hi,小慕
电机学(上)
第1次开课
开课时间: 2022年02月28日 ~ 2023年03月01日
学时安排: 每周3到5小时
当前开课已结束 已有 985 人参加
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课程详情
课程评价(42)
spContent=电机学课程是以电机为研究对象的一门课程,是理工科高校电气工程及其自动化专业最重要的专业主干课之一,起到承上启下的作用,在培养学生电气问题的综合分析与解决能力方面占有重要的地位。 东南大学电机学课程可以追溯至1923年成立的国立东南大学电机系,多位国内外电机方面知名学者曾在此任教,并出版有全国第一本《电机学》中文教材。东南大学电机学课程2007年获批国家精品课程,2021年被认定为江苏省首批省级一流本科课程,编著的《电机学》教材获批“首届全国教材建设奖”全国优秀教材(高等教育类)一等奖。
电机学课程是以电机为研究对象的一门课程,是理工科高校电气工程及其自动化专业最重要的专业主干课之一,起到承上启下的作用,在培养学生电气问题的综合分析与解决能力方面占有重要的地位。 东南大学电机学课程可以追溯至1923年成立的国立东南大学电机系,多位国内外电机方面知名学者曾在此任教,并出版有全国第一本《电机学》中文教材。东南大学电机学课程2007年获批国家精品课程,2021年被认定为江苏省首批省级一流本科课程,编著的《电机学》教材获批“首届全国教材建设奖”全国优秀教材(高等教育类)一等奖。
—— 课程团队
课程概述


东南大学电机学课程以变压器、异步电机、同步电机和直流电机四种电机为主要内容,课程抓住每种电机的四个基本要素:基本结构和用途、基本作用原理、基本特性和基本分析方法进行系统的阐述和全面的分析。四种电机在稳态特性分析、不对称分析等方面都存在共性,又在结构、运行机理、用途等方面具有个性,本课程逐一讲解,重点突出它们之间相互的联系与转换关系。

通过该课程的学习,学生能够掌握四种电机的原理、结构、特性等基础理论,具备对电磁设备的建模与分析的能力,掌握解决复杂工程问题能力。授课教师通过自己对知识的理解,将生涩难懂的课本语言转化为通俗易懂的应用语言,利用现代信息化手段创新教学模式,激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习的能力和创新精神。

电机学课程分为上下两个学期,各48学时,上学期讲授变压器、交流绕组和异步电机,下学期讲授同步电机和直流电机。

 

授课目标

1)  掌握电机学基本知识,初步理解电机与电力系统之间的关系,了解电机及相关电力设备发展过程和前沿技术,培养学生发现问题、解决问题的基本能力;

2)  掌握电机学的基本理论和方法,具备电机电磁系统建模的能力;

3)  掌握电机分析基本方法。


课程大纲
绪论
课时目标:了解本课程的性质和任务。了解电机在国民经济中的地位、作用和国内外的发展概况。熟悉和巩固电机中常用的基本电磁定律和铁磁材料特性。
1.01 什么是电机
1.02 电机的分类
1.03 电机发展简史
1.04 电机内的磁场
1.05 描述磁场的基本物理量
1.06 磁化和磁化曲线
1.07 铁耗
1.08 磁场简化为磁路
1.09 磁路基本定律
1.10 电感
1.11 电磁感应电势和电磁力
1.12 电机中的材料
变压器
课时目标:(1)了解变压器的基本结构,明确变压器的额定值,了解其用途。(2)熟练掌握变压器的基本电磁关系。包括:主磁通和漏磁通,磁动势平衡的基本物理概念,基本方程式,归算方法及标幺值的概念与运算,等效电路、相量图。注意基本方程式、相量图和等效电路间的一致性。(3)熟悉变压器参数的测量方法,运行特性分析方法与计算。(4)掌握变压器的磁路特点、绕组连接方法和连接组。(5)了解三次谐波磁通的流通情况及其对运行的影响。(6)掌握变压器并联运行的条件,熟悉并联运行时的负载分配。(7)掌握三相变压器不对称运行的分析方法。熟悉对称分量法。了解各相序阻抗的物理概念及其测定方法。掌握Yyn变压器单相负载的分析。了解变压器过电流瞬变过程的物理概念。(8)了解自耦变压器的用途和结构特点,掌握自耦变压器在能量传递过程中的功率关系和分析计算方法。(9)了解电流互感器和电压互感器。
2.01 变压器基本工作原理
2.02 变压器的结构与类型
2.03 空载变压器的电磁物理过程
2.04 空载变压器的等效电路(1)
2.05 励磁电流的电路模型
2.06 漏磁感应电势的电路模型
2.07 空载变压器的等效电路(2)
2.08 负载变压器的电磁物理过程
2.09 负载变压器的原边与副边等效电路
2.10 归算
2.11 负载变压器的T形等效电路
2.12 标幺值
2.13 空载实验
2.14 短路实验
2.15 电压变化率
2.16 效率
2.17 三相变压器的磁路和电路
2.18 同名端和单相变压器连接组
2.19 三相变压器连接组
2.20 不同连接组及磁路系统对电动势波形的影响
2.21 变压器并联运行条件
2.22 变压器并联运行时的功率分配
2.23 对称分量法
2.24 三相变压器各序的等效电路
2.25 自耦变压器
2.26 互感器
交流电机共同问题
课时目标:(1)掌握旋转电机的基本作用原理。(2)了解三相交流绕组的构成原则和连接方法,以三相双层绕组为主。(3)掌握交流绕组电动势的分析和计算方法。了解绕组因数的物理意义及其对改善波形的作用。(4)理解绕组的谐波电动势,了解其削弱方法。(5)掌握交流绕组磁动势的性质及其表示和分析方法。分清脉动磁动势、圆形磁动势和椭圆性磁动势的区别及相互关系。了解谐波磁动势概念和漏磁通的基本概念。
3.01 交流电机简介
3.02 交流绕组基础
3.03 槽导体电势星形图
3.04 三相单层链式绕组
3.05 三相双层绕组
3.06 绕组系数
3.07 一个线圈的磁动势
3.08 单相绕组的磁动势
3.09 脉振磁势的分解
3.10 空间和时间上的对称概念
3.11 对称多相绕组和电流产生的磁动势
3.12 不对称电流产生的磁动势
3.13 磁动势的谐波分量
3.14 绕组的基波磁场感应电势
3.15 绕组的谐波磁场感应电势
异步电机
课时目标:(1)了解异步电机的基本结构和运行原理。理解转差率的意义及其与运行状态的关系(2)熟练掌握三相异步电机的运行原理。熟悉等效电路,着重掌握转子绕组的相数、有效匝数和频率的归算方法。(3)理解异步电机的参数,掌握参数测量方法和计算。(4)掌握异步电机的功率平衡与转矩平衡过程,熟练掌握其机械特性和工作特性及其测定。(5)熟悉异步电机的启动方法,了解常用的调速方法及其制动运行状态。
4.01 异步电机基本原理
4.02 异步电机结构
4.03 转差率与异步电机运行状态
4.04 异步电机的磁场
4.05 异步电机与变压器相比的异同点
4.06 转子不动时的异步电机等效电路
4.07 转子转动时的异步电机等效电路
4.08 空载与短路实验
4.09 异步电机等效电路的简化
4.10 功率与转矩平衡
4.11 异步电机的机械特性
4.12 异步电机稳定运行条件
4.13 异步电动机的工作特性
4.14 异步电动机的起动
4.15 异步电动机的调速
4.16 异步电动机的制动
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预备知识

高等数学,电路,电磁场

参考资料

教材:

电机学(第三版),胡敏强 黄学良 黄允凯 徐志科,中国电力出版社


东南大学
2 位授课老师
黄允凯

黄允凯

教授

徐志科

徐志科

副教授

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