《电机学》课程标准
X/CDZ101.11006-2010
1.范围
本标准适用于 高职高专发电厂及电力系统、电力系统继电保护及自动化专业、电力系统自动化技术。建议学时:80~90学时。
2.制订依据
2.1教育部教高[2006]16号: 《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》。 2.2 重庆电力高等专科学校《发电厂及电力系统专业人才培养计划》、《电力系统继电保护及自动化专业人才培养计划》、《电力系统自动化技术专业人才培养计划》。
2.3《中华人民共和国职业技能鉴定规范·电力行业》。 2.4《国家电网公司电力安全工作规程》(变电部分)2009版。 2.5汽轮发电机运行规程(国家电力公司标准)[1999] 579号。 2.6电力变压器运行规程(中华人民共和国电力行业标准)。
3.课程性质及教学特点
3.1 课程性质
《电机学》课程是发电厂电力系统、电力系统自动化、电力系统继电保护专业的专业基础课,它既为多门后续课程奠定专业理论基础,又能培养学生在电力生产中解决电机相关实际问题的基本技能。
学习《电机学》课程应首先具有《高等数学》、《电路及磁路》课程的相关知识,同时,《电机学》课程又为《电力系统分析》、《高电压技术》、《电气设备》等专业课程打下基础。
3.2 课程教学特点
《电机学》是一门既带基础性又带专业性的课程,具有理论与实际紧密联系的特点。课程内容主要包括:变压器、交流绕组、异步电机、同步电机和直流电机,并以变压器、同步发电机、异步电机为重点,由于有具体的电机作为研究对象,而电机中各种电、磁、力、热等方面的定律同时起作用,互相影响又互相制约,故分析时既有理论又有实际,且具有一定的复杂性和综合性。电机是电力系统中的重要组成部分,它的运行状态直接影响系统的工作。因此,学好电机学,对后面专业课程的学习至关重要。
在理论教学和实践教学中要充分利用生产实际中的典型案例,紧扣“电机学”应解决的理论和实际问题,对案例的过程进行详细的分析、解剖、总结,达到提高学生的学习积极性,解决和分析问题的能力,掌握相应技能等多个目的;对基础知识精心讲解,并配合课堂练习,加强了师生的及时交流,便于发现问题、解决问题,也便于对基本知识的牢固掌握,达到了举一反三,灵活应用的目的;采用课堂演示方法,让学生首先观看物理现象或操作方法,激发学生的求知欲,让学生带着问题有的放矢听课;然后把现象上升到理论高度分析,得出结论,最后让学生自己动手实验,进一步将理论深化,达到了事半功倍的效果。利用布置科技小论文、小型调查报告或开放性试验等,培养学生从多角度、多层次、宽范围获取和应用知识的能力和创新精神;有条件时可利用现场教学方
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法,聘请具有工程师或高级工程师资格的教师或现场工程师在真实的职业环境中现场教学,易于激发学习兴趣,便于理论联系实际,扩大知识面;拓宽教学手段,充分利用实物教具、教学录像、多媒体课件,使教学形象生动,以提高教学效果。
4.教学内容、目标及考核标准
4.1课程教学目标
通过《电机学》课程的学习,应达到以下目标:
掌握同步发电机、变压器、三相异步电动机的基本理论和基本分析方法。
掌握同步发电机、变压器、三相异步电动机的运行、安装、调试、维修、试验基本技能。 全面培养学生协同能力、创新意识、综合应用能力、职业能力和职业素质。 4.2 课题(含实践课题)名称与建议学时数
项 目 序 号 一 二 三 四 五 六 建议学时 课 题 名 称 变压器的结构 变压器的原理 变压器的运行 交流绕组 同步发电机的结构 同步发电机的原理 授课 2~4 8~10 10~12 8 4 6~8 实训 2 4 2 项 目 序 号 七 八 九 十 同步发电机的运行 异步电动机的结构 异步电动机的原理 异步电动机的运行 合计 课 题 名 称 建议学时 授课 12 2 6~8 6~8 80~90 实训 2 2~4 4.3教学内容、目标及考核标准
模块名称 能力要素 知识和技能要求 考核标准 1.重点考核内容: 1.掌握基本概念:变比 变压器的结构 1.能认识电力变压器各主要部件,并知道其主要作用 2.能读懂变压器的铭牌 2.了解变压器的铁心、绕组和主要附件的材料、结构形式和主要作用,以及正常时的状态 3.了解变压器的铭牌数据 (1)基本概念 (2)变压器各主要部件的结构及其主要作用 (3)额定值以及相互关系 2.考核方式:口试或笔试 3.占总成绩的比例:2%~5% - 2 -
学历教育(01)
1.重点考核内容: 1.掌握基本概念:励磁阻抗、(1)基本概念 漏阻抗、空载电流、空载损耗、(2)变压器的基本工作原理 短路损耗、短路电流、短路电压、(3)变压器运行的电磁关系、绕组折算、标么值 3.掌握变压器空载运行和负载运行的电磁关系、电动势方程式、等效电路及其分析计算的方法 4.掌握变压器的运行特性 5.了解标么值 电动势方程式、等效电路及其极(4)影响变压器电压变化率、效率的因数;效率的计算 (5)测量变压器变比以及空载、短路试验的实际操作,参数的计算 2.考核方式:笔试或实际操作 3.占总成绩的比例:15%~20% 1.掌握基本概念:连接组别、序阻抗 2.掌握作相量图的方法,确定三相变压器连接组别 1.会运用作相量图的方法,确定三相变压器连接组别 2.会通过试验,测定三相变压器连接组别 变压器的运行 3.能根据变压器并联运行的条件,合理选择并联运行的变压器 4.结合变压器检修实训,能初步判断变压器常见故障和故障处理 2.了解三相变压器绕组接线方式和磁路形式对空载相电动势波形的影响 3.掌握变压器并联运行的理想条件 4.掌握变压器理想并联运行条件不满足时对并联运行的影响 5.了解序阻抗的概念和各相序的等效电路 6.了解三绕组变压器的结构特点和绕组容量的配合 7.了解自耦变压器的结构特点和容量传递 8.了解变压器常见故障现象及其处理方法 1.重点考核内容: (1)基本概念 (2)作相量图确定三相变压器连接组别(国家标准连接组别) (3)三相变压器的接线 (4)变压器并联运行的理想条件 (5)变压器并联运行电压不满足理想条件时对并联运行的影响 (6)变压器并联运行短路阻抗标么值不满足理想条件时对并联运行的影响 2.考核方式:笔试或实际操作 3.占总成绩的比例:10%~15% 2.掌握变压器的基本工作原理 其分析计算 1.能说出变压器的基本工作原理 2.能理解变压器运行中内部各物理量的关联关系 3.能解决围绕变压器内部电变压器的原理 磁关系、电动势方程式、等效电路的基本分析和基本计算问题 4.会测量变压器变比 5.会进行变压器空载、短路试验的实际操作,会初步进行数据的分析和处理 学历教育(01)
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1.掌握基本概念:电角度、极距、节距、槽距角、每极每相槽数、短距系数、分布系数、绕组系数、脉振磁动势、旋转磁动势、1.能读懂常见的三相单层、双层叠绕组展开图 2.能根据绕组参数绘制常见交流绕组 的三相单层、双层绕组展开图 4.结合电机的检修实训,初步学会三相交流电机绕组的检修 5.能初步判断电机绕组故障 同步转速 2.掌握三相交流绕组构成原则 3.掌握三相单层绕组、三相双层叠绕组的组成规律和绘制展开图 4.掌握绕组构成对相电动势的影响 5.掌握单相交流绕组磁动势的性质和特点 6.掌握三相交流绕组合成磁动势的性质和特点 7.了解削弱电动势和磁动势高次谐波的方法 1.能认识同步发电机各主要同步发电机的结构 部件,并知道其主要作用 2.知道同步电机的励磁系统和氢水油系统的基本组成、作用、基本工作过程 1.能说出同步发电机的基本工作原理 2.能理解同步发电机运行中内部各物理量的关联关系 同步发电机的原理 3.能解决围绕同步发电机内部电磁关系、电动势方程式、等效电路的基本分析和基本计算问题 4.能完成同步发电机的空载特性、短路特性试验,会进行数据的初步分析和处理 1.了解同步发电机基本结构各部件的特点和作用 2.了解同步电机的励磁系统和基本工作过程 1.掌握基本概念:同步、电枢反应、内功率因数角 1.掌握同步发电机的基本工作原理 2.掌握同步发电机空载时和负载时的主磁通特点、电枢反应的概念、各种负载情况下的电枢反应性质及电枢反应的影响 3.掌握同步发电机电动势方程式和相量图 短路特性、外特性和调节特性 1.重点考核内容: 同步发电机基本结构各部件的特点和作用 3.占总成绩的比例:2%~5% 1.重点考核内容: (1)基本概念 (2)同步发电机的基本工作原理 (3)电枢反应性质及电枢反应的影响 (4)同步发电机电动势方程式和相量图 (5)同步发电机的空载特性、短路特性、外特性和调节特性 3.占总成绩的比例:10%~15% 1.重点考核内容: (1)基本概念 (2)三相交流绕组的构成原则 (3)展开图读图 (4)单相交流绕组磁动势的性质和特点 (5)三相交流绕组合成磁动势的性质和特点 2.考核方式:笔试 3.占总成绩的比例:8%~10% 氢水油系统的作用、基本组成、2.考核方式:口试或笔试 4.掌握同步发电机的空载特性、2.考核方式:笔试或实际操作 - 4 -
学历教育(01)
1.掌握基本概念:功率角、稳态功角特性、静态稳定、励磁状态、静态过载能力 2.掌握同步发电机投入并联运1.能用准同步法将同步发电机投入并联运行 2.会调节并入电网后的同步发电机的有功功率和无功功率 同步发电机的运行 3.能监视和检查运行中的同步发电机 4.能初步判断和处理同步发电机不对称运行 5.能初步判断和处理同步发电机突然短路时故障 6.能初步判断和处理同步发电机失磁故障 行的条件和方法 3.掌握同步发电机功率传递过程、有功功角特性和无功功角特性 4.掌握同步发电机有功功率的调节和静态稳定 5.掌握无功功率的调节和V形曲线 6.了解同步发电机运行中的监视及检查 7.了解不对称运行的物理过程及其对机组的危害 8.了解暂态电抗、次暂态电抗的概念;了解突然短路的物理过程及其对机组的危害 9.了解同步发电机失磁运行时的物理现象、基本物理过程和处理方法 1.重点考核内容: 1.能认识异步电动机各主要异步电动机的结构 部件,并知道其主要作用 2.结合电机检修实训,能基本会异步电动机的检修 (1)异步电动机的基本结构各1.了解异步电动机的基本结构各部件的特点和作用 部件的特点和作用 (2)异步电动机的铭牌数据以2.考核方式:笔试或口试 3.占总成绩的比例:2%~5% 1.掌握基本概念:异步、转差率、频率折算、最大转矩、起动1.能说出异步电动机的基本工作原理 2.能理解异步电动机运行中异步电动机的原理 内部各物理量的关联关系 3.能解决围绕异步电动机内部电磁关系、电动势方程式、等效电路的基本分析和基本计算问题 2.掌握异步电动机的基本工作原理 3.掌握异步电动机运行中内部各物理量的关联关系、基本方程式、等效电路及其分析计算的方法 4.掌握异步电动机的功率传递过程、功率和转矩平衡方程 6.各种工作特性 学历教育(01)
1.重点考核内容: (1)基本概念 理 (3)异步电动机运行中内部各物理量的关联关系、基本方程式、等效电路、功率关系及其分析计算的方法 (4)影响异步电动机机械特性的因数;转矩与电压、转子电阻的关系 3.占总成绩的比例:10%~15% 1.重点考核内容: (1)基本概念 (2)同步发电机投入并联运行的条件和方法 (3)同步发电机有功功角特性和无功功角特性 (4)同步发电机有功功率的调节和静态稳定 (5)无功功率的调节和V形曲线 2.考核方式:笔试 3.占总成绩的比例:10%~15% 2.了解异步电动机的铭牌数据 及相互关系 转矩、过载倍数、起动转矩倍数 (2)异步电动机的基本工作原5.掌握异步电动机的机械特性 2.考核方式:笔试 5 -
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1.掌握基本概念:起动电流、1.会选择异步电动机的起动方法和进行起动的实际操作 异步电动机的运行 2.会选择异步电动机的调速方法和进行起动的实际操作 3.初步会判断和处理常见故障 起动电流倍数 1.掌握异步电动机的起动性能和起动方法 2.掌握异步电动机的调速方法3.了解异步电动机常见故障现象及处理方法 4.掌握单相异步电动机的工作原理、起动原理和方法 1.重点考核内容: (1)基本概念 (2)异步电动机的起动方法;鼠笼式电动机降压起动的起动电流和起动转矩;转子电阻对绕线式电动机起动的影响 (3)异步电动机的调速方法 2.考核方式:笔试或实际操作 3.占总成绩的比例:10%~15% 4.4课程考核方式说明
4.4.1本课程采用过程化、多元化的考核方式。应知内容可分阶段测试(笔试或口试),亦可集
中测试;应会内容采用分阶段测试(分项实作)。
4.4.2应知部分占总成绩的30~40%,应会部分占总成绩的60~70%。
4.4.3在考核过程中应注重学生实践操作能力的考核,考核内容应参照职业技能鉴定的相关内容与要求。
5.教学资源
5.1课程教学环境要求
5.1.1多媒体教室:多媒体教室应能保证教师播放教学课件、教学录像及图片。 5.1.2教学器具:应备有电机的实物(或模型)、挂图等教学器具。 5.1.3实验设施:应具有一定数量的较为先进的实验装置(或仪器),保证实验的正常开出。 5.2课程教学资料
5.2.1《电机学》 张小兰主编 重庆大学出版社(十五规划教材) 5.2.2 “电机学”精品课程网站 http://djx.cqepc.com.cn/ 5.2.3《电机学》(上、下) 许实章编 机械工业出版社 5.2.4《电机学》 孙旭东编 清华大学出版社
5.2.5《电机学同步训练》 严震池编 中国电力出版社 5.2.6《电机技术》 魏涤非编 中国水利水电出版社 5.2.7《职业技能鉴定指导书》(电力行业) 中国电力出版社 5.2.8《中华人民共和国职业技能鉴定规范·变电运行工》、《中华人民共和国职业技能鉴定规范·变电检修工》 电力行业职业技能鉴定指导中心编 中国电力出版社.2009。
6.课程评价
6.1本课程在教学过程中,严格按照学校教学质量监控实施办法,结合督导组、学生信息员的反馈信息,及时调整教学内容和方法。
6.1 本课程教学工作结束后,任课教师应当综合课堂教学日志、教学检查、学生评教和成绩分析对教学效果进行评价,提交课程教学工作总结。
6.1本课程标准由教研室组织校内外专家定期进行评价,通过对课程标准实施过程中的问题和需求进行研究和分析,对课程标准进行修订。
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7.附加说明
7.1 本标准由重庆电力高等专科学校电气教研室制定并解释 7.2 本标准审核人:黄益华 7.3 本标准批准人:周一平
7.4 本标准于2010年9月1日颁发并执行
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