电机学大纲
《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）。
电机学主要知识点复习提纲
电机学主要知识点复习提纲一、直流电机 A. 主要概念1. 换向器、电刷、电枢接触压降2∆U b2. 极数和极对数3. 主磁极、励磁绕组4. 电枢、电枢铁心、电枢绕组5. 额定值6. 元件7. 单叠、单波绕组8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距 9. 并联支路对数a 10. 绕组展开图 11. 励磁与励磁方式12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通 13. 电枢磁场14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、几何中性线、物理中性线、移刷 15. 反电势常数C E 、转矩常数C T 16. 电磁功率 P em 电枢铜耗 p Cua 励磁铜耗 p Cuf 电机铁耗 p Fe 机械损耗 p mec 附加损耗 p ad 输出机械功率 P 2可变损耗、不变损耗、空载损耗 17. 直流电动机（DM ）的工作特性 18. 串励电动机的“飞速”或“飞车”19. 电动机的机械特性、自然机械特性、人工机械特性、硬特性、软特性 20. 稳定性21. DM 的启动方法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流 22. DM 的调速方法：电枢串电阻、调励磁、调端电压 23. DM 的制动方法：能耗制动、反接制动、回馈制动 B. 主要公式：发电机：P N ＝U N I N (输出电功率) 电动机：P N ＝U N I N ηN (输出机械功率) 反电势：60E a E E C n pN C aΦ==电磁转矩：em a2T a T T C I pN C aΦπ==直流电动机（DM ）电势平衡方程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输入电功率P 1 ：12()()a f a f a a a fa a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T JtΩ--= DM 的效率：21112100%100%(1)100%P P p pP P P p η-∑∑=⨯=⨯=-⨯+∑ 他励DM 的转速调整率： 0N N100%n nn n -∆=⨯DM 的机械特性：em2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC U ΦC R R I U n E E E +-=+-= . 并联DM 的理想空载转速n 0：二、变压器 A. 主要概念1. 单相、三相；变压器组、心式变压器；电力变压器、互感器；干式、油浸式变压器2. 铁心柱、轭部3. 额定容量、一次侧、二次侧4. 高压绕组、低压绕组5. 空载运行，主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别，主磁路、漏磁路 空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗角6. Φ、i 、e 正方向的规定。
电机学 复习提纲
第八章自耦变压器、三绕组变压器和互感器 基本要求：
1.掌握自耦变压器的特点及主要应用
2.掌握三绕组变压器的结构和用途
3.掌握互感器的分类以及它们的使用注意事项
第十章 交流电机的绕组和电动势
基本知识：
1. 交流绕组的基本概念
2. 利用电动势星形图分析三相绕组的方法
3. 三相单层分布绕组和三相双层叠绕组的连接规律
P2 PM p0
P 1 P 2 pm pFe pa pcu p f
第五章 变压器的结构、原理与额定值
1.变压器的工作原理
2.变压器的类型 2.变压器的主要额定值
1）额定电压U1N/U2N(V或kV) 2）额定电流I1N/I2N ( A) 3）额定容量SN (VA或kVA) •单相双绕组变压器 •三相双绕组变压器
电动势平衡方程式 转矩平衡方程式 功率平衡方程式
U Ea I a Ra
T T2 T0 TL
他励直流电动机
PM P 1 pcu P2 PM p0
并励直流电动机
P 1 P 2 pm pFe pa pcu
PM P 1 pcu p f
5.直流电动机的起动方法、调速方法
第四章 直流电动机
直流电动机的励磁电流公式 •他励直流电动机： •并励直流电动机：
I Ia
I Ia I f
•串励直流电动机：
I Ia I f
直流电动机的机械特性方程
Ra Rp U n T n0 L T 2 Ce CeCT
变压器额定负载时的铜耗（即额定短路功率）为pkN，则任
意负载时的铜耗为 pCu 2 pkN 。 变压器的效率计算公式：
《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。
电机学教学大纲
电机学教学大纲（一）正文一、本课程的教学内容及教学时数分配（理论课共74 学时）第一章导论（2 学时）1、基本内容1.1 电机的发热与温升1.2 电机常用绝缘材料1.3 电机冷却及机壳防护1.4 电机的额定值与定额1.5 导磁材料与铁磁材料1.6 磁路计算的原理与方法1.7 电机学的性质、任务2、基本要求2.1 了解电机的发热的原因、温升的定义及测量方法2.2 认识绝缘材料的六个等级2.3 了解电机冷却介质、冷却方式及机壳防护形式2.4 掌握电机的额定值与定额2.5 了解导磁材料与铁磁材料2.6 掌握磁路计算的原理与方法3、重点掌握电机的额定值与定额、磁路计算的原理与方法4、难点磁路计算的原理与方法第二章直流电机（共12 学时）1、基本内容1.1 直流电机的工作原理、基本结构、额定值1.2 电枢绕组--- 单叠绕组1.3 直流电机的磁场--- 直流电机空载时的磁场及磁化曲线、电枢磁动势和磁场、电枢反应、感应电动势、电磁转矩1.4 直流电动机的基本特性--- 基本（电势、功率和转矩）方程、工作特性、机械特性1.5 直流电力传动-- 起动、调速、制动1.6 直流电机的换相（简述）1.7 特殊用途直流电机--- 直流伺服电动机、直流测速发电机、其它直流电机1.8 电机的发热与冷却2、基本要求2.1 了解直流电机的分类、掌握直流电机的工作原理、基本结构、额定值2.2 了解电枢绕组的基本特点、能绘制单叠绕组展开图2.3 掌握电枢反应的分类及性质、会进行感应电动势、电磁转矩的计算2.4 掌握电势、功率和转矩平衡方程式2.5 懂得直流电动机的工作特性2.6 掌握起动、调速、制动方法2.7 了解直流伺服电动机、直流测速发电机的结构、原理、应用3、重点3.1 直流电机分类、直流电机的工作原理、基本结构、额定值3.2 电枢反应、感应电动势、电磁转矩3.3 电势、功率和转矩平衡方程式3.4 直流电动机的工作特性3.5 起动、调速、制动方法4、难点4.1 基本结构4.2 直流绕组的构成4.3 电枢磁动势和磁场，电枢反应及其影响4.4 起动、调速、制动物理过程4.5 换相第三章变压器（16 学时）1、基本内容1.1 变压器的分类、基本结构、额定值1.2 变压器空载运行--- 电磁过程与正向惯例、平衡方程、等效电路1.3 负载运行分析--- 磁动势及电压平衡方程、绕组折算、相量图1.4 等效电路1.5 参数测定1.6 标么值1.7 运行特性1.8 三相变压器的磁路系统、电路系统与联接组、电动势波形1.9 并联运行1.10 不对称运行（简述）--- 对称分量法、单相负载运行与中点移动1.11 变压器的瞬变过程--- 空载合闸时的瞬变过程、二次侧突然短路时的瞬变过程1.12 三绕组变压器1.13 自耦变压器1.14 互感器2、基本要求2.1 掌握变压器的分类、基本工作原理及结构、额定值的定义（额定电压及额定电流均指线值）2.2 懂得变压器运行的电磁过程与正向惯例相关知识2.3掌握空载和负载运行分析方法2.4掌握其等效电路2.5掌握利用空载、短路试验进行参数测定的基本方法2.6学会用标么值表示各物理量2.7掌握其运行特性、电压调整率的概念及计算2.8掌握三相变压器两类磁路系统、电路系统与联接组2.9学会分析不同绕组联结和磁路系统对电动势波形的影响2.10空载合闸电流及突然短路电流最大值的大小2.11掌握变压器理想并联运行的条件及非理想条件下并联运行的有关计算2.12掌握Y/Y o联结三相变压器单相负载运行等效电路、相关计算及中点移动的产生原因和大小2.13掌握三绕组变压器的绕组排列、基本方程、等效电路及折算法、了解自耦变压器有关知识3、重点3.1工作原理、主要结构、额定值3.2空载和负载运行分析---等效电路、参数测定、标么值3.3运行特性3.4三相变压器两电路系统与联接组3.5不同绕组联结和磁路系统对电动势波形的影响3.6变压器理想并联运行的条件及非理想条件下并联运行的有关计算3.7 Y/Y o联结三相变压器单相负载运行等效电路、相关计算及中点移动的产生原因和大小3.8三绕组变压器的绕组排列、基本方程、等效电路及折算法4、难点4.1工作原理、主要结构4.2负载运行分析时各电磁物理量之间的关系，磁势平衡的概念4.3 一二次侧之间的折算4.4不同绕组联结和磁路系统对电动势波形的影响、非理想条件下并联运行有关计算4.5Y/Y o联结三相变压器单相负载运行等效电路、零序阻抗分析4.6三绕组变压器的基本方程、等效电路及折算法第四章交流绕组及其电动势（6学时）1、基本内容1.1交流绕组的基本要求和分类、槽电势星形图1.2三相双层（叠）绕组1.3绕组电动势---节距系数、分布系数和绕组系数1.4电动势谐波及其削弱方法1.5单相绕组的脉振磁动势---脉振磁动势1.6三相绕组的基波合成磁动势---旋转磁动势1.7圆形和椭圆形旋转磁动势1.8 谐波磁动势1.9 交流电机的主磁场、漏磁场2、基本要求2.1 了解交流绕组的基本要求和分类、能绘制槽电势星形图2.2 学会绘制三相双层叠绕组的绕组展开图2.3 掌握节距系数、分布系数和绕组系数的物理意义，会计算绕组电动势2.4 了解交流绕组电动势谐波及其削弱方法2.5 掌握单相绕组脉振磁动势的性质及大小2.6 掌握三相绕组的旋转磁动势的性质及大小2.7 了解三相绕组合成磁动势高次谐波的特点2.8 会判别交流绕组产生的磁动势性质--- 脉振、圆形、椭圆形中哪一种3、重点3.1 槽电势星形图3.2 三相双层叠绕组3.3 节距系数、分布系数和绕组系数3.4 电动势谐波及其削弱方法3.5 单相绕组的脉振磁动势3.6 三相绕组的旋转磁动势3.7 圆形和椭圆形旋转磁动势4、难点4.1 槽电势星形图、电动势谐波及其削弱方法4.2 单相绕组的脉振磁动势4.3 推导电势、磁势的计算公式，绘制并解释磁势波形图4.4 三相绕组合成磁动势的高次谐波、圆形和椭圆形旋转磁动势第五章异步电机（16 学时）1、基本内容1.1 异步电机的类型、基本结构1.2 基本工作原理1.3 额定值1.4 转子静止时的异步电机--- 磁场与电抗1.5 转子旋转时的异步电机及等效电路、参数计算1.6 等效电路的简化1.7 参数测定1.8 感应电动机的功率、功率和转矩平衡方程式1.9 电磁转矩1.10 工作特性1.11 异步电动机的起动--- 起动过程、起动方法、深槽式和双笼感应电动机1.12 异步电动机制动1.13 异步电动机调速1.14 感应电动机在不对称电压下的运行分析及单相感应电动机1.15 特种异步电机--- 交流伺服电动机、交流测速发电机2、基本要求2.1 了解其主要结构、掌握感应电机的基本原理、额定值了解其主要结构2.2 掌握感应电动机转子不动与转子旋转时绕组的相电势和平衡方程2.3 掌握负载运行时的等效电路2.4 掌握感应电动机的功率分布及功率和转矩平衡方程式2.5 掌握感应电动机的T=f(s) 曲线，会求取起动电磁转矩、最大电磁转矩2.6 学习其工作特性2.7 掌握感应电动机参数测定方法2.8 掌握感应电动机的起动过程、起动方法、掌握深槽式和双笼感应电动机的起动性能2.9 了解其制动方法2.10 掌握调速方法2.11 了解感应电动机在不对称电压下的运行分析方法2.12 掌握单相感应电动机的种类及起动方法2.13 掌握交流伺服电动机、交流测速发电机的结构及工作原理3、重点3.1 感应电机的基本原理、额定值3.2 感应电动机转子不动与转子旋转时运行分析方法、等效电路3.3 感应电动机的功率、功率和转矩平衡方程式3.4 电磁转矩3.5 工作特性3.6 感应电动机的起动过程、起动方法3.7 电动机调速方法3.8 单相感应电动机的种类及起动方法4、难点4.1 主要结构4.2 频率折算、等值电路及其参数4.3 电磁转矩计算4.4 附加转矩及其对起动的影响4.5 感应电动机在不对称电压下的运行分析方法第六章同步电机( 20 学时)1、基本内容1.1 概述--- 基本结构、励磁方式、冷却方式、额定值1.2 运行原理--- 空载运行分析、电枢反应、负载运行、平衡方程式、等效电路、矢量图1.3 运行特性--- 空载特性、短路特性、零功率因素特性、外特性、稳态参数测定1.4 并联运行--- 并联运行条件和方法、并联运行时有功功率调节和静态稳定、无功功率的调节和V 形曲线、两台容量相近的同步发电机的并联运行1.5 同步电动机和调相机--- 同步电动机的相量图、基本方程、功角特性、无功功率的调节、起动方法、同步调相机1.6 同步发电机不对称运行--- 稳定短路、参数测量、电机的影响1.7 突然短路--- 突然短路电流的特点、计算、对电机的影响1.8 特殊同步电机-- 磁阻同步电动机、步进电动机2、基本要求2.1 认识其基本结构、掌握其基本工作原理2.2 学习其主要额定值2.3 掌握保梯电抗、直轴饱和电抗2.4 掌握电压调整率、调整特性2.5 掌握稳态参数测定方法2.6 掌握同步发电机的空载运行时的磁场、电动势及空载特性2.7 掌握对称负载时的电枢反应性质2.8 掌握隐极同步发电机的不饱和及饱和负载运行时的相量图、等效电路图2.9 掌握凸极同步发电机磁动势换算方法、波形系数、电枢反应系数的定义2.10 掌握凸极同步发电机的负载运行的相量图2.11 掌握同步发电机的空载特性、短路特性、直轴不饱和电抗的计算、短路比的定义2.12 掌握由零功率因数特性、空载特性确定定子相漏抗及直轴电枢磁动势的方法2.13 懂得电压调整率的计算方法2.14 学会用转差法进行同步发电机稳态参数测定2.15 掌握同步发电机的功率和转矩平衡方程式2.16 掌握同步发电机功角特性2.17 学会其投入并联运行的条件和方法2.18 掌握并联运行时有功功率的调节方法、静态稳定条件及静态过载倍数的定义2.19 无功功率的调节和V 形曲线2.20 了解两台容量相近发电机并联运行的功率调节方法2.21 掌握同步电机发电机、调相机、电动机三种运行状态2.22 了解同步电动机的相量图、基本方程、功角特性、调节同步电动机功率因数的方法、懂得其起动方法2.23 了解同步调相机的用途2.24 掌握不同稳定短路情况下短路电流的大小关系2.25 了解负序、零序参数的测量方法、了解不对称运行对电机的影响2.26 会计算突然短路时最大冲击电流了解突然短路对电机的影响2.27 了解磁阻同步电动机的原理及结构、掌握步进电动机的原理、结构3、重点3.1 基本结构及额定值3.2 同步发电机的空载运行分析电动势及空载特性3.3 对称负载时的电枢反应性质3.4 隐极同步发电机的负载运行分析相量图、等效电路图3.5 电枢反应系数的定义3.6 凸极同步发电机的负载运行相量图3.7 同步发电机的空载特性、短路特性、直轴不饱和电抗3.8 零功率因素特性、保梯电抗、直轴饱和电抗3.9 电压调整率的定义及计算3.10 同步发电机的功率和转矩平衡方程式3.11 同步发电机的电磁功率和功角特性3.12 投入并联运行的条件和方法、并联运行时有功功率的调节和静态稳定3.13 无功功率的调节和V 形曲线3.14 同步电机的三种运行状态、同步电动机无功功率的调节、同步调相机用途3.15 不同稳定短路情况下短路电流的大小关系3.16 突然短路时最大冲击电流的计算3.17 步进电动机4、难点4.1 基本结构4.2 凸极同步发电机的双反应理论，用方程式、相量图进行复数计算4.3 直轴饱和电抗的求取、用转差法进行同步发电机稳态参数测4.4 并联运行时有功功率的调节和静态稳定、无功功率的调节和V 形曲线、4.5 同步电机的三种运行状态4.6 负序、零序参数的测量方法4.6 突然短路时的物理过程分析教材外的补充内容：异步电机变频调速系统；异步电机矢量变换控制等4学时）、本课程的实验及实物模型参观（14 学时）实验一并励直流电动机的工作特性和调速特性（2 学时）实验二单相变压器的空载、短路与负载特性（2 学时）实验三三相变压器的极性和联结组（2 学时）实验四三相异步电动机的起动和调速（2 学时）实验五三相同步发电机的运行特性（3 学时）实验六三相同步发电机的并联运行（3 学时）三、实习及作业由于专业课时压缩，教师可组织利用课余时间到工厂进行短时实习；作业以教科书上为主。
《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》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。
电机学教学大纲
《电机学》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Electrical Machinery Theory2、课程类别：专业基础课程3、课程学时：总学时128，4、先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《电路原理》、《工程电磁场》二、课程的目的与任务电机学是电气工程与其自动化专业的一门重要的专业基础课。
从应用的角度出发，分析变压器、直流电机、异步电机和同步电机四类主要电机的基本结构、工作原理、电磁关系和运行特性。
通过本课程的学习使学生掌握电机的基本理论和基本分析方法，为掌握本专业和学习后续课程打下理论基础，并为今后工作中解决工程实际问题作好准备。
三、课程的基本要求掌握变压器的基本结构和工作原理、变压器的运行特性、分析方法；直流和交流电机的结构、工作原理、运行特性、分析方法；掌握机电能量转换原理。
达到电气工程及其自动化专业应具备有关电机基础知识、基本技能的要求。
四、教学内容、要求及学时分配(一)理论教学：44绪论 2学时内容：学习电机学的目的意义，常用的物理概念和定律重点：磁路的基本概念和基本定律难点：磁路的基本概念和基本定律第一篇变压器 8学时内容：变压器的基本结构，变压器的基本方程、等效电路、相量图、变压器的运行特性，三相变压器的磁路系统和联结组别，三相变压器空载电动势波形，变压器参数的测定,变压器的并联运行, 变压器的不对称运行，变压器的瞬变过程，三绕组变压器、自耦变压器、电压互感器和电流互感器。
重点：变压器的基本方程, 等效电路、相量图，变压器的运行特性，三相变压器的联结组别，变压器参数的测定,变压器的并联运行，自耦变压器。
难点：变压器的相量图，三相变压器的联结组别，三相变压器空载电动势波形，变压器的不对称运行。
第二篇交流电机的共同理论问题： 8学时内容：交流绕组的基本要求和分类；三相单层绕组和三相双层绕组；正弦分布磁场下绕组的电动势；非正弦分布磁场下电动势中的高次谐波及其削弱方法；单相绕组的脉振磁动势；三相电枢绕组产生的基波合成磁动势；三相电枢绕组合成磁动势的高次谐波；两相电枢绕组产生的磁动势重点：交流绕组中的感应电动势,单相绕组的脉振磁动势；三相绕组产生的基波合成磁动势；两相绕组产生的磁动势。
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。
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《电机学》课程教学大纲
课程代码：060431004
课程英文名称：Electrical Machine Theory
课程总学时：64 讲课：64 实验：0 上机: 0
适用专业：电气工程及其自动化
大纲编写（修订）时间：2017.11
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。
课程主要讲解变压器、异步电机、同步电机和直流电机。
它一方面研究电机的基本理论问题、另一方面又研究与其相联系的科学实验和生产实际中的问题。
本课程的教学目标是使学生掌握变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本理论，为学习“交直流调速控制系统”、“电力系统分析”等课程打下坚实基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
通过本门课程学习,要求学生掌握各种电机的基本原理、基本方程式、等值电路、矢量图,并具备一定的实际工作能力，掌握各电机的运行特性及实验方法，了解电机在工程上的实验应用知识，了解电机在控制系统和电力系统中的地位和作用。
本课程理论严谨，系统性强，教学过程中应注意培养学生的思维能力，及严谨的科学态度。
在本课程的教学过程中，应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法的横向联系，以达到培养学生分析、归纳和总结的能力。
（三）实施说明
本课程教学实施说明：
1.在变压器部分，着重介绍变压器的工作原理、结构和铭牌数据，变压器空载运行、负载运行、参数测定、运行特性，三相变压器。
2.在异步电机部分，着重介绍三相交流绕组的结构及连接规律、三相交流绕组的感应电动势和磁动势的特点与计算公式，三相异步电动机的工作原理、结构，三相异步电动机的等值电路、相量图。
熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。
熟悉异步电机的启动方法，了解常用的调速方法及其制动运行状态。
3.在同步电机部分，着重介绍同步发电机的基本结构、励磁方式、基本工作原理、类型和额定值。
理解掌握同步发电机空载特性及负载后的电枢反应、电枢反应电抗及同步电抗，电势平衡方程式及相量图、功角特性及有功功率的调节，无功功率调节，同步电动机的异步起动，磁阻同步电动机，开关磁阻同步电动机。
4.在直流电机部分，着重介绍直流电机的工作原理、结构和铭牌数据，直流电机的电枢绕组、磁场、感应电动势和电磁转矩，直流电动机，直流发电机。
（四）对先修课的要求
在电路、大学物理基础上进行。
（五）对习题课、实验环节的要求
习题是对讲授内容的消化,因此,要求学生按时完成作业,并将作业内容带到实践环节去验证.
（六）课程考核方式
1.考核方式：考试。
2. 考核目标：重点考核学生对电机学的基本理论的掌握，变压器、异步电机、同步电机和直流电机在各种工作状态下参数的计算。
3．成绩构成：成绩构成：本课程的总成绩由二部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等），期末考试成绩。
平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出，占总成绩20-30%。
期末考试成绩按百分制给出占总成绩70-80%。
（七）主要参考书目:
《电机学》吕宗枢主编高等教育出版社，2014年3月
《电机学》汤蕴璆主编机械工业出版社，2001年3月
二、中文摘要
电机学课程是电气工程及其自动化专业的一门主要技术基础课。
其目的是使学生了解变压器、异步电机、同步电机和直流电机的基本结构，掌握电机的基本工作原理、基本分析方法和基本实验技能，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
三、课程学时总体分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分绪论
总学时(单位：学时): 2讲课 2学时实验0学时上机0学时
具体内容：
1）电机及电机学概述
2）电机所用材料和铁磁材料特性
3）电机理论常用的基本电磁定律
重点:
基本电磁定律、铁磁材料特性
难点：
磁路定律及铁磁材料特性
第2部分变压器
总学时(单位：学时): 16 讲课 16学时实验0学时上机0学时具体内容：
1）变压器的基本工作原理和结构
2）单相变压器的空载运行
3）单相变压器的负载运行
4）单相变压器的参数测定及标幺值
5）三相变压器的结构、连接组别及对相电动势波形影响
6）变压器的运行特性
7）变压器的并联运行
8）特殊变压器
重点:
单相变压器的空载运行、单相变压器的负载运行、单相变压器的参数测定及标幺值、
变压器的运行特性和并联运行
难点：
三相变压器的结构、连接组别及对相电动势波形影响、变压器的并联运行、特殊变压器
第3部分异步电机
总学时(单位：学时): 18讲课 18学时实验0学时上机0学时
具体内容：
1）三相交流绕组
2）交流绕组电动势和磁动势
3）三相异步电动机的基本工作原理和结构
4）三相异步电动机的空载运行
5）三相异步电动机的负载运行
6）三相异步电动机的折算、等效电路和相量图
7）三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式
8）三相异步电动机的电磁转矩和参数测定
9）三相异步电动机的性能指标与工作特性、起动和调速
10）单相异步电动机
重点:
三相交流绕组结构特点连接规律、交流绕组电动势和磁动势、三相异步电动机的折算、等效电路和相量图、三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式、三相异步电动机的性能指标与工作特性、起动和调速
难点：
交流绕组电动势和磁动势单叠绕组、三相异步电动机的折算、等效电路和相量图、三相异步电动机的电磁转矩和参数测定、单相异步电动机
实验：
三相异步电动机工作特性
第4部分同步电机
总学时(单位：学时): 20讲课 20学时实验0学时上机0学时
具体内容：
1）同步电机的基本工作原理、结构及同步发电机空载运行
2）同步发电机的电枢反应
3）隐极同步发电机电动势方程式和相量图
4）凸极同步发电机电动势方程式和相量图
5）同步发电机的运行特性
6）同步发电机的并联条件与方法
7）同步发电机的功角特性
8）同步发电机有功功率的调节和静态稳定
9）同步发电机无功功率的调节和V形曲线
10）同步电动机的工作原理
11）同步电动机的功角特性与磁阻电动机
12）同步电动机的起动和同步调相机
重点:
同步发电机的电枢反应、隐极同步发电机电动势方程式和相量图、同步发电机的功角特性、同步发电机有功功率的调节和静态稳定、同步发电机无功功率的调节和V形曲线、同步电动机的功角特性与磁阻电动机
难点：
凸极同步发电机电动势方程式和相量图、同步发电机的并联条件与方法、同步发电机有功功率的调节和静态稳定、同步发电机无功功率的调节和V形曲线、同步电动机的起动和同步调相机第4部分直流电机
总学时(单位：学时): 6讲课 6学时实验0学时上机0学时
具体内容：
1）直流电机的基本工作原理、结构和励磁方式
2）直流电机基本方程式和直流发电机的运行特性
3）直流电动机的转速特性和机械特性、起动、调速和反转
重点:
直流电机的基本工作原理、结构和励磁方式、直流电机基本方程式、直流电动机的转速特性和机械特性、起动、调速和反转
难点：
直流发电机的运行特性
实验：
直流发电机运行特性。