《电机学II》教学大纲

1、 电机学II 课程教学大纲课程的基本信息适应对象：本科，电气工程及其自动化专业课程代码：54E00515学时分配：48学时（理论学时40，实践学时8）赋予学分：3先修课程：高等数学，电路分析，大学物理后续课程：电力系统稳态分析，电力系统暂态分析课程性质与任务电机学是电气工程与自动化专业的一门专业基础必修课程，是一门“强电”特点显著、理论性与工程实践性尤强的课程，在本专业课程体系和人才培养中起着承上启下的特殊作用。电机学课程在介绍变压器、异步电机、同步电机和直流电机基本结构的基础上，着重系统阐述它们的电磁关系、工作原理、运行特性及实验方法。让学生通过本程课的学习，为后续专业课程的学习以及从事电气

2、工程学科的工作打下坚实的理论基础。教学目的与要求通过电机学课程的学习，使学生对变压器、异步电机、同步电机和直流电机等各种类型电机的基本理论、分析方法和工程应用有比较完整的理解和掌握，同时学会分析工程问题的一些基本方法。要求学生了各类电机的典型结构，掌握其基本工作原理、基本方程式、稳态运行性能、基本实验方法及操作技能，对电机的额定值、性能指标、参数大小等有明确的工程概念，既掌握各类电机的共同点，又能认识它们的个性和特点，形成对电机的一个较系统和完整的认识。重点掌握分析电机稳态、对称、基波运行时的基本方法，深入理解电机中主磁场的作用及能量的转换关系；能正确建立电机中的电动势、磁动势、功率和转矩平衡

3、方程式及等效电路，能熟练运用方程式、等效电路、相量图、复数运算法等方法去分析和解决电机运行中的实际问题。教学内容与安排1、课时分配按照课程内容，分成9个教学单元，各单元的课时安排如下表。序号单元名称讲授习题实验小计1三相同步发电机的基本工作原理与结构442三相同步发电机的电磁关系和分析方法663同步发电机的稳态运行特性及参数的测定622104同步发电机并联运行4265同步电动机226直流电机的基本工作原理与结构447直流电机的电磁关系与分析方法448直流发电机22269直流电动机426课时合计3648482、教学内容第1单元 三相同步发电机的基本工作原理与结构【教学内容】同步发电机的基本工作原

4、理及分类；同步发电机的基本结构；大型同步发电机的基本系统；同步电机的型号与额定值。【教学重点及难点】教学重点：同步发电机的基本结构、基本工作原理和额定值。教学难点：同步发电机的基本工作原理。【教学目标与要求】掌握同步发电机的基本工作原理及分类；掌握同步发电机的基本结构；了解大型同步发电机的基本系统；熟悉同步电机的型号与额定值。【培养的能力】三相同步发电机的认知能力第2单元 三相同步发电机的电磁关系和分析方法【教学内容】三相同步发电机空载时的电磁关系；三相同步发电机负载后的电磁关系；隐极同步发电机的分析方法；凸极同步发电机的分析方法。【教学重点及难点】教学重点：三相同步发电机负载后的电磁关系、隐

5、极同步发电机和凸极同步发电机的分析方法。教学难点：电枢反应、电动势平衡方程式、同步电抗和相量图。【教学目标与要求】掌握三相同步发电机空载时的电磁关系；掌握三相同步发电机负载后的电磁关系；掌握隐极同步发电机的分析方法；掌握凸极同步发电机的分析方法。【培养的能力】利用电磁理论分析三相同步发电机的能力。第3单元 同步发电机的稳态运行特性及参数的测定【教学内容】空载特性、短路特性、不饱和同步电抗和短路比的求取；零功率因数负载特性及漏电抗的求取；稳态参数的实验测定；外特性与调整特性。【教学重点及难点】教学重点：同步电机的空载特性、短路特性及不饱和同步电抗和短路比的求取。教学难点：特性曲线和向量图。【教学

6、目标与要求】掌握同步电机的空载特性、短路特性及不饱和同步电抗和短路比的求取方法；掌握同步电机零功率因数负载特性及漏电抗的求取方法；掌握同步电机稳态参数的实验测定方法；了解同步电机的外特性与调整特性。【培养的能力】利用电磁理论分析同步发电机的能力。第4单元 同步发电机并联运行【教学内容】投入并联运行的条件和方法；并联运行的同步发电机的电磁功率与功率特性；并联运行时有功功率的调节与静态稳定；并联运行时无功功率的调节与V形曲线；同步发电机并网后正常运行分析。【教学重点及难点】教学重点：同步发电机投入并联运行的条件和方法、并联运行的同步发电机的电磁功率与功率特性、同步发电机并联运行时有功功率的调节与静

7、态稳定。教学难点：同步发电机的功率特性与转矩特性、特性曲线和向量图。【教学目标与要求】了解同步发电机并联运行的理论基础；掌握同步发电机投入并联运行的条件和方法； 掌握并联运行的同步发电机的电磁功率与功率特性；掌握同步发电机并联运行时有功功率的调节与静态稳定；了解同步发电机并联运行时无功功率的调节与V形曲线；了解同步发电机并网后调节运行状态时各参数变化的相互关系。【培养的能力】利用电磁理论分析同步发电机的能力。第5单元 同步电动机【教学内容】同步电动机的基本电磁关系、方程式和相量图；同步电动机的无功功率调节；同步调相机。【教学重点及难点】教学重点：同步电动机的基本电磁关系、方程式和相量图。教学难

8、点：平衡方程和相量图。【教学目标与要求】掌握同步电动机的基本电磁关系、方程式和相量图；掌握同步电动机的无功功率调节原理；了解同步调相机的原理和用途。【培养的能力】利用电磁理论分析同步电动机的能力。第6单元 直流电机的基本工作原理与结构【教学内容】直流电机的基本工作原理；直流电机的基本结构与励磁方式；直流电机的额定值与型号；直流电机的电枢绕组。【教学重点及难点】教学重点：直流电机的基本工作原理、基本结构、励磁方式与额定值。教学难点：直流电机的基本工作原理与励磁方式。【教学目标与要求】掌握直流电机的基本工作原理；掌握直流电机的基本结构与励磁方式；熟悉直流电机的额定值与型号；了解直流电机的电枢绕组结

9、构。【培养的能力】直流电机的认知能力。第7单元 直流电机的电磁关系与分析方法【教学内容】直流电机空载时电机内部的磁场关系；直流电机负载时电机内部的磁场关系；直流电机的电枢反应；电枢绕组的感应电动势和直流电机的电磁转矩；稳态运行时直流电机的基本方程式。【教学重点及难点】教学重点：直流电机空载和负载时的磁场关系、电枢绕组的感应电动势、电磁转矩、稳态运行时的基本方程式。教学难点：直流电机的电枢反应、电磁转矩和电枢绕组的感应电动势。【教学目标与要求】掌握直流电机空载时电机内部的磁场关系；掌握直流电机负载时电机内部的磁场关系；掌握直流电机的电枢反应；掌握电枢绕组的感应电动势和直流电机的电磁转矩；掌握稳态

10、运行时直流电机的基本方程式。【培养的能力】利用电磁理论分析直流电机的能力。第8单元 直流发电机【教学内容】他励直流发电机的运行特性；并励直流发电机的运行特性；复励直流发电机的运行特性。【教学重点及难点】教学重点：他励直流发电机的运行特性、并励直流发电机的运行特性。教学难点：运行特性曲线。【教学目标与要求】掌握他励直流发电机的运行特性；掌握并励直流发电机的运行特性；掌握复励直流发电机的运行特性。【培养的能力】利用电磁理论分析直流发电机的能力。第9单元 直流电动机【教学内容】直流电动机的运行特性；直流电动机的起动；直流电动机的调速；直流电动机的制动。【教学重点及难点】教学重点：直流电动机的运行特性。教学难点：特性曲线。【教学目标与要求】掌握直流电动机的运行特性；掌握直流电动机的起动方法；掌握直流电动机的调速方法；掌握直流电动机的制动。【培养的能力】利用电磁理论分析直流电动机的能力。五、教学设备和措施以理论教学与实验教学相结合，采用多媒体课件教学。多媒体教室，电机及电气技术实验装置，其它必要器件。六、课程考核与评估本课程根据三个重要环节进行考核：期末考试成绩占总成绩的60；实验成绩占总成绩的25；平时成绩占总成绩的15 。七、附录教学参考文献目录:1、曾成碧,赵莉华. 电机学. 北京：机械工业出版社,2