电机学课程教案
课程名称 课程属性 课程总学时 先修课程 授课专业、班级 电机学 课程学分 必修课（ ∨ ） 专业选修课（ ） 校定公共选修课（ ） 80时 其中：讲课： 64学时 电路 实验： 16学时 电自2010级 教材名称 《电机学》 基本教材和主要参考书 参考书 《电机学》（上、下册） 《电机学》（上、下册） 出版社 中国电力出版社 出版社 科学出版社 机械工业出版社 作者 胡虔生 作者 李发海 许实章 出版时间 2005.8 出版时间 2001 1995 教学目的 及要求 一、教学目的 电机学是电气类相关专业的一门主要技术基础课，其特点是理论性强、概念多、与工程实际联系密切。通过本课程的学习，应使学生获得有关电机的基本理论、基本分析方法和基本实验技能，为进一步学习专业课和从事专业工作打下坚实的基础。 二、基本要求 变压器和同步电机的基本结构，基本工作原理，内部电磁过程，基本分析方法包括基本方程式、等效电路和相量图以及在定量计算和定性分析中的应用，参数的物理意义及其典型取值范围，运行特性分析，并联运行的条件、方法和特点，非正常运行和暂态运行时的分析方法。同步发电机并网运行时有功功率、无功功率的调节以及稳定性分析。变压器和同步电机的基本实验方法。
第一章 绪论
一、教学要求
磁路是整个电机学的基础，也是电气工程专业其它后续课程的基础理论知识，为此，要求通过磁路部分的学习，要牢固掌握：
(1)磁路的基本定律：安培环路定律及均匀磁路的欧姆定律、磁介质定律，电磁感应定律。 (2)铁磁物质的基本磁化曲线与磁滞回线。 (3)直流与交流磁路的共同特点及各自的分析方法。 二、知识结构
磁路的基本原理在普通物理中已有介绍，本课是在此基础上，在考虑铁心磁路及绕组空间结构及连接关系的基础上，进一步考虑铁磁物质的特性曲线，将物理学中对基本定律的定性理解，发展到对电磁量的定量分析。所以，可将知识结构描述为： 起点：物理学中的基本电磁定律
新的条件: (1)磁路与绕组的空间结构与连接； (2)铁磁物质的特性曲线。 要求：定量分析电压、电流与磁通之间的关系。 三、教学难点
涉及的概念很多，内容复杂，学生对单一概念易于理解，但对于总的知识框架不易掌握，因此，记不住，更不会用。往往出现翻开书全明白，合上书全忘记的情况。 四、教学策略
(1)人机交互技术： 通过人机交互直观理解饱和、磁滞等问题，
(2)数值分析可视化技术：在交流磁路分析中，通过人机交互环境下的数值分析、可视化，深入理解在计及饱和时，磁通正弦波、激磁电流尖顶波及电流正弦波、磁通平顶波的特点。 五、课前复习
1、 在电路中常用的欧姆定律、基尔霍夫定律。
2、 在磁路中常用的磁欧姆定律、磁通的连续性原理、安培环路定律。
第二章 变压器的基本工作原理与理论分析
一、教学要求
(1) 了解变压器的用途、分类 (2) 了解变压器的主要结构 (3 ) 了解变压器的发热、温升 (4) 掌握变压器的额定参数 （5）
二、教学难点
变压器主要额定值（在三相变压器计算中相绕组与线绕组额定值混淆） 三、教育技术应用
多媒体可视化技术：见《教学课件》栏目中“6.三相变压器磁路”
第三章 变压器运行分析
一、教学要求
(1) 掌握变压器基本方程式、相量图和等效电路图； (2) 掌握变压器的折合算法 (3) 掌握标么值 (4) 掌握 运行性能
以单相变压器为例来介绍变压器的运行分析及数学模型等，这些结果同样适用于三相变压器对称稳态运行分析。 二、教学难点 (1) 变压器的参数折算 (2) 变压器的励磁电流
(3) 变压器的电势平衡、磁势平衡和功率平衡 三、知识结构
通过掌握变压器空载、负载运行分析方法，及由磁势不变导出折合的概念与等值电路的建立。
四、教学策略 ⑴ 多媒体可视化技术 ⑵ 人机交互技术
⑶ 动态数值计算可视化技术 五、教育技术应用
多媒体课件见《教学课件》栏目中“1.安培环路定律；2.铁心磁路；3.饱和效应；4.磁滞回线；5.交流磁路” 六、教学预习
(1) 邱关源主编的《电路》第十章相量法。 (2)《高等数学》中的傅里叶积分。 (3)《工程电磁场》中的恒定磁场部分。
第三章 三相变压器
一、教学要求
(1) 了解三相变压器磁路系统的特点 (2) 掌握三相变压器联接组的判别方法
(3) 掌握三相变压器空载运行时的主磁通，空载电流以及电动势的波形与联接方式及磁路系统的关系 二、教学难点
各种变压器的主磁通与励磁电流的波形问题，以及它们对变压器空载相电势波形的影响。 三、教学策略
(1)多媒体可视化技术：见《教学课件》栏目中“6.三相变压器磁路” (2)动态计算分析 四、教学预习
(1) 邱关源主编的《电路》第十章相量法及三相电路。 (2)《工程电磁场》中的恒定磁场部分
第四章 三绕组变压器、自耦变压器和互感器
一 教学要求
(1) 掌握三绕组变压器的等效电路及其参数的意义； (2) 掌握自耦变压器的电磁关系、容量关系及其特点。 二 教学难点
自耦变压器电压、电流和容量的关系及等效电路 三 教学策略
(1) 多媒体可视化技术
(2) 利用三绕组变压器和双绕组变压器相比较法、自耦变压器和双绕组变压器相比较法。 四、教学预习
邱关源主编的《电路》第十二章具有耦合电感的电路。