电机学课程教学大纲
《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）。
电机学课程教学大纲
《电机学》课程教学大纲执笔人：刘慧娟编写日期：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。
《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》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 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。
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《电力系统暂态分析》课程教学大纲
课程名称：电力系统暂态分析
适用专业：2016级电力系统自动化（专科业余函授）
辅导教材：《电力系统暂态分析(第三版)》李光琦主编中国电力出版社
一、课程性质、目的和任务
本课程是电气工程及其自动化专业电力系统及其自动化专业方向的一门专业必修课。
其目的是使学生了解电力系统的暂态行为，掌握电力系统在暂态过程中的参数计算和分析方法。
二、教学基本要求
1.掌握同步发电机三相短路的物理分析过程和数学分析方法。
2.掌握电力系统短路的计算机算法。
3.掌握静态稳定的基本概念和分析方法。
4.掌握暂态稳定的基本概念和分析方法。
5.掌握电压稳定的基本概念和分析方法。
6.了解提高电力系统稳定的措施。
三、教学内容及要求
1.同步发电机三相短路的物理过程分析，同步发电机的基本方程、参数和等值电路、Park变换的基本内容、应用同步发电机的基本方程分析突然三相短路电流、自动调节励磁装置对短路电流的影响。
2.电力系统短路故障和非全相运行的计算机计算。
3.同步发电机组的机电特性、自动调节励磁装置的作用原理和数学模型、负荷特性分析。
4.电力系统静态稳定性的基本概念、简单电力系统的静态稳定性分析、小干扰法分析静态稳定性、发电机自动调节励磁系统对静态稳定的影响、多机系统的静态稳定性分析、提高静态稳定性的措施。
5.电力系统暂态稳定性的基本概念、简单电力系统的暂态稳定性分析、复杂系统的暂态稳定性、发电机自动调节系统对暂态稳定性的影响、提高暂态稳定性的措施。
6.电力系统电压稳定性的基本概念及提高电压稳定性的措施。
四、实践环节
电力系统静态稳定性与暂态稳定性仿真实验各2学时。
五、课外习题及课程讨论
每章布置一定数量的作业，根据具体情况可安排2学时习题课。
六、教学方法与手段
以课堂教学为主，课件、仿真实验为辅。
七、各教学环节学时分配
八、考核方式
教学方式与考核方式
教学方式：面授辅导（采用讲授和辅导相结合的方法）、平时作业
考核方式：考勤、作业和考试
九、推荐教材和教学参考书
教材：《电力系统暂态过程》，常鲜戎，赵书强，机械工业出版社，2010年。
参考书：《电力系统分析(上、下)》，何仰赞、温增银，华中科技大学出版社，2002年。
《电力系统暂态分析》（第二版），李光琦，水利电力出版社，1995年。
《电力系统分析复习指导与习题精解》，杨淑英，中国电力出版社.2008
《电力系统概论》，杨淑英，中国电力出版社.2007
《电力系统分析同步训练》，杨淑英，中国电力出版社.2004。