《电机学》课程标准.docx

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1、电机学课程标准一、课程说明课程名称电机学标准简称电机学适用专业电力系统自动化技术修读学期第2学期制订时间2022.08课程代码1342110课程学时96+22制订时间6+1课程类型B类课程性质必修课课程类别专业基础课先修课程电工基础后续课程控制系统、交直流变频调速等专业核心课程对应职业资格证或内容闸门运行工证、电工证合作开发企业无执笔人合作者无审核人制（修）定日期2022.08二、课程定位电机学是电力系统自动化专业的专业基础课。通过本门课程的教学，使学生掌握直流电机、交流电机、变压器等机电设备的基本结构和工作原理以及拖动系统的运行性能、分析计算和实验方法。为后续专业课准备必要的基础知识，同时为

2、学生生产实习提供必要知识，进一步培养学生分析问题与解决问题的能力，也为今后从事专业工作打下坚实的基础。通过对该课程的学习，要求学生能够掌握直流电机、交流电机、变压器的基本结构、工作原理、工作特性与实际应用；掌握分析电动机机械特性和各种运行状态（电动，制动，反转，调速等）的基本理论及其有关的技术经济指标；具有相应分析计算能力和基本的实验技能。三、设计思路本课程的项目是依据以工作过程为导向，以典型工作任务为基点，综合理论知识、操作技能和职业素养为一体的思路设计。通过完成学习情境的学习，学生不但能够掌握电工理论和电气操作的专业知识和专业技能，还能够全面培养其团队协作、沟通表达、工作责任心、职业道德与

3、规范等综合素质，使学生通过学习的过程掌握工作岗位所需的各项技能和相关专业知识。学生通过完成一系列典型任务完成本课程的学习任务。通过本课程的学习，学生能够具备变压器以及各类电机的装拆、维护与维修、电力拖动特性、选用等专业能力；资料收集整理、制订和实施工作计划、工艺文件理解、检查和判断、理论知识运用等方法能力；交接工作流程确认、沟通协作、语言表达、责任心与职业道德、安全与自我保护等社会能力。、课程培养目标完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力。1 .专业能力（1）通过电机学课程的学习，掌握变压器和电动机的基本概念及基本知识。能运用相关知识，掌握分析电动机机械特性和各种运行

4、状态（电动，制动，反转，调速等）的基本理论及其有关的技术经济指标。（2）掌握电力变压器主要结构部件的名称及作用和各种变压器的分类情况。能够掌握变压器变压与传递功率的基本原理和铭牌数据的意义。（3）通过对同步电动机、异步电动机以及其他电机的学习，要求能够掌握直流电机、交流电机、变压器的基本结构、工作原理、工作特性与实际应用。（4）通过对变压器以及电机知识的理论学习，在实际应用中具有相应分析计算能力和基本的实验技能。2 .方法能力（1）能够在所学知识基础上，根据通过对变压器以及交直流电动机铭牌的内容进行解读，分析变压器以及交直流电动机的型号，并根据实际需求选择合适的变压器以及交直流电动机。（2）通

5、过本课程的学习，能够通过掌握的电机的理论知识，通过对实际应用场景的分析，选择合适的电机，并实现具体的功能。（3）能够利用网络资源，收集整理有关变压器和各类电机使用方面的知识，并会进行信息分析处理，形成总结报告。3 .社会能力（1）通过课程学习，培养学生严谨求实的工作态度，爱岗敬业，对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神；（2）具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有理论联系实际的良好学风，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；（3）通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；具备团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；（4）通过学

6、习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；（5）通过学习能够设计一般工作计划，行动方案；（6）通过学习培养学生掌握安全生产、文明生产与环境保护的相关规定及内容。五、课程内容、要求及教学设计本课程内容主要分为四个部分：变压器的工作原理和基本结构、同步发电机的工作原理和基本结构、三相异步电动机的工作原理和基本结构、直流电机的工作原理和基本结构。通过这四个部分的学习掌握各种不同电机的结构以及工作原理。（1）标准教学周为16周，课时为96节，每周3次课6课时。其中理论课时安排为48课时，实践课时（含习题课）为48课时（2）实践项目主要是：电动机的绕制，为期一周。（一）课程整体设

7、计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时1变压器的工作原理和基本结构1 .了解本课程的主要内容和学习方法。2 .掌握变压器的基本工作原理和基本结构。3 .掌握变压器的基本结构与铭牌。L能运用相关知识正确使用变压器。2.能够根据变压器铭牌，正确了解变压器参数。能够在所学知识基础上，结合以往学习和生活经历，认识变压器的广泛应用，做的知识的迁移。通过变压器的选择使用，培养学生对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。42单相变压器的运行原理1 .了解单相变压器的空载运行与负载运行。2 .掌握变压器参数的测定。3 .掌握变压器的运行特性。1 .掌握空载运行和负载运行的异同点。2 .能够对变压器

8、进行参数的测定并进行误差分析。1 .能够利用网络资源，收集变压器相关参数、使用方面的知识。2 .能够使用万用表、示波器等设备检测元件好坏。L学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力。2.通过相关实训练习，逐步培养学生团队协作能力，吃8苦耐劳、诚实守信的优秀品质3三相变压器L了解三相变压器的磁路系统。2 .掌握三相变压器的电路系统一一连接组别。3 .了解绕组连接方式和磁路系统对空载电动势波形的影响。L利用万用表、示波器等设备，掌握变压器的电路系统。2.能够从空载电动势实际问题进行解答。能够根据现有电路系统进行改良使得电路实现新的控制要求。1 .通过改良电路，培养学生发现问题、分析问题

9、和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力。2 .进一步培养学生团队协作能力，吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质64其它变压器与变压器的运行1 .掌握三绕组、白耦、分裂变压器的工作原理及特性。2 .掌握变频器的并联运行与暂态过程。3 .了解变压器的常见故障类型。能够结合各种不同变压器的原理知识，掌握变压器的使用方法。能够在所学知识基础上，根据要求合理选用各种类型的变压器，并根据设计需耍对现有电路做出微调整。通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力85同步发电机的工作原理和基本结构1 .掌握三相同步发电机的工作原理和类型。2 .掌握三相同步发电机的基本结构。3 .掌握三相同步发电机的励磁

10、方式和交流励磁机的类型及特点1.能够通过三相同步发电机的工作原理和基本结构正确选用同步发电机。能够在所学知识基础上，结合以往学习和生活经历，认识同步发电机的广泛应用。通过发电机使用，培养学生掌握安全生产、文明生产与环境保护的相关规定及内容；66交流绕组及其电动势和磁动势L了解交流绕组的基本知识。2.掌握交流绕组的电动势以及基波磁动势。能够通过交流绕组的基本知识解决实际高次谐波的问题能够利用网络资源，收集交流绕组相关知识。通过交流绕组的学习，培养学生严谨求实的工作态度，爱岗敬业，对6待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。7同步发电机的运行原理及运行特性1 .掌握对称负载稳定运行时的状态。2 .掌

11、握对称负载时的电枢反应和电磁转矩。3 .掌握同步发电机的电动势方程与向量图。能看懂同步发电机的性能参数表、产品说明书。了解特殊场合对发电机的不同要求，并能够提出解决思路。培养学生在解决问题的思路。通过同步发电机的具体使用，培养学生理论联系实际的能力。88同步发电机的并列运行L了解同步发电机并列运行的方法和条件2 .掌握有功功率、无功功率的调节及其特性3 .掌握调相运行与调相机了解同步发电机调节方式,在具体问题中选定具体调节方法。能够利用网络资源，收集整理同步发电机相关参数、使用方面的知识，并会进行信息分析处理，形成总结报告。1 .通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌

12、握能力；2 .通过学习能够设计一般工作计划，行动方案；89同步发电机的突然短路及异常运行1 .掌握同步发电机三相突然短路、不对称运行、失磁运行等状况的解决方法。2 .了解同步发电机的常见故障类型通过对故障类型的理论知识学时,能在实践中具体问题找到具体解决办法。能够利用网络资源，收集整理同步发电机的故障类型及解决方法，形成总结报告。通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力410三相异步电动机的工作原理和基本结构1 .掌握三相异步电动机的基本工作原理和基本结构。2 .掌握三相异步电动机的基本结构与铭牌。1 .能运用相关知识正确使用三相异步电动机。2 .能够根据变压器铭

13、牌，正确了解三相异步电动机参数。能够在所学知识基础上，结合以往学习和生活经历，认识三相异步电动机的广泛应用，做的知识的迁移。通过三相异步电动机的选择使用，培养学生对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。611三相异步电动机的运行原理1 .掌握三相异步电动机运行时的物理状况。2 .掌握电磁转矩与机械特性及其工作特性通过对异步电动机运行原理的学习，能够在不同条件下选择合适的三相异步电动机培养学生在解决问题的思路。通过三相异步电动机的具体使用，培养学生理论联系实际的能力。412异步电动机的启动和运行1 .了解三相异步电动机的启动过程。2 .了解深槽式和双鼠笼式异步电动机的工作原理3 .掌握三相异步电

14、动机的调速与制动4 .掌握三相异步电动机的异常运行及常见故障类型通过对故障类型的理论知识学时，能在实践中具体问题找到具体解决办法。能够利用网络资源，收集整理同步发电机的故障类型及解决方法，形成总结报告。通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力613直流电机的工作原理和基本结构1 .掌握直流电机的基本工作原理和基本结构。2 .掌握直流电机的基本结构与铭牌。L能运用相关知识正确使用直流电机。2.能够根据变压器铭牌，正确了解直流电机参数。能够在所学知识基础上，结合以往学习和生活经历，认识直流电机的广泛应用，做的知识的迁移。通过直流电机的选择使用，培养学生对待工作和学习一

15、丝不苟、精益求精的精神。414直流发电机和直流电动机L掌握直流发电机和直流电动机的工作原理2 .掌握直流发电机和直流电动机的运行特性及机械特性3 .掌握直流电动机的启动、转向和调速4 .掌握直流电机的常见故障及处理方法通过对故障类型的理论知识学时,能在实践中具体问题找到具体解决办法。能够利用网络资源，收集整理同步发电机的故障类型及解决方法，形成总结报告。通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力615微特电机1.了解微特电机的特点及通过学习新型电能够利用网络通过学习学会4类型2.了解伺服电动机及测速发电机机学习，加强学术前沿知识的钻研。资源，学习新型电机，并总结资料

16、。收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力16复习与考试全部理论知识能够灵活使用所学知识能够收集整理资料，做到有效利用。养成对待学习实事求是、精益求精的精神。817电机绕制了解电动机的结构，掌握电机运行、电机维护、电机控制技能。能够灵活使用所学知识，动手绕制电动机。能够增强动手能力增强团队精神，动手能力。22合计讲授48学时、实践40学时、复习与习题课8学时，课程实训22课时，共118学时（二）课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称变压器的工作原理和基本结构学时4学习要求L学生认可整体教学方案，并同意考核标准。2 .学生能够了解变压器的主要结构。3 .学生能够掌握变压

17、器传递功率的基本原理。任务分解任务1变压器的基本工作原理和类型任务2变压器的基本结构任务3变压器的铭牌学习单元情境设计单元名称单向变压器的运行原理学时8学习要求L学生需要掌握电压器的主磁通、漏磁通、电压变化率等概念。2 .学生能够掌握变压器空载、负载运行时的三种分析方法。3 .学生能够掌握变比的意义、励磁参数、短路参数、电压变化率、效率等的计算方法。任务分解任务1单向变压器的空载运行任务2单向变压器的负载运行任务3变压器参数的测定任务4变压器参数的测定学习单元情境设计单元名称三相变压器学时6学习要求L学生能够了解三相变压器的磁路系统。2 .学生能够理解绕组连接方式和磁路系统对电动势波形的影响。

18、3 .学生能够掌握三相变压器连接组别的意义，会由向量图判定连接组别。任务分解任务1三相变压器的磁路系统任务2三相变压器的电路系统一连接组别任务3绕组连接方式和磁路系统对空载电动势波形的影响学习单元情境设计单元名称其他变压器学时8学习要求L学生能够了解三绕组变压器用途、结构和工作原理。2 .学生能够了解自耦变压器的用途、结构特点、工作原理及优缺点。3 .学生能够了解分裂变压器的用途、特殊参数及优缺点。任务分解任务1三相绕组变压器任务2自耦变压器任务3分裂变压器学习单元情境设计单元名称同步发电机的工作原理和基本结构学时6学习要求1 .学生能够了解三相同步发电机及交流励磁发电机的基本结构和类型。2

19、.学生能够掌握三相同步发电机的工作原理和铭牌的数据的意义。任务分解任务1三相同步发电机的工作原理和类型任务2三相同步发电机的基本结构任务3三相同步发电机的励磁方式任务4交流励磁机的类型及特点学习单元情境设计单元名称交流绕组及其电动势和磁动势学时6学习要求L学生掌握一相绕组基波电动势的计算公式及绕组系数的意义。2 .学生掌握三相绕组和单相绕组基波磁动势的特点。3 .了解交流绕组展开图的绘制方法以及消除三相绕组电动势高次谐波的方法。任务分解任务1交流绕组的基本知识任务2交流绕组的电动势任务3交流绕组基波磁动势学习单元情境设计单元名称同步发电机的运行原理及运行特性学时8学习要求1 .掌握隐极同步发电

20、机的电动势方程和向量图。2 .学生能够理解同步发电机对称负载稳定运行时气隙磁场的特点。3 .理解凸极式发电机的电动势方程和向量图。4 .了解同步发电机稳定运行时电机内部的电磁过程。任务分解任务1同步发电机的空载运行任务2对称负载时的电枢反应及电磁转矩任务3同步发电机的电动势方程和向量图任务4同步发电机的运行特性任务5同步发电机的损耗和效率学习单元情境设计单元名称同步发电机的并列运行学时6学习要求1.掌握同步发电机与无穷大电网并列基本操作方法类型，准同步法并列的条件和不符合条件并列产生的后果。2 .学生能够掌握隐极式同步发电机的功角特性、同步发电机并列于无穷大容量电网运行时有功功率的调节方法及调

21、节原理。3 .了解V形曲线、调相运行、调相机的特点。任务分解任务1同步发电机并列的方法和条件任务2有功功率的调节和静态稳定任务3无功功率的调节和U形曲线任务4调相运行和调相机学习单元情境设计单元名称同步发电机的突然短路及异常运行学时4学习要求1 .掌握同步发电机发生突然短路时对电机的影响，理解次暂态电抗、暂态电抗的物理意义、突然短路时电流增大的原因，了解突然短路电流衰减的过程。2 .掌握同步发电机异常运行产生的后果及处理方法，了解序阻抗的概念及异常运行的暂态过程。任务分解任务1同步发电机三相突然短路任务2同步发电机不对称运行任务3同步发电机的失磁运行任务4同步发电机的常见故障类型学习单元情境设

22、计单元名称三相异步电动机的工作原理和基本结构学时6学习要求L掌握三相异步电动机的工作原理、转差率的定义。2 .掌握异步电动机的铭牌中额定值的计算。3 .了解三相异步电动机的基本结构及异步电动机的三种运行状态任务分解任务1三相异步电动机的工作原理任务2三相异步电动机的基本结构任务3三相异步电动机的铭牌学习单元情境设计单元名称三相异步电动机的运行原理学时6学习要求1 .了解三相异步电动机运行时内部的电磁关系、功率和转矩平衡关系、工作特性。2 .理解等效电路和电磁转矩的物理表达式。3 .掌握三相异步电动机的机械特性。任务分解任务1三相异步电动机运行时的物理状况任务2电磁转矩和机械特性任务3异步电动机

23、的工作特性学习单元情境设计单元名称异步电动机的起动和运行学时6学习要求1 .掌握隐极同步发电机的电动势方程和向量图。2 .学生能够理解同步发电机对称负载稳定运行时气隙磁场的特点。3 .理解凸极式发电机的电动势方程和向量图。4 .了解同步发电机稳定运行时电机内部的电磁过程。任务分解任务1三相异步电动机的起动任务2深槽式和双鼠笼式异步电动机任务3三相异步电动机的调速任务4三相异步电动机的制动任务5三相异步电动机的异常运行及常见故障类型任务6单相异步电动机学习单元情境设计单元名称直流电机的工作原理和基本结构学时4学习要求L掌握直流发电机和直流电动机的工作原理和直流电机的铭牌。2.了解直流电机的基本结

24、构和直流电机分类。任务分解任务1直流电机的工作原理任务2直流电机的基本结构任务3直流电机的铭牌学习单元情境设计单元名称直流发电机和直流电动机学时6学习要求L掌握直流发电机和直流电动机的工作原理2 .掌握直流发电机和直流电动机的运行特性及机械特性3 .掌握直流电动机的启动、转向和调速4 .掌握直流电机的常见故障及处理方法任务分解任务1直流电动机的电枢电动势和电磁转矩任务2直流电动机的励磁方式任务3并励直流发电机的自励条件任务4直流电动机的基本方程式任务5直流电动机的基本方程式与机械特性任务6直流电动机的调速任务7直流电动机的常见故障及处理方法学习单元情境设计单元名称微特电机学时6学习要求L掌握伺

25、服电动机和测速发电机的工作原理及控制方法。2.了解微特电机的特点和类型以及各种微特电机的用处。任务分解任务1微特电机的特点及类型任务2伺服电动机任务3测速发电机学习单元情境设计单元名称电机绕制学时22学习要求L了解电动机的结构。2.掌握电机运行、电机维护、电机控制技能。任务分解任务1电动机的结构任务2电机的绕制过程六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个部分，分别占总评成绩的30乐40%、30%o列表如下:总评成绩平时成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%（1）平时成绩包括：出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10%。迟到

26、、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分。正常请假不扣分。平时作业占总成绩20%,共计5次，另有一次调研报告。五次作业每次15分计算，调研报告按25分计算。作业成绩等级分A、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以辨认，结论有较多错误为C；作业不完整为D。实践操作占总成绩40%。共计8次实训、实践。独立完成为A,在他人指导下完成为Bo（2）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为开卷考试。试卷中含超纲题目分值不低于3分，不高于10分。七、教材及相关资源电机学中国水利出版社八、任课教师要求具备一支由课程负责人、主讲教师和企业工程技术人员相结合的双师结构合理的师资团队。1、具备本专业大学本科以上学历（含本科），并接受过职业教育教学方法论的培训以及电机学相关课程的学习与培训;2、具备独立开发基于工作过程课程的能力；3、聘请由来自电力系统行业企业生产一线的的技术能手和能工巧匠讲授实践技能课程，并注重对他们教学能力的培训；4、教师要有良好的职业道德和敬业精神。九、教学实训场所实训楼电机实训室