.了解各类电机的基本结构;2.理解各类电机的基本工作原理;3.掌握各类电机正常运行时的基本方程式、相量图和等效电路等;4.掌握各类电机的分析方法,以及电机的稳态运行性能;5.掌握电机实验的原理和方法,具有对实验数据进行分析的能力,具有独立完成电机相关实验的动手能力。
三、课程教学内容和要求(一)课程教学内容按知识点、要求及学时分类(二)课程重点、难点第一章绪论(讲课4学时)重点:磁路基本概念和基本电磁定律。
第二章变压器(讲课14学时,实验2学时)重点:变压器的基本原理、基本方程式、等效电路、三相变压器连接组别的概念。
难点:变压器绕组归算和连接组别的判定。
第三章直流电机(讲课14学时,实验4学时)重点:直流电机的基本原理、电枢反应、感应电动势、电磁转矩与直流电机的基本方程式。
难点:直流电机的电枢绕组、电枢反应。
第四章交流电机的公共理论(讲课12学时)重点:交流绕组的功能和构成原则、交流绕组感应电动势和磁动势的分析与计算。
难点:交流绕组的功能和构成原则、交流绕组感应电动势和磁动势的分析与计算。
第五章感应电机(讲课14学时,实验2学时)重点:感应电动机的工作原理和运行状态;感应电动机的等效电路和相量图;感应电动机的转矩-转差率特性。
难点:感应电动机运行时内部的电磁关系;频率归算和绕组归算。
第六章同步电机(讲课14学时)重点:电枢反应、电压方程式、等效电路、相量图;同步电机的功率方程和转矩方程;同步发电机的功角特性。
难点:电枢反应;同步发电机的功角特性;有功功率与无功功率的调节。
四、课程教学安排(一)课内教学1. 课堂讲授课堂讲授包括统一讲授内容和个性化讲授内容。
统一讲授内容:着重讲授基本概念、基本原理和分析方法,配以适量的思考题,启迪学生的思维,加深学生对讲授内容的理解,同时引导学生正确思维。
采用多媒体与黑板相结合的手段进行教学,既重“量”又重“质”,即:既要注重内容的广泛性,又要突出重点。
讲课方式上注重几个环节:(1)问题的引入环节,尽可能以实际问题为切入点,以激发学生的学习兴趣;(2)问题的讲解环节,要注意讲解的节奏,使学生保持兴奋;(3)适当提问,了解学生对知识的掌握情况;(4)结论的归纳总结环节:要注意简明扼要,使学生很容易抓住重点。
个性化讲授内容:给各位教师留下一点自由发挥空间,展示自己的个性和特长,同时也有利于动态优化教学内容。
这方面内容不列入考试范围,留出的时间可以集中使用也可以分散使用。
2. 课堂交流教师选择优秀的报告,鼓励学生进行课堂交流,汇报自己的报告,鼓励其他同学当场提问、交流,以此激发学生兴趣和自主学习能力,在此过程中提高口头交流能力。
共安排2次课堂交流。
3. 实验实验目的:加深对各类电机基本原理的理解,培养学生对实验结果的观察、分析能力,提高实践能力。
实验前指导:在实验前,教师应进行实验要求、内容方面的指导,或要求学生完成实验前的预习准备工作,经过预习要达到:(1)掌握实验原理,熟悉实验电路;(2)弄清楚测哪些量、调哪些参数、采集哪些数据;(3)根据理论分析,弄清楚正确的结果趋势,调节参数与被测量的关系。
实验项目:实验一:变压器实验(2学时)实验目的:增强对单相变压器和三相变压器的认识,掌握变压器参数测试方法。
实验要求:要求学生预先掌握实验原理,根据实验任务书和实验室仪器设备清单设计实验线路和操作步骤,测定/计算变压器的有关参数。
实验内容:单相变压器的空载与短路实验;实验二:直流电机的特性实验(4学时)实验目的:增强对直流电机的认识,掌握直流电机特性的测试方法,通过实验培养动手能力。
实验要求:要求学生预先掌握实验原理,根据实验任务书和实验室仪器设备清单设计实验线路和操作步骤,测定电机的有关参数和特性曲线。
实验内容:他励直流发电机的空载特性;他励直流发电机的外特性;并励直流发电机电压的建立和外特性;他励直流电动机的转速特性;他励直流电动机的调速(电枢串电阻和弱磁调速)。
实验三:感应电机实验(2学时)实验目的:增强对感应电机的认识,掌握其工作特性测试方法。
实验要求:要求学生预先掌握实验原理,根据实验任务书和实验室仪器设备清单设计实验线路和操作步骤,测取三相感应电动机工作特性。
实验内容:三相感应电动机的工作特性测试。
(二)课外教学1. 自主学习结合课堂教学内容、课后作业和专题内容,布置学生开展课后学习,理解、巩固课堂内容。
2. 课外作业目的:(1)巩固所学知识;(2)落实学生自主学习能力。
题量:约30道题,每章6题左右。
题型:简答题、计算题、画图题、分析题。
3.专题训练目的:让学生比较各类电机中的共性与个性差异,促进理解与掌握所学知识。
在此过程中提高获取知识能力、总结归纳能力和写作能力。
结合当前电机应用领域,对风力发电中的异步电机、有刷和无刷双馈感应电机、永磁同步直驱发电机展开专题研究,对电动车应用的感应电机、永磁同步电机、永磁无刷直流电机、开关磁阻电机展开专题研究,了解和掌握相关技术。
要求:根据课程组编写的研究性训练题目的要求,学生通过研究后提交报告,可借助Matlab软件、Ansoft 软件等进行电机运行特性和电磁场的仿真计算。
每份报告内容包含:(1)目的;(2)采用的手段和方法;(3)过程内容;(4)结果或结论。
课程组统一的研究性教学方案:1)直流电机综合实验的设计与思考。
2)他励直流电动机制动运行的研究。
3)直流电机空载与负载磁场分布情况的研究4)单相变压器外特性的计算与特性的绘制研究。
5)三相变压器并联运行的研究。
6)变压器英文铭牌的翻译,参数计算及性能分析。
7)三相交流绕组旋转磁场的分析与计算。
8)两相交流绕组产生旋转磁场的分析与研究。
9)三相感应电动机工作特性的计算与特性曲线的绘制。
10)三相感应电动机机械特性的计算与绘制。
11)单相异步电机的工作原理研究。
12)双馈异步风力发电机运行原理研究。
13)三相同步发电机并网运行研究。
14)同步电动机无功调节研究。
五、课程的考核作业: 10% 满分10分,少做1题扣0.5分,直至扣为零。
实验: 20% 实验操作10%,实验报告10%。
专题训练报告: 10% 优:9-10分;良:8分;中:6-7分;不及格:1-5分;没做:0分期末考试: 60% 闭卷考试。
六、本课程与其它课程的联系与分工本课程的先修课有:微积分、几何与代数、大学物理、电路和工程电磁场。
本课程的后续课有:电机设计、电机电磁场计算、特种电机、交流调速技术、电力电子技术、电力拖动自动控制系统、电力牵引传动与控制、电力系统分析。
七、建议教材及教学参考书1.教材[1] Stephen J. Chapman. Electric Machinery Fundamentals.4th Ed. McGraw-Hill 2008.满永奎.电机原理及驱动.第一版.清华大学出版社.2008.[2] 刘慧娟,张威.电机学与电力拖动基础.国防工业出版社.2007.2.教学参考书[1] 汤蕴璆.电机学.第4版.机械工业出版社.2011.[2] 李发海,朱东起.电机学.第4版.科学出版社.2007.[3] 许实章.电机学.修订版.机械工业出版社.1998.[4] 周顺荣.电机学(21世纪高等院校教材).第一版.科学出版社.2002.[5] 吴大榕.电机学(上、下册).第二版.水利电力出版社.1984.[6] 张松林.电机及拖动基础习题集与实验指导书.机械工业出版社.2004.[7] 孙旭东,冯大钧.电机学习题与题解.第2版.科学出版社.2007.[8] 阎治安.电机学(含拖动基础)重点难点及典型题解析.第一版.西安交通大学出版社.2003.[9] 胡虔生.电机学试题分析与习题(普通高等教育“九五”国家级重点教材配套教材).第一版.中国电力出版社.2002.附件:英文教材目录:Chapter 1 INTRODUCTION TO MACHINERY PRINCIPLES.•Rotational motion, Newton’s Law and Power Relationship.•The magnetic field, Magnetic circuits.•Faraday’s Law.•Production of induced force on a wire.•Induced voltage on a moving wire in a magnetic field.•The linear DC machine.Chapter 2 TRANSFORMERS.•Types and construction of transformers.•The ideal transformer.•Theory of operation of real single-phase transformer.•The equivalent circuit of a transformer.•The transformer voltage regulation and efficiency.•Three-Phase transformers.Chapter 3 AC MACHINERY FUNDAMENTALS•The rotating magnetic field.•Magnetomotive force and flux distribution in AC machines.•Induced voltage in AC machines.•Induced torque in AC machines.Chapter 4 SYNCHRONOUS GENERATORS•Basic principles of Synchronous Generator operation.•Steady-state Synchronous Generator operation.•Starting of Synchronous Generator .•Power and Torque in Synchronous Generator.•Determining Synchronous Generator circuit model parameters.•Synchronous Generator operating alone.•Parallel operation of AC Generators.•Synchronous Generator Ratings.Chapter 5 INDUCTION MOTORS.•Induction Motor construction.•Basic Induction Motor concepts.•Equivalent circuit of an Induction Motor.•Power and Torque in Induction Motor.•Induction Motor Torque-Speed Characteristics.•Variations in Induction Motor Torque-Speed Characteristics.•Starting of Induction Motor.•Speed control of Induction Motor.•Determining Induction Motor circuit model parameters.Chapter 6 DC MACHINERY FUNDAMENTALS.• A simple rotating loop between curved pole faces.•Commutation in a simple four-loop DC machine.•Armature reaction phenomenon.•The internal generated voltage and induced torque equations. Chapter 7 DC MOTORS AND GENERATORS.•Introduction to DC Motors.•Equivalent circuit of a DC machine.•Magnetization curve of a DC machine.•The Separately Excited DC Motor.•The Shunt DC Motor.•The Permanent Magnet DC Motor.•The Series DC Motor.•The Compounded DC Motor.•DC Motor Starters.•DC Motor Efficiency Calculations.•Introduction to DC Generators.•The Separately Excited DC Generator.•The Shunt DC Generator.•The Series DC Generator.•The Compounded DC Generator.。