電機(jī)學(xué)教學(xué)大綱

1、電機(jī)學(xué)教學(xué)大綱（一）正文一、本課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)時數(shù)分配（理論課共74 學(xué)時）第一章導(dǎo)論 （ 2 學(xué)時 ）1、 基本內(nèi)容1.1 電機(jī)的發(fā)熱與溫升1.2 電機(jī)常用絕緣材料1.3 電機(jī)冷卻及機(jī)殼防護(hù)1.4 電機(jī)的額定值與定額1.5 導(dǎo)磁材料與鐵磁材料1.6 磁路計算的原理與方法1.7 電機(jī)學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)2、 基本要求2.1 了解電機(jī)的發(fā)熱的原因、溫升的定義及測量方法2.2 認(rèn)識絕緣材料的六個等級2.3 了解電機(jī)冷卻介質(zhì)、冷卻方式及機(jī)殼防護(hù)形式2.4 掌握電機(jī)的額定值與定額2.5 了解導(dǎo)磁材料與鐵磁材料2.6 掌握磁路計算的原理與方法3、 重點掌握電機(jī)的額定值與定額、磁路計算的原理與方法4、 難點

2、磁路計算的原理與方法第二章 直流電機(jī)（共12 學(xué)時）1、基本內(nèi)容4.1 直流電機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、額定值4.2 電樞繞組- 單疊繞組4.3 直流電機(jī)的磁場- 直流電機(jī)空載時的磁場及磁化曲線、電樞磁動勢和磁場、電樞反應(yīng)、感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩4.4 直流電動機(jī)的基本特性- 基本（電勢、功率和轉(zhuǎn)矩）方程、工作特性、機(jī)械特性4.5 直流電力傳動 起動、調(diào)速、制動4.6 直流電機(jī)的換相（簡述）4.7 特殊用途直流電機(jī)- 直流伺服電動機(jī)、直流測速發(fā)電機(jī)、其它直流電機(jī)4.8 電機(jī)的發(fā)熱與冷卻2、基本要求2.1 了解直流電機(jī)的分類、掌握直流電機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、額定值2.2 了解電樞繞組的基本特點、能

3、繪制單疊繞組展開圖102.3 掌握電樞反應(yīng)的分類及性質(zhì)、會進(jìn)行感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩的計算2.4 掌握電勢、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式2.5 懂得直流電動機(jī)的工作特性2.6 掌握起動、調(diào)速、制動方法2.7 了解直流伺服電動機(jī)、直流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用3、重點3.1 直流電機(jī)分類、直流電機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、額定值3.2 電樞反應(yīng)、感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩3.3 電勢、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式3.4 直流電動機(jī)的工作特性3.5 起動、調(diào)速、制動方法4、難點4.1 基本結(jié)構(gòu)4.2 直流繞組的構(gòu)成4.3 電樞磁動勢和磁場，電樞反應(yīng)及其影響4.4 起動、調(diào)速、制動物理過程4.5 換相第三章 變壓器（16 學(xué)

4、時）1、基本內(nèi)容1.1 變壓器的分類、基本結(jié)構(gòu)、額定值1.2 變壓器空載運行- 電磁過程與正向慣例、平衡方程、等效電路1.3 負(fù)載運行分析- 磁動勢及電壓平衡方程、繞組折算、相量圖1.4 等效電路1.5 參數(shù)測定1.6 標(biāo)么值1.7 運行特性1.8 三相變壓器的磁路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)與聯(lián)接組、電動勢波形1.9 并聯(lián)運行1.10 不對稱運行（簡述） - 對稱分量法、單相負(fù)載運行與中點移動1.11 變壓器的瞬變過程- 空載合閘時的瞬變過程、二次側(cè)突然短路時的瞬變過程1.12 三繞組變壓器1.13 自耦變壓器1.14 互感器2、基本要求2.1 掌握變壓器的分類、基本工作原理及結(jié)構(gòu)、額定值的定義（額定電壓

5、及額定電流均指線值）2.2 懂得變壓器運行的電磁過程與正向慣例相關(guān)知識2.3 掌握空載和負(fù)載運行分析方法2.4 掌握其等效電路2.5 掌握利用空載、短路試驗進(jìn)行參數(shù)測定的基本方法2.6 學(xué)會用標(biāo)么值表示各物理量2.7 掌握其運行特性、電壓調(diào)整率的概念及計算2.8 掌握三相變壓器兩類磁路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)與聯(lián)接組2.9 學(xué)會分析不同繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響2.10 空載合閘電流及突然短路電流最大值的大小2.11 掌握變壓器理想并聯(lián)運行的條件及非理想條件下并聯(lián)運行的有關(guān)計算2.12 掌握Y/Y0聯(lián)結(jié)三相變壓器單相負(fù)載運行等效電路、相關(guān)計算及中點移動的產(chǎn)生原因和大小2.13 掌握三繞組變壓器

6、的繞組排列、基本方程、等效電路及折算法、了解自耦變壓器有關(guān)知識3、重點3.1 工作原理、主要結(jié)構(gòu)、額定值3.2 空載和負(fù)載運行分析-等效電路、參數(shù)測定、標(biāo)么值3.3 運行特性3.4 三相變壓器兩電路系統(tǒng)與聯(lián)接組3.5 不同繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響3.6 變壓器理想并聯(lián)運行的條件及非理想條件下并聯(lián)運行的有關(guān)計算3.7 Y/Y 0聯(lián)結(jié)三相變壓器單相負(fù)載運行等效電路、相關(guān)計算及中點移動的產(chǎn)生原因和大小3.8 三繞組變壓器的繞組排列、基本方程、等效電路及折算法4、難點4.1 工作原理、主要結(jié)構(gòu)4.2 負(fù)載運行分析時各電磁物理量之間的關(guān)系，磁勢平衡的概念4.3 一二次側(cè)之間的折算4.4 不同

7、繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響、非理想條件下并聯(lián)運行有關(guān)計算4.5 Y/Y 0聯(lián)結(jié)三相變壓器單相負(fù)載運行等效電路、零序阻抗分析4.6 三繞組變壓器的基本方程、等效電路及折算法第四章 交流繞組及其電動勢（6學(xué)時）1、基本內(nèi)容1.1 交流繞組的基本要求和分類、槽電勢星形圖1.2 三相雙層（疊）繞組1.3 繞組電動勢-節(jié)距系數(shù)、分布系數(shù)和繞組系數(shù)1.4 電動勢諧波及其削弱方法1.5 單相繞組的脈振磁動勢-脈振磁動勢1.6 三相繞組的基波合成磁動勢-旋轉(zhuǎn)磁動勢1.7 圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢1.8 諧波磁動勢1.9 交流電機(jī)的主磁場、漏磁場2、基本要求1.1 了解交流繞組的基本要求和分類、能繪制槽

8、電勢星形圖1.2 學(xué)會繪制三相雙層疊繞組的繞組展開圖1.3 掌握節(jié)距系數(shù)、分布系數(shù)和繞組系數(shù)的物理意義，會計算繞組電動勢1.4 了解交流繞組電動勢諧波及其削弱方法1.5 掌握單相繞組脈振磁動勢的性質(zhì)及大小1.6 掌握三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢的性質(zhì)及大小1.7 了解三相繞組合成磁動勢高次諧波的特點1.8 會判別交流繞組產(chǎn)生的磁動勢性質(zhì)- 脈振、圓形、橢圓形中哪一種3、 重點3.1 槽電勢星形圖3.2 三相雙層疊繞組3.3 節(jié)距系數(shù)、分布系數(shù)和繞組系數(shù)3.4 電動勢諧波及其削弱方法3.5 單相繞組的脈振磁動勢3.6 三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢3.7 圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢4、 難點4.1 槽電勢星形圖、電動

9、勢諧波及其削弱方法4.2 單相繞組的脈振磁動勢4.3 推導(dǎo)電勢、磁勢的計算公式，繪制并解釋磁勢波形圖4.4 三相繞組合成磁動勢的高次諧波、圓形和橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢第五章異步電機(jī)（ 16 學(xué)時）1、基本內(nèi)容1.1 異步電機(jī)的類型、基本結(jié)構(gòu)1.2 基本工作原理1.3 額定值1.4 轉(zhuǎn)子靜止時的異步電機(jī)- 磁場與電抗1.5 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時的異步電機(jī)及等效電路、參數(shù)計算1.6 等效電路的簡化1.7 參數(shù)測定1.8 感應(yīng)電動機(jī)的功率、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式1.9 電磁轉(zhuǎn)矩1.10 工作特性1.11 異步電動機(jī)的起動- 起動過程、起動方法、深槽式和雙籠感應(yīng)電動機(jī)1.12 異步電動機(jī)制動1.13 異步電動機(jī)調(diào)速1.

10、14 感應(yīng)電動機(jī)在不對稱電壓下的運行分析及單相感應(yīng)電動機(jī)1.15 特種異步電機(jī)- 交流伺服電動機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)2、基本要求2.1 了解其主要結(jié)構(gòu)、掌握感應(yīng)電機(jī)的基本原理、額定值了解其主要結(jié)構(gòu)2.2 掌握感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子不動與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時繞組的相電勢和平衡方程2.3 掌握負(fù)載運行時的等效電路2.4 掌握感應(yīng)電動機(jī)的功率分布及功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式2.5 掌握感應(yīng)電動機(jī)的T=f(s) 曲線，會求取起動電磁轉(zhuǎn)矩、最大電磁轉(zhuǎn)矩2.6 學(xué)習(xí)其工作特性2.7 掌握感應(yīng)電動機(jī)參數(shù)測定方法2.8 掌握感應(yīng)電動機(jī)的起動過程、起動方法、掌握深槽式和雙籠感應(yīng)電動機(jī)的起動性能2.9 了解其制動方法2.10 掌握調(diào)速方法2

11、.11 了解感應(yīng)電動機(jī)在不對稱電壓下的運行分析方法2.12 掌握單相感應(yīng)電動機(jī)的種類及起動方法2.13 掌握交流伺服電動機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理3、重點3.1 感應(yīng)電機(jī)的基本原理、額定值3.2 感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子不動與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時運行分析方法、等效電路3.3 感應(yīng)電動機(jī)的功率、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式3.4 電磁轉(zhuǎn)矩3.5 工作特性3.6 感應(yīng)電動機(jī)的起動過程、起動方法3.7 電動機(jī)調(diào)速方法3.8 單相感應(yīng)電動機(jī)的種類及起動方法4、難點4.1 主要結(jié)構(gòu)4.2 頻率折算、等值電路及其參數(shù)4.3 電磁轉(zhuǎn)矩計算4.4 附加轉(zhuǎn)矩及其對起動的影響4.5 感應(yīng)電動機(jī)在不對稱電壓下的運行分析方法第六章 同步

12、電機(jī)(20 學(xué)時)1、基本內(nèi)容1.1 概述 - 基本結(jié)構(gòu)、勵磁方式、冷卻方式、額定值1.2 運行原理-空載運行分析、電樞反應(yīng)、負(fù)載運行、平衡方程式、等效電路、矢量圖1.3 運行特性-空載特性、短路特性、零功率因素特性、外特性、穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定1.4 并聯(lián)運行-并聯(lián)運行條件和方法、并聯(lián)運行時有功功率調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定、無功功率的調(diào)節(jié)和 V 形曲線、兩臺容量相近的同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運行1.5 同步電動機(jī)和調(diào)相機(jī)- 同步電動機(jī)的相量圖、基本方程、功角特性、無功功率的調(diào)節(jié)、起動方法、同步調(diào)相機(jī)1.6 同步發(fā)電機(jī)不對稱運行- 穩(wěn)定短路、參數(shù)測量、電機(jī)的影響1.7 突然短路- 突然短路電流的特點、計算、對電機(jī)的影響

13、1.8 特殊同步電機(jī)- 磁阻同步電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)2、基本要求2.1 認(rèn)識其基本結(jié)構(gòu)、掌握其基本工作原理2.2 學(xué)習(xí)其主要額定值2.3 掌握保梯電抗、直軸飽和電抗2.4 掌握電壓調(diào)整率、調(diào)整特性2.5 掌握穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定方法2.6 掌握同步發(fā)電機(jī)的空載運行時的磁場、電動勢及空載特性2.7 掌握對稱負(fù)載時的電樞反應(yīng)性質(zhì)2.8 掌握隱極同步發(fā)電機(jī)的不飽和及飽和負(fù)載運行時的相量圖、等效電路圖2.9 掌握凸極同步發(fā)電機(jī)磁動勢換算方法、波形系數(shù)、電樞反應(yīng)系數(shù)的定義2.10 掌握凸極同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運行的相量圖2.11 掌握同步發(fā)電機(jī)的空載特性、短路特性、直軸不飽和電抗的計算、短路比的定義2.12 掌握由零

14、功率因數(shù)特性、空載特性確定定子相漏抗及直軸電樞磁動勢的方法2.13 懂得電壓調(diào)整率的計算方法2.14 學(xué)會用轉(zhuǎn)差法進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定2.15 掌握同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式2.16 掌握同步發(fā)電機(jī)功角特性2.17 學(xué)會其投入并聯(lián)運行的條件和方法2.18 掌握并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)方法、靜態(tài)穩(wěn)定條件及靜態(tài)過載倍數(shù)的定義2.19 無功功率的調(diào)節(jié)和V形曲線2.20 了解兩臺容量相近發(fā)電機(jī)并聯(lián)運行的功率調(diào)節(jié)方法2.21 掌握同步電機(jī)發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電動機(jī)三種運行狀態(tài)2.22 了解同步電動機(jī)的相量圖、基本方程、功角特性、調(diào)節(jié)同步電動機(jī)功率因數(shù)的方法、懂得其起動方法2.23 了解同步調(diào)相機(jī)

15、的用途2.24 掌握不同穩(wěn)定短路情況下短路電流的大小關(guān)系2.25 了解負(fù)序、零序參數(shù)的測量方法、了解不對稱運行對電機(jī)的影響2.26 會計算突然短路時最大沖擊電流了解突然短路對電機(jī)的影響2.27 了解磁阻同步電動機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)、掌握步進(jìn)電動機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)3、重點3.1 基本結(jié)構(gòu)及額定值3.2 同步發(fā)電機(jī)的空載運行分析電動勢及空載特性3.3 對稱負(fù)載時的電樞反應(yīng)性質(zhì)3.4 隱極同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運行分析相量圖、等效電路圖3.5 電樞反應(yīng)系數(shù)的定義3.6 凸極同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載運行相量圖3.7 同步發(fā)電機(jī)的空載特性、短路特性、直軸不飽和電抗3.8 零功率因素特性、保梯電抗、直軸飽和電抗3.9 電壓調(diào)整率

16、的定義及計算3.10 同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式3.11 同步發(fā)電機(jī)的電磁功率和功角特性3.12 投入并聯(lián)運行的條件和方法、并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定3.13 無功功率的調(diào)節(jié)和V形曲線3.14 同步電機(jī)的三種運行狀態(tài)、同步電動機(jī)無功功率的調(diào)節(jié)、同步調(diào)相機(jī)用途3.15 不同穩(wěn)定短路情況下短路電流的大小關(guān)系3.16 突然短路時最大沖擊電流的計算3.17 步進(jìn)電動機(jī)4、難點4.1 基本結(jié)構(gòu)4.2 凸極同步發(fā)電機(jī)的雙反應(yīng)理論，用方程式、相量圖進(jìn)行復(fù)數(shù)計算4.3 直軸飽和電抗的求取、用轉(zhuǎn)差法進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)參數(shù)測4.4 并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定、無功功率的調(diào)節(jié)和 V形曲線、4.

17、5 同步電機(jī)的三種運行狀態(tài)4.6 負(fù)序、零序參數(shù)的測量方法4.7 突然短路時的物理過程分析教材外的補(bǔ)充內(nèi)容：異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；異步電機(jī)矢量變換控制等（ 4學(xué)時）14學(xué)時）實驗一并勵直流電動機(jī)的工作特性和調(diào)速特性（ 2 學(xué)時）實驗二單相變壓器的空載、短路與負(fù)載特性（ 2 學(xué)時）實驗三三相變壓器的極性和聯(lián)結(jié)組（ 2 學(xué)時）實驗四三相異步電動機(jī)的起動和調(diào)速（ 2 學(xué)時）實驗五三相同步發(fā)電機(jī)的運行特性（ 3 學(xué)時）實驗六三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運行（ 3 學(xué)時）三、實習(xí)及作業(yè)由于專業(yè)課時壓縮，教師可組織利用課余時間到工廠進(jìn)行短時實習(xí)；作業(yè)以教科書上為主。四、本課程的教材及參考書教 材： 電機(jī)學(xué)辜承林陳

18、喬夫編華中理工大學(xué)出版社參考書：電機(jī)學(xué)（上、下）許實章編華中科技大學(xué)出版社電機(jī)與拖動機(jī)礎(chǔ)，李發(fā)海編著，清華大學(xué)出版社電機(jī)學(xué)，叢望主編，哈爾濱工程大學(xué)出版社五、有關(guān)教學(xué)設(shè)備浙江大學(xué)電器設(shè)備廠生產(chǎn)的電機(jī)系統(tǒng)實驗裝置杭州天煌電器設(shè)備廠生產(chǎn)的電機(jī)與電氣技術(shù)實驗裝置希望能盡快采購一些變頻調(diào)速、電機(jī)綜合實驗設(shè)備（二）說明一、教學(xué)對象適用于電氣工程及其自動化全日制本科專業(yè)二、總學(xué)時本課程共90 學(xué)時，其中理論課共計76 學(xué)時間，實驗課、實物模型參觀共14 學(xué)時。三、總學(xué)分本課程共5.5 個學(xué)分。四、教學(xué)目的電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是在專業(yè)課程之先開出的一門課程。其教學(xué)目的是使學(xué)生

19、在學(xué)完本課程后，能比較全面的掌握變壓器、同步機(jī)、異步機(jī)、直流機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其運行原理；熟練掌握“四大機(jī)”的電磁基本理論及其分析方法，并能有效地應(yīng)用方程式組、等值電路和相量圖等工具，分析并解決有關(guān)電機(jī)學(xué)的實際問題；掌握一些電機(jī)控制基本知識，以利于后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。五、教學(xué)要求1、掌握不同電機(jī)（變壓器、交流電機(jī)、直流電機(jī)）的主要結(jié)構(gòu)、運行原理。2、掌握不同電機(jī)（變壓器、交流電機(jī)、直流電機(jī)）內(nèi)部電磁關(guān)系、參數(shù)，會進(jìn)行參數(shù)計算（主要為穩(wěn)態(tài)參數(shù)、有名值與標(biāo)么值）。3、掌握不同電機(jī)（變壓器、交流電機(jī)、直流電機(jī)）的等效電路與折算、相量圖、額定值、電勢平衡方程式、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式，運用電路分析的方法進(jìn)行運行分析和相關(guān)計算（對稱運行計算、手算與采用計算機(jī)計算）。4、掌握電力變壓器繞組聯(lián)結(jié)組、運