電機學教學大綱

1、電機學教學大綱一、課程基本信息1、課程英文名稱： Electrical Machinery Theory2、課程類別：專業(yè)基礎課程3、課程學時：總學時 128，4、先修課程：高等數(shù)學、大學物理、電路原理、工程電磁場二、課程的目的與任務電機學是電氣工程與其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。 從應用的角度出發(fā)， 分析變壓器、直流電機、異步電機和同步電機四類主要電機的基本結構、工作原理、電 磁關系和運行特性。通過本課程的學習使學生掌握電機的基本理論和基本分析方法，為 掌握本專業(yè)和學習后續(xù)課程打下理論基礎，并為今后工作中解決工程實際問題作好準 備。三、課程的基本要求 掌握變壓器的基本結構和工作原理、變

2、壓器的運行特性、分析方法；直流和交流電 機的結構、工作原理、運行特性、分析方法；掌握機電能量轉(zhuǎn)換原理。達到電氣工程及 其自動化專業(yè)應具備有關電機基礎知識、基本技能的要求。四、教學內(nèi)容、要求及學時分配（ 一） 理論教學： 44緒論 2 學時內(nèi)容：學習電機學的目的意義，常用的物理概念和定律 重點：磁路的基本概念和基本定律難點：磁路的基本概念和基本定律第一篇 變壓器 8 學時 內(nèi)容：變壓器的基本結構，變壓器的基本方程、等效電路、相量圖、變壓器的運行 特性，三相變壓器的磁路系統(tǒng)和聯(lián)結組別，三相變壓器空載電動勢波形，變壓器參數(shù)的 測定, 變壓器的并聯(lián)運行 , 變壓器的不對稱運行，變壓器的瞬變過程，三繞組

3、變壓器、 自耦變壓器、電壓互感器和電流互感器。重點：變壓器的基本方程 , 等效電路、相量圖，變壓器的運行特性，三相變壓器的 聯(lián)結組別，變壓器參數(shù)的測定 , 變壓器的并聯(lián)運行，自耦變壓器。難點：變壓器的相量圖，三相變壓器的聯(lián)結組別，三相變壓器空載電動勢波形，變 壓器的不對稱運行。第二篇 交流電機的共同理論問題： 8 學時內(nèi)容：交流繞組的基本要求和分類；三相單層繞組和三相雙層繞組； 正弦分布磁 場下繞組的電動勢； 非正弦分布磁場下電動勢中的高次諧波及其削弱方法；單相繞組的脈振磁動勢；三相電 樞繞組產(chǎn)生的基波合成磁動勢；三相電樞繞組合成磁動勢的高次諧波；兩相電樞繞組產(chǎn) 生的磁動勢重點：交流繞組中的感

4、應電動勢 , 單相繞組的脈振磁動勢； 三相繞組產(chǎn)生的基波合成 磁動勢；兩相繞組產(chǎn)生的磁動勢。難點：三相單層繞組和三相雙層繞組，單相繞組的脈振磁動勢；三相繞組產(chǎn)生的基 波合成磁動勢；兩相繞組產(chǎn)生的磁動勢。第三篇 異步電機： 8 學時 內(nèi)容：異步電動機的基本原理和主要結構；異步電動機的電磁關系；異步電動機的 等效電路；異步電動機參數(shù)的測定 ；異步電動機的功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程；異步電動機 的電磁轉(zhuǎn)矩表達式與機械特性； 異步電動機的工作特性及其測試方法；異步電動機的 起動方法；異步電動機的調(diào)速與制動重點：異步電動機的基本原理、電磁關系，機械特性，等效電路，工作特性，異步 電動機的功率與轉(zhuǎn)矩平衡方程； 。

5、難點：異步電動機的磁動勢平衡方程，轉(zhuǎn)子繞組的頻率折算，轉(zhuǎn)子繞組的的電磁關 系。第四篇 同步電機 10 學時 內(nèi)容：同步電機的基本工作原理和主要結構；對稱負載時的電樞反應；同步發(fā)電 機的基本方程式和相量圖；同步發(fā)電機的空載特性、短路特性和零功率因數(shù)負載特性； 同步發(fā)電機的外特性和電壓調(diào)整率； 同步發(fā)電機的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡方程；同步發(fā)電機的功角特性；同步發(fā)電機投入并聯(lián) 運行的條件和方法； 同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián)運行時有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定； 同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián) 運行時無功功率的調(diào)節(jié)和 V 形曲線；同步電動機的基本方程式、相量圖和功角特性；同 步電動機無功功率的調(diào)節(jié)； 同步電動機的起動方法；

6、同步發(fā)電機的不對稱運行；同步 發(fā)電機的突然短路重點：同步電機的基本工作原理、電磁關系，功率關系，功角特性，同步發(fā)電機 與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率的調(diào)節(jié)和 V 形曲線；。難點：同步電機的功率關系，功角特性，同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行時無功功率 的調(diào)節(jié)和 V 形曲線；。第五篇 直流電機 8 學時 內(nèi)容：直流電機的工作原理和主要結構；直流電機的空載磁場；直流電機的電樞 繞組；直流電機的負載磁場和電樞反應；直流電機的電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩；直流電機 的基本方程；直流發(fā)電機的運行特性； 直流電動機的工作特性；直流電動 機的起動、調(diào)速與制動，直流電機換向。重點：直流電機的工作原理，電樞電動勢與電磁轉(zhuǎn)矩，直流發(fā)電

7、機的運行特性， 直流電動機的工作特性和機械特性。難點：直流電機的電樞繞組，直流電動機的工作特性和機械特性，直流電機換向。（ 二）實驗教學： 6 學時 實驗課的目的與要求電機學課程是電氣工程及自動化專業(yè)的重要的專業(yè)基礎課。 其實驗教學環(huán)節(jié)對學生 學好課程理論具有重要意義，對培養(yǎng)學生的實踐能力、分析問題和解決問題的能力至關 重要。通過必要的實驗，培養(yǎng)學生理論與實際統(tǒng)一的作風和實事求是的科學態(tài)度。 學生在進行實驗前必須認真閱讀實驗指導書及實驗內(nèi)容，做好預習，明確實驗目的、步 驟、原理。會處理實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結果，寫出符合要求的實驗報告。實驗項目1 、單相變壓器實驗實驗目的：（1）通過空載試驗和短路

8、試驗確定變壓器的參數(shù)。（ 2）通過負載試驗測定變壓器的運行特性。實驗儀器設備： 單相變壓器、單相調(diào)壓器、低功率因數(shù)瓦特表、高功率因數(shù)瓦特 表2、.三相異步電動機實驗實驗目的：（1）熟悉三相異步電動機的起動方法。 （2）掌握三相異步電動機的參數(shù)及工作特性的測量方法。實驗儀器設備： 鼠籠式異步電動機、繞線式異步電動機、測功器、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、 低功率因數(shù)瓦特表（二只） 、高功率因數(shù)瓦特表（二只）3、三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行實驗實驗目的：（ 1）掌握三相同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件與操作方法。（ 2）掌握三相同步發(fā)電機并聯(lián)運行時有功功率與無功功率的調(diào)節(jié)。實驗儀器設備：三相同步電機，直流電動機，旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關、同步機勵磁電 源，交流電流表、電壓表，可調(diào)電阻器。4、直流電動機實驗實驗目的：（1）熟悉并勵直流電動機的起動和調(diào)速方法。（2）測定并勵直流電動機的工作特性。實驗儀器設備： 直流電動機、測功器、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、滑線電阻器（三只） 。五、考試考核辦法：課程結束后進行理論考試六、教材及參考