《电机学》课程教学大纲
《电机学》课程教学大纲
课程名称：电机学
英文名称：Electrical Machine
课程类型：学科平台课
总学时及学分：48学时、3学分
适应对象：电气工程及其自动化专业
主要先修课程：高等数学、大学物理、电路分析基础
执行日期: 2017年9月
一、课程的性质与任务
性质：《电机学》是电气工程及其自动化等专业设置的一门学科平台课。本课程具有概念多、理论性强、与工程实际联系紧密的特点，因此学习本课程对培养学生具有科学的学习能力，以及使学生树立理论联系实际的工程观点等方面督有着重要的作用。
任务：通过本课程的学习，使学生获得电机的基本理论、基本知识和基本技能，为培养学生的专业知识和解决实际问题的能力打下理论基础，掌握电机实验的操作技术。为后续专业课和从事相关专业工作打下坚实基础。
二、课程的教学目标
通过本课程的学习，使学生掌握直流电机、变压器、交流电机、控制电机的基本结构、电机的机械特性、基本分析方法和基本实验、控制技能等专业知识。培养学生认识电机的基本方法，逐步发展从不同的角度提出问题，分析问题，把握电机的整体结构，并能运用所学知识和技能解决问题的能力，发展严谨的逻辑思维能力和培养严谨求实的科学态度，培养学生养成质疑和独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。通过实验课实习、实践教学环节进行电机基本技能训练，培养学生正确连接电路和对常见故障排除能力，结合课程教学培养学生的辨证唯物主义观点、实事求是的科学态度、良好的职业道德、创新精神和分析问题、解决问题的能力。
三、教学内容及其基本要求
模块一： 电机的基本物理量和基本定律
1、 电机概论；
2、 电机学中常用的磁路知识。
教学基本要求：
1、了解电机的分类、主要作用；
2、熟练掌握电机理论中常用的物理量。
教学重点：
1、基本电磁定律；
2、铁磁材料的特性。
教学难点：
1、环路安培定律；
2、铁磁材料的特性B-H曲线。
模块二： 变压器
1、变压器的工作原理、分类和结构；变压器的空载运行；变压器的负载运行；变压器的参数测定；
2、三相变压器及运行、三绕组变压器、自耦合变压器、互感器；
3、三相变压器的瞬态过程；三相变压器的不对称运行。
教学基本要求：
1、了解变压器的用途与分类、 电力变压器的主要结构部件、变压器的发热与温升，掌握变压器的额定数据；
2、变压器的运行分析单相变压器的空载运行：理解变压器各电磁量正方向，原副边电动势关系变化，漏抗和励磁阻抗，空载等值电路和向量图；
3、单相变压器的负载运行：掌握原副边电流关系，基本方程式、折合算法，等值电路，向量图，功率传递，变压器参数的参数测定，变压器参数的运行性能；
4、掌握变压器的联结标号、磁路和线圈连接方式对三相变压器空载运行电动势波形的影响。掌握变压器并联运行条件。
教学重点：
1、变压器的用途与分类；
2、变压器的运行分析；
3、变压器并联运行条件。
教学难点：
1、变压器各电磁量正方向；
2、原副边电动势关系变化，漏抗和励磁阻抗；
3、空载等值电路和向量图。
模块三：交流电机
1、交流电机的工作原理；
2、交流电机的绕组和电动势；
3、交流电机绕组的磁动势。
教学基本要求：
1、了解交流电机的电枢绕组，理解交流绕组的绕制方法；
2、掌握交流绕组感应电动势；交流绕组建立的磁动势。
教学重点：
1、变压器的用途与分类；
2、变压器的运行分析；
3、变压器并联运行条件。
教学难点：
1、变压器各电磁量正方向；
2、原副边电动势关系变化，漏抗和励磁阻抗；
3、空载等值电路和向量图。
模块四：直流电机
1、直流发电机的基本结构和工作原理；
2、直流发电机的特性；
3、直流电动机的基本结构和工作原理；
4、直流电动机电枢绕组及直流电机的基本原理；直流电机；
5、直流电动机的分类和机械特性；
6、直流电动机的人为机械特性；
7、直流电动机的起动、运行、调速和制动。
教学基本要求：
1、了解直流电机单叠绕组与单波绕组，直流电机的换向；
2、掌握直流电机的基本工作原理和结构、分类、主要作用；
3、熟练掌握直流电机电枢电动势、电磁转矩和电磁功率；
4、直流电动机的运行原理、、基本方程式、机械特性、工作特性及相关运算；
5、掌握直流电动机的机械特性和人为机械特性；
6、掌握直流电动机的起动、调速和制动要求和方法。
教学重点：
1、直流电动机的基本结构和工作原理；
2、直流电动机的机械特性和人为机械特性；
3、直流电动机的起动、调速和制动要求和方法。
教学难点：
1、直流电机电枢电动势、电磁转矩和电磁功率；
2、电动机的基本方程式、机械特性、工作特性及相关运算。
模块五：控制电机
1、测速发电机的应用；
2、伺服电动机的基本知识；
3、伺服电动机的运行原理；伺服电动机的运行特性和控制方法；
4、步进电动机的运行原理；步进电动机的运行特性和控制方法；
5. 其它控制电机介绍。
教学基本要求:
1、了解测速发电机的应用；
2、掌握伺服电动机的运行原理；伺服电动机的运行特性和控制方法；
3、掌握步进电动机的运行原理；步进电动机的运行特性和控制方法；
4、了解其它控制电机。
教学重点：
1、伺服电动机运行原理；伺服电动机的运行特性和控制方法；
2、步进电动机的运行原理；步进电动机的运行特性和控制方法。
教学难点：
1、伺服电动机的运行特性和控制方法；
2、步进电动机的运行特性和控制方法。
四、各教学环节学时分配
本课程计划为48课时。其中理论课时为40学时，实践课时为8学时。
五、教学建议
教师讲解、教学内容要重点突出，教学目的需十分明确，结合多种教学手段，激起同学们的兴趣，教师要注重互动，使课堂学习氛围轻松愉快，深入浅出，使学生对知识的掌握更深刻，真正达到教学的目的要求。
六、考核评价方法及要求
考核评价采用闭卷考试。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占30%，期末成绩70%。
七、推荐教材与主要教学参考资源
[1] 赵君有.电机学[M].北京:中国电力出版社，2018.
[2] 许实章.电机学[M].北京:机械工业出版社，2012.
[3] 赵君有.电机学习指导与习解答[M].北京:中国电力出版社，2016.
制定者：张芳芳 2017年8月
审核者：张江亚 2017年8月
批准者：张 景 2017年8月
