電機(jī)學(xué)教學(xué)大綱

電機(jī)學(xué)教學(xué)大綱正文一、本課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)時數(shù)分派（理論課共74學(xué)時）第一章導(dǎo)論（2學(xué)時）基本內(nèi)容1.1電機(jī)的發(fā)熱與溫升1.2電機(jī)慣用絕緣材料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磁路計算的原理與辦法1.7電機(jī)學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)基本規(guī)定2.1理解電機(jī)的發(fā)熱的因素、溫升的定義及測量辦法2.2認(rèn)識絕緣材料的六個等級2.3理解電機(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理解導(dǎo)磁材料與鐵磁材料2.6掌握磁路計算的原理與辦法3、重點(diǎn)掌握電機(jī)的額定值與定額、磁路計算的原理與辦法難點(diǎn)磁路計算的原理與辦法直流電機(jī)（共12學(xué)時）1、基本內(nèi)容1.1直流電機(jī)的工作原理、基本構(gòu)造、額定值1.2電樞繞組---單疊繞組1.3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、電樞反映、感應(yīng)電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩1.4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1.5直流電力傳動----起動、調(diào)速、制動1.6直流電機(jī)的換相（簡述）1.7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)1.8電機(jī)的發(fā)熱與冷卻2、基本規(guī)定2.1理解直流電機(jī)的分類、掌握直流電機(jī)的工作原理、基本構(gòu)造、額定值2.2理解電樞繞組的基本特點(diǎn)、能繪制單疊繞組展開圖2.3掌握電樞反映的分類及性質(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、制動辦法2.7理解直流伺服電動機(jī)、直流測速發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、原理、應(yīng)用3、重點(diǎn)3.1直流電機(jī)分類、直流電機(jī)的工作原理、基本構(gòu)造、額定值3.2電樞反映、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、制動辦法4、難點(diǎn)4.1基本構(gòu)造4.2直流繞組的構(gòu)成4.3電樞磁動勢和磁場，電樞反映及其影響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)時）1、基本內(nèi)容1.1變壓器的分類、基本構(gòu)造、額定值1.2變壓器空載運(yùn)行---電磁過程與正向慣例、平衡方程、等效電路1.3負(fù)載運(yùn)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(yùn)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(yùn)行1.10不對稱運(yùn)行（簡述）---對稱分量法、單相負(fù)載運(yùn)行與中點(diǎn)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)忽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、基本規(guī)定2.1掌握變壓器的分類、基本工作原理及構(gòu)造、額定值的定義（額定電壓及額定電流均指線值）2.2懂得變壓器運(yùn)行的電磁過程與正向慣例有關(guān)知識2.3掌握空載和負(fù)載運(yùn)行分析辦法2.4掌握其等效電路2.5掌握運(yùn)用空載、短路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)測定的基本辦法2.6學(xué)會用標(biāo)么值表達(dá)各物理量2.7掌握其運(yùn)行特性、電壓調(diào)節(jié)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空載合閘電流及忽然短路電流最大值的大小2.11掌握變壓器抱負(fù)并聯(lián)運(yùn)行的條件及非抱負(fù)條件下并聯(lián)運(yùn)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(yùn)行等效電路、有關(guān)計算及中點(diǎn)移動的產(chǎn)生因素和大小2.13掌握三繞組變壓器的繞組排列、基本方程、等效電路及折算法、理解自耦變壓器有關(guān)知識3、重點(diǎn)3.1工作原理、重要構(gòu)造、額定值3.2空載和負(fù)載運(yùn)行分析---等效電路、參數(shù)測定、標(biāo)么值3.3運(yùn)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變壓器抱負(fù)并聯(lián)運(yùn)行的條件及非抱負(fù)條件下并聯(lián)運(yùn)行的有關(guān)計算3.7Y/Y0聯(lián)結(jié)三相變壓器單相負(fù)載運(yùn)行等效電路、有關(guān)計算及中點(diǎn)移動的產(chǎn)生因素和大小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(diǎn)4.1工作原理、重要構(gòu)造4.2負(fù)載運(yùn)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不同繞組聯(lián)結(jié)和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響、非抱負(fù)條件下并聯(lián)運(yùn)行有關(guān)計算4.5Y/Y0聯(lián)結(jié)三相變壓器單相負(fù)載運(yùn)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交流繞組的基本規(guī)定和分類、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電動勢諧涉及其削弱辦法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、基本規(guī)定2.1理解交流繞組的基本規(guī)定和分類、能繪制槽電勢星形圖2.2學(xué)會繪制三相雙層疊繞組的繞組展開圖2.3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2.4理解交流繞組電動勢諧涉及其削弱辦法2.5掌握單相繞組脈振磁動勢的性質(zhì)及大小2.6掌握三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁動勢的性質(zhì)及大小2.7理解三相繞組合成磁動勢高次諧波的特點(diǎn)2.8會鑒別交流繞組產(chǎn)生的磁動勢性質(zhì)---脈振、圓形、橢圓形中哪一種重點(diǎn)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電動勢諧涉及其削弱辦法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)磁動勢難點(diǎn)4.1槽電勢星形圖、電動勢諧涉及其削弱辦法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、基本構(gòu)造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、起動辦法、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1.14感應(yīng)電動機(jī)在不對稱電壓下的運(yùn)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、基本規(guī)定2.1理解其重要構(gòu)造、掌握感應(yīng)電機(jī)的基本原理、額定值理解其重要構(gòu)造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(yùn)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)測定辦法2.8掌握感應(yīng)電動機(jī)的起動過程、起動辦法、掌握深槽式和雙籠感應(yīng)電動機(jī)的起動性能2.9理解其制動辦法2.10掌握調(diào)速辦法2.11理解感應(yīng)電動機(jī)在不對稱電壓下的運(yùn)行分析辦法2.12掌握單相感應(yīng)電動機(jī)的種類及起動辦法2.13掌握交流伺服電動機(jī)、交流測速發(fā)電機(jī)的構(gòu)造及工作原理重點(diǎn)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(yùn)行分析辦法、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、起動辦法3.7電動機(jī)調(diào)速辦法3.8單相感應(yīng)電動機(jī)的種類及起動辦法4、難點(diǎn)4.1重要構(gòu)造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(yùn)行分析辦法第六章同時電機(jī)（20學(xué)時）1、基本內(nèi)容1.1概述---基本構(gòu)造、勵磁方式、冷卻方式、額定值1.2運(yùn)行原理---空載運(yùn)行分析、電樞反映、負(fù)載運(yùn)行、平衡方程式、等效電路、矢量圖1.3運(yùn)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(yùn)行---并聯(lián)運(yùn)行條件和辦法、并聯(lián)運(yùn)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、兩臺容量相近的同時發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行1.5同時電動機(jī)和調(diào)相機(jī)---同時電動機(jī)的相量圖、基本方程、功角特性、無功功率的調(diào)節(jié)、起動辦法、同時調(diào)相機(jī)1.6同時發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行---穩(wěn)定短路、參數(shù)測量、電機(jī)的影響1.7忽然短路---忽然短路電流的特點(diǎn)、計算、對電機(jī)的影響1.8特殊同時電機(jī)--磁阻同時電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)2、基本規(guī)定2.1認(rèn)識其基本構(gòu)造、掌握其基本工作原理2.2學(xué)習(xí)其重要額定值2.3掌握保梯電抗、直軸飽和電抗2.4掌握電壓調(diào)節(jié)率、調(diào)節(jié)特性2.5掌握穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定辦法2.6掌握同時發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行時的磁場、電動勢及空載特性2.7掌握對稱負(fù)載時的電樞反映性質(zhì)2.8掌握隱極同時發(fā)電機(jī)的不飽和及飽和負(fù)載運(yùn)行時的相量圖、等效電路圖2.9掌握凸極同時發(fā)電機(jī)磁動勢換算辦法、波形系數(shù)、電樞反映系數(shù)的定義2.10掌握凸極同時發(fā)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行的相量圖2.11掌握同時發(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掌握由零功率因數(shù)特性、空載特性擬定定子相漏抗及直軸電樞磁動勢的辦法2.13懂得電壓調(diào)節(jié)率的計算辦法2.14學(xué)會用轉(zhuǎn)差法進(jìn)行同時發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)參數(shù)測定2.15掌握同時發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式2.16掌握同時發(fā)電機(jī)功角特性2.17學(xué)會其投入并聯(lián)運(yùn)行的條件和辦法2.18掌握并聯(lián)運(yùn)行時有功功率的調(diào)節(jié)辦法、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理解兩臺容量相近發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的功率調(diào)節(jié)辦法2.21掌握同時電機(jī)發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電動機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)2.22理解同時電動機(jī)的相量圖、基本方程、功角特性、調(diào)節(jié)同時電動機(jī)功率因數(shù)的辦法、懂得其起動辦法2.23理解同時調(diào)相機(jī)的用途2.24掌握不同穩(wěn)定短路狀況下短路電流的大小關(guān)系2.25理解負(fù)序、零序參數(shù)的測量辦法、理解不對稱運(yùn)行對電機(jī)的影響2.26會計算忽然短路時最大沖擊電流理解忽然短路對電機(jī)的影響2.27理解磁阻同時電動機(jī)的原理及構(gòu)造、掌握步進(jìn)電動機(jī)的原理、構(gòu)造3、重點(diǎn)3.1基本構(gòu)造及額定值3.2同時發(fā)電機(jī)的空載運(yùn)行分析電動勢及空載特性3.3對稱負(fù)載時的電樞反映性質(zhì)3.4隱極同時發(fā)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行分析相量圖、等效電路圖3.5電樞反映系數(shù)的定義3.6凸極同時發(fā)電機(jī)的負(fù)載運(yùn)行相量圖3.7同時發(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)節(jié)率的定義及計算3.10同時發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式3.11同時發(fā)電機(jī)的電磁功率和功角特性3.12投入并聯(lián)運(yùn)行的條件和辦法、并聯(lián)運(yùn)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同時電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)、同時電動機(jī)無功功率的調(diào)節(jié)、同時調(diào)相機(jī)用途3.15不同穩(wěn)定短路狀況下短路電流的大小關(guān)系3.16忽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(diǎn)4.1基本構(gòu)造4.2凸極同時發(fā)電機(jī)的雙反映理論，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)行同時發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)參數(shù)測4.4并聯(lián)運(yùn)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、4.5同時電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)4.6負(fù)序、零序參數(shù)的測量辦法4.6忽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）二、本課程的實(shí)驗(yàn)及實(shí)物模型參觀（14學(xué)時）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二單相變壓器的空載、短路與負(fù)載特性（2學(xué)時）實(shí)驗(yàn)三三相變壓器的極性和聯(lián)結(jié)組（2學(xué)時）實(shí)驗(yàn)四三相異步電動機(jī)的起動和調(diào)速（2學(xué)時）實(shí)驗(yàn)五三相似步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性（3學(xué)時）實(shí)驗(yàn)六三相似步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行（3學(xué)時）三、實(shí)習(xí)及作業(yè)由于專業(yè)學(xué)時壓縮，教師可組織運(yùn)用課余時間到工廠進(jìn)行短時實(shí)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(shí)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①浙江大學(xué)電器設(shè)備廠生產(chǎn)的電機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置②杭州天煌電器設(shè)備廠生產(chǎn)的電機(jī)與電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置③但愿能盡快采購某些變頻調(diào)速、電機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)備闡明一、教學(xué)對象合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，其中理論課累計76學(xué)時間，實(shí)驗(yàn)課、實(shí)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)生在學(xué)完本課程后，能比較全方面的掌握變壓器、同時機(jī)、異步機(jī)、直流機(jī)的基本構(gòu)造及其運(yùn)行原理；純熟掌握“四大機(jī)”的電磁基本理論及其分析辦法，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(shí)際問題；掌握某些電機(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)規(guī)定1、掌握不同電機(jī)（變壓器、交流電機(jī)、直流電機(jī)）的重要構(gòu)造、運(yùn)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（重要為穩(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(yùn)用電路分析的辦法進(jìn)行運(yùn)行分析和有關(guān)計算（對稱運(yùn)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(yùn)行特性，理解三繞組