内容简介

 

内容包括：磁路定律，铁磁材料及特点，交直流磁路的特点，变压器的运行与分析，标幺值，直流电动机的稳态运行与分析，交流绕组及其电动势和磁动势，感应电机的稳态运行与分析，同步电机的稳态运行与分析。

 

•  本课程的目的和任务

 

电机是一种机电能量转换装置，它亦是电力系统，自动控制系统中的一个元件。本 课程为“电机及其控制”专业的专业基础课，同时也是电气类其他专业的平台课。学生在学习了高等数学，大学物理和电路等课程以后，通过本课程的学习，获得电机原理，电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能，为下一步学习专业课做好准备，为今后从事专业工作打下坚实的基础。 

•  本课程与其它课程的关系

 

本课程的先修课是“高等数学”，“大学物理”，“电路”，“电磁场”等，这些课程的学习，为本课程奠定数学基础和必需的电学知识。通过本课程的学习，为学生进行电机设计，电机控制，电机运行分析打下良好的专业理论基础，在此基础上，学生才能顺利学习“电机设计”，“电机运行分析”，“电机调速控制电机”，“电力电子调速”等后续课程。 

•  本课程的基本要求

 

学习本课程后，要求对磁路的基本定律，常用铁磁材料的特性及交，支流磁路的计算要有基本的了解；对变压器和三种电机（直流电机，感应电机和同步电机）的基本结构要有一定认识；对变压器中的主磁场和漏磁场，三种电机中气隙磁场的性质和时空关系，要有深入的理解；对变压器和三种电机正常稳态运行时的运行原理，分析方法和运行性能，要牢固掌握，能正确地建立电压方程和转矩方程，明确能量转换关系，对稳态参数要有清晰的物理概念，能熟练地运用等效电路和复数来计算对称稳态运行时的性能和运行数据；要熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能，如电动机的起动，发电机的建压，主要运行特性和稳态参数的测定方法等，能对实验结果进行分析。

•  课程内容

 

1．  理论教学内容 

 

第一章    磁路（4学时）

 

掌握磁路的基本定律；了解常用的铁磁材料及其特性；了解直流和交流磁路的特点。

 

第二章    变压器（10学时）

 

了解变压器的基本结构和额定值；理解变压器的空载运行及变压器的负载运行；掌握变压器的基本方程、等效电路和相量图；掌握变压器等效电路参数的测定；理解标幺值及其计算方法；掌握变压器的运行特性；了解三相变压器。

 

 第三章  直流电机的稳态分析（8学时）

 

了解直流电机的工作原理和基本结构；了解直流电机的磁动势和磁场；掌握直流电机的感应电动势和电磁转矩；掌握直流电机的基本方程；理解直流电机的运行特性。

 

 第四章  交流绕组及其电动势和磁动势 （8学时）

 

了解交流绕组的构成原则和分类；了解三相双层绕组及其特点；掌握正弦磁场下交流绕组的感应电动势；理解正弦电流下交流绕组的磁动势，了解感应电动势和磁动势的谐波特点。

 

第五章  感应电机的稳态分析（12学时）

 

了解感应电机的结构并理解其运行状态；理解三相感应电动机的磁动势和磁场；掌握三相感应电动机的电压方程和等效；掌握感应电机的功率方程和转矩方程；掌握感应电机参数的测定；掌握感应电动机的转矩 — 转差率曲线；理解感应电动机的工作特性 。

 

第六章     同步电机的稳态分析（11学时）

 

了解同步电机的基本结构和运行状态；理解空载和负载时的同步发电机的磁场；掌握隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路；掌握凸极同步发电机的电压方程和相量图；掌握同步发电机的功率方程和转矩方程。

 

2．  实践教学内容

 

（1）实验项目

 

为配合理论教学，加强学生实践能力，建议开设以下实验：

 

实验一  单相变压器

 

实验二  直流并励电动机

 

实验三  三相感应电动机的工作特性

 

实验四  同步发电机的特性

 

（2）习题课

 

本大纲安排3学时习题课，分三次进行。由于学生在开始学习本课

 

时往往感到有些困难，所以习题课内容都分配在前几章。习题课的内容应当配合课程的基本内容，帮助学生搞清一些基本概念和典型计算方法。习题课内容如下：

 

1）磁路和变压器

 

2）直流电机

 

3）感应电动机

 

为了使学生全面掌握课程内容，每章都要安排适当数量的习题。

 

•  教材与参考书

1．教材

《电机学》  汤蕴璆 主编   机械工业出版社，2001年3月

2．参考书

《电机学》  李哲生  刘迪吉  戈宝军 编   哈尔滨工业大学出版社，1997年1月

《电机学》  许实章 主编   机械工业出版社，1999年8月

•  本课程的教学方式

 

本课程是一门实践性较强的理论基础课，因此教学过程中要注意理论联系实际，要使课堂讲授和实验密切结合。

 

理论教学中要强调主干内容教学，对基本理论、基本概念的理解严格要求，注意概念的物理意义与数学分析的有机结合，提高学生分析实际问题的能力。

 

实验是理论联系实际，训练学生实验操作技能，培养学生独立工作能力的重要环节，因此，配合理论教学开设适当的实验项目。 实验前要求学生预习，实验后要求每个学生认真，独立地写出实验报告。

 

•  教学环节学时分配

 

章节	讲课时数	实  验	习 题 课	小  计
第一章	4			4
第二章	10	2	1	13
第三章	8	2	1	11
第四章	8			8
第五章	12	2		15
第六章	11	2	1	13
合  计	53	8	3	64

•  执行大纲时应注意的问题

 

本大纲所列次序为建议的讲授次序，实验项目为建议实验内容，各模块可根据具体情况做出变动。本大纲所列内容分为基本内容和选学内容。大纲中所列内容不要求全部在课堂上讲授，有的内容可以通过课外自学，实验或习题让学生掌握。