《电机学》教学大纲
1 课程的基本描述
课程名称： 电机学 课程编号： 0301D06W 课程性质： 学科基础课
适用专业： 电气工程及其自动化 Electric Machinery
前导课程： 高等数学、大学物理、电路、电磁场
后续课程： 电机控制技术、电机设计、电机测试技术、控制电机、特种电机、永磁电机设
计等
学科基础课
2 教学定位
2.1 能力培养目标
通过本课程的学习主要培养学生
（1）获得专业基础理论知识的学习能力和理解能力；
（2）建立对工程问题进行理论分析的逻辑思维能力和建模解析能力； （3）进行工程试验的设计实施能力； （4）分析和解决工程问题的实践能力。
2.2 课程的主要特点
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。电机学课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，本课程的教学内容既面向电机制造业，又强调电机的运行与应用，是电气类专业的学生必须掌握的专业知识，是学生下一步学习专业课的基础，也为今后从事专业工作打下坚实的基础。
2.3 教学定位
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。本课程主要阐述电机的基本原理、分析方法和简单的工程问题。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。
3 知识点与学时分配
3.1基础理论
电机及电机学课程概述（学时：1学时） 电机的历史、现状和发展（了解，核心）。
电机学课程的性质、学习方法（了解，核心）。
磁场中基本物理量、磁路的概念、磁路的基本定律（学时：1学时） 磁场分析基本量，磁路的基本定律（理解，核心）。 磁性材料及其特性、简单磁路计算（学时：1学时） 常用铁磁材料及其磁化特性（理解，核心）。
简单串联、并联磁路计算（理解，核心）。
交流磁路中的激磁电流和磁通、电磁感应定律（学时：1学时） 交流磁路中激磁电流和磁通的波形对应关系（理解，核心）。 共4学时
3.2 变压器
变压器概述（学时：1学时）
变压器的用途，结构，分类，额定值（了解，核心）。 变压器运行方式（学时：2学时）
变压器空载运行与变压原理（理解，核心）。 变压器负载运行与能量传递原理（理解，核心）。 变压器的归算（学时：1学时）
绕组归算，电抗归算（理解，核心）。 变压器等效电路与基本方程（学时：2学时）
变压器电压方程，等效电路，向量图，等效电路参数测定（理解，核心）。 三相变压器组和三相心式变压器及联接组号（学时：2学时）
三相变压器磁路系统，绕组联结方法与组号判断（运用，核心）。
三相变压器的激磁电流、主磁通和感应电动势波形与标幺值（学时：2学时） 激磁电流、主磁通与感应电动势波形（理解，核心）。
标幺值的定义与应用（理解，核心）。 变压器的电压变化率和效率（学时：1学时） 电压变化率、效率、最大效率（理解，核心）。 变压器的并联运行（学时：1学时）
并联运行（运用，推荐）
自耦变压器、三绕组变压器、互感器（学时：2学时）
自耦变压器，三绕组变压器，互感器（了解，可选）。
共14学时
3.3 交流电机理论的共同问题
同步发电机和感应电动机工作原理及三相单层绕组（学时：2学时）
同步发电机、感应电动机工作原理（了解，核心）。
交流绕组构成原则与分类、链式、同心式及交叉式绕组的展开图（了解，核心）。 三相双层绕组、导体电动势的星形图、电动势和线圈电动势（学时：2学时）
三相交流绕组联结方法、基本要求；绕组短距与分布（理解，核心）。 导体电动势的星形图、电动势和线圈电动势（理解，核心）。
线圈组电动势、谐波电动势、消弱谐波电动势的方法（学时：2学时）
线圈组电动势、谐波电动势的计算（理解，核心）。 消弱谐波电动势的方法（了解，推荐）
单相绕组的脉振磁动势、三相绕组合成旋转磁动势（学时：2学时）
单相绕组脉振磁势的分解（理解，核心）。
三相绕组的合成磁动势——旋转磁动势（理解，核心）。 电机的发热与温升限（学时：1学时）
电机的发热与温升限（了解，推荐）。
共9学时
3.4 感应电机
三相感应电机的运行状态与结构、额定值、空载运行（学时：2学时）
感应电机的用途，基本类型、主要结构、额定值（了解，核心）。 感应电机的转差率与运行状态（理解，核心）
三相感应电机的负载运行、基本方程和等效电路（学时：2学时）
三相感应电机的磁动势和磁场（理解，核心）。
感应电机的电压方程（理解，核心）。
感应电机的绕组归算，频率归算，等效电路（理解，核心）。
三相感应电机的相量——矢量图、功率方程和转矩方程（学时：2学时） 三相感应电机的相量——矢量图（理解，核心）。
感应电机的功率与转矩（理解，核心）。
三相感应电动机的笼型转子参数及参数测定（学时：2学时） 笼型转子的极数、相数与参数归算（了解，推荐）
感应电机等效电路参数的测定（理解，核心）
感应电机运行性能（学时：2学时）
感应电动机转矩——转差率曲线（理解，核心）
感应电动机的工作特性（理解，核心）。
深槽和双笼感应电机，单相感应电机，直线感应电机（运用，可选）。
三相感应电动机的调速、起动和制动（学时：2学时）
感应电动机的调速、起动与调速（运用，可选）。
共12学时
3.5 同步电机
同步电机概述（学时：2学时）
同步电机的用途，基本类型、主要结构、额定值（了解，核心）。 同步电机的功角与运行状态（理解，核心）
同步电机运行方式、隐极同步发电机的分析方法（学时：2学时）
同步电机的工作原理（理解，核心）。 空载和负载时同步电机磁场（理解，核心）。 同步电机的电枢反应（理解，核心）。
隐极同步电机的电压方程、相量图和等效电路（理解，核心）。
凸极同步电机分析方法（学时：2学时）
凸极同步电机的电压方程（理解，核心）。
凸极同步电机的相量图和等效电路（理解，核心）。
同步电机的功率与转矩方程、运行特性和电抗测定（学时：2学时）。 同步发电机的功率和转矩方程（理解，核心）。
同步发电机的空载特性，短路特性（了解，核心）
同步发电机的空载特性，短路特性（了解，核心）
同步电抗测定（了解，推荐）
同步发电机的外特性和调整特性（理解，核心） 同步发电机并网运行（学时：2学时）
同步发电机并网条件和方法（了解，核心） 同步发电机功角特性（了解，核心） 有功调节和无功调节（了解，可选） 同步电动机（学时：2学时）
同步电动机的方程式和向量图（了解，可选）
同步电动机的功角特性、U形曲线和同步补偿机（了解，可选）
共12学时
3.6直流电机
直流电机概述（学时：2学时）
直流电机的用途、主要结构部件、分类、额定值（了解，核心）。 直流电机基本原理（学时：2学时）
直流电机工作原理（理解，核心）。 直流电机的磁动势和磁场（了解，核心）。
直流发电机的基本电磁关系、运行性能（学时：2学时） 直流电机的感应电动势和电磁转矩（理解，核心）。 直流电机的基本方程（理解，核心）。
他励发电机的运行特性，并励发电机的自励条件和外特性（了解，推荐）
直流电动机的工作特性，机械特性和机组稳定运行条件。（理解，核心）。 直流电动机的基本电磁关系、运行性能（学时：2学时） 直流电动机的基本电磁关系与运行特性（理解，核心）。
直流电动机的起动，调速和制动（运用，核心） 共8学时
3.7其它学时
实 验 (学时：10学时)
习题与测试（学时：9学时）
4 讲授提示及方法
4.1 绪论
重点：着重阐述电机的发展，本课程的学习方法及要求。
难点：电机的现代发展趋势，如何激发学生的学习兴趣和主动探究精神。
讲授提示与方法：通过大量查阅电机的发展历史，掌握现代电机发展需求。高屋建瓴地进行综述性介绍，使学生能够窥斑见豹。
4.2 磁路与铁磁材料
重点：磁路的基本概念和基本定律
难点：磁场与磁路的等效，磁路与电路的类比。
讲授提示与方法：讲清磁场作为能量转换的媒介的作用，说明集中参数与分布参数的特点，并在此基础上引出磁路的概念，是学生建立起磁路与电路的类比关系。
4.3 变压器
重点：变压器的基本方程, 等效电路，变压器的运行特性，三相变压器的联结组别，变压器参数的测定。
难点：变压器的磁势平衡与能量传递，变压器的绕组归算，三相变压器的联结组别。 讲授提示与方法：从电磁感应定律出发，阐述变压器变压的原理，结合磁路定理讲清磁势平衡方程式和能量传递的原理；绕组归算和标幺值的概念学生首次接触，讲清其目的和意
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