電機學(哈爾濱工業大學提供的慕課)

課程性質

課程定位

電機學是以電機為研究對象的一門課程，是理工科高校電氣類重要的技術基礎課，在專業基礎課和專業課之間起著承上啟下的作用。它是學生學習後續專業課（如電機設計、電機控制、電力系統分析、電力拖動等）的課程基礎，在培養學生電氣問題的綜合分析與解決能力方面占有重要的地位。

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	參與人數
第1次開課	2017年11月21日~2018年02月26日	李勇、王騫	13915
第2次開課	2018年04月09日~2018年06月28日	李勇、王騫	14871
第3次開課	2018年09月05日~2019年01月04日	李勇、王騫、尚靜	17339
第4次開課	2019年03月04日~2019年06月20日		13748
第5次開課	2019年09月02日~2020年01月15日		15709
第6次開課	2020年02月19日~2020年06月01日		14472
第7次開課	2020年09月07日~2021年01月31日		待定
註：該課程第1~7次開課學時安排均為4小時每周。（參考資料：）

課程簡介

電機學課程以變壓器、直流電機、感應電機和同步電機這四大機種的穩態分析內容為主，主要介紹其基本原理、基本結構、運行特性和主要分析方法，同時講述常見電機問題的基本實驗技能和計算機仿真方法。通過上述理論知識學習和實驗技能訓練，使學習者具備分析和解決工程實踐中電機相關問題的能力，為下一步學習專業課，以及畢業後從事專業工作打下基礎。

課程大綱

第1章緒論

1.1 電機學概述

1.2 電路及磁路的相似性

緒論節測試

第2章變壓器(1)

2.1 變壓器的基本原理和結構

2.2 變壓器分析的兩個基礎

2.3 變壓器空載運行時的方程式

2.4 變壓器空載運行時的等效電路

變壓器節測試1

第2章變壓器(2)

2.5 變壓器的負載運行

2.6 變壓器的歸算

變壓器節測試2

第2章變壓器(3)

2.7 變壓器的等效電路

2.8 變壓器的相量圖

變壓器節測試3

第2章變壓器(4)

2.9 變壓器的參數測定

2.10 變壓器的標麼值

變壓器節測試4

第2章變壓器(5)

2.11 變壓器的外特性

2.12 變壓器的效率特性

變壓器節測試5

第2章變壓器(6)

2.13 三相變壓器

變壓器節測試6

第3章直流電機(1)

3.1 直流發電機的工作原理

3.2 直流電動機的工作原理和勵磁方式

3.3 直流電機的基本結構和銘牌值

3.4 直流電機電樞繞組的基本知識

3.5 雙層單疊繞組

直流電機節測試1

第3章直流電機(2)

3.6 直流電機的空載磁場

3.7 直流電機的負載磁場

3.8 直流電機的電樞反應

3.9 直流電機的感應電勢

3.10 直流電機的電磁轉矩

直流電機節測試2

第3章直流電機(3)

3.11 直流發電機的基本方程

3.12 直流電動機的基本方程

直流電機節測試3

第3章直流電機(4)

3.13 直流發電機的運行特性

3.14 直流電動機的運行特性

3.15 直流電動機的調速

直流電機節測試4

第4章交流繞組(1)

4.1 交流繞組的基本知識

4.2 交流繞組展開圖

交流繞組節測試1

第4章交流繞組(2)

4.3 交流繞組的感生電動勢

4.4 感生電動勢高次諧波及其消除

交流繞組節測試2

第4章交流繞組(3)

4.5 單相繞組的磁動勢

4.6 三相合成繞組的磁動勢

交流繞組節測試3

第5章感應電機(1)

5.1 感應電機的基本結構和工作原理

5.2 感應電機的工作狀態和銘牌值

感應電機節測試1

第5章感應電機(2)

5.3 轉子靜止時的感應電動機

5.4 轉子旋轉時的感應電動機

感應電機節測試2

第5章感應電機(3)

5.5 感應電機的功率方程和轉矩方程

5.6 感應電機的參數測試

感應電機節測試3

第5章感應電機(4)

5.7 感應電機的轉矩-轉差率曲線：基本

5.8 感應電機的轉矩-轉差率曲線：其它

5.9 感應電機的工作特性

感應電機節測試4

第5章感應電機(5)

5.10 感應電機的調速

5.11 感應電機的起動

5.12 單相感應電機

感應電機節測試5

第6章同步電機(1)

6.1 同步電機的基本結構和運行狀態

6.2 同步發電機的磁場

同步電機節測試1

第6章同步電機(2)

6.3 隱極同步發電機

6.4 凸極同步發電機1：雙反應理論

6.5 凸極同步發電機2：電壓方程

6.6 凸極同步發電機3：相量圖和等效電路

同步電機節測試2

第6章同步電機(3)

6.7 同步發電機的功率轉矩方程和測試

6.8 同步發電機的運行特性

6.9 同步發電機的併網運行

同步電機節測試3

第6章同步電機(4)

6.10 同步發電機的電磁功率和功角特性

6.11 同步電動機、同步補償機與其它

同步電機節測試4

第7章新型電機介紹

7.1 常見的其它新型電機

參考資料：

課前預備

預備知識

學習電機學課程要求學生預備電路、電磁場、機械學基礎知識。

學習資料

1. 戈寶軍，梁艷萍，溫嘉斌編著 .《電機學》，高等教育出版社.

2. 李勇，趙猛，王騫編著. 《電機學重點難點解析》，高等教育出版社，2019.

3. 湯蘊璆，史乃編著.《電機學》（第5版），機械工業出版社.

4. A. E. Fitzgerald. <Electric Machinery>, 2003.

5. Theodore Wildi. <Electrical Machines, Drives, and Power Systems> (5th edition), 2002.

授課目標

使學生了解電機的理論基礎、研究熱點。
使學生了解直流電機、變壓器、感應電機和同步電機的基本特徵、基本方程和分析方法。
使學生熟悉和掌握直流電機、變壓器、感應電機和同步電機問題的基本計算方法、基本模型和實驗技能。
使學生了解常用微特電機的基本原理和特點。

所獲榮譽

2018年，電機學被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

教師簡介

李勇，男，漢族，1964年12月出生。二級教授、博導，哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院副院長，微特電機與控制研究所所長，黑龍江省MOOC聯盟電氣類主任委員，國家精品MOOC課程“電機學”負責人。