《機電能量轉(zhuǎn)換》課程教案大綱

一．教案目的：

通過課堂講授等教案環(huán)節(jié),使學生掌握機電能量轉(zhuǎn)換及其裝置的基本理論,熟悉工程應用、分析與計算方法,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和實驗技能，并為完成電氣工程大專業(yè)各相關課程學習、以及從事工程技術(shù)工作、科學研究和開拓新技術(shù)領域打下必要的基礎。

二．教材：

《電機學》，周順榮編著，科學出版社。年月第二版。

三．參考資料：

見教材中的參考文獻。

四．教案要求：

通過本課程學習,要求學生掌握

①各種電機的基本工作原理。包括直流電機的磁路、電樞繞組、電樞反應；變壓器的等效電路圖；交流電樞繞組、交流繞組的磁勢、交流繞組的電勢；異步電機的等效電路；同步電機的電樞反應。

②

利用基本原理解決電機問題的方法。包括各機種的電勢、磁

勢、功率和轉(zhuǎn)矩的平衡方程式,以及利用工程手段

（如折算、標么值、矢量圖、等效電路圖）解決電機問題的方法。

③電機控制的一般方法。包括異步、直流電機的起動、調(diào)速和制

動原理及方法。

五．教案內(nèi)容

/

第一篇變壓器

第一章變壓器的工作原理

教案內(nèi)容：變壓器的用途和分類；變壓器的基本結(jié)構(gòu)；變壓器的額定值。

本章重點：變壓器的工作原理。

第二章變壓器的運行分析

教案內(nèi)容

:

變壓器的空載運行，包括空載電勢、電流、功率、阻抗等值電路圖及矢量圖；負載運行，包括負載后物理現(xiàn)象、基本方程式、參數(shù)折算、等值電路圖及矢量圖；標么值；變壓器的參數(shù)測定；變壓器的運行特性。

本章重點：空載電流、基本方程式、等值電路圖及矢量圖。

第三章三相變壓器

教案內(nèi)容：三相變壓器的構(gòu)成及磁路系統(tǒng)；

三相變壓器的繞組聯(lián)接；三相變壓器的空載電流、磁通和電勢。

本章重點：三相變壓器的磁路系統(tǒng)；三相變壓器的繞組聯(lián)接。

第二篇交流電機的繞組、磁勢和電勢

第四章三相交流繞組

教案內(nèi)容

:

對三相交流繞組的要求；三相交流繞組的基本概念。

本章重點：三相交流繞組的基本概念。

第五章三相交流繞組的磁勢

教案內(nèi)容

:

由一個整矩線圈構(gòu)成相繞組的磁勢；

線圈的分布和短

/

距對磁勢的影響；單相繞組的磁勢；三相交流繞組的合成磁勢。

本章重點：三相交流繞組的合成磁勢。

第六章三相交流繞組的電勢

教案內(nèi)容

:

基波電勢；諧波電勢，包括諧波電勢的削弱方法。

本章重點：三相交流繞組的基波電勢。

第三篇異步電機

第七章異步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

教案內(nèi)容

:

異步電機的用途及其特點；運行狀態(tài)；基本結(jié)構(gòu)；額定值；工作原理。

本章重點：異步電機的工作原理。

第八章異步電機的基本電磁關系

教案內(nèi)容

:

異步電機的磁路；

異步電機與變壓器的相似原理；

轉(zhuǎn)

子線圈開路時的異步電機；

轉(zhuǎn)子線圈短路且堵轉(zhuǎn)時的異步電機，包括

電磁平衡方程式、參數(shù)的折算、折算后的基本方程式和等值電路；轉(zhuǎn)

子旋轉(zhuǎn)時的異步電機，包括轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后對轉(zhuǎn)子各物理量的影響、電磁

平衡關系、參數(shù)折算、型等值電路和矢量圖；異步電動機等值電路的簡化。

本章重點：異步電機的等值電路和矢量圖。

第九章異步電機的功率和轉(zhuǎn)矩

教案內(nèi)容：異步電機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡；異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩，包括電磁轉(zhuǎn)矩、曲線、穩(wěn)定運行區(qū)域、最大電磁轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)

/

矩的簡化計算公式。

本章重點：異步電機的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式、異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩。

第十章異步電機的起動和調(diào)速

教案內(nèi)容：異步電機的起動；異步電機的調(diào)速。

本章重點：異步電機起動和調(diào)速的方法。

第四篇同步電機

第十一章同步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

教案內(nèi)容：同步電機的基本構(gòu)造型式；

同步電機的基本工作原理；額定值。

本章重點：同步電機的基本工作原理。

第十二章同步電機的基本方程式和相量圖

教案內(nèi)容：對稱負載時的電樞反應；

電樞反應磁通及磁勢的折算；同步電抗；基本方程式和相量圖。

本章重點：電樞反應、基本方程式和相量圖。

第十三章同步發(fā)電機的并聯(lián)運行

教案內(nèi)容：同步電機在大容量電網(wǎng)上運行的工作特性；

容量相同的兩臺同步發(fā)電機并聯(lián)運行；

同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的條件和方法。

本章重點：并聯(lián)運行時的功率調(diào)節(jié)、并網(wǎng)的條件和方法。

第十四章同步發(fā)電機對稱運行時的特性

/

教案內(nèi)容：同步發(fā)電機的空載特性；同步發(fā)電機的短路特性；同步發(fā)電機的零功率因數(shù)負載特性；短路比及電壓調(diào)整率。

本章重點：同步發(fā)電機在對稱負載下的特性曲線、短路比及電壓調(diào)整率。

第五篇直流電機

第十五章直流電機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)

教案內(nèi)容：對稱突然短路的物理過程；直流電機的基本結(jié)構(gòu)；直流電機的電樞繞組；直流電機的額定值；直流電機的勵磁方式。

本章重點：直流電機的工作原理、直流電機的勵磁方式。

第十六章直流電機的電勢、磁勢和轉(zhuǎn)矩

教案內(nèi)容：電樞繞組的感應電勢；電樞繞組的磁勢；電樞反應；電磁轉(zhuǎn)矩。

本章重點：電樞繞組的磁勢；電樞反應。

第十七章直流發(fā)電機

教案內(nèi)容：并勵發(fā)電機的電壓建立；直流發(fā)電機的基本方程式；直流發(fā)電機的工作特性。

本章重點：直流發(fā)電機電勢平衡、轉(zhuǎn)矩平衡和功率平衡方程式。

第十八章直流電動機

教案內(nèi)容：直流電動機的基本方程式；

直流電動機的基本方程式；直流電動機的起動；直流電動機的調(diào)速；直流電動機的制動。

本章重點：直流電動機穩(wěn)態(tài)運行的基本平衡方程式；

并勵和他勵

/

直流電動機的機械的特性；直流電動機的起動、調(diào)速和制動方法。

六．教案進度與學時安排

章節(jié)

教案內(nèi)容

學時

講授學時

變壓器的工作原理

變壓器的運行分析

三相變壓器

三相交流繞組

三相交流繞組的磁勢

三相交流繞組的電勢

異步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

異步電機的基本電磁關系

異步電機的功率和轉(zhuǎn)矩

異步電機的起動和調(diào)速

同步電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

同步電機的基本方程式和相量圖

同步發(fā)電機的并聯(lián)運行

同步發(fā)電機對稱運行時的特性

直流電機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)

直流電機的電勢、磁勢和轉(zhuǎn)矩

直流發(fā)電機

直流電動機

合計

/