電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱2012

集美大學(xué)電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱第1頁共5頁課程名稱中文：電機(jī)學(xué)英文：FundamentalofElectricalMachineryandDrives課程編號8009830學(xué)分/學(xué)時4/78所屬教研室輪機(jī)工程學(xué)院—電氣自動化教研室先修課程電路分析基礎(chǔ)，線性電子線路，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計課程類型專業(yè)基礎(chǔ)課考核方式閉卷筆試開課專業(yè)輪機(jī)工程學(xué)院—電氣自動化教學(xué)目的和要求本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程的教學(xué)目的是通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握常用電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、以及電力拖動運(yùn)行性能分析計算和實驗的方法，重點在于電機(jī)的應(yīng)用上。既為電力拖動基礎(chǔ)、交直流調(diào)速、電力電子技術(shù)等多門后續(xù)課程奠定專業(yè)理論基礎(chǔ)，又為學(xué)生以后從事電氣工程及其它相關(guān)領(lǐng)域的工作打下技術(shù)基礎(chǔ)。課程重點：常用交、直流電機(jī)和變壓器的基本理論（電磁、能量關(guān)系和基本運(yùn)行性能）；常用控制電機(jī)工作原理、特性及用途；各種電動機(jī)機(jī)械特性和運(yùn)行狀態(tài)；電力拖動機(jī)械過渡過程的基本特性與分析，以及機(jī)械慣性對電力拖動過程的影響；電力拖動系統(tǒng)電動機(jī)參數(shù)調(diào)速方法的基本原理和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；電動機(jī)選擇原理和方法；電力拖動系統(tǒng)基本實驗方法和技能及分析計算能力。課程難點：常用交、直流電機(jī)和變壓器的電磁關(guān)系；交流電動機(jī)基本方程和等效電路的建立；電力拖動過渡過程的分析與計算；電動機(jī)調(diào)速、制動的分析與計算；控制電機(jī)的分析。集美大學(xué)電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱第2頁共5頁教學(xué)內(nèi)容及基本要求（分章節(jié)）第一部分磁路（2學(xué)時）1.1磁場的基本物理量和物質(zhì)的磁性能。1.2磁路的基本定律和鐵心線圈電路。重點/難點：重點是磁路歐姆定律，鐵損耗的形成和減少鐵損耗的主要方法。主要掌握：掌握磁路歐姆定律，鐵損耗的形成和減少鐵損耗的主要方法。主要了解：磁場的基本物理量，磁路基爾霍夫定律，鐵心線圈電路中電壓與電流的關(guān)系和功率關(guān)系。第二部分變壓器（10學(xué)時）2.1變壓器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。2.2變壓器的運(yùn)行分析和參數(shù)測定。2.3變壓器的運(yùn)行特性和三相變壓器的聯(lián)結(jié)組。2.4三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行2.5自耦變壓器及儀用互感器。重點/難點：重點是變壓器的工作原理，特性。難點是變壓器的相量分析。主要掌握：掌握變壓器的工作原理與特性，等效電路及其應(yīng)用，參數(shù)測定，調(diào)整率、功率、損耗和效率的計算，理想并聯(lián)運(yùn)行的條件。主要了解：變壓器的基本結(jié)構(gòu)和主要種類，基本方程式和相量圖；三相變壓器聯(lián)結(jié)組的表示方法及其判斷，自耦變壓器，儀用互感器。第三部分異步電動機(jī)的基本理論（12學(xué)時）3.1三相異步電動機(jī)的工作原理和三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。3.2三相繞組的電動勢和磁通勢和三相異步電動機(jī)的電動勢和磁通勢平衡方程式。3.3三相異步電動機(jī)的運(yùn)行分析。3.4三相異步電動機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩。3.5三相異步電動機(jī)的運(yùn)行特性和單相異步電動機(jī)。重點/難點：重點是旋轉(zhuǎn)磁場和三相異步電動機(jī)的工作原理，特性。難點是三相異步電動機(jī)磁通勢分析。主要掌握：掌握旋轉(zhuǎn)磁場和三相異步電動機(jī)的工作原理、等效電路與特性，電動勢和磁通勢平衡方程式，功率和轉(zhuǎn)矩的計算。主要了解：三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，繞組因數(shù)的意義和三相繞組的電動勢，單相繞組的脈振磁通勢和三相繞組的旋轉(zhuǎn)磁通勢，三相異步電動機(jī)的相量圖，三相異步電動機(jī)的運(yùn)行特性及其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，單相異步電動機(jī)的工作原理和起動方法。第四部分異步電機(jī)的電力拖動（10學(xué)時）4.1三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性和電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。4.2三相異步電動機(jī)的起動。4.3三相異步電動機(jī)的調(diào)速。4.4三相異步電動機(jī)的制動。重點/難點：重點是電動機(jī)的調(diào)速指標(biāo)及三相異步電動機(jī)的主要調(diào)速方法。難點是電力拖動集美大學(xué)電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱第3頁共5頁教學(xué)內(nèi)容及基本要求（分章節(jié)）系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件。主要掌握：掌握三相異步電動機(jī)的固有特性，電動機(jī)的起動指標(biāo)及三相異步電動機(jī)的主要起動方法，電動機(jī)的調(diào)速指標(biāo)及三相異步電動機(jī)的主要調(diào)速方法。主要了解：三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式，三相異步電機(jī)人為特性；負(fù)載的機(jī)械特性和電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件，三相異步電動機(jī)的制動原理和制動方法。第五部分直流電機(jī)的基本理論（8學(xué)時）5.1直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)。5.2直流電機(jī)的電樞反應(yīng)、電磁轉(zhuǎn)矩、電動勢和運(yùn)行分析。5.3直流電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩。5.4直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析、功率和轉(zhuǎn)矩。重點/難點：重點是直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的工作原理，他勵和并勵發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析。難點是他勵和并勵發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析。主要掌握：掌握直流電動機(jī)和直流發(fā)電機(jī)的工作原理及其電磁轉(zhuǎn)矩和電動勢計算，他勵和并勵電動機(jī)的運(yùn)行分析，直流發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩計算。主要了解：直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和勵磁方式，直流電機(jī)的電樞反應(yīng)，串勵和復(fù)勵電動機(jī)的運(yùn)行分析，了解串勵和復(fù)勵發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析。第六部分直流電動機(jī)的電力拖動（8學(xué)時）6.1他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性和起動。6.2他勵直流電動機(jī)的調(diào)速。6.3他勵直流電動機(jī)的制動。6.4他勵電動機(jī)在四象限中的運(yùn)行狀態(tài)和并勵直流電動機(jī)的電力拖動。重點/難點：重點是直流電動機(jī)的主要起動方法和調(diào)速方法。難點是他勵直流電動機(jī)在四象限中的運(yùn)行狀態(tài)分析。主要掌握：掌握他勵和并勵直流電動機(jī)的主要起動方法和調(diào)速方法，固有特性和人為特性。主要了解：他勵直流電動機(jī)的制動原理和制動方法；他勵直流電動機(jī)在四象限中的運(yùn)行狀態(tài)，并勵直流電動機(jī)的制動方法。第七部分控制電機(jī)（4學(xué)時）7.1伺服電動機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。7.2自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器。重點/難點：重點是伺服與步進(jìn)電動機(jī)的工作原理。難點是步進(jìn)電動機(jī)的工作原理分析。主要掌握：掌握伺服與步進(jìn)電動機(jī)的工作原理。主要了解：伺服與步進(jìn)電動機(jī)的功能和基本結(jié)構(gòu)，自整角機(jī)的功能、基本結(jié)構(gòu)和工作原理，旋轉(zhuǎn)變壓器的功能、基本結(jié)構(gòu)和工作原理。第八部分同步發(fā)電機(jī)的基本理論（8學(xué)時）8.1三相同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。8.2三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行分析集美大學(xué)電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱第4頁共5頁8.3三相同步發(fā)電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩、運(yùn)行特性8.4三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行重點：電樞反應(yīng)、各電磁量的關(guān)系、各電抗參數(shù)、方程式、相量圖及等效電路

難點：電樞反應(yīng)主要掌握：三相同步發(fā)電機(jī)的工作原理、運(yùn)行分析方法、功率、轉(zhuǎn)矩、運(yùn)行特性、三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行主要了解：三相同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第九部分電動機(jī)的選擇（4學(xué)時）9.1電動機(jī)選擇的基本內(nèi)容和電動機(jī)的發(fā)熱、冷卻及工作制。9.2電機(jī)的允許輸出功率和恒定負(fù)載及變動負(fù)載電動機(jī)額定功率的選擇。重點/難點：重點是恒定與變動負(fù)載電動機(jī)額定功率的選擇。難點是電動機(jī)的工作制。主要掌握：掌握恒定與變動負(fù)載電動機(jī)額定功率的選擇，S1、S2、S3三種基本工作制。主要了解：電動機(jī)選擇的基本內(nèi)容，電機(jī)發(fā)熱和冷卻的規(guī)律，6種特殊工作制，電動機(jī)額定功率的確定，影響電動機(jī)實際允許輸出功率的主要因素。課程實驗大綱1.實驗項目與學(xué)時分配序號實驗項目學(xué)時必開/選開實驗類型備注1單相變壓器實驗2必開驗證2三相變壓器極性及聯(lián)接組的測定2必開設(shè)計3異步電動機(jī)實驗2必開驗證4他激直流電動機(jī)工作特性的測定2必開驗證5自整角機(jī)實驗2必開驗證（備注：實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等，可填寫開展實驗教學(xué)的特殊要求）2.實驗教學(xué)大綱實驗一：單相變壓器實驗實驗?zāi)康模和ㄟ^空載試驗和短路試驗確定單相變壓器的參數(shù)，通過負(fù)載試驗測定單相變壓器運(yùn)行特性。實驗內(nèi)容：(1)測定變比；(2)空載試驗；(3)短路實驗；(4)負(fù)載實驗。實驗要求：按照實驗線路圖接線，完成實驗內(nèi)容。實驗二：三相變壓器極性及聯(lián)接組的測定實驗?zāi)康模?1)熟悉三相變壓器的聯(lián)接方法和極性檢查法；(2)掌握確定三相變壓器聯(lián)接組標(biāo)號的方法。實驗內(nèi)容：(1)極性測定；(2)檢查聯(lián)接組別。實驗要求：按照實驗線路圖接線，完成實驗內(nèi)容。集美大學(xué)電機(jī)學(xué)課程教學(xué)大綱第5頁共5頁實驗三：異步電動機(jī)實驗實驗?zāi)康模赫莆债惒诫妱訖C(jī)的起動和調(diào)速的方法。實驗內(nèi)容：(1)直接起動；(2)自耦變壓器起動；(3)星形-三角形起動；(4)異步電動機(jī)的變極調(diào)速。實驗要求：按照實驗線路圖接線，完成實驗內(nèi)容。實驗四：他激直流電動機(jī)工作特性的測定實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用實驗方法求直流電動機(jī)的工作特性，并了解直流電動機(jī)的調(diào)速方法。實驗內(nèi)容：(1)測定他激直流電動機(jī)的固有特性；(2)測定他激直流電動機(jī)電樞回路串電阻的人工特性。實驗要求：按照實驗線路圖接線，完成實驗內(nèi)容。實驗五：自整角機(jī)實驗實驗?zāi)康模赫莆兆哉菣C(jī)的特性實驗內(nèi)容：(1)力矩式自整角機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性；(2)控制式自整角機(jī)的輸出特性；(3)力矩式自整角機(jī)的靜態(tài)誤差實驗要求：按照實驗線路圖接線，完成實驗內(nèi)容。。學(xué)時分配章節(jié)一二三四五六七八九機(jī)動合計授課學(xué)時210121088464468實驗學(xué)時422210有關(guān)說明1、與其它課程的分工和聯(lián)系本課程著重講授交直流電機(jī)的組成，基本原理和主要性能指標(biāo)。學(xué)習(xí)本課程前，要求學(xué)生應(yīng)先修（1）電路分析基礎(chǔ)，（2）線性電子線路，（3）數(shù)字電路與邏輯設(shè)計等課程。本課程是“電氣工程及其自動化”本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。2、教材與參考書：教材：唐介等編.電機(jī)與拖動[M].北京：高等教育出版社,2003.參考書：（1）顧繩谷主編.電機(jī)及拖動基礎(chǔ)（第三版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.（2）林瑞光主編.電機(jī)與拖動基礎(chǔ)[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2002.實驗教材：王其興，嚴(yán)華編.電機(jī)與拖動基礎(chǔ)課程