《電機學》課程介紹與教學大綱

PAGE1PAGE5《電機學》課程簡介課程編號：06054004課程名稱：電機學/ElectricMachinery學分:4.5學時：72（實驗：8上機：0課外實踐：0）適用專業(yè)：電氣工程及其自動化建議修讀學期：第4學期開課單位：電氣與信息工程學院電氣工程系先修課程：高等數(shù)學、大學物理、電路理論、電磁場考核方式與成績評定標準：課程考核采用百分制。課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結(jié)合的方式，平時成績占課程考核成績的30%，平時成績考核采用考勤、作業(yè)、課堂提問、實驗和報告相結(jié)合的方式；期終成績考核采用閉卷考試方式，期終考試成績占課程考核成績的70%。教材與主要參考書目：教材：《電機學》，湯蘊璆編，機械工業(yè)出版社，2014.3，第五版參考書：《電機學》，李發(fā)海等編著，科學出版社，2013.6，第五版《電機學》，胡敏強等編著，中國電力出版社，2014.7，第三版《電機學習題解析》，胡虔生主編，中國電力出版社，2010.3，第二版內(nèi)容概述：中文：本課程為電氣工程及其自動化專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，同時也是電氣類其他專業(yè)的平臺課，學生在學習了“電磁場”，“高等數(shù)學”，“大學物理”和“電路理論”等課程以后，通過本課程的學習，從磁路入手，以介紹機電能量轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ)，較深入地闡述了變壓器、直流電機、感應(yīng)電機和同步電機的原理。本課程的側(cè)重點為電機的物理本質(zhì)和分析方法，主要目的是使學生在電機原理方面打下堅實的基礎(chǔ)，獲得電機基本理論和電機穩(wěn)態(tài)分析等方面的知識和實驗技能，為下一步學習“電機課程設(shè)計”，“電力系統(tǒng)分析”，“電機拖動與控制系統(tǒng)”等后續(xù)專業(yè)課做好準備。英文：ThecourseisafundamentaloneinthemajorofElectricalEngineeringanditsAutomation,andalsoabasiccourseforotherelectricalmajors.Afterstudents’learningsomepreliminarycourses,suchasElectromagneticField,AdvancedMathematics,CollegePhysicsandCircuitTheory,startingfromtheintroductionofmagneticcircuits,theywilllearntheelectro-mechanicalenergyconversionprinciplefirst,andthentheprinciplesoftransformer,DCmachines,inductionmachinesandsynchronousmachinesindepth.Thecourseemphasizesonphysicalessenceandanalysismethodsofelectricalmachines.Themainobjectiveistomakethestudentslaysolidfoundationforprinciplesofelectricmachinery,andtogainthebasicsofelectricmachineryandsteadystateanalysis,whichwillbepreparationforlearningnextmajorcourses,suchascoursedesignofelectricmachinery,powersystemanalysis,andelectricaldrivesandcontrolsystems,andsoforth.《電機學》教學大綱課程編號：06054004課程名稱：電機學/ElectricMachinery學分:4.5學時：72（實驗：8上機：0課外實踐：0）適用專業(yè)：電氣工程及其自動化建議修讀學期：第4學期開課單位：電氣與信息工程學院電氣工程系先修課程：高等數(shù)學、大學物理、電路理論、電磁場一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是電氣工程與自動化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，是一門“強電”特點顯著、理論性與工程實踐性尤強的課程，在本專業(yè)課程體系和人才培養(yǎng)中起著承上啟下的特殊作用。教學目的：本課程在介紹變壓器、直流電機、感應(yīng)電機、同步電機基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，著重系統(tǒng)闡述它們的電磁關(guān)系、工作原理、運行特性及實驗方法。通過本課程的學習，使學生對電機的基本理論、分析方法和工程應(yīng)用有比較完整的理解和掌握，同時學會分析工程問題的一些基本方法。本程課的任務(wù)是為后續(xù)專業(yè)課程的學習以及從事電氣工程學科的工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。本課程對應(yīng)畢業(yè)要求：1.3、2.2、4.1、4.2。二、教學內(nèi)容、基本要求及學時分配（按章節(jié)列出內(nèi)容要求學時等，實驗上機項目要列在課程內(nèi)容一欄）課程內(nèi)容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第0章緒論（講課2學時）C2磁路（4學時）1.1磁路的基本定律；A☆21.2常用的鐵磁材料及其特性；1.3直流和交流磁路的特點。B2第二章變壓器（12學時）2.1變壓器的基本結(jié)構(gòu)與原理；B☆22.2變壓器的空載運行及變壓器的負載運行；A☆22.3變壓器的基本方程、等效電路和相量圖；A☆22.4變壓器等效電路參數(shù)的測定；A☆22.5標幺值及其計算方法；B☆22.6變壓器的運行特性；三相變壓器。B△2實驗一單相變壓器實驗（2學時）2第三章直流電機的穩(wěn)態(tài)分析（10學時）3.1直流電機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)A☆23.2直流電樞繞組B△23.3 空載與負載時直流電機磁場電樞的感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩B☆23.4直流電機的基本方程直流發(fā)電機的運行特性A☆23.5直流電動機的運行特性啟動、調(diào)速與制動換向A☆△2實驗二直流電機實驗（2學時）2第四章交流繞組及其電動勢和磁動勢（10學時）4.1交流繞組的構(gòu)成原則和分類三相雙層繞組B☆△24.2三相單層繞組正弦磁場下交流繞組的感應(yīng)電勢B☆△24.3感應(yīng)電動勢中的高次諧波C☆△24.4通有正弦電流時單相繞組的磁動勢A☆△24.5通有對稱三相電流時三相繞組的磁動勢A☆△2第五章感應(yīng)電機的穩(wěn)態(tài)分析（14學時）5.1感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)并理解其運行狀態(tài)；A☆25.2三相感應(yīng)電動機的磁動勢和磁場；B☆△25.3三相感應(yīng)電動機的電壓方程和等效；A☆25.4感應(yīng)電機的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程；A☆25.5感應(yīng)電機參數(shù)的測定；B☆25.6感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)矩—轉(zhuǎn)差率曲線；感應(yīng)電動機的工作特性；A☆25.7感應(yīng)電動機的啟動，深槽和雙籠電動機感應(yīng)電動機的調(diào)速。A☆2實驗三三相異步電動機的參數(shù)測定（2學時）2第六章同步電機的穩(wěn)態(tài)分析（12學時）6.1同步電機的基本結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)A☆26.2空載和負載時同步發(fā)電機的磁場隱極同步發(fā)電機的電壓方程、相量圖和等效電路B☆△26.3凸極同步發(fā)電機的電壓方程和相量圖同步發(fā)電機的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程A☆26.4同步電抗的測定同步發(fā)電機的運行特性A☆26.5同步發(fā)電機與電網(wǎng)的并聯(lián)運行B☆26.6同步電動機與同步補償機A☆2實驗四三相同步電機實驗（2學時）2（教學基本要求：A-熟練掌握；B-掌握；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配建議安排4個實驗，項目及學時分配如下：實驗一單相變壓器實驗(通過空載和短路實驗測定變壓器的變比和等效電路參數(shù)，通過負載實驗測取變壓器的外特性和效率特性)，2學時，驗證性，必做。實驗二直流電機實驗(包括他勵直流發(fā)電機和他勵直流電動機兩部分，測定他勵直流發(fā)電機的外特性和調(diào)整特性，測取直流他勵電動機的工作特性、機械特性和調(diào)速方法)，2學時，驗證性，必做。實驗三三相異步電動機的參數(shù)測定(通過空載和堵轉(zhuǎn)實驗掌握三相鼠籠異步電動機的等效電路參數(shù)及損耗測定方法)，2學時，驗證性，必做。實驗四三相同步電機實驗(通過空載和短路實驗掌握三相同步發(fā)電機的同步電抗測定方法)/