电机学课程教学大纲2012

集美大学电机学课程教学大纲第1页共5页课程名称中文：电机学英文：FundamentalofElectricalMachineryandDrives课程编号8009830学分/学时4/78所属教研室轮机工程学院—电气自动化教研室先修课程电路分析基础，线性电子线路，数字电路与逻辑设计课程类型专业基础课考核方式闭卷笔试开课专业轮机工程学院—电气自动化教学目的和要求本课程是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课。本课程的教学目的是通过课程学习，使学生掌握常用电机的基本结构、工作原理、以及电力拖动运行性能分析计算和实验的方法，重点在于电机的应用上。既为电力拖动基础、交直流调速、电力电子技术等多门后续课程奠定专业理论基础，又为学生以后从事电气工程及其它相关领域的工作打下技术基础。课程重点：常用交、直流电机和变压器的基本理论（电磁、能量关系和基本运行性能）；常用控制电机工作原理、特性及用途；各种电动机机械特性和运行状态；电力拖动机械过渡过程的基本特性与分析，以及机械惯性对电力拖动过程的影响；电力拖动系统电动机参数调速方法的基本原理和技术、经济指标；电动机选择原理和方法；电力拖动系统基本实验方法和技能及分析计算能力。课程难点：常用交、直流电机和变压器的电磁关系；交流电动机基本方程和等效电路的建立；电力拖动过渡过程的分析与计算；电动机调速、制动的分析与计算；控制电机的分析。集美大学电机学课程教学大纲第2页共5页教学内容及基本要求（分章节）第一部分磁路（2学时）1.1磁场的基本物理量和物质的磁性能。1.2磁路的基本定律和铁心线圈电路。重点/难点：重点是磁路欧姆定律，铁损耗的形成和减少铁损耗的主要方法。主要掌握：掌握磁路欧姆定律，铁损耗的形成和减少铁损耗的主要方法。主要了解：磁场的基本物理量，磁路基尔霍夫定律，铁心线圈电路中电压与电流的关系和功率关系。第二部分变压器（10学时）2.1变压器的工作原理和基本结构。2.2变压器的运行分析和参数测定。2.3变压器的运行特性和三相变压器的联结组。2.4三相变压器的并联运行2.5自耦变压器及仪用互感器。重点/难点：重点是变压器的工作原理，特性。难点是变压器的相量分析。主要掌握：掌握变压器的工作原理与特性，等效电路及其应用，参数测定，调整率、功率、损耗和效率的计算，理想并联运行的条件。主要了解：变压器的基本结构和主要种类，基本方程式和相量图；三相变压器联结组的表示方法及其判断，自耦变压器，仪用互感器。第三部分异步电动机的基本理论（12学时）3.1三相异步电动机的工作原理和三相异步电动机的基本结构。3.2三相绕组的电动势和磁通势和三相异步电动机的电动势和磁通势平衡方程式。3.3三相异步电动机的运行分析。3.4三相异步电动机的功率和转矩。3.5三相异步电动机的运行特性和单相异步电动机。重点/难点：重点是旋转磁场和三相异步电动机的工作原理，特性。难点是三相异步电动机磁通势分析。主要掌握：掌握旋转磁场和三相异步电动机的工作原理、等效电路与特性，电动势和磁通势平衡方程式，功率和转矩的计算。主要了解：三相异步电动机的基本结构，绕组因数的意义和三相绕组的电动势，单相绕组的脉振磁通势和三相绕组的旋转磁通势，三相异步电动机的相量图，三相异步电动机的运行特性及其经济运行，单相异步电动机的工作原理和起动方法。第四部分异步电机的电力拖动（10学时）4.1三相异步电动机的机械特性和电力拖动系统的稳定运行。4.2三相异步电动机的起动。4.3三相异步电动机的调速。4.4三相异步电动机的制动。重点/难点：重点是电动机的调速指标及三相异步电动机的主要调速方法。难点是电力拖动集美大学电机学课程教学大纲第3页共5页教学内容及基本要求（分章节）系统的稳定运行条件。主要掌握：掌握三相异步电动机的固有特性，电动机的起动指标及三相异步电动机的主要起动方法，电动机的调速指标及三相异步电动机的主要调速方法。主要了解：三相异步电动机的电磁转矩公式，三相异步电机人为特性；负载的机械特性和电力拖动系统的稳定运行条件，三相异步电动机的制动原理和制动方法。第五部分直流电机的基本理论（8学时）5.1直流电机的工作原理和基本结构。5.2直流电机的电枢反应、电磁转矩、电动势和运行分析。5.3直流电机的功率和转矩。5.4直流发电机的运行分析、功率和转矩。重点/难点：重点是直流电动机和直流发电机的工作原理，他励和并励发电机的运行分析。难点是他励和并励发电机的运行分析。主要掌握：掌握直流电动机和直流发电机的工作原理及其电磁转矩和电动势计算，他励和并励电动机的运行分析，直流发电机的功率和转矩计算。主要了解：直流电机的基本结构和励磁方式，直流电机的电枢反应，串励和复励电动机的运行分析，了解串励和复励发电机的运行分析。第六部分直流电动机的电力拖动（8学时）6.1他励直流电动机的机械特性和起动。6.2他励直流电动机的调速。6.3他励直流电动机的制动。6.4他励电动机在四象限中的运行状态和并励直流电动机的电力拖动。重点/难点：重点是直流电动机的主要起动方法和调速方法。难点是他励直流电动机在四象限中的运行状态分析。主要掌握：掌握他励和并励直流电动机的主要起动方法和调速方法，固有特性和人为特性。主要了解：他励直流电动机的制动原理和制动方法；他励直流电动机在四象限中的运行状态，并励直流电动机的制动方法。第七部分控制电机（4学时）7.1伺服电动机和步进电机。7.2自整角机和旋转变压器。重点/难点：重点是伺服与步进电动机的工作原理。难点是步进电动机的工作原理分析。主要掌握：掌握伺服与步进电动机的工作原理。主要了解：伺服与步进电动机的功能和基本结构，自整角机的功能、基本结构和工作原理，旋转变压器的功能、基本结构和工作原理。第八部分同步发电机的基本理论（8学时）8.1三相同步电机的基本结构和工作原理。8.2三相同步发电机的运行分析集美大学电机学课程教学大纲第4页共5页8.3三相同步发电机的功率、转矩、运行特性8.4三相同步发电机的并联运行重点：电枢反应、各电磁量的关系、各电抗参数、方程式、相量图及等效电路

难点：电枢反应主要掌握：三相同步发电机的工作原理、运行分析方法、功率、转矩、运行特性、三相同步发电机的并联运行主要了解：三相同步电机的基本结构第九部分电动机的选择（4学时）9.1电动机选择的基本内容和电动机的发热、冷却及工作制。9.2电机的允许输出功率和恒定负载及变动负载电动机额定功率的选择。重点/难点：重点是恒定与变动负载电动机额定功率的选择。难点是电动机的工作制。主要掌握：掌握恒定与变动负载电动机额定功率的选择，S1、S2、S3三种基本工作制。主要了解：电动机选择的基本内容，电机发热和冷却的规律，6种特殊工作制，电动机额定功率的确定，影响电动机实际允许输出功率的主要因素。课程实验大纲1.实验项目与学时分配序号实验项目学时必开/选开实验类型备注1单相变压器实验2必开验证2三相变压器极性及联接组的测定2必开设计3异步电动机实验2必开验证4他激直流电动机工作特性的测定2必开验证5自整角机实验2必开验证（备注：实验类型包括演示、验证、综合、设计等，可填写开展实验教学的特殊要求）2.实验教学大纲实验一：单相变压器实验实验目的：通过空载试验和短路试验确定单相变压器的参数，通过负载试验测定单相变压器运行特性。实验内容：(1)测定变比；(2)空载试验；(3)短路实验；(4)负载实验。实验要求：按照实验线路图接线，完成实验内容。实验二：三相变压器极性及联接组的测定实验目的：(1)熟悉三相变压器的联接方法和极性检查法；(2)掌握确定三相变压器联接组标号的方法。实验内容：(1)极性测定；(2)检查联接组别。实验要求：按照实验线路图接线，完成实验内容。集美大学电机学课程教学大纲第5页共5页实验三：异步电动机实验实验目的：掌握异步电动机的起动和调速的方法。实验内容：(1)直接起动；(2)自耦变压器起动；(3)星形-三角形起动；(4)异步电动机的变极调速。实验要求：按照实验线路图接线，完成实验内容。实验四：他激直流电动机工作特性的测定实验目的：学习用实验方法求直流电动机的工作特性，并了解直流电动机的调速方法。实验内容：(1)测定他激直流电动机的固有特性；(2)测定他激直流电动机电枢回路串电阻的人工特性。实验要求：按照实验线路图接线，完成实验内容。实验五：自整角机实验实验目的：掌握自整角机的特性实验内容：(1)力矩式自整角机的转矩特性；(2)控制式自整角机的输出特性；(3)力矩式自整角机的静态误差实验要求：按照实验线路图接线，完成实验内容。。学时分配章节一二三四五六七八九机动合计授课学时210121088464468实验学时422210有关说明1、与其它课程的分工和联系本课程着重讲授交直流电机的组成，基本原理和主要性能指标。学习本课程前，要求学生应先修（1）电路分析基础，（2）线性电子线路，（3）数字电路与逻辑设计等课程。本课程是“电气工程及其自动化”本科专业的专业基础课。2、教材与参考书：教材：唐介等编.电机与拖动[M].北京：高等教育出版社,2003.参考书：（1）顾绳谷主编.电机及拖动基础（第三版）[M].北京：机械工业出版社，2003.（2）林瑞光主编.电机与拖动基础[M].杭州：浙江大学出版社，2002.实验教材：王其兴，严华编.电机与拖动基础课程