《电机学》教学大纲

1、电机学课程教学大纲（课程编码：109041060）理论部分一、课程的性质与任务电机学是建筑电气与智能化等专业的一门重要技术基础课程。通过本课程的学习，学生应掌握电机的基本理论、基本分析方法和基本实验技能。为学习后续课程和从事专业工作打下坚实的基础。本课程具有概念多、理论性强、与工程实际联系紧密的特点，因此学习本课程对培养学生具有科学的学习能力，以及使学生树立理论联系实际的工程观点等方面督有着重要的作用。二、课程学时、学分课程总学时：80课程总学分：4三、课时分配序号课程内容课时分配总学时理论学时实践学时1绪论4482变压器128203交流电机的基本理论144184异步电机100105同步电机1

2、00106直流电机100107其他电机的简介6068复习202合计681280四、适用专业及年级适用专业：建筑电气及其智能化本科适用年级：三年级五、课程教学目的和要求（一）知识目标电机学是电力工程及其自动化等专业的一门重要技术基础课程。（二）能力目标通过本课程的学习，学生应掌握电机的基本理论、基本分析方法和基本实验技能。为学习后续课程和从事专业工作打下坚实的基础。（三）德育目标本课程具有概念多、理论性强、与工程实际联系紧密的特点，因此学习本课程对培养学生具有科学的学习能力，以及使学生树立理论联系实际的工程观点等方面督有着重要的作用。六、课程内容及教学要求（一）第一章绪论1、主要内容：1.1电机

3、概论1.2本课程的性质、要求及学习方法1.3电机学中常用的磁路知识1.4电机制造的材料2.教学要求：了解本课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用，明确电机学课程在电气工程及其自动化等专业中的地位，从而明确学习目的；了解本课程的性质、任务、特点和电机理论的一般分析方法，了解电机的分类、主要作用。熟练掌握电机理论中常用的基本电磁定律；铁磁材料的特性。3、教学重点：电机常用的电磁定律；磁路和电路的类比；本课程的性质、一般分析方法。4.教学难点：常用的电磁定律在电机中的应用。（二）第二章变压器1、主要内容：2.1变压器的工作原理、分类和结构2.2变压器的空载运行2.3变压器的负载运行2.4标幺

4、值2.5变压器的参数测定2.6三相变压器及运行2.8三绕组变压器、自耦合变压器、互感器2.9三相变压器的瞬态过程2.10三相变压器的不对称运行2、教学要求：了解变压器的用途与分类、电力变压器的主要结构部件、变压器的发热与温升，掌握变压器的额定数据。变压器的运行分析单相变压器的空载运行：理解变压器各电磁量正方向，原副边电势关系，变比，漏抗和励磁阻抗，空载等值电路和向量图。单相变压器的负载运行：掌握原副边电流关系，基本方程式、折合算法，等值电路，向量图，功率传递，标么值，变压器参数的参数测定，变压器参数的运行性能。三相变压器，理解三相变压器的磁路系统。掌握变压器的联结标号、磁路和线圈连接方式对三相

5、变压器空载运行电动势波形的影响。掌握变压器并联运行条件。了解变压器的瞬变过程、三绕组变压器及其他变压器（自学了解）。3、教学重点：本章为变压器理论的核心，也是学生用电磁理论分析电机的起步阶段其分析方法具有普遍性，因而本章内容基本上都属重点，它既是变压器的重点，也是整个电机学的重点。必须熟练掌握。相对来说，通过电动势平衡，磁动势平衡分析，绕组折算，推导出变压器的等效电路，这是变压器的理论基础，应重点掌握。应掌握变压器的参数测量方法，了解电压调整率及变压器的效率；三相变压器联接组、理想并联运行的条件。4、教学难点：负载运行的电磁关系、磁动势平衡方程、折算；三相变压器联接组、变压器励磁电流波形及电动

6、势波形。（三）第三章交流电机的基本理论1、主要内容：3.1交流电机的工作原理3.2交流电机的绕组和电动势3.3交流电机绕组的磁动势2、教学要求：了解交流电机的电枢绕组。理解交流绕组的绕制方法。掌握交流绕组感应电动势；交流绕组建立的磁动势。3、教学重点：本章是交流电机的共同问题，主要讲述交流电机定子绕组的构成、电动势和磁动势的产生机理，交流绕组感应电动势和磁动势必须掌握。4、教学难点：三相旋转磁动势的形成机理，绕组的术语、各部分的电动势；三相旋转磁动势的特点，电机磁动势的时间、空间概念。（四）第四章异步电机1、主要内容：4.1异步电机的基本类型和基本结构4.2异步电机的基本工作原理4.3转子静止

7、时的异步电机4.4转子旋转时的异步电机及其等效电路4.5异步电机的功率方程和转矩4.6三相异步电动机的调速2、教学要求：（1）了解异步电动机的用途与分类、三相异步电动机的结构，掌握三相异步电动机的额定值、三相异步电动机的简单工作原理、转差率。（2）三相异步电动机的运行原理理解三相异步电动机转子不转，转子绕组开路时的电磁关系、三相异步电动机转子堵转时的电磁关系、三相异步电动机转子旋转时的电磁关系，转子绕组相数、匝数、频率的折合。掌握基本方程式、等效电路和向量图，三相异步电动机的简单工作原理。（3）三相异步电动机的功率、转矩与运行性能掌握三相异步电动机的功率与转矩关系、三相异步电动机的机械特性、最

8、大转矩和起动转矩。三相异步电动机的工作特性、三相异步电动机参数的测定。（4）三相异步电动机的起动掌握三相异步电动机的直接起动、三相鼠笼型异步电动机降压电动机、高起动转矩的三相鼠笼型异步电动机、绕线型三相异步电动机的起动。 5、三相异步电动机的调速掌握各种调速方法：改变定子电压调速、转子回路串接电阻调速、变极调速、变频调速等。了解各种制动方法。3、教学重点：感应电动机运行时内部的电磁关系，基本方程式；等效电路，转矩特性。4、教学难点：异步电动机运行时内部的电磁关系，频率折算。（五）第五章同步电机1、主要内容：5.1同步电机的基本知识5.2同步电机的运行原理5.3同步发电机的运行特性5.

9、4同步发电机的并联运行5.5同步电动机和同步调相机2、教学要求：（1）了解同步电机的用途、同步电机的基本类型与结构、额定值。（2）同步发电机的基本电磁关系掌握同步发电机的电枢反应、电动势平衡方程式、同步电抗和相量图；掌握同步发电机的空载特性及负载后的电枢反应，电枢反应电抗及同步电抗，电势平衡方程式、等效电路和相量图。（3）同步发电机的运行特性掌握同步发电机空载特性，短路特性和同步电抗的测定、同步发电机的外特性和调整特性。（4）同步发电机的并联运行了解同步发电机并联运行的理论基础，掌握同步发电机并入电网的条件及方法、同步发电机功率因数和有功功率的调节，静态稳定。（5）同步电动机了解同步电动机的起

10、动、运行原理和同步补偿机调节功率因数的原理和实现方法。（6）同步电机的非正常运行掌握不对称运行的相序方程和等效电路，了解同步发电机空载时三相突然短路的分析、突然短路与同步电机及电力系统的关系，了解几种不对称稳态短路的分析、负序和零序参数的测定、不对称运行对同步电机的影响等。3、教学重点：同步发电机的电压方程、相量图和等效电路，同步发电机的功率方程和转矩方程；同步发电机的运行特性；与电网并联运行。4、教学难点：电枢反应；电动势平衡方程式、同步电抗和相量图；同步发电机并联运行及不对称运行。（六）第六章直流电机1、主要内容：6.1直流电机的工作原理和基本结构6.2电枢绕组及直流电机的基本原理6.3直

11、流电机运行2、教学要求：（1）理解直流电机空载和负载时的磁场及电枢反应；电机的可逆原理。（2）掌握直流电机的基本工作原理和结构，了解直流电机单叠绕组与单波绕组，直流电机的换向。（3）熟练掌握直流电机电枢电动势、电磁转矩和电磁功率；直流电动机的运行原理、电动机惯例、基本方程式、机械特性、工作特性及相关运算。3、教学重点：直流电机的基本工作原理。4、教学难点：电枢反应，电枢绕组。实践部分（一）实践项目内容及学时安排序号项目名称基本方法、内容项目学时1直流电机的认识实验要求学生熟悉实验设备，掌握并励电动机的接线、起动、改变电机转向以及调速的方法42单相变压器要求学生通过空载和短路实验测定变压器变比和

12、参数；通过负载实验测取变压器的工作特性。43三相变压器要求学生通过空载和短路实验测定变压器变比和参数；通过负载实验测取变压器的工作特性。4(二)实践教学内容及要求1.教学目标本课程的难点在于包括变压器在内的各种电机的结构、原理十分复杂，即使通过多媒体课件的一些图片和文字往往也很难解释清楚，学生普遍感到抽象。教学中采取多媒体教学与课堂板书结合方式的同时，透明的电机模型教具也是本课程很重要的一环。复杂的电机结构和电磁规律尽可能用三维动画演示的方式，在提高学生学习兴趣的同时，加深对电机原理的理解和掌握。向学生介绍本课程的学习方法，消除学习的畏难情绪。根据本课程的特点，将课堂教学与习题、实验等教学环节紧紧相扣，帮助学生正确掌握学习方法，要求学生听好课，课后复习弄懂原理，再通过例题学会解题方法，改变学生的不良学习习惯。同时解决学生习题难做的问题，根据实际情况，也可适当安排一定学时习题的讲解和答疑。2.基本要求要求掌握电机理论中常用的电磁定律。要求