電機學(xué)課程教學(xué)大綱

《電機學(xué)》課程編號：100063165課程名稱：電機學(xué)英文名稱：ElectricMachinery課程性質(zhì)：必修課程總學(xué)分：4總學(xué)時：80學(xué)時其中課堂講授64學(xué)時，課下研討16學(xué)時開課學(xué)年及學(xué)期：第五學(xué)期一、課程內(nèi)容簡介《電機學(xué)》是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生能夠運用基本工作原理、基本計算方法對變壓器、直流電機和交流電機的基本結(jié)構(gòu)、基本電磁關(guān)系、一般運行問題以及電力拖動系統(tǒng)的運行情況進行分析和計算，為本專業(yè)和學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下理論基礎(chǔ)，并為今后工作中解決工程實際問題作好準備。課下研討實踐是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過研討實踐可對變壓器和各類電機的工作特性，基本原理和理論計算掌握更加透徹，提高動手實踐能力和實驗技能。二、課程目標1.知悉和理解各種電機的結(jié)構(gòu)與工作原理、電磁參數(shù)等基本理論；2.能夠解決實際復(fù)雜工程中電機工作與運行問題，具備電機電磁性能及電磁參數(shù)的計算能力；3.掌握對實際復(fù)雜工程中電機方案與性能的分析與設(shè)計能力，形成理論聯(lián)系實踐的行為意識；4.能夠運用所學(xué)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)與分析新型電機理論，具備終身學(xué)習(xí)的素養(yǎng)。三、電機學(xué)目標與畢業(yè)要求指標點對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點分解對應(yīng)設(shè)計目標1、畢業(yè)要求1：工程知識與問題分析能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識識別、表達、并通過文獻研究分析解決電氣傳動及控制、電力系統(tǒng)、電力電子、工業(yè)自動化、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域中的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。1.3能識別和判斷電氣工程相關(guān)的電氣傳動及控制、電力系統(tǒng)、電力電子、工業(yè)自動化、電子信息技術(shù)等領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。課程目標1課程目標2課程目標31.5能運用基本原理證實分析過程的正確性和合理性，獲得有效結(jié)論。課程目標1課程目標2課程目標3畢業(yè)要求7：團隊合作和溝通能夠在多學(xué)科背景下的團隊中承擔(dān)團隊成員以及負責(zé)人的角色，能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進行有效溝通和交流，包括撰寫報告、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令，并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流。7.5對專業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的國際發(fā)展趨勢、研究熱點有基本了解。課程目標4四、畢課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容學(xué)時分配所支撐的課程預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)方法與策略緒論1.電機在國民經(jīng)濟中的作用2.電機發(fā)展簡史3.我國電機工業(yè)的發(fā)展概況4.電機的分析方法5.本課程的性質(zhì)6.課程特點和學(xué)習(xí)方法建議講授學(xué)時：2學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果4講授、課堂討論、圖片展示第1章磁路1.磁路的基本定律2.常用的鐵磁材料及其特性3.磁路的計算4.電抗與磁導(dǎo)的關(guān)系講授學(xué)時：3研討學(xué)時：1學(xué)習(xí)成果1講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示第2章變壓器1.變壓器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)2.變壓器的空載運行3.變壓器的負載運行和基本方程4.變壓器的等效電路5.等效電路參數(shù)的測定6.三相變壓器7.標么值8.變壓器的運行特性9.變壓器的并聯(lián)運行10.三繞組變壓器、自耦變壓器和儀用互感器講授學(xué)時：12研討學(xué)時：2學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果2學(xué)習(xí)成果3講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示、實物展示、第3章直流電機1.直流電機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)2.直流電樞繞組3.空載和負載時直流電機磁場4.直流電機的電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩5.直流電機的基本方程6.直流發(fā)電機的運行特性7.直流電動機的運行特性8.直流電動機的起動、調(diào)速和制動9.直流電機換向講授學(xué)時：11研討學(xué)時：3學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果2學(xué)習(xí)成果3講授、課堂討論、習(xí)題、圖片展示、動畫展示、視頻、實物展示第4章交流電機理論的共同問題1.交流繞組的構(gòu)成原則和分類2.三相雙層繞組3.三相單層繞組4.氣隙磁場正弦分布時交流繞組的感應(yīng)電動勢5.感應(yīng)電動勢中的高次諧波6.通有正弦電流時的單相繞組的磁動勢7.通有對稱三相電流時三相繞組的磁動勢8.交流電機的電磁轉(zhuǎn)矩講授學(xué)時：6研討學(xué)時：2學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果2學(xué)習(xí)成果3學(xué)習(xí)成果4講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示、軟件仿真第5章感應(yīng)電機1.感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)2.三相感應(yīng)電動機的磁動勢和磁場3.三相感應(yīng)電動機的電壓方程和等效電路4.感應(yīng)電動機的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程5.籠型轉(zhuǎn)子的極數(shù)、相數(shù)和參數(shù)歸算6.感應(yīng)電動機參數(shù)的測定7.感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)差率特性8.感應(yīng)電動機的工作特性9.感應(yīng)電動機的起動，深槽和雙籠電機10.三相異步電動機的調(diào)速11.單相感應(yīng)電動機12.感應(yīng)發(fā)電機和感應(yīng)電動機的制動、直線感應(yīng)電動機講授學(xué)時：13研討學(xué)時：3學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果2學(xué)習(xí)成果3講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示、視頻、軟件仿真、習(xí)題、實物展示第6章同步電機1.同步電機的基本結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)2.空載和負載時同步發(fā)電機的磁場3.隱極同步發(fā)電機的電壓方程、相量圖和等效電路4.凸極同步發(fā)電機的電壓方程和相量圖5.同步發(fā)電機的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程6.同步電抗的測定7.同步發(fā)電機的運行特性8.同步發(fā)電機與電網(wǎng)的并聯(lián)運行講授學(xué)時：13研討學(xué)時：3學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果2學(xué)習(xí)成果3講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示、軟件仿真、習(xí)題、實物展示第6章新型電機的應(yīng)用1.永磁同步電機2.無刷直流電機3.開關(guān)磁阻電機4.其他新型電機及直線電機講授學(xué)時：4研討學(xué)時：2學(xué)習(xí)成果1學(xué)習(xí)成果3學(xué)習(xí)成果4講授、課堂討論、圖片展示、動畫展示、軟件仿真、報告五、課程考核與成績評定考核方式權(quán)重/%課程目標1234作業(yè)與課堂測試30√√√√研討表現(xiàn)10√√√√期末考試60√√√√總評100六、教材與參考書教材：《電機學(xué)》（第五版，湯蘊璆編著，機械工業(yè)出版社，2014）主要參考書：[1]《電機及拖動基礎(chǔ)（上、