最新《電機(jī)學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、?電機(jī)學(xué)?課程教學(xué)大綱、課程根本信息1 .課程編號：90L126Q2 .課程體系/類別：專業(yè)類/專業(yè)根底課,專業(yè)主干課3 .學(xué)時/學(xué)分：80/54 .先修課程：微積分、幾何與代數(shù)、大學(xué)物理、電路、工程電磁場5 .適用專業(yè)：電氣工程及其自動化二、課程教學(xué)目標(biāo)及學(xué)生應(yīng)到達(dá)的水平本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)根底主干課,授課對象為3年級本科生,教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生未來在電氣驅(qū)動領(lǐng)域的研究或應(yīng)用打下理論根底.學(xué)習(xí)該課程后,應(yīng)到達(dá)以下要求：1 ,了解各類電機(jī)的根本結(jié)構(gòu)；2 .理解各類電機(jī)的根本工作原理；3,掌握各類電機(jī)正常運行時的根本方程式、相量圖和等效電路等；4,掌握各類電機(jī)的分析方法,以及電機(jī)的穩(wěn)態(tài)

2、運行性能；5 .掌握電機(jī)實驗的原理和方法,具有對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的水平,具有獨立完成電機(jī)相關(guān)實驗的動手水平.三、課程教學(xué)內(nèi)容和要求一課程教學(xué)內(nèi)容按知識點、要求及學(xué)時分類序號知識單兀章節(jié)知識點要求推薦學(xué)時1第一章緒論4學(xué)時電機(jī)學(xué)課程的主要內(nèi)容、地位、開展歷史了解2電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中的地位了解電機(jī)學(xué)課程的性質(zhì)、任務(wù)、特點和要求了解電機(jī)分析的根底知識磁路、磁場的根本概念,根本電磁定律等掌握22第F變壓器14學(xué)時+實驗2學(xué)時變壓器的根本結(jié)構(gòu)、額定值和應(yīng)用現(xiàn)狀了解2單相變壓器的根本工作原理理解變壓器變比定義、感應(yīng)電動勢與主磁通、頻率及匝數(shù)的關(guān)系掌握單相變壓器空載運行時的電磁關(guān)系及主要物理

3、量理解2單相變壓器空載運行時的電壓方程式、等效電路和相量圖掌握1單相變壓器負(fù)載運行時的電磁關(guān)系、磁動勢方程、電壓方程理解2單相變壓器繞組歸算的目的、原那么和方法理解2單相變壓器的等效電路、等效電路中各參數(shù)物理意義以及變壓器的相量圖掌握變壓器T型等效電路參數(shù)的測定方法掌握3序號知識單兀章節(jié)知識點要求推薦學(xué)時變壓器的運行特性電壓調(diào)整率和效率特性分析等理解標(biāo)幺值的概念及其在計算中的應(yīng)用掌握三相變壓器磁路結(jié)構(gòu)的特點了解2三相變壓器電路系統(tǒng)一一連接組別的判定方法掌握變壓器并聯(lián)運行的條件理解自耦變壓器和儀用互感器的原理與應(yīng)用了解實驗一一變壓器等效電路參數(shù)的測定掌握23第三章直流電機(jī)14學(xué)時+實驗4學(xué)時直流

4、電機(jī)的用途和開展歷史,及現(xiàn)狀了解2直流電機(jī)的根本結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點、勵磁方式和額定值了解直流電機(jī)的工作原理和可逆運行掌握直流電機(jī)的電樞繞組結(jié)構(gòu)和繞組展開圖理解2直流電機(jī)空載和負(fù)載時磁場的產(chǎn)生和分布,以及電樞反響的概念理解2直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩及感應(yīng)電動勢的計算公式掌握直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的功率流程理解2直流發(fā)電機(jī)的根本方程式,等效電路,根據(jù)電壓、功率和轉(zhuǎn)矩方程進(jìn)行直流電機(jī)的分析計算掌握直流電動機(jī)的根本方程式,等效電路,根據(jù)電壓、功率和轉(zhuǎn)矩方程進(jìn)行直流電機(jī)的分析計算掌握直流發(fā)電機(jī)的運行特性對各種特性變化趨勢的分析理解2直流發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的方法、改變端電壓極性的方法掌握并勵直流發(fā)電機(jī)建立電壓的過程和條件理

5、解3第三章直流電機(jī)14學(xué)時+實驗4學(xué)時他勵并勵直流電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性,電動機(jī)的調(diào)速方法,對各種特性變化趨勢的分析掌握2串勵、復(fù)勵直流電動機(jī)的工作特性與機(jī)械特性,對各種特性變化趨勢的分析理解2他勵直流電動機(jī)的起動方法理解實驗一一直流電機(jī)組實驗掌握44第四章交流電機(jī)的公共理論12學(xué)時三相同步發(fā)電機(jī)的根本工作原理和運行特點理解3交流繞組的功能和構(gòu)成原那么理解交流繞組感應(yīng)電動勢的計算,感應(yīng)電動勢中的高次諧涉及其削弱方法掌握2三相感應(yīng)電動機(jī)的根本工作原理和運行特點理解3單相交流繞組磁動勢的性質(zhì)和特點,以及磁動勢的計算掌握序號知識單兀章節(jié)知識點要求推薦學(xué)時三相交流繞組磁動勢的性質(zhì)和特點,以及磁動勢

6、的計算掌握4交流電機(jī)中時空矢量的概念理解5第五章三相感應(yīng)電機(jī)14學(xué)時+實驗2學(xué)時三相感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、額定值、感應(yīng)電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀了解2三相感應(yīng)電機(jī)的工作原理和運行狀態(tài)理解三相感應(yīng)電動機(jī)空載和負(fù)載運行時內(nèi)部的電磁關(guān)系掌握2頻率歸算和繞組歸算的概念,三相感應(yīng)電動機(jī)的等效電路和相量圖掌握2二相感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程和功舉方程掌握2三相感應(yīng)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩理解籠型轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)和極數(shù)理解三相感應(yīng)電動機(jī)的參數(shù)測定掌握2三相感應(yīng)電動機(jī)的工作特性理解三相感應(yīng)電動機(jī)的機(jī)械特性掌握2三相感應(yīng)電動機(jī)的起動方法理解2三相感應(yīng)電動機(jī)的調(diào)速方法掌握實驗一一三相感應(yīng)電動機(jī)工作特性測定掌握26第六章三相同步電機(jī)14學(xué)時同步電機(jī)

7、的根本結(jié)構(gòu)、運行狀態(tài)、勵磁方式、額定值,以及同步電機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀了解2同步發(fā)電機(jī)空載和負(fù)載運行時的電磁關(guān)系理解同步電機(jī)電樞反響的概念、性質(zhì)、作用和對電機(jī)的影響理解2隱極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、等效電路和相量圖掌握2凸極同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、等效電路和相量圖,雙反響理論的概念掌握2同步發(fā)電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程掌握2同步發(fā)電機(jī)的運行特性空載特性、短路特性、外特性、調(diào)整特性理解2同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運行同步發(fā)電機(jī)的功角特性、有功功率的調(diào)節(jié)、無功功率的調(diào)節(jié)掌握2二課程重點、難點第一章緒論講課4學(xué)時重點：磁路根本概念和根本電磁定律.第二章變壓器講課14學(xué)時,實驗2學(xué)時重點：變壓器的根本原理、根本方程式、等效電

8、路、三相變壓器連接組別的概念.難點：變壓器繞組歸算和連接組別的判定.第三章直流電機(jī)講課14學(xué)時,實驗4學(xué)時重點：直流電機(jī)的根本原理、電樞反響、感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩與直流電機(jī)的根本方程式.難點：直流電機(jī)的電樞繞組、電樞反響.第四章交流電機(jī)的公共理論講課12學(xué)時重點：交流繞組的功能和構(gòu)成原那么、交流繞組感應(yīng)電動勢和磁動勢的分析與計算.難點：交流繞組的功能和構(gòu)成原那么、交流繞組感應(yīng)電動勢和磁動勢的分析與計算.第五章感應(yīng)電機(jī)講課14學(xué)時,實驗2學(xué)時重點：感應(yīng)電動機(jī)的工作原理和運行狀態(tài)；感應(yīng)電動機(jī)的等效電路和相量圖；感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性.難點：感應(yīng)電動機(jī)運行時內(nèi)部的電磁關(guān)系；頻率歸算和繞組歸算.

9、第六章同步電機(jī)講課14學(xué)時重點：電樞反響、電壓方程式、等效電路、相量圖；同步電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程；同步發(fā)電機(jī)的功角特性.難點：電樞反響；同步發(fā)電機(jī)的功角特性；有功功率與無功功率的調(diào)節(jié).四、課程教學(xué)安排一課內(nèi)教學(xué)1 .課堂講授課堂講授包括統(tǒng)一講授內(nèi)容和個性化講授內(nèi)容.統(tǒng)一講授內(nèi)容：著重講授根本概念、根本原理和分析方法,配以適量的思考題,啟迪學(xué)生的思維,加深學(xué)生對講授內(nèi)容的理解,同時引導(dǎo)學(xué)生正確思維.采用多媒體與黑板相結(jié)合的手段進(jìn)行教學(xué),既重量又重質(zhì),即：既要注重內(nèi)容的廣泛性,又要突出重點.講課方式上注重幾個環(huán)節(jié)：1問題的引入環(huán)節(jié),盡可能以實際問題為切入點,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；2問題的講解環(huán)

10、節(jié),要注意講解的節(jié)奏,使學(xué)生保持興奮；3適當(dāng)提問,了解學(xué)生對知識的掌握情況；4結(jié)論的歸納總結(jié)環(huán)節(jié)：要注意簡明扼要,使學(xué)生很容易抓住重點.個性化講授內(nèi)容：給各位教師留下一點自由發(fā)揮空間,展示自己的個性和特長,同時也有利于動態(tài)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容.這方面內(nèi)容不列入測試范圍,留出的時間可以集中使用也可以分散使用.2 .課堂交流教師選擇優(yōu)秀的報告,鼓勵學(xué)生進(jìn)行課堂交流,匯報自己的報告,鼓勵其他同學(xué)當(dāng)場提問、交流,以此激發(fā)學(xué)生興趣和自主學(xué)習(xí)水平,在此過程中提升口頭交流水平.共安排2次課堂交流.3.實驗實驗?zāi)康模杭由顚Ω黝愲姍C(jī)根本原理的理解,培養(yǎng)學(xué)生對實驗結(jié)果的觀察、分析水平,提升實踐水平.實驗前指導(dǎo)：在實驗前,

11、教師應(yīng)進(jìn)行實驗要求、內(nèi)容方面的指導(dǎo),或要求學(xué)生完成實驗前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作,經(jīng)過預(yù)習(xí)要到達(dá)：1掌握實驗原理,熟悉實驗電路；2弄清楚測哪些量、調(diào)哪些參數(shù)、采集哪些數(shù)據(jù)；3根據(jù)理論分析,弄清楚正確的結(jié)果趨勢,調(diào)節(jié)參數(shù)與被測量的關(guān)系.實驗工程：實驗一：變壓器實驗2學(xué)時實驗?zāi)康模涸鰪?qiáng)對單相變壓器和三相變壓器的熟悉,掌握變壓器參數(shù)測試方法.實驗要求：要求學(xué)生預(yù)先掌握實驗原理,根據(jù)實驗任務(wù)書和實驗室儀器設(shè)備清單設(shè)計實驗線路和操作步驟,測定/計算變壓器的有關(guān)參數(shù).實驗內(nèi)容：單相變壓器的空載與短路實驗；實驗二：直流電機(jī)的特性實驗4學(xué)時實驗?zāi)康模涸鰪?qiáng)對直流電機(jī)的熟悉,掌握直流電機(jī)特性的測試方法,通過實驗培養(yǎng)動手水平

12、.實驗要求：要求學(xué)生預(yù)先掌握實驗原理,根據(jù)實驗任務(wù)書和實驗室儀器設(shè)備清單設(shè)計實驗線路和操作步驟,測定電機(jī)的有關(guān)參數(shù)和特性曲線.實驗內(nèi)容：他勵直流發(fā)電機(jī)的空載特性；他勵直流發(fā)電機(jī)的外特性；并勵直流發(fā)電機(jī)電壓的建立和外特性；他勵直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性；他勵直流電動機(jī)的調(diào)速電樞串電阻和弱磁調(diào)速.實驗三：感應(yīng)電機(jī)實驗2學(xué)時實驗?zāi)康模涸鰪?qiáng)對感應(yīng)電機(jī)的熟悉,掌握其工作特性測試方法.實驗要求：要求學(xué)生預(yù)先掌握實驗原理,根據(jù)實驗任務(wù)書和實驗室儀器設(shè)備清單設(shè)計實驗線路和操作步驟,測取三相感應(yīng)電動機(jī)工作特性.實驗內(nèi)容：三相感應(yīng)電動機(jī)的工作特性測試.二課外教學(xué)1 .自主學(xué)習(xí)結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容、課后作業(yè)和專題內(nèi)容,布置學(xué)

13、生開展課后學(xué)習(xí),理解、穩(wěn)固課堂內(nèi)容.2 .課外作業(yè)目的：1穩(wěn)固所學(xué)知識；2落實學(xué)生自主學(xué)習(xí)水平.題量：約30道題,每章6題左右.題型：簡做題、計算題、畫圖題、分析題.3 .專題練習(xí)目的：讓學(xué)生比擬各類電機(jī)中的共性與個性差異,促進(jìn)理解與掌握所學(xué)知識.在此過程中提升獲取知識水平、總結(jié)歸納水平和寫作水平.結(jié)合當(dāng)前電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,對風(fēng)力發(fā)電中的異步電機(jī)、有刷和無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)、永磁同步直驅(qū)發(fā)電機(jī)展開專題研究,對電動車應(yīng)用的感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)展開專題研究,了解和掌握相關(guān)技術(shù).要求：根據(jù)課程組編寫的研究性練習(xí)題目的要求,學(xué)生通過研究后提交報告,可借助Matlab軟件、An

14、soft軟件等進(jìn)行電機(jī)運行特性和電磁場的仿真計算.每份報告內(nèi)容包含：1目的；2采用的手段和方法；3過程內(nèi)容；4結(jié)果或結(jié)論.課程組統(tǒng)一的研究性教學(xué)方案：Chapter 1 的設(shè)計與思考.2他勵直流電動機(jī)制動運行的研究.3直流電機(jī)空載與負(fù)載磁場分布情況的研究4單相變壓器外特性的計算與特性的繪制研究.5三相變壓器并聯(lián)運行的研究.6變壓器英文銘牌的譯,參數(shù)計算及性能分析.7三相交流繞組旋轉(zhuǎn)磁場的分析與計算.8兩相交流繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的分析與研究.9三相感應(yīng)電動機(jī)工作特性的計算與特性曲線的繪制.10三相感應(yīng)電動機(jī)機(jī)械特性的計算與繪制.11單相異步電機(jī)的工作原理研究.12雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行原理研究.1

15、3三相同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運行研究.14同步電動機(jī)無功調(diào)節(jié)研究.五、課程的考核作業(yè)：10%總分值10分,少做1題扣0.5分,直至扣為零.實驗：20%實驗操作10%實驗報告10%專題練習(xí)報告：10%優(yōu)：9-10分；良：8分；中：6-7分；不及格：1-5分；沒做：0分期末測試：60%閉卷測試.六、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程的先修課有：微積分、幾何與代數(shù)、大學(xué)物理、電路和工程電磁場.本課程的后續(xù)課有：電機(jī)設(shè)計、電機(jī)電磁場計算、特種電機(jī)、交流調(diào)速技術(shù)、電力電子技術(shù)、電力拖動自動限制系統(tǒng)、電力牽引傳動與限制、電力系統(tǒng)分析.七、建議教材及教學(xué)參考書1 .教材1 StephenJ.Chapman.Elec

16、tricMachineryFundamentals.4thEd.McGraw-Hill2021.滿永奎.電機(jī)原理及驅(qū)動.第一版.清華大學(xué)出版社.2021.2劉慧娟,張威.電機(jī)學(xué)與電力拖動根底.國防工業(yè)出版社.2007.2 .教學(xué)參考書1湯蘊(yùn)逑.電機(jī)學(xué).第4版.機(jī)械工業(yè)出版社.2021.2李發(fā)海,朱東起.電機(jī)學(xué).第4版.科學(xué)出版社.2007.3許實章.電機(jī)學(xué).修訂版.機(jī)械工業(yè)出版社.1998.4周順榮.電機(jī)學(xué)21世紀(jì)高等院校教材.第一版.科學(xué)出版社.2002.5吳大榕.電機(jī)學(xué)上、下冊.第二版.水利電力出版社.1984.6張松林.電機(jī)及拖動根底習(xí)題集與實驗指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社.2004.7孫旭東

17、,馮大鈞.電機(jī)學(xué)習(xí)題與題解.第2版.科學(xué)出版社.2007.8閻治安.電機(jī)學(xué)含拖動根底重點難點及典型題解析.第一版.西安交通大學(xué)出版社.2003.9胡虔生.電機(jī)學(xué)試題分析與習(xí)題普通高等教育“九五國家級重點教材配套教材.第一版.中國電力出版社.2002.附件：英文教材目錄：Chapter 2 INTRODUCTIONTOMACHINERYPRINCIPLES.?Rotationalmotion,Newton'sLawandPowternRelp.?Themagneticfield,Magneticcircuits.?Faraday'sLaw.?Productionofinduced

18、forceonawire.?Inducedvoltageonamovingwireinamagneticfield.?ThelinearDCmachine.Chapter 3 TRANSFORMERS.?Typesandconstructionoftransformers.?Theidealtransformer.?Theoryofoperationofrealsingle-phasetransformer.?Theequivalentcircuitofatransformer.?Thetransformervoltageregulationandefficiency.?Three-Phase

19、transformers.Chapter 4 ACMACHINERYFUNDAMENTALSTherotatingmagneticfield.MagnetomotiveforceandfluxdistributioninACmachines.InducedvoltageinACmachines.InducedtorqueinACmachines.Chapter 5 SYNCHRONOUSGENERATORSBasicprinciplesofSynchronousGeneratoroperation.Steady-stateSynchronousGeneratoroperation.Starti

20、ngofSynchronousGenerator.PowerandTorqueinSynchronousGenerator.DeterminingSynchronousGeneratorcircuitmodelparameters.SynchronousGeneratoroperatingalone.ParalleloperationofACGenerators.SynchronousGeneratorRatings.Chapter 6 INDUCTIONMOTORS.InductionMotorconstruction.BasicInductionMotorconcepts.EquivalentcircuitofanInductionMotor.PowerandTorqueinInductionMotor.InductionMotorTorque-SpeedCharacteristics.VariationsinInductionMotorTorque-SpeedCharacteristics.StartingofInductionMotor.