责任教师 冯乃光
一、课程的性质、目的、任务
本课程是发电厂及电力系统专业的一门主要专业基础课程。《电机学》（1）（2）教材选用朱东起主编、中央广播电视大学出版社出版的《电机学》上册和下册，分两学期学完，上册学一学期，下册学一学期。通过本课程的学习，应使学生掌握电机的基本知识，基本理论和基本分析方法，并在实验的基本技能方面有较好的培养和训练，为后续课程和从事专业技术工作打下基础。
二、课程的基本要求
1．使学生有系统地掌握变压器和旋转电机的电磁原理，能量转换规律，能正确使用变压器和电机。
2．必须清楚理解，牢固掌握变压器和同步电机的稳态电压方程式和转矩方程式，电机中能量传递及损耗、效率、电机的特性参数。
3．熟练地应用复数运算、等值电路、向量等工具分析计算变压器和同步电机的稳态运行（包括使用标么植）。
4．对变压器、同步电机的非正常运行，应掌握基本的物理概念，能做简单分析，理解参数的物理意义和数值范围。
5．要求熟练掌握电机的基本实验方法和操作技能，包括正确地接线，正确使用测试电机的各种仪表和设备。能做变压器和同步机的运行特性，参数测定等实验。
6．对各种电机的基本结构有一般性了解。本课程面向发电专业，因此对电机的设计、制造、加工工艺等方面问题，不作要求。
三、本课程与有关课程的配合和联系
本课程属于专业基础课，在教学计划中起着承上启下的作用，所以对先修课程如高等数学、物理学、电路及磁路在内容衔接上有一定要求。尤其是物理中的电磁学，电路及磁路中的三相电路，正弦交流电路的功率，磁路及铁心线圈等内容。应使学生在学习本课程以前，熟练掌握交流电路的分析计算及磁路的基本规律分析，强调物理概念和基本分析方法，并设有一定数量的习题课，课程内容应满足专业的要求。但是由于学时有限，有关变压器和同步机的非正常运行内容（不对称运行、突然短路、振荡等）只做基本物理概念阐述，不作详细定量分析，一些内容将在后续课中解决。本课程主要面对发电厂及电力系统专业，因此讲授、习题课、实验课的重点将放在变压器和同步电机上。
四、本课程的各个教学环节
1．电视授课：这是远距离学习本课程的一种主要教学方式，电视授课的内容是本专业学生必须掌握的基本教学内容，为了扩大学生知识面，加强应用及实践能力的培养，大纲中列入打“*”号的内容，学生可以通过自觉来学习掌握，但不作为本课程的基本要求。
2．面授课：这部分内容属于电机学的基本内容，在实践中也会遇到。
3．习题课：这是学生在教师指导下进行解题练习的实践性教学环节，使学生学会正确解题的方法，帮助学生消化和巩固所学的理论知识。习题课学时和内容建议如下：发电厂及电力系统专业各教学班每个学期可选做三个内容（每个两学时）。
(1)变压器的无载的运行。
(2)变压器的负载运行。
(3)变压器的极性，变压器的联接组别。
(4)交流电机绕组电势和磁势。
*(5)直流电动机的起动、调速与制动。
(6)同步发电机的向量图。
(7)同步发电机的参数计算。
(8)同步发电机的有功和无功调节。
*(9)异步电动机的起动、调速与制动。
上述各习题课内容将在学习指导书中详细列出。
4．实验课：实验课是本课程重要的实践环节是培养应用型人材的重要手段。学生必须认真完成规定的六个必做实验项目。通过实验，学生应作到：
(1)熟练掌握变压器、同步发电机的各种接线与操作方法。
(2)正确使用有关测量仪表及其它设备。
(3)正确读取各种实验数据，分析实验结果。
(4)独立完成实验报告。
5．作业：课外作业是学生学习本课程必不可少的重要环节，每章习题已在教材中列出，应严格要求学生及时地、独立地完成一定数量的习题，以提高分析、计算能力。
一、教 学 内 容
绪 论
1．电机在国民经济中的作用。
2．电机的主要类型。
3．电机学的课程性质。
4．常用的电工定律。
第一篇 变压器
第一章 概 述
变压器的用途，结构，分类。额定值。
第二章 变压器的运行分析
1．变压器的无载运行：正方向，原副边电势关系，变比，无载电流，漏抗和励磁阻抗，无载等值电路和向量图。
2．变压器的负载运行：原副边电流关系，基本议程式、折合算法，等值电路，向量图，功率传递，标么值，参数测定，运行性能。
第三章 三相变压器的连接组及空载运行问题
1．变压器的磁路系统，绕组极性及连接组别。
2．三相变压器无载运行时的电势波形。
第四章 变压器的并联运行
1．并联运行条件。
2．并联运行的负载分配。
第五章 三绕组，自耦及其它用途的变压器
1．三绕组变压器的电压方程式，等值电路，实验求参数。
2．自耦变压器原、副边的电压、电流及容量关系，简化等值电路，短路电抗及电压变化率。
3．电流互感器及电压互感器。
*4．整流变压器的特点，变压器容量和输出直流容量的天系。
第六章 三相变压器的不对称运行
1．对称分量法。
2．各相序的等值电路。
3．Y/Y0变压器单相负载。
*4． V/V联接变压器。
第七章 变压器的瞬变过程
1．变压器无载合闸和突然短路的瞬变过程。
2．变压器的过电压现象。
*第八章 变压器的发热与冷却
发热冷却过程、额定容量和负载能力，冷却方式。
第二篇 直流电机
第九章 概述
直流电机的用途、基本工作原理、主要结构部件、分类、额定值。
第十章 直流电机的磁路，电枢绕组
1．直流电机空载时的磁路，气隙磁密分布波形，磁化曲线，
2．直流电机电枢绕组构成的原则，绕组节距。
* 单迭绕组
绕组感应电势的计算
第十一章 直流发电机
1．直流发电机的电枢反应。
2．直流发电机的基本方程式及功率关系，电磁转矩和电磁功率，各部分损耗。
3．他励发电机的运行特性。
4．并励发电机的自励条件和外特性，复励发电机。
第十二章 直流电动机
1．直流电机的可逆原理。
2．能量转换过程和基本方程式。
3．直流电动机的工作特性，机械特性和机组稳定运行条件
*第十三章 直流电机的换向
1．换向的电磁过程。
2．火花产生的原因。
3．改善换向的方法。
第三篇 交流电机的绕组电势和磁势
第十四章 交流电机的绕组电势
1．交流电机的工作原理，对绕组的基本要求。
2．三相绕组的基波、谐波电势计算、绕组短距和分布的影响。
*3．齿谐波电势、分数槽绕组简介。
第十五章 交流电枢绕组的磁势。
1．单相绕组的脉振磁势，基波和谐波磁势，脉振磁势的分解，旋转磁势，用空间向量表示磁势
2．三相绕组的磁势：三相基波旋转磁势，解析法和空间向量法，三相谐波磁势，绕组短距、分布的影响
3．椭圆磁势。
第四篇 同步电机
第十六章 同步发电机的基本电磁关系
1．同步电机的用途、基本类型与结构、额定值。
2．同步发电机的无载运行，磁势空间向量与电势时间向量。
3．对称负载时的电枢反应，直轴和交轴电枢反应。
4．同步发电机电枢绕组的电压方程式，隐极机的磁势电势向量图和电势向量图，电枢反应电抗和同步电抗，标么值简介。
5．凸极机的双反应理论，电势向量图，直轴、交轴电枢反应电抗和直轴、交轴同步电抗。
6．电压变化串和额定励磁磁势的求法。
第十七章 同步发电机的运行特性
1．同步发电机的无载特性，短路特性和零功率因数负载特性，短路比、同步电抗的测定、漏抗的测定。
2．同步发电机的外特性和调整特性。
3．转差法和取出转于法求参数。
第十八章 同步发电机的并联运行
1．并联合闸的条件和方法
2．同步发电机和无限大电网并联运行的基本电磁关系，功率和转矩平衡方程式。
3．有功功率和功角特性、静态稳定。
4．无功功率调节和U形曲线。
第十九章 同步电动机和同步补偿机
1．同步电动机的方程式、向量图、功角特性，U形曲线
2．同步补偿机。
第二十章 其它用途的同步电机
1．磁阻式同步电机。
2．永磁式同步电机。
3．感应子式发电机。
第二十一章 同步发电机的不对称运行
1．不对称运行的相序方程式和等值电路。
2．几种不对称稳态短路的分析。
3．负序和零序参数及其测定。
*4．不对称运行对同步电机的影响。
第二十二章 同步发电机的突然短路
1．超导体闭合回路磁链守恒原则。
2．三相突然短路的物理分析，短路电流及时间常数。
3．瞬变电抗和超瞬变电抗及其测定方法。
*4．突然短路对同步电机及电力系统的影响。
第二十三章 同步电机的振荡
1．振荡的物理概念。
2．动态转矩平衡方程式。
3．自由振荡和强制振荡。
*4．动态稳定概念。
第二十四章 大型同步发电机的发热与冷却、发热与温升、冷却方式
第五篇 异步电机
第二十五章 概 述
1．异步电机的用途，基本类型、主要结构、额定值。
2．基本工作原理、转差率。
第二十六章 三相异步电动机的运行原理
1．异步机在转子绕组开路、转子绕组短路和堵转的分析，异步机在旋转情况下的分析。
2．转子绕组相数、匝数、频率的折合。
3．基本方程式、等值电路和向量图。
*4．鼠笼转子的参数折合。
第二十七章 异步机的功率、转矩和运行性能
1．异步机功率传递和转矩平衡。
2．机械特性、最大转矩和起动转矩。
*3．异步机的工作特性。
*4．参数测定。
第二十八章 异步机的起动及其它运行方式
1．鼠笼电机的起动，绕线式电机的起动。
2．各种调速方法。
*3．各种制动方法
*4．异步发电机简介。
第二十九章 单相异步电动机
1．工作原理及机械特性。
2．单相异步电机的类型和起动方法。
二、实验内容
本课程共设十一个实验，各教学班可根据当地实验条件自行选作以下实验。实验内容及要求见王岩等编写、中央电大出版社出版的《电机学学习指导与实验指导书》。
1．三相变压器的参数测定。
2．三相变压器的联接组别。
3．三相变压器的并联运行。
4．三相同步发电机的运行特性。
5．三相同步发电机的并联运行。
6．三相同步发电机的参数测定。
7．三相同步电动机。
8．三相异步电动机的参数测定。
9．三相异步电动机的起动，制动与工作特性的测定。
10．直流电动机。
l1．直流发电机。