《电机与电器》课程教学大纲

1、电机与电器课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：04120316 课程名称：电机与电器课程英文名称：Electric Machinery and Equipment 课程所属单位：电气信息工程系电气自动化教研室 课程面向专业：机械工程系相关专业。课程类型：选修课 先修课程：高等数学、物理学、电路 学分： 2.5总学时：36 (其中理论学时： 32 实验学时：4) 二、课程性质与目的课程性质：电机与电器是作为机械工程系相关专业的选修课开设的，对于非电机、电器专业的学生学习本课程的目的不在于设计电机、电器，而是为了正确使用它们。主要任务：使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基

2、本计算方法和一般运行分析问题。了解在自动控制系统中使用的各种控制电机的结构、基本原理、控制方式和特性曲线，以便能在系统中正确的选择、分析和使用控制电机。了解电力系统常用配电装置的构成，以及主要电气设备的原理、性能及其控制方式。三、课程教学内容与要求绪论 （讲课2学时） 绪论是学习一门课程的重要环节。通过绪论的学习，首先要了解课程的主要内容和电机在国民经济各行各业中的作用；其次要了解在电机中占重要地位的铁磁性材料的特性；最后对电机常用的电磁定律进行复习，并要求学生熟练掌握。 重点：本课程的性质、任务、特点和一般分析方法难点：常用的电磁定律在电机中的应用第一章 直流电机（讲课14学时，其中实验2学

3、时）第一节 直流电机的基本原理（讲课2学时）本节是直流电机的重点内容。首先要掌握直流电机的工作原理，熟悉直流电机的结构部件；其次了解直流电机的电枢绕组的基本知识；最后掌握直流电机的电枢反应的概念和直流电机的电磁转矩及感应电势的计算。 重点：直流电机的工作原理 难点：直流电机的工作原理关键：电磁感应定律的理解应用第二节 直流发电机（讲课4学时）本节是直流电机的重点内容。首先要掌握直流发电机的基本方程；其次了解不同激磁方式下直流发电机的特性，特别是自励条件和空载电压的建立过程；最后了解直流测速发电机的工作特性及其应用。 重点：直流发电机的自励条件和空载电压的建立过程难点：直流发电机空载电压建立的物

4、理过程关键：直流发电机空载电压建立的物理过程第三节 直流电动机（讲课4学时）本章是直流电机的重点内容。通过本章学习，首先要掌握直流电动机的基本方程式；直流电动机的工作特性；其次要掌握直流电动机的机械特性；要了解直流电动机的起动方法以及各种运行状态；最后要掌握直流电动机的调速方法和特点。 重点：直流电动机的基本方程式和直流电动机的调速方法与特点 难点：直流电动机的的调速方法与特点关键：直流电动机的基本方程式第四节 直流伺服电动机（讲课2学时）了解自动控制系统对直流伺服电动机的基本要求，掌握直流伺服电动机的基本方程式，了解直流伺服电动机的工作原理、控制方式和特性曲线。重点：直流伺服电动机的基本方程

5、式。 难点：直流伺服电动机的调节特性。关键：直流伺服电动机的基本方程式。第五节 直流电动机的发展方向（略）第二章 变压器（讲课4学时，实验0学时）本章是电机理论分析的第二步。它通过对变压器运行时的电磁物理过程分析，找出各物理量的之间的关系，然后抽象为数学模型（方程式）、物理模型（等效电路）和相量模型（相量图）方程式、等效电路和相量图是对同一物理过程的不同的表达形式，最后用这些模型去研究变压器的运行性能。通过本章的学习，首先要掌握变压器空载运行时各物理量之间的关系，以及空载电流的作用、大小、性质、波形和影响因素；其次掌握变压器空载和负载运行时的基本方程式组、等效电路和相量图；最后要掌握变压器空载

6、实验、短路实验的目的、接线和方法，并会进行参数计算，同时还要了解变压器的运行特性。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，务求掌握的扎实、巩固难点：折算关键：掌握“等效”的原则第三章 交流电机（讲课12学时，其中实验2学时）第一节 概述第二节 异步电动机（讲课6学时）首先了解异步电动机定、转子的结构，了解交流绕组的术语，认识三相绕组空间展开图，从而掌握三相旋转磁场的产生原理及其性质和特点；其次掌握异步电动机运行时内部的电磁关系，定、转子间的磁势平衡关系及基本方程式，熟练掌握转矩特性、机械特性、最大转矩及起动转矩的性质

7、，理解异步电动机工作特性；最后了解三相异步电动机常用的起动方法，以及各种调速方法的基本原理、方法和特性。重点：交流电机的基本工作原理、相电势公式和三相旋转磁势的特点难点：异步电动机运行等效电路关键：机械特性的物理表达式第三节 交流伺服电动机（讲课4学时）首先了解交流伺服电动机的结构，掌握脉动磁场、圆形旋转磁场和椭圆形旋转磁场它们各自特点与相互联系；其次了解交流伺服电动机的控制方法以及机械特性和调节特性；最后介绍单相异步电动机的工作原理、启动方法，要求掌握它与交流伺服电动机的联系与区别。重点：脉动磁场、圆形旋转磁场和椭圆形旋转磁场的特点难点：临界转差率关键：脉动磁场、圆形旋转磁场和椭圆形旋转磁场

8、的相互联系第四节 交流异步测速电动机（略）第五节 直线电动机（略）第四章 自整角机（略）第五章 旋转变压器（略）第六章 步进电动机（略）第七章 位移编码装置（略）第八章 低压电器（讲课4学时）本章主要讲述在各种类型的控制系统中使用的低压电器，要求学生了解这些电气设备的用途、分类、结构原理、工作特点及其在电力系统中的布置，掌握电气设备的操作和选择原则及方法，具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力。重点：自动开关、接触器、继电器难点：了解电弧的产生、危害，掌握电弧的特点及熄灭措施关键：掌握容断器、自动开关、接触器、继电器的选择方法。四、学时分配学时分配表序号教学内容(按章填写)学 时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1绪论22直流电机1223变压器44交流电机1025低压电器4小计324比例89%11%合计36实验学时分配表序号实验项目（或内容）名称实验学时实验类型每组实验人数说明验证性设计性综合性其它1直流电机认识实验22三相异步电动机的起动与调速2小计4五、教学环节与教学要求：教学中应重点培养学生掌握基本知识、基本理论，并培养学生实际动手解决工程实际问题的能力。六、课程考核办法：考试: 10