電機設(shè)計課程教學(xué)大綱

電機設(shè)計課程教學(xué)大綱（ElectricMachineDesign）一、課程概況課程代碼學(xué) 分：2學(xué) 時：32（其中：講授學(xué)時32）先修課程：電路分析、電機學(xué)、工程電磁場適用專業(yè)：電氣工程及其自動化教 材《電機設(shè)計（第2版陳世坤主編機械工業(yè)出版社（2008.3重印）二、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求的支撐點序號課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求觀測點畢業(yè)要求掌握主要尺寸關(guān)系式及各觀測點3.2能夠針對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，進(jìn)行特定的需求分析，設(shè)計實施過程中的工藝流程、相關(guān)控制系統(tǒng)和單元，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。畢業(yè)要求3設(shè)計/開發(fā)解決方案備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題設(shè)及環(huán)境等因素。開槽方法；掌握電機磁路和阻抗參數(shù)的計算方法，能夠分析集膚效應(yīng)1和飽和效應(yīng)對參數(shù)的影響，能夠根據(jù)不同設(shè)計任務(wù)給出電機設(shè)計方案，并進(jìn)行綜合分析和最佳方案選擇，解決電機與負(fù)載性能匹配的復(fù)雜工程問題。2：掌握各損耗產(chǎn)生的原因、5.2能夠正確選擇與使用現(xiàn)代電氣畢業(yè)要求5使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜電氣工程問題，選擇、使用與開發(fā)恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。程實際中的計算方法，能夠分析電技術(shù)、資源和工具，2對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工工作性能的計算方法，能夠分析設(shè)程問題進(jìn)行預(yù)測和模計條件的改變對電機性能的具體擬，并能夠理解其局影響并做出正確評價。限性。三、教學(xué)內(nèi)容及要求序號教學(xué)內(nèi)容思政元素預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)學(xué)時教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)馬偉明院士為電機發(fā)展概況及“國產(chǎn)航母裝電機設(shè)計中主要上中國心”的任務(wù)及依據(jù)：行故事，引導(dǎo)學(xué)了解國內(nèi)外電機行業(yè)的發(fā)展業(yè)的發(fā)展概況、生堅定胸懷祖概況、現(xiàn)狀包括發(fā)電機、新1研究熱點及學(xué)科發(fā)展趨勢；電機設(shè)計中主要任務(wù)國、服務(wù)人民的理想信念，以國家利益為能源汽車用永磁電機、高速2講授/討論目標(biāo)1及依據(jù)。點和學(xué)科發(fā)展趨勢,掌握電重點和難點：電終將取得輝煌機設(shè)計中主要任務(wù)及依據(jù)。機設(shè)計任務(wù)；電成就，激發(fā)民機設(shè)計依據(jù)。族榮譽感和責(zé)任感。電機各尺寸的確結(jié)合主要尺寸關(guān)系式及電磁負(fù)荷對電機尺寸、性能的影響，介紹航天及探月設(shè)備中電機的設(shè)計，激發(fā)學(xué)生報國熱情。了解主要尺寸，理解主要尺寸關(guān)系式推導(dǎo)，掌握主要尺寸關(guān)系式中各參數(shù)的物理意義以及對電機尺寸、性能的影響；能夠應(yīng)用其結(jié)論及推論。掌握電磁負(fù)荷選擇的依據(jù)及對電機性能的影響，能夠?qū)唧w應(yīng)用做出合理的選擇。理解主要尺寸比的物理意義，掌握主要尺寸比以及對電機結(jié)構(gòu)、性能的影響，能夠?qū)唧w應(yīng)用做出合理的選擇。掌握電機主要尺寸及氣隙的確定；了解系列電機的定義、電機的幾何相似定律以及系列電機設(shè)計特點。理解定子槽數(shù)和槽型的選擇每相串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)、每槽導(dǎo)體講授討論等/堂定：主要尺寸關(guān)系式及電磁負(fù)荷的選擇、定轉(zhuǎn)子2計。重點和難點：主6目標(biāo)1要尺寸關(guān)系式及推論；電磁負(fù)荷的選擇原則；開槽方式及尺寸確定。PAGEPAGE349數(shù)計算、轉(zhuǎn)子槽數(shù)和槽型的選擇原則。掌握“磁開槽、電校核”和“電開槽、磁校核”等定轉(zhuǎn)子開槽原則及適用情況，并能夠應(yīng)用該原則完成定轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計及槽滿率計算、端環(huán)尺寸的設(shè)計方法。3磁路計算：內(nèi)部磁場分布及場化路等效、齒算。重點和難點：場化路原則；氣隙磁壓降。雞西煤機廠購買英國摩利公司牽引電機性價比極低，性能差，本課題組成功解決該電機的國產(chǎn)設(shè)計問題，性能優(yōu)越，價格低廉，節(jié)約大量外匯，填補國內(nèi)空白。了解電機內(nèi)磁場分布情況，理解磁場到磁路的簡化等效方法，掌握不同結(jié)構(gòu)電機磁路的組成，能夠分析磁路變化對電機性能及參數(shù)的影響。了解磁路計算時等效的原則，理解氣隙磁密計算時在軸向、周向及徑向如何等效，掌握定轉(zhuǎn)子表面光滑和定轉(zhuǎn)子表面開槽時氣隙磁壓降的計算方法以及計算極弧系數(shù)、氣隙軸向計算長度和氣隙系數(shù)的計算。掌握飽和與不飽和時齒磁密的計算方法、齒部計算長度的確定，進(jìn)行齒部磁壓降計算。掌握齒、極聯(lián)軛磁壓降的計算方法，了解磁極磁壓降計算，明確電機磁路計算的目的，能夠進(jìn)行感應(yīng)電機磁化電流的計算和電機空載特性曲線的計算。4講授討論等124參數(shù)計算：參數(shù)的分類及電阻計算、電抗計算、飽和與集膚效應(yīng)對電機參數(shù)的影響。重點和難點：電抗計算；飽和與集膚效應(yīng)對電機參數(shù)的影響。講述哈電在三峽發(fā)電機研發(fā)中，世界首次實現(xiàn)全空冷結(jié)構(gòu)的研發(fā)過程，使學(xué)生認(rèn)識到要在扎實理論研究的基礎(chǔ)上，勇于嘗試新技大膽創(chuàng)新，激勵學(xué)生勇攀科技高峰。了解電機參數(shù)定義及分類，理解參數(shù)的一般計算方法；掌握繞組電阻計算、轉(zhuǎn)子電阻的計算方法。掌握電機主電抗的計算方法及過程；掌握各種漏電抗的計算方法及其影響因素，能夠應(yīng)用電抗計算公式進(jìn)行分析電抗的變化以及對電機性能的影響。掌握飽和與集膚效應(yīng)對電機參數(shù)的影響。6講授討論等/堂12佳木斯電機股份有限公司，如何通過采用材料并優(yōu)化，實現(xiàn)電機的高效節(jié)能設(shè)計，在激烈的國際市場競爭中，脫穎而出，激發(fā)學(xué)生的愛國感。了解電機內(nèi)五種損耗的分具體的位置、相關(guān)影響因素及工程計算方法，能夠針對具體電機分析降低損耗可采5算：損耗計算、運行性能計算、起動性能計算。重點和難點：耗分析；性能提升；起動分析。效應(yīng)對漏抗的影響、集膚效6講授討論等目標(biāo)2應(yīng)對轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響。掌握起動電流計算、起動轉(zhuǎn)矩的計算方法，能夠針對具體電機分析參數(shù)、尺寸等改變對電機起動性能的影響。永磁材料特性及介紹國外對稀土材料的定價權(quán)控制，激發(fā)為國家在相關(guān)領(lǐng)域做貢獻(xiàn)。了解永磁材料的特性特性、磁化性能以及在電機中的應(yīng)用情況。了解永磁電機優(yōu)勢、結(jié)構(gòu)特點和永磁體結(jié)構(gòu)形式。講授討論等永磁同步電機的結(jié)構(gòu)：永磁材料6特性、永磁同步電機的結(jié)構(gòu)。2目標(biāo)2重點和難點：永磁材料特性；永磁磁極結(jié)構(gòu)。結(jié)合國內(nèi)新能永磁同步電機的性能計算：永磁況，引導(dǎo)學(xué)生同步電動機基本了解國內(nèi)汽車掌握永磁同步電機基本電磁7電磁關(guān)系、永磁同步電動機性能計算。電機的現(xiàn)狀以及和歐美的差距，激發(fā)學(xué)生關(guān)系的推導(dǎo)過程及得到的結(jié)6講授/討論目標(biāo)2重點和難點：永奮發(fā)圖強的報體電機分析參數(shù)、尺寸等改教學(xué)磁同步電動機基國熱情，并付變對電機起動性能的影響。等本電磁關(guān)系、永諸行動，為縮磁同步電動機性小國內(nèi)外差距能分析提升。貢獻(xiàn)自己的力量。四、課程實施（一）教學(xué)方法與教學(xué)手段問-思考-討論-回答-講解”、翻轉(zhuǎn)課堂及案例教學(xué)等形式，考慮知識點的難易程學(xué)知識。對所學(xué)知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和工程能力。電機設(shè)計問題的解決能力和知識遷移能力。（二）課程實施與保障主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課劃，編寫每次授課的教案。教案內(nèi)容包括章節(jié)標(biāo)題、教學(xué)目的、教法設(shè)2講授采用多種教學(xué)方式（如啟發(fā)式教學(xué)、案例分析教學(xué)、討論式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等），注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。知識的過程中，保持較為濃厚的學(xué)習(xí)興趣。3作業(yè)布置與批改學(xué)生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，作業(yè)必須達(dá)到以下基本要求：按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲。書寫規(guī)范、清晰。（3）解題方法和步驟正確。教師批改和講評作業(yè)要求如下：學(xué)生的作業(yè)要按時全部批改，并及時進(jìn)行講評。學(xué)生作業(yè)的平均成績應(yīng)作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。4課外答疑為了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生更好地理解和消化所學(xué)知識、改進(jìn)學(xué)5成績考核本課程考核的方式為開卷考試。監(jiān)考由學(xué)院統(tǒng)一安排。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢?/3以上者。1/3以上者。五、課程考核（一）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)考核，期末考試采用閉卷筆試。（二）總評成績=平時表現(xiàn)×10%+平時作業(yè)×30%+期末考試×60%。具體內(nèi)容和比例如表所示?；靖拍睢⒃砝斫猓?0%左右）：重點考察學(xué)生對電機設(shè)計基本概念、原理、一般原則及方法的掌握程度?；拘问綖椋哼x擇題、填空題、簡答題。（40%左右影響因素和設(shè)計流程的掌握程度，基本形式有：簡答題、綜合分析題。（30%左右及分析方法解決問題的能力?；拘问綖椋赫撌鲱}、計算題?？己谁h(huán)節(jié)成績比例考核內(nèi)容與評價細(xì)則支撐目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2平時表現(xiàn)10%以隨機的形式，在每章內(nèi)容進(jìn)行中或結(jié)束后，隨堂問答或題目測試，主要考核學(xué)生課堂的聽課效果和課后及時復(fù)習(xí)消化本章知識的能力，結(jié)合平時考勤，最后按10%計入課程總成績。5%5%作 業(yè)30%完成課后習(xí)題、大作業(yè)，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，對每次作業(yè)完成情況做記錄并百分制打分。15%15%期末試卷60%題型考核內(nèi)容及相應(yīng)題目填空題重點考察學(xué)生對電機設(shè)計基本概念、原理、一般原則及方法的掌握程度。10%選擇題重點考察學(xué)生對電機設(shè)計基本概念、原理、一般原則及方法的掌握程度。10%簡答題重點考察學(xué)生對電機性能指標(biāo)的綜合影響因素和設(shè)計流程的掌握10%10%程度。綜合設(shè)計題重點考察學(xué)生綜合運用電機設(shè)計基本原理及分析方法解決問題的能力。10%10%合 計100%50%50%備注：1.課程目標(biāo)達(dá)成度計算方法如下：各課程目標(biāo)達(dá)成度=支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)平均得分之和支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)總分之和2.作業(yè)包括課后習(xí)題、單元測試、課程論文、案例分析、綜合設(shè)計大作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)等等。六、有關(guān)說明（一）持續(xù)改進(jìn)（二）參考書目及學(xué)習(xí)資料陳世坤，電機設(shè)計（2版），北京：機械工業(yè)出版社，2002（2008.3重?。┩跣愫?，永磁電機（2版），北京：中國電力出版社，2011.1唐任遠(yuǎn)，現(xiàn)代永磁電機理論與設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，1997.12（2006.5重印）.附錄：電機設(shè)計各類考核評分標(biāo)準(zhǔn)平時表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平100＞x≥9090＞x≥8080＞x≥7070＞x≥60x＜60課堂表現(xiàn)筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。在以客觀題為主的APP線測驗中，準(zhǔn)確90%以上，順利完成對知識的記憶和理解。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率80%APP完成對知識的記憶和理解。筆記不完整，般，回答問題60%。在以客APP在線測驗中，準(zhǔn)確率為完成對知識的記憶和理解。聽課不夠認(rèn)觀題為主的APP在線測部分完成對知識的記憶和理解。6觀題為主的APP60%解。課堂討論（分組討論）能夠應(yīng)用所學(xué)的知識和原理，很好地按課程目標(biāo)要求識別和判斷節(jié)，經(jīng)過分析、推理、整合后提出自己的觀點，并有充足的證據(jù)支撐能夠應(yīng)用所學(xué)的知識和原理，較好地按課程目標(biāo)要求識別和判斷節(jié)，經(jīng)過分析、推理后提出自己的觀點，并有證據(jù)支撐能夠應(yīng)用所學(xué)理，基本上按課程目標(biāo)要求識別和判斷問節(jié)，提出自己的觀點（僅羅列），同時有證據(jù)支撐能夠應(yīng)用所學(xué)的知識和按課程目標(biāo)要求識別和判斷問題的出自己的觀（僅羅列有部分證據(jù)支撐不能應(yīng)用所學(xué)的知識和原理，針對問題提出自己的觀點，無證據(jù)支撐，平時作業(yè)作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，字跡工整。自主學(xué)習(xí)能力、分析問題及解決問題能力訓(xùn)練很好地完成作業(yè)完整，準(zhǔn)確80%跡工整。自主學(xué)習(xí)能力、分析問題及解決問題能力訓(xùn)練較好地完成2以內(nèi)，準(zhǔn)確率70%主學(xué)習(xí)能力、分析問題及解決問題能力訓(xùn)練基本完成不交作業(yè)360%。自主學(xué)習(xí)能及解決問題能力訓(xùn)練部分完成不交作業(yè)未完成大作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)表現(xiàn)水平100＞x≥9090＞x≥8080＞x≥7070＞x≥60x＜60方案分析比選能夠運用所學(xué)原理和方法，獻(xiàn)，進(jìn)行方案選，影響因素考慮全面，方案科學(xué)合理能夠運用所學(xué)原理和方法，獻(xiàn)，進(jìn)行方案選，影響因素面，方案合理能夠運用所學(xué)原理和方法，獻(xiàn)，進(jìn)行方案選，影響因素面，方案較合理能夠運用所學(xué)原理和方法，獻(xiàn)，進(jìn)行方案選，能夠考慮素，方案基本合理缺少方案的分析和比選，未素，方案設(shè)計不合理設(shè)計計算理，設(shè)計計算90%。設(shè)計環(huán)節(jié)較全理，設(shè)計計算80%。流程較完整，設(shè)計參數(shù)選取較合理，設(shè)計計算準(zhǔn)確率大于70%。整，設(shè)計參數(shù)理，設(shè)計計算60%。流程不完整，設(shè)計參數(shù)選取不夠合理，設(shè)計計算準(zhǔn)確率低于60%。總結(jié)報告總結(jié)報告內(nèi)容符合要求、撰寫規(guī)范，充分了考慮社會、安全、文化以及環(huán)境等制約因素；總結(jié)報告展現(xiàn)的結(jié)果與設(shè)計書一致且完整總結(jié)報告內(nèi)容符合要求、撰寫規(guī)范，考慮社會、安全、文化以及環(huán)境等制約因素；總結(jié)報告展現(xiàn)的結(jié)果與設(shè)計書一致，且較完整總結(jié)報告內(nèi)容符合要求、撰寫較規(guī)范，基本能夠考慮社會、安全、文化