电机学
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课程评价
spContent=电机学是以电机为研究对象的一门课程,是电气工程及其自动化专业学生非常重要的专业基础课,是学习后续专业课如电机设计、电机控制、电器、电力系统分析、电力拖动等的课程基础,在培养学生电气系统综合分析、综合设计能力等方面占有重要的地位。
—— 课程团队
课程概述

       电机学课程以变压器、直流电机、感应电机和同步电机这四大机种的稳态分析内容为主,主要介绍其基本原理、基本结构、运行特性和主要分析方法,同时熟悉和掌握常见电机问题的基本实验技能和计算机仿真方法。通过上述理论知识学习和实验技能训练,使同学们具备分析和解决工程实践中电机相关问题的能力,为下一步学习专业课,以及毕业后从事专业工作打下坚实的基础。

授课目标

《电机学》讲授常见的电机的基本原理、结构和运行特性,重点使学生: 1. 了解电机的理论基础、研究热点; 2. 了解直流电机、变压器、感应电机和同步电机的基本特征、基本方程和分析方法; 3. 熟悉和掌握以上四种电机问题的基本计算方法、基本模型和实验技能; 4. 了解常用微特电机的基本原理和特点。

课程大纲

第1章 绪论

1.1 电机学概述

1.2 电路及磁路的相似性

绪论节测试

第2章 变压器

2.1 变压器的基本原理和结构

2.4 变压器空载运行时的方程式

变压器节测试1

2.2 变压器的额定值

2.3 变压器分析的两个基础

第2章 变压器

2.6 变压器的归算

2.5 变压器的负载运行

变压器节测试2

第2章 变压器

2.8 变压器的向量图

2.7 变压器的等效电路

变压器节测试3

第2章 变压器

2.9 变压器的参数测定

2.10 变压器的标幺值

变压器节测试4

第2章 变压器

2.12 变压器的效率特性

变压器节测试5

2.11 变压器的外特性

第3章 直流电机

3.5双层单叠绕组

3.4 直流电机电枢绕组的基本知识

3.1 直流发电机的工作原理

3.3 直流电机的基本结构和铭牌值

3.2 直流电动机的工作原理和励磁方式

直流电机节测试1

第3章 直流电机

3.6直流电机的空载磁场

3.9直流电机的感应电势

3.7直流电机的负载磁场

3.10直流电机的电磁转矩

3.8直流电机的电枢反应

直流电机节测试2

第3章 直流电机

3.11直流发电机的基本方程

3.12直流电动机的基本方程

直流电机节测试3

第3章 直流电机

3.14直流电动机的运行特性

3.15直流电动机的调速

3.13直流发电机的运行特性

直流电机节测试4

第4章 第1节 交流绕组的基本知识

4.1.1 交流绕组基本概念

4.1.2 三相双层绕组基本概念

4.1.3 三相双层绕组展开图

交流绕组节测试1

第4章 第2节 交流绕组的电动势和磁动势

4.2.1 导体、整距、短距电动势

4.2.2 分布绕组电动势

交流绕组节测试2

第4章 第2节 交流绕组的电动势和磁动势

4.2.4 短距分布绕组的磁动势

4.2.3 整距线圈的磁动势

交流绕组节测试3

第4章 第3节 三相绕组的磁动势

4.2.5 单相绕组的磁动势

4.3 三相绕组的磁动势

交流绕组节测试4

第5章 感应电机

5.1.3 感应电机的工作状态

5.2.2定子电压方程和相量图

5.1.2 感应电机的工作原理

5.1.4 感应电机的额定值

5.1.1 感应电机的基本结构

5.2.1感应电机的空载运行特性

感应电机节测试1

第5章 感应电机

感应电机节测试2

5.5 感应电机的频率归算

5.7 感应电机的等效电路

5.4 感应电机的电压方程

5.3 感应电机的负载运行

5.6 感应电机的绕组归算

第5章 感应电机

感应电机节测试3

5.10 感应电机的方程2-转矩方程

5.11 感应电机的参数测试1-空载试验

5.9 感应电机的方程1-功率方程

5.8 感应电机的方程1-电压方程

5.12 感应电机的参数测试1-堵转试验

第5章 感应电机

5.16 感应电动机的工作特性

5.15 感应电动机的机械特性

5.13 感应电动机的转矩-转差率曲线

感应电机节测试4

5.14 感应电动机的最大转矩与简化特性

第5章 感应电机

感应电机节测试5

5.18 感应电动机的自耦变压器起动与绕线式感应电动机的起动

5.17 感应电动机的星-三角起动

第5章 感应电机

感应电机节测试6

5.19 深槽感应电机

5.22 单相感应电动机的起动方法

5.20 双笼感应电机

5.21 单相感应电动机工作原理

第6章 同步电机

6.2 同步发电机的磁场

同步电机节测试1

6.1 同步电机的结构与运行状态

第6章 同步电机

同步电机节测试2

6.3 隐极同步发电机的方程与等效电路

6.4 凸极同步发电机的方程与等效电路

第6章 同步电机

6.6 同步发电机的运行特性

同步电机节测试3

6.5 同步发电机的功率方程和转矩方程

第6章 同步电机

同步电机节测试4

6.9 同步电动机与同步补偿机

6.10 其它同步电机

6.7 同步发电机的并网运行

6.8 同步发电机的电磁功率与功角特性

预备知识

电路,电磁场,机械学基础

证书要求

课程的总分将由每章测试成绩和结课考试的得分累加而成。每章测试成绩分值占比约为70%,结课考试约占30%。

课程证书分为两档:50分以上为“合格”,85分以上为“优秀”。

课程电子证书免费,纸质证书的收费将遵循“爱课程-中国大学MOOC”平台的标准。

 

参考资料

1. 戈宝军,梁艳萍,温嘉斌 编著 .《电机学》(第2版),中国电力出版社
2. 汤蕴璆,史乃 编著.《电机学》(第5版),机械工业出版社
3. A. E. Fitzgerald. <Electric Machinery>, 2003.
4. Theodore Wildi. <Electrical Machines, Drives, and Power Systems> (5th edition), 2002.