《電機(jī)學(xué)》教學(xué)大綱

1、電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱（課程編碼：109041060）理論部分一、課程的性質(zhì)與任務(wù)電機(jī)學(xué)是建筑電氣與智能化等專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電機(jī)的基本理論、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本課程具有概念多、理論性強(qiáng)、與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，因此學(xué)習(xí)本課程對培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的學(xué)習(xí)能力，以及使學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)等方面督有著重要的作用。二、課程學(xué)時(shí)、學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：80課程總學(xué)分：4三、課時(shí)分配序號課程內(nèi)容課時(shí)分配總學(xué)時(shí)理論學(xué)時(shí)實(shí)踐學(xué)時(shí)1緒論4482變壓器128203交流電機(jī)的基本理論144184異步電機(jī)100105同步電機(jī)1

2、00106直流電機(jī)100107其他電機(jī)的簡介6068復(fù)習(xí)202合計(jì)681280四、適用專業(yè)及年級適用專業(yè)：建筑電氣及其智能化本科適用年級：三年級五、課程教學(xué)目的和要求（一）知識目標(biāo)電機(jī)學(xué)是電力工程及其自動化等專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。（二）能力目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電機(jī)的基本理論、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和從事專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（三）德育目標(biāo)本課程具有概念多、理論性強(qiáng)、與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，因此學(xué)習(xí)本課程對培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)的學(xué)習(xí)能力，以及使學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)等方面督有著重要的作用。六、課程內(nèi)容及教學(xué)要求（一）第一章緒論1、主要內(nèi)容：1.1電機(jī)

3、概論1.2本課程的性質(zhì)、要求及學(xué)習(xí)方法1.3電機(jī)學(xué)中常用的磁路知識1.4電機(jī)制造的材料2.教學(xué)要求：了解本課程的主要內(nèi)容和電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)中的作用，明確電機(jī)學(xué)課程在電氣工程及其自動化等專業(yè)中的地位，從而明確學(xué)習(xí)目的；了解本課程的性質(zhì)、任務(wù)、特點(diǎn)和電機(jī)理論的一般分析方法，了解電機(jī)的分類、主要作用。熟練掌握電機(jī)理論中常用的基本電磁定律；鐵磁材料的特性。3、教學(xué)重點(diǎn)：電機(jī)常用的電磁定律；磁路和電路的類比；本課程的性質(zhì)、一般分析方法。4.教學(xué)難點(diǎn)：常用的電磁定律在電機(jī)中的應(yīng)用。（二）第二章變壓器1、主要內(nèi)容：2.1變壓器的工作原理、分類和結(jié)構(gòu)2.2變壓器的空載運(yùn)行2.3變壓器的負(fù)載運(yùn)行2.4標(biāo)幺

4、值2.5變壓器的參數(shù)測定2.6三相變壓器及運(yùn)行2.8三繞組變壓器、自耦合變壓器、互感器2.9三相變壓器的瞬態(tài)過程2.10三相變壓器的不對稱運(yùn)行2、教學(xué)要求：了解變壓器的用途與分類、電力變壓器的主要結(jié)構(gòu)部件、變壓器的發(fā)熱與溫升，掌握變壓器的額定數(shù)據(jù)。變壓器的運(yùn)行分析單相變壓器的空載運(yùn)行：理解變壓器各電磁量正方向，原副邊電勢關(guān)系，變比，漏抗和勵磁阻抗，空載等值電路和向量圖。單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行：掌握原副邊電流關(guān)系，基本方程式、折合算法，等值電路，向量圖，功率傳遞，標(biāo)么值，變壓器參數(shù)的參數(shù)測定，變壓器參數(shù)的運(yùn)行性能。三相變壓器，理解三相變壓器的磁路系統(tǒng)。掌握變壓器的聯(lián)結(jié)標(biāo)號、磁路和線圈連接方式對三相

5、變壓器空載運(yùn)行電動勢波形的影響。掌握變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件。了解變壓器的瞬變過程、三繞組變壓器及其他變壓器（自學(xué)了解）。3、教學(xué)重點(diǎn)：本章為變壓器理論的核心，也是學(xué)生用電磁理論分析電機(jī)的起步階段其分析方法具有普遍性，因而本章內(nèi)容基本上都屬重點(diǎn)，它既是變壓器的重點(diǎn)，也是整個電機(jī)學(xué)的重點(diǎn)。必須熟練掌握。相對來說，通過電動勢平衡，磁動勢平衡分析，繞組折算，推導(dǎo)出變壓器的等效電路，這是變壓器的理論基礎(chǔ)，應(yīng)重點(diǎn)掌握。應(yīng)掌握變壓器的參數(shù)測量方法，了解電壓調(diào)整率及變壓器的效率；三相變壓器聯(lián)接組、理想并聯(lián)運(yùn)行的條件。4、教學(xué)難點(diǎn)：負(fù)載運(yùn)行的電磁關(guān)系、磁動勢平衡方程、折算；三相變壓器聯(lián)接組、變壓器勵磁電流波形及電動

6、勢波形。（三）第三章交流電機(jī)的基本理論1、主要內(nèi)容：3.1交流電機(jī)的工作原理3.2交流電機(jī)的繞組和電動勢3.3交流電機(jī)繞組的磁動勢2、教學(xué)要求：了解交流電機(jī)的電樞繞組。理解交流繞組的繞制方法。掌握交流繞組感應(yīng)電動勢；交流繞組建立的磁動勢。3、教學(xué)重點(diǎn)：本章是交流電機(jī)的共同問題，主要講述交流電機(jī)定子繞組的構(gòu)成、電動勢和磁動勢的產(chǎn)生機(jī)理，交流繞組感應(yīng)電動勢和磁動勢必須掌握。4、教學(xué)難點(diǎn)：三相旋轉(zhuǎn)磁動勢的形成機(jī)理，繞組的術(shù)語、各部分的電動勢；三相旋轉(zhuǎn)磁動勢的特點(diǎn)，電機(jī)磁動勢的時(shí)間、空間概念。（四）第四章異步電機(jī)1、主要內(nèi)容：4.1異步電機(jī)的基本類型和基本結(jié)構(gòu)4.2異步電機(jī)的基本工作原理4.3轉(zhuǎn)子靜止

7、時(shí)的異步電機(jī)4.4轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的異步電機(jī)及其等效電路4.5異步電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩4.6三相異步電動機(jī)的調(diào)速2、教學(xué)要求：（1）了解異步電動機(jī)的用途與分類、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，掌握三相異步電動機(jī)的額定值、三相異步電動機(jī)的簡單工作原理、轉(zhuǎn)差率。（2）三相異步電動機(jī)的運(yùn)行原理理解三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)的電磁關(guān)系、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的電磁關(guān)系，轉(zhuǎn)子繞組相數(shù)、匝數(shù)、頻率的折合。掌握基本方程式、等效電路和向量圖，三相異步電動機(jī)的簡單工作原理。（3）三相異步電動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩與運(yùn)行性能掌握三相異步電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩關(guān)系、三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性、最

8、大轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩。三相異步電動機(jī)的工作特性、三相異步電動機(jī)參數(shù)的測定。（4）三相異步電動機(jī)的起動掌握三相異步電動機(jī)的直接起動、三相鼠籠型異步電動機(jī)降壓電動機(jī)、高起動轉(zhuǎn)矩的三相鼠籠型異步電動機(jī)、繞線型三相異步電動機(jī)的起動。 5、三相異步電動機(jī)的調(diào)速掌握各種調(diào)速方法：改變定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速、變極調(diào)速、變頻調(diào)速等。了解各種制動方法。3、教學(xué)重點(diǎn)：感應(yīng)電動機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部的電磁關(guān)系，基本方程式；等效電路，轉(zhuǎn)矩特性。4、教學(xué)難點(diǎn)：異步電動機(jī)運(yùn)行時(shí)內(nèi)部的電磁關(guān)系，頻率折算。（五）第五章同步電機(jī)1、主要內(nèi)容：5.1同步電機(jī)的基本知識5.2同步電機(jī)的運(yùn)行原理5.3同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性5.

9、4同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行5.5同步電動機(jī)和同步調(diào)相機(jī)2、教學(xué)要求：（1）了解同步電機(jī)的用途、同步電機(jī)的基本類型與結(jié)構(gòu)、額定值。（2）同步發(fā)電機(jī)的基本電磁關(guān)系掌握同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)、電動勢平衡方程式、同步電抗和相量圖；掌握同步發(fā)電機(jī)的空載特性及負(fù)載后的電樞反應(yīng)，電樞反應(yīng)電抗及同步電抗，電勢平衡方程式、等效電路和相量圖。（3）同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性掌握同步發(fā)電機(jī)空載特性，短路特性和同步電抗的測定、同步發(fā)電機(jī)的外特性和調(diào)整特性。（4）同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行了解同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的理論基礎(chǔ)，掌握同步發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)的條件及方法、同步發(fā)電機(jī)功率因數(shù)和有功功率的調(diào)節(jié)，靜態(tài)穩(wěn)定。（5）同步電動機(jī)了解同步電動機(jī)的起

10、動、運(yùn)行原理和同步補(bǔ)償機(jī)調(diào)節(jié)功率因數(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法。（6）同步電機(jī)的非正常運(yùn)行掌握不對稱運(yùn)行的相序方程和等效電路，了解同步發(fā)電機(jī)空載時(shí)三相突然短路的分析、突然短路與同步電機(jī)及電力系統(tǒng)的關(guān)系，了解幾種不對稱穩(wěn)態(tài)短路的分析、負(fù)序和零序參數(shù)的測定、不對稱運(yùn)行對同步電機(jī)的影響等。3、教學(xué)重點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)的電壓方程、相量圖和等效電路，同步發(fā)電機(jī)的功率方程和轉(zhuǎn)矩方程；同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性；與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。4、教學(xué)難點(diǎn)：電樞反應(yīng)；電動勢平衡方程式、同步電抗和相量圖；同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行及不對稱運(yùn)行。（六）第六章直流電機(jī)1、主要內(nèi)容：6.1直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)6.2電樞繞組及直流電機(jī)的基本原理6.3直

11、流電機(jī)運(yùn)行2、教學(xué)要求：（1）理解直流電機(jī)空載和負(fù)載時(shí)的磁場及電樞反應(yīng)；電機(jī)的可逆原理。（2）掌握直流電機(jī)的基本工作原理和結(jié)構(gòu)，了解直流電機(jī)單疊繞組與單波繞組，直流電機(jī)的換向。（3）熟練掌握直流電機(jī)電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩和電磁功率；直流電動機(jī)的運(yùn)行原理、電動機(jī)慣例、基本方程式、機(jī)械特性、工作特性及相關(guān)運(yùn)算。3、教學(xué)重點(diǎn)：直流電機(jī)的基本工作原理。4、教學(xué)難點(diǎn)：電樞反應(yīng)，電樞繞組。實(shí)踐部分（一）實(shí)踐項(xiàng)目內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排序號項(xiàng)目名稱基本方法、內(nèi)容項(xiàng)目學(xué)時(shí)1直流電機(jī)的認(rèn)識實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，掌握并勵電動機(jī)的接線、起動、改變電機(jī)轉(zhuǎn)向以及調(diào)速的方法42單相變壓器要求學(xué)生通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器變比和

12、參數(shù)；通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的工作特性。43三相變壓器要求學(xué)生通過空載和短路實(shí)驗(yàn)測定變壓器變比和參數(shù)；通過負(fù)載實(shí)驗(yàn)測取變壓器的工作特性。4(二)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及要求1.教學(xué)目標(biāo)本課程的難點(diǎn)在于包括變壓器在內(nèi)的各種電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理十分復(fù)雜，即使通過多媒體課件的一些圖片和文字往往也很難解釋清楚，學(xué)生普遍感到抽象。教學(xué)中采取多媒體教學(xué)與課堂板書結(jié)合方式的同時(shí)，透明的電機(jī)模型教具也是本課程很重要的一環(huán)。復(fù)雜的電機(jī)結(jié)構(gòu)和電磁規(guī)律盡可能用三維動畫演示的方式，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，加深對電機(jī)原理的理解和掌握。向?qū)W生介紹本課程的學(xué)習(xí)方法，消除學(xué)習(xí)的畏難情緒。根據(jù)本課程的特點(diǎn)，將課堂教學(xué)與習(xí)題、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)緊緊相扣，幫助學(xué)生正確掌握學(xué)習(xí)方法，要求學(xué)生聽好課，課后復(fù)習(xí)弄懂原理，再通過例題學(xué)會解題方法，改變學(xué)生的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)解決學(xué)生習(xí)題難做的問題，根據(jù)實(shí)際情況，也可適當(dāng)安排一定學(xué)時(shí)習(xí)題的講解和答疑。2.基本要求要求掌握電機(jī)理論中常用的電磁定律。要求