《电机学2》课程教学大纲

《电机学2》教学大纲一、课程基本信息课程名称电机学（2-2）ElectricalMachinery(2-2)课程编码CNE320512200开课院部新能源学院课程团队电路与电机学课程组学分3.0课内学时52讲授40实验12上机0实践0课外学时48适用专业实验班（电气信息类）授课语言中文先修课程电路分析课程简介（必修）本课程是电气工程及其自动化的一门专业基础课程，是高等数学、电路分析、大学物理后续课程。首先，通过本课程的学习，学生能够理解“场”和“路”两种分析电磁现象的思路，并理解由“场”到“路”简化的条件及思维方法，通过与电路的类比理解和掌握磁路的基本概念和定律，并用场、路结合的方法分析和理解变压器、直流电机、交流电机的基本结构、工作原理；其次，通过本课程的学习，学生能够掌握变压器、直流电机、交流电机的平衡方程、等效电路和工作特性，掌握典型机械负载的转矩特性，并以此为基础，分析变压器、直流电机、交流电机在不同条件下的运行状态，深入分析它们在实际运行过程中的特殊现象；第三，通过本课程的学习，学生能够理解交流电机中在空间中正弦分布、等幅恒速旋转的磁场是如何产生的，并能够理解为了实现这一目标所付出的代价；最后，通过本课程的学习，学生将为本专业的后续专业课程准备必要的基础知识，也为今后从事相关的专业工作奠定扎实理论基础。Thiscourseisabasiccourseofelectricalengineeringandautomation.Itisthefollowingcourseofhighermathematics,circuitandengineeringelectromagneticfield.Bylearningthiscourse,studentscanfullyunderstandthebasicstructureoftransformers,DCmotorsandACmotors.Thenthebasicanalysismethodofvariouselectromagneticphenomenainthetransformers,DCandACelectricalmachinesandthebasicskillsofqualitativeanalysisandquantitativecalculationforthesteadystateperformancecanbeachieved.Meanwhile,thiscoursecanprovidethenecessarybasicknowledgefortheotherfollowingprofessionalcoursesandlayasolidtheoreticalfoundationforthefutureprofessionalwork.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握磁路的基本概念、定律及铁磁材料的特性并能将之用于不同类型的直流电机、变压器、感应电机和同步电机工作原理的分析。是2M2目标2：掌握变压器、直流电机和交流电机的等效电路、平衡方程、相量图和特性曲线，分析和计算不同运行条件下的主要物理量及参数的变化情况。是3M3目标3：运用电机学的知识以及查阅文献，找出电机及其系统相关的复杂工程问题的两种以上解决方案，并对从性能、能耗、经济性等方面进行对比分析，总结出不同方案的优缺点及适用场合。是4M4目标4：：能够就电机及其系统相关的复杂工程问题，撰写报告，并向同学、老师以PPT汇报的形式，准确表达自己的观点，进行问题的答辩。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第五章第五章异步电动机本章重点难点：频率折算，绕组折算，等效电路，工作特性，机械特性/////25.15.1概述基本类型，基本结构，工作原理，额定值M12讲授1自学35.25.2三相异步电动机的运行原理转子静止时的运行分析，转子旋转时的运行分析，频率折算，绕组折算，等效电路，简化等效电路，参数测定M25讲授2作业45.35.3三相异步电动机的运行特性转矩和功率平衡方程式，电磁转矩表达式，机械特性，工作特性M24讲授2作业55.45.4三相异步电动机的起动异步电动机的起动要求，笼型异步电动机的起动，绕线转子异步电动机的起动，改善起动性能的感应电机M24讲授2作业65.55.5三相异步电动机的调速变极调速，改变定子绕组电压调速，变频调速M22讲授2自学75.65.6三相异步电动机的制动反接制动，发电机制动，能耗制动M33讲授2自学85.75.7游梁式抽油机用电动机的选型专题研讨游梁式抽油机用电动机的选型专题研讨M3,M4/专题研讨9专题研讨95.85.8三相异步电动机的空载实验和短路实验三相异步电动机的空载实验和短路实验M13实验2预习/撰写实验报告105.95.9测定三相异步电动机的工作特性和机械特性实验熟悉三相异步电动机的接线方法，测定三相异步电动机的工作特性和机械特性M23讲授2预习/撰写实验报告11第六章第六章同步电机本章重点难点：电枢反应，功角特性，参数计算，有功功率调节，无功功率调节，V形曲线/////126.16.1概述同步电机的结构、励磁、冷却、额定值M12讲授1自学136.26.2同步发电机的运行原理及特性空载运行，负载运行，电枢反应，空载特性、短路特性、外特性、调整特性、零功率因数负载特性，参数计算M26讲授2作业146.36.3同步发电机的并联运行并联的条件和方法，功率和转矩平衡方程，功角特性，有功功率调节与静态稳定，无功功率调节与V形曲线M26讲授2作业156.46.4同步电动机和调相机发电状态过渡到电动状态的电磁关系，功角特性，无功功率调节，调相原理M26讲授2作业166.56.5三相同步发电机运行特性实验测定三相同步发电机的运行特性M23实验2预习/撰写实验报告176.66.6三相同步发电机的并网运行实验用准同步法和自同步法将三相同步发电机的运行投入电网并联运行；以及并联运行有功功率和无功功率的调节M23实验2预习/撰写实验报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、（周期）每周布置2~3道题目。2、（内容）主要围绕课程目标1和2布置作业，二者比例约为1：1。3、（评分）根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。4、（成绩）分别计算课程目标1和2的得分S1h和S2h，用于课程目标达成度计算；总成绩用于常规教务系统成绩的计算。25%2期中与期末考试1、（周期）本门课程分两学期上，分别进行两次期中考试，两次期末考试，均为闭卷。2、（内容）主要围绕课程目标1和2设计考题，二者比例约为1：1。3、（评分）根据试卷的评分标准进行评分。4、（成绩）分别计算课程目标1和2的得分S1e和S2e，用于课程目标达成度计算；总成绩用于常规教务系统成绩的计算。50%3专题研讨1、分别开展电机发展史、直流电机换向、抽油机用电动机选型等三个专题研讨。2、学生三人左右一组，通过运用电机学的知识和文献查阅，明确复杂工程问题，找出多种解决方案，通过影响因素的分析得到相应的结论，撰写报告，制作PPT与同学和老师进行研讨。25%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业20%①每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。②准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。③时效性：不能及时上交作业，迟交1天扣10分。④独立性：发现雷同作业。第一次，如学生能够确认抄袭行为，则抄袭者当次作业分数扣30分，被抄袭者不扣分；如不能确认，则雷同作业的学生当次作业成绩扣50分。第N次，扣分为第一次的Ｎ倍。⑤分别计算每次作业的课程目标1和2的得分。即将每次作业中对应于课程目标1或2的题目得分累加起来，得到该次作业课程目标1或2的得分。⑥计算作业环节的课程目标1和2的得分。将各次作业的课程目标1或2的得分之和除以所有作业中课程目标1或2的满分值。2M1期中与期末考试80%（见试卷评分标准）3M2平时作业20%①每次作业按照作业题目的评分标准评分，评分标准主要考虑准确性、时效性和独立性。②准确性：满分为100分，根据每次作业的准确完成程度进行评分。③时效性：不能及时上交作业，迟交1天扣10分。④独立性：发现雷同作业。第一次，如学生能够确认抄袭行为，则抄袭者当次作业分数扣30分，被抄袭者不扣分；如不能确认，则雷同作业的学生当次作业成绩扣50分。第N次，扣分为第一次的Ｎ倍。⑤分别计算每次作业的课程目标1和2的得分。即将每次作业中对应于课程目标1或2的题目得分累加起来，得到该次作业课程目标1或2的得分。⑥计算作业环节的课程目标1和2的得分。将各次作业的课程目标1或2的得分之和除以所有作业中课程目标1或2的满分值。4M2期中与期末考试80%（见试卷评分标准）5M3专题研讨100%A-阅读文献9篇以上，找出3种以上的解决方案，并能清晰地描述各方案。不同解决方案对比分析清楚，归纳全面正确，结论正确。B-阅读文献7篇以上，找出3种解决方案，并能较清晰地描述各方案。不同解决方案对比分析较清楚，归纳全面，结论正确。C-阅读文献5篇以上，找出2种解决方案，并能清晰地描述各方案。不同解决方案对比分析一般，归纳全面，结论较正确。D-阅读文献3篇以上，找出2种解决方案，并能较清晰地描述各方案。对不同解决方案进行对比分析，对分析结果进行归纳总结。E-阅读文献3篇以下，没有找出2种解决方案。没有对不同的方案进行对比分析，没有归纳总结。6M4专题研讨100%A-报告撰写符合规范，表述内容层次分明，主题明确。叙述清楚、逻辑性强，回答问题完全正确，思路清晰。B-报告撰写符合规范，表述内容层次较分明，主题较明确。叙述清楚、逻辑性强，回答问题较正确，思路较清晰。C-报告撰写基本符合规范，表述内容层次较分明，主题基本明确。叙述较清楚、逻辑性较强，回答问题较正确，思路较清晰。D-报告撰写基本符合规范，表述内容有一定层次，主题基本明确。叙述基本清楚、逻辑性一般，回答问题基本正确，思路基本清晰。E-报告撰写不合规范，表述内容欠清晰，主题不明确。叙述含糊、逻辑性差，回答问题错误，思路不清晰。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|电机学,潘再平,浙江大学出版社,2008.2图书|电机学,胡敏强,中国电力出版社,2014.3图书|电机学,汤蕴璆,