【導(dǎo)讀】本課程是電氣工程各專業(yè)必修的一門主要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是在物理“電學(xué)”的基礎(chǔ)上，較深入研究電路基本理論的課程，著重集中參數(shù)、線性、非時(shí)變電路。本課程的教學(xué)目的，為后續(xù)有關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和科研打下必要的電路理論基礎(chǔ)。同時(shí)本課程在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)。真的科學(xué)作風(fēng)和抽象思維能力、分析計(jì)算能力、總結(jié)歸納能力等方面起重要作用。掌握電阻元件、電感元件、電容元件、電壓源、電流源及受控源以及常用多端。元件的概念和伏安特性、功率計(jì)算，掌握基爾霍夫定律及正確列寫方程。掌握戴維寧定理、疊加定理、替代定理及其應(yīng)。掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路的計(jì)算方法及最大。狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)、時(shí)間常數(shù)、階躍響應(yīng)的概念。進(jìn)行計(jì)算的能力和對計(jì)算結(jié)果的正確性進(jìn)行判斷或校核的能力。勵(lì)關(guān)系的微分方程求得其響應(yīng)的方法。離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)等于激勵(lì)與系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)的卷積和。頻域分析中具有重要作用的取樣定理。

　　

【正文】 動(dòng)控制的基本概念 2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 8 時(shí)域分析 8 2 根軌跡法 12 頻率響應(yīng)法 12 2 總復(fù)習(xí) 2 五、考核方式 總評成績＝平時(shí) 成績 +大作業(yè)＋期末考試成績 平時(shí)成績占 10％ 大作業(yè)成績占 10％ 期末考試成績占 80％ 六、教材及參考書 教材： 胡壽松主編，《自動(dòng)控制原理 》 ，科學(xué) 出版社 ， 2020 參考書： 1. Katsuhiko Ogata[美 ]. 現(xiàn)代控制工程（第三版） . 北京電子工業(yè)出版社， 2. 王劃一主編 . 自動(dòng)控制原理 . 國防工業(yè)出版社， 2020 3. 楊平、翁思義、郭平 . 自動(dòng)控制原理 . 中國電力出版社 , 2020 34 《電機(jī)學(xué)》教學(xué)大綱 ( 課程編號(hào) 1602201 學(xué)分 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn) ) 東南大學(xué)電氣工程學(xué)院 一、課程性質(zhì)與任務(wù) 《電機(jī)學(xué)》是電氣工程類專業(yè)的專業(yè)主干課。本課程的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)、概念多、與工程實(shí)際聯(lián)系密切。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電機(jī)的基本理論知識(shí)、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事專業(yè)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 二、課程教學(xué)的基本要求 本課程以變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)和直流電機(jī)等四種典型電機(jī)為研究對象。 學(xué)習(xí)本課程應(yīng)達(dá)到下列基本要求： ，掌握其工作原理和運(yùn)行特性，對電機(jī)有較系統(tǒng)和完整的認(rèn)識(shí)。 分析電機(jī)的基本方法，能正確建立電動(dòng)勢、磁動(dòng)勢、功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式，能熟練運(yùn)用復(fù)數(shù)運(yùn)算、等效電路、相量圖，掌握諧波分析、對稱分量法等。 。深入理解電機(jī)參數(shù)的物理意義并了解其數(shù)量概念。 ，掌握電機(jī)的基本實(shí)驗(yàn)方法，并能對測試結(jié)果進(jìn)行分析。 。 、發(fā)熱、冷卻和溫升等具有較明確的工程概念。 ：物理、數(shù)學(xué)、電路、電子技術(shù)基礎(chǔ) 三、課程教學(xué)的基本內(nèi)容 （一）緒論 了解本課程的性質(zhì)和任務(wù)。了解電機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位、作用和國內(nèi)外的發(fā)展概況。熟悉和鞏固電機(jī)中常用的基本電磁定律和鐵磁材料特性。 （二）變壓器 變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，應(yīng)熟悉其基本原理、運(yùn)行特性和分析方法。 基本要求 ： ，明確變壓器的額定值，了解其用途。 。包括：主磁通和漏磁通，磁動(dòng)勢平衡的基本物理概念，基本方程式，歸算方法及標(biāo)幺值的概念與運(yùn)算，等效電路、相量圖。注意基本方程式、相量圖和等效電路間的一致性。 ，運(yùn)行特性分 析方法與計(jì)算。 、繞組連接方法和連接組。 。 ，熟悉并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的負(fù)載分配。 35 。熟悉對稱分量法。了解各相序阻抗的物理概念及其測定方法。掌握 Y， yN 變壓器單相負(fù)載的分析。了解變壓器過電流瞬變過程的物理概念。 。掌握三繞組變壓器的電磁關(guān)系、簡化分析方法及其參數(shù)的物理概念和測定方法。掌握變壓器在能量傳遞過程中的功率關(guān)系和分析計(jì)算方法。 。 重點(diǎn) ： ，三種分析手段：基本方程式、等效電路和相量圖。 。 。 。 。 ：原理，初步分析步驟 （三）交流電機(jī)的共同問題 基本要求 ： 。 ，以三相雙層繞組為主。 。了解繞組因數(shù)的物理意義及其對改善波形的作用。 ，了解其削弱方法。 。分清脈動(dòng)磁動(dòng)勢、圓形磁動(dòng)勢和橢圓性磁動(dòng)勢的區(qū)別及相互關(guān)系。了解諧波磁動(dòng)勢概念和漏磁通的基本概念。 、發(fā)熱和散熱過程。 重點(diǎn) ： 。 。 （四）異步電機(jī) 基本要求 ： 。理解轉(zhuǎn)差率的意義及其與運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系 。熟悉等效電路，著重掌握轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、有效匝 數(shù)和頻率的歸算方法。 ，掌握參數(shù)測量方法和計(jì)算。 ，熟練掌握其機(jī)械特性和工作特性及其測定。 ，了解常用的調(diào)速方法及其制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 。了解單相異步電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)的工作原理和特點(diǎn)及應(yīng)用。 36 重點(diǎn) ： ，等效電路的形成及參數(shù)歸算和測定方法。 ，轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)差率曲線的特點(diǎn)和計(jì)算。 、啟動(dòng)電流的分析。 （五）同步電機(jī) 基 本要求 ： 。了解國內(nèi)外同步電機(jī)概況和發(fā)展趨勢。 。 ，著重理解同步電機(jī)氣隙磁場的形成、電樞反應(yīng)與負(fù)載性質(zhì)的關(guān)系及其對電機(jī)運(yùn)行的影響。 ，明確各量間的時(shí)間 空間關(guān)系。著重掌握同步電抗、繞組漏抗和短路比的物理概念和測定方法。熟悉同步發(fā)電機(jī)對稱運(yùn)行特征及其計(jì)算。 、短路和負(fù)載特性，了解同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性，理解電壓變化率，熟悉電壓變化率及額定 勵(lì)磁電流的磁勢法分析計(jì)算方法。 。熟練掌握同步電機(jī)的功角特性、 V型曲線、并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功和無功功率的調(diào)節(jié)。了解靜態(tài)穩(wěn)定的物理概念。 。學(xué)會(huì)運(yùn)用對稱分量法分析三相同步發(fā)電機(jī)的不對稱運(yùn)行。了解同步電機(jī)振蕩的物理概念。 ，理解瞬態(tài)和超瞬態(tài)電抗及各種時(shí)間常數(shù)的意義。 重點(diǎn) ： ，凸極電機(jī)的相量圖。 、同步電抗、漏電抗及短路比的概念與測定。 、有功功率的調(diào)節(jié)和無功功率的調(diào)節(jié)及相互影響。 。 （六）直流電機(jī) 基本要求 ： 、工作原理和繞組特點(diǎn)。 ，掌握電樞反應(yīng)對直流電機(jī)運(yùn)行的影響，掌握電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法。 ，了解勵(lì)磁方式對工作特性的影響。 。熟悉其啟動(dòng)和調(diào)速方法。了解直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)概念。 。 重點(diǎn) ： 。 立過程及建起條件。 、轉(zhuǎn)矩特性分析。 37 四、課外習(xí)題 習(xí)題是培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通所學(xué)理論、訓(xùn)練解決實(shí)際問題的重要手段之一。要求學(xué)生完成足夠數(shù)量的課外習(xí)題，包括計(jì)算題和一定數(shù)量的概念題，還可以增加一些應(yīng)用計(jì)算機(jī)求解的習(xí)題，使學(xué)生不斷提高分析問題能力的計(jì)算技巧、并對電機(jī)運(yùn)行特性有量的概念。 五、課程實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)際、訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課單獨(dú)設(shè)置，與課程教學(xué)同步進(jìn)行。 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以從以下內(nèi)容中選擇：（標(biāo) *為選做項(xiàng)目） * 1．認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) * 4．三相變壓器的不對稱運(yùn)行 * 5．三相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行 * * 為增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，在教學(xué)過程中適當(dāng)安排現(xiàn)場參觀、電化教學(xué)和課堂演示等環(huán)節(jié)。其它研究性實(shí)驗(yàn)請參照電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱。 六、建議學(xué)時(shí)分配 在保證 完成教學(xué)基本要求的前提下，本學(xué)時(shí)建議力圖通過教學(xué)改革，適當(dāng)減少課堂授課時(shí)間，重視培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，確實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。 本課程總學(xué)時(shí)建議課堂 96 學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn) 30 學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)分配如下： 學(xué)時(shí)分配 內(nèi) 容 講 課 (含習(xí)題課 ) 實(shí)驗(yàn) 小 計(jì) 緒論 3 3 變壓器 21 6 28 交流電機(jī)的共同問題 12 12 38 異步電機(jī) 18 8 26 同步電機(jī) 27 10 37 直流電機(jī) 15 6 22 總 計(jì) 96 30 126 七、課程考核方法 成績評定： 總評成績＝平時(shí)成績 +期末考試成績 平時(shí)成績占 10％ 期末考試成績占 90％ 考試形式：期末，閉卷，時(shí)間為 120 分鐘，百分制。 考卷構(gòu)成：基礎(chǔ)性（填空、選擇） 3040%，分析型（分析） 3040%；計(jì)算題 2040%。 八、教材及參考書 教材： 1．胡虔生，胡敏強(qiáng)編。電機(jī)學(xué)。中國電力出版社， 2020 參考書 2．電機(jī)學(xué)習(xí)題解析。中國電力出版社，胡虔生主編。 3．電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。電氣學(xué)院編制（試用）。 39 40 《電力電子基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱 ( 課程編號(hào) 1604302 學(xué)分 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn) 34814 ) 東南大學(xué)電氣工程學(xué)院 一、課程的地位、作用及任務(wù) 本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是專業(yè)的主干必修課之一。課程研究電力電子技術(shù)的分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括可控整流技術(shù)（單、三相，半控與全控，半波與全波）、電力電子器件及參數(shù)、有源逆變技術(shù)、觸發(fā)電路、交流調(diào)壓、無源逆變技術(shù)等。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解并掌握分析電力電子裝置與設(shè)備設(shè)計(jì)的基本理論與基本方法，為相關(guān)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 二、課程內(nèi)容的教學(xué)要求 本課程的教學(xué)內(nèi)容包括： 熟悉和掌握晶閘管、電力 MOSFET、 IGBT 等電力電子器件的結(jié)構(gòu)、原理、特性和使用方法；熟悉和掌握各種基本的整流電路、直流斬波電路、交流 — 交流電力變換電路和逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析和 控制方法。掌握 PWM 技術(shù)的工作原理和控制特性，了解軟開關(guān)技術(shù)的基本原理。了解電力電子技術(shù)的應(yīng)用范圍和發(fā)展動(dòng)向。掌握基本電力電子裝置的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試方法。 具體如下： 緒論： 掌握電力電子技術(shù)的基本概念、學(xué)科地位、基本內(nèi)容和發(fā)展歷史 ； 了解電力電子技術(shù)的發(fā)展前景 ， 了解本課程的內(nèi)容、任務(wù)與要求 。 電力 電子器件 ： 重點(diǎn)掌握半控型器件 晶閘管 的參數(shù)，特別是電 流參數(shù)。 整流電路： 掌握單、三相，半控與全控，半波與全波整流電路的分析要點(diǎn)。 直流直流變換電路： 掌握 Buck、 Boost、升降壓電路以及 Cuk 電路的分析要點(diǎn)。 有源逆變電路： 掌握有源逆變電路的主要特點(diǎn)，“源的意義”，分析計(jì)算方法； 觸發(fā)電路： 理解同步的概念，了解單結(jié)晶體管同步電路。 交流調(diào)壓電路： 重點(diǎn)掌握單相相控式交流調(diào)壓電路 ， 掌握三相相控式交流調(diào)壓電路 ，掌握交流調(diào)功電路了解交流電子開關(guān) 。 無源逆變電路： 掌握換流方式 ， 重點(diǎn)掌握電壓型逆變電路 ， 掌握電流型逆變電路 ，掌握多重逆變電路和多 電平逆變電路 。 其它： PWM 原理與分析、軟開關(guān)諧振電路基本原理、電力電子應(yīng)用等。 三、課程內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)要求 課程實(shí)驗(yàn)以實(shí)踐環(huán)節(jié)為主，是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，通過實(shí)際動(dòng)手 設(shè)計(jì) 或 連線電路并調(diào)試，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合，提高學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力及綜合設(shè)計(jì) 和 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為今后工作打下良好的基礎(chǔ)。 41 具體如下： 深入了解和掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相 /三相 半波與橋式不控 /可控 整流電路、三相有源逆變電路、 BUCK變換器、 單相交流調(diào)壓的工 作原理、 設(shè)計(jì) 與調(diào)試。會(huì)應(yīng)用課程中學(xué)習(xí)到的器件知識(shí)、電能變換（整流、逆變、直流直流變換、交流交流變換）原理解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。 四、能力培養(yǎng)的要求 1. 分析能力的培養(yǎng)： 主要是對各種電力電子電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的能力的培養(yǎng)，同時(shí)也要注意 培養(yǎng) 針對具體電子電子電路變流過程的分析能力的 培養(yǎng) 。 2. 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng) ：要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，具備對主要的電力電子器件和電力電子電路的直觀認(rèn)識(shí)， 通過實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)電路 并調(diào)試，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相結(jié)合，提高學(xué)生在電力電子電路設(shè)計(jì)和調(diào)試的實(shí)際能力。 3. 計(jì)算能力的培養(yǎng)： 要 求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，具備對主要的電力電子器件參數(shù)的選取、電力電子電路的輸入輸出電壓、電流值進(jìn)行計(jì)算或確定計(jì)算步驟的能力和對計(jì)算結(jié)果的正確性進(jìn)行判斷或校核的能力。 4. 自學(xué)能力的培養(yǎng)： 通過本課程的教學(xué)，要培養(yǎng)和提高學(xué)生對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理、概括、消化吸收的能力，以及圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容，閱讀參考書籍和資料，自我擴(kuò)充知識(shí)領(lǐng)域的能力。 5. 表達(dá)能力的培養(yǎng)： 主要是通過作業(yè)，清晰、整潔地表達(dá)自己解決問題的思路和步驟的能力。 6. 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)： 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、深入鉆研問題的習(xí)慣，和對問題提出多種可行的解決方案， 舉一反三和選擇優(yōu)化方案的能力。 五、建議學(xué)時(shí)分配 課 程 內(nèi) 容 講 課 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 實(shí) 驗(yàn) 電力電子基礎(chǔ) 48 電力電子實(shí)驗(yàn) 14 緒論 2 單相半波與橋式 整流電路的實(shí)驗(yàn)研究 2 電力電子器件 4 三相半波可控整流電路的實(shí)驗(yàn)研究 2 整流電路 10 三相橋式全控整流電路的實(shí)驗(yàn)研究 2 有源逆變電路 5 三相有源逆變電路的 實(shí)驗(yàn)研究 2 觸發(fā)電路 2 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試 2 直流直流變換電路 4 BUCK 變換器的實(shí)驗(yàn)研究 2 交流調(diào)壓電路 6 單相交流調(diào)壓 實(shí)驗(yàn) 2 無源逆變電路 8 其它 5 復(fù)習(xí) 2 42 六、課程考核辦法 總評成績 =平時(shí)成績 +實(shí)驗(yàn)成績 +期末成績，其中： 平時(shí)成績 10% 實(shí)驗(yàn)成績 10% 期末成績 80% 七、教材及參考書 教材： 賀益康、潘再平主編 ， .電力電子技術(shù) .科學(xué)出版社， 2020 參考書： 王兆安、黃俊主編 .電力電子技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 陳堅(jiān)主編 .電力電子學(xué) .第 2 版 .高等教育出版社， 2020 徐德鴻、馬皓、 汪槱生 主編 .電力電子技術(shù) .科學(xué)出版社， 2020