电机学一教学大纲.docx

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1、课程中文名称：电机学（一）应开课学期：4学分数:电机学一教学大纲课程英文名称：Electric Machines I课程编号：C1216学时数：48 （44+4）适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业核心课/必修先修课程：高等数学、大学物理、电路原理一、课程性质本课程是电气工程及其自动化专业（拔尖计划、卓越计划）的专业核心课与学位课，是 一门重要的专业技术基础课程。本课程的特点是理论性、关联性、分析性强，概念、公式多, 与工程实际联系密切。通过本课程学习，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，为进一步学习电力系统专业课和从事电力系统行业打下坚实的基础。二、课程目标通过

2、对该课程的学习，使学生在知识方面、能力方面和素质方面均有一定的提高，掌握 电机学的研究内容、基本理论知识和研究方法及电机学与相关学科的关系；掌握电机学的实 验技能，满足电气工程及其自动化专业后续学习和自身发展需求。通过学习电机的基本结构，掌握电机学的基本理论知识和基本电磁关系的分析，包括变 压器、同步电机；使学生们熟悉各类电机的运行原理，掌握对各类电机的运行性能的评判。 进而能够分析出变压器并联运行的要求和应满足的条件，能够分析出同步发电机并网的条件 和并网的方法这样一些实际工程问题，同时又能分析出各类电机在电力系统中的应用。通过电磁关系的分析，获得各类电机的电压方程和电流方程，把物理模型转换

3、成数学模 型，从而获得其电路模型，以此提升学生识别、表达电气工程问题的能力。通过各类电机实验，使学生们掌握各类电机的基本实验技能，提高学生的动手能力，加强 学生团队合作能力；提升学生实验数据采集、分析处理和获得有效结论的能力；培养学生写好 实验报告的能力。三、教学内容、学时安排和基本要求第0章绪论（4学时）重点难点：主要研究内容、常用研究方法（1）了解本课程的性质和任务；了解本课程的主要内容、学习方法；了解电机在国民经济中的地位、作用和国内外的发展概况；掌握电机的概念和分类。(2)熟悉和巩固电机理论中常用的基本电磁定律和铁磁材料特性，掌握简单磁路的计算方法。第2章 变压器(18学时，含实验2学

4、时、专题讨论1学时)重点难点：变压器的各种平衡关系，三种分析手段：基本方程式、等效电路和相量图, 变压器的并联运行(1) 了解变压器的基本结构，掌握变压器的工作原理，熟悉变压器的额定值，了解其 用途。(2)熟练掌握变压器的基本电磁关系，磁动势平衡的基本物理概念，基本电压方程式, 折算方法，等效电路和相量图，熟悉变压器运行的基本分析方法。(3)掌握变压器的空载和短路实验，并能通过实验数据正确进行变压器参数的计算， 熟悉标幺值的概念以及在电机分析中的应用。(4)掌握变压运行特性分析方法与计算，掌握变压器的损耗与效率。(5)掌握变压器的磁路特点、绕组连接方法和连接组。(6)掌握变压器并联运行的条件，

5、熟悉并联运行时的负载分配。(7) 了解自耦变压器的用途和结构特点，熟悉电流互感器和电压互感器。第3章交流电机的共同理论(8学时)重点难点：交流绕组电动势和磁动势的分析和计算方法(1) 了解三相交流绕组的构成原则和连接方法。(2)掌握交流绕组电动势的分析和计算方法，了解绕组系数的物理意义及其对改善波形的 作用。理解绕组的谐波电动势，了解其削弱方法。(3)掌握交流绕组磁动势的性质及其表示和分析方法，分清脉振磁动势、圆形旋转磁 动势和椭圆形旋转磁动势的区别及相互关系，了解谐波磁动势概念。第5章 同步电机(18学时，含实验2学时、专题讨论1学时)重点难点：同步发电机的电压方程式和电势相量图，同步发电机

6、的功角特性、有功功率 的调节和无功功率的调节及相互影响(1) 了解同步电机的基本结构、运行状态和额定值。(2)熟练掌握同步发电机的空载和负载运行。(3)熟练掌握同步发电机的电压方程式和电势相量图，明确各量间的时间-空间关系，熟悉 同步发电机对称运行特征及其计算，熟悉同步发电机的功率平衡和转矩平衡。(4)掌握同步发电机的运行特性，包括空载、短路特性，以及外特性和调整特性，了解短路比的意义。（5）掌握同步发电机与大电网并列运行的条件和方法，熟练掌握同步电机的功角特性、 并联运行时有功和无功功率的调节，了解静态稳定的物理概念。四、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数1课程实验实验一：单相变压

7、器特性及参数测定22课程实验实验二：同步发电机运行特性23专题讨论专题讨论二：校园周边变压器的并联运行及优化14专题讨论专题讨论一：同步发电机功率调节15平时作业1、铁磁材料特性，简单磁路的计算2、变压器的运行原理及相应计算，三相变压器的连接组 判别以及并联运行条件和负载分配计算3、交流绕组的单相绕组绘制，交流绕组的电动势和磁动 势的分析与计算4、同步发电机的电枢反应、运行原理及运行特性，同步 发电机的并网运行、功角特性、静态稳定运行、有功无功 调节及计算0五、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、专题讨论、实验等教学方法与手段。本课程采用双语教学，要求教师在授课过程中，所用PPT

8、等教学材料使用中英文对照 专业词汇，在教学过程中适当采用英文原版教材部分章节内容、习题等，以拓展学生的国际 视野与专业英语阅读能力。同时要求教师在讲授知识的同时: 培养学生的知识迁移能力和工 程实践能力，让同学们能够做到学以致用，同时，组织学生进行团队讨论与团队协作，培养 学生的交流沟通和团队合作的能力。六、推荐教材和教学参考资源教材：（1）刘慧娟、范瑜主编；电机学（英汉双语），机械工业出版社；（2）辜承林、陈乔夫、熊永前主编；电机学（第三版），华中科技大学出版社。参考书：（1）许实章主编；电机学（第三版），机械工业出版社；（2）汤蕴琳主编；电机学（第一版），机械工业出版社；（3）李发海主编；电机学（第三版），中国科学出版社;（4）王毓东主编；电机学（第一版），浙江大学出版社;(5) Stephen J. Chapman Electric Machinery Fundamentals, Fifth Edition Publishing House of Electronics Industry BEIJING七、课程考核内容及方式1、平时成绩：30% （作业15%,考勤、课堂讨论及平时表现15%；）2、实验成绩：10% （根据实验过程和结果决定成绩）；3、卷面成绩：60%o