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关键词： 双碳   人才培养   电机学   教学创新  

摘要： “双碳”背景下,针对“电机学”课程的学情与痛点,提出以“双碳”人才培养为导向的“电机学”教学创新模式。基于虚实结合的实践教学资源体系,以高层次多元化的特色教学团队为支撑,利用高阶性梯级式任务驱动型教学模式,高效可持续地开展教学创新。该教学创新模式有效提高了学生的学习积极性,提升了学生的工程实践能力、交流协作能力、综合应用能力,为“双碳”人才培养的有效路径提供参考。

关键词： 磁感等效磁路   矢量磁路理论   变压器   感应电机   电机学  

摘要： 电机学等传统电机理论对变压器和感应电机的工作机理分析多采用等效电路的方法,将实际磁量等效为电量来表示,在一定程度上让二者的分析变得复杂化。可是,传统磁路理论中仅有磁阻元件,难以定量表征磁通与磁动势之间存在的相位差和铁心中的损耗等,进而成为分析的瓶颈。为此,该文引入新的磁路参数——磁感,并利用磁阻和磁感双元件构成的矢量磁路理论,建立适用于变压器和感应电机分析的等效矢量磁路,推导了不同工况下的磁路方程,并以变压器为例,从磁路角度绘制了相量图。对变压器和感应电机在不同工况下的主要特性进行定量计算,通过实验结果验证了分析方法的有效性。相较于等效电路分析方法,该文所提的等效矢量磁路分析方法省去了匝数归算、频率归算等过程,因而概念清晰、计算简洁。该文研究不仅为电机等电磁装备的分析设计提供了全新的方法,而且有望推动《电机学》教材的改革,降低电机学相关内容的学习难度。

关键词： 电机学   科研成果   教学资源  

摘要： 为提高“电机学”课程教学质量,将新型励磁分离型轴向磁场永磁电机的科研成果转化为教学资源,探索创新“电机学”课程教学模式。通过研究电机结构参数对新型电机性能影响,减小学生学习“电机学”课程的难度,提高学生学习兴趣。采用基于NSGA-Ⅱ的多目标优化算法获取最优电机电磁性能,拓宽了学生的专业理论知识。这种融合前沿科研成果的“电机学”课程教学操作简单、成本低廉,适合国内大部分院校开展。

关键词： 新工科   电机学   教学改革   教学模式探索   一流本科课程  

摘要： 在新工科的时代背景下,“电机学”作为电气工程及其自动化专业的重要基础课程,其教学改革显得尤为迫切和重要。传统的“电机学”教学往往侧重于理论知识的传授,而对学生实践能力和创新思维的培养不够重视。文章旨在探讨新工科背景下“电机学”课程教学改革的重要性与实施方案。通过对“电机学”课程内涵的深入剖析,结合“电机学”课程的特殊性,提出了一系列创新性的教学模式探索,以期提高“电机学”课程的教学质量,在打造一流本科课程的同时培养学生的实践能力、创新精神和综合素质,进而满足新工科背景下行业的人才需求。

关键词： 电机学   虚拟辅助   教学改革  

摘要： 电机学课程实践性很强,在电气工程专业具有广泛应用。针对此课程以抽象理论为主、电机综合实验平台数量有限及实验项目和类型相对固定的特点,基于LabVIEW开发了一套电机学虚拟辅助教学系统。该系统实现了电机多模态控制、动态显示结果及多参数任意可调,可应用在理论教学、实验教学及自动控制类科研项目中。实践表明,这种全新的教学辅助平台可以促进教学观念与教学模式的改革,具有重要的实际意义。

关键词： 电机学   定子槽偏移   永磁同步电机   齿槽转矩   输出性能  

摘要： 为降低永磁同步电机齿槽转矩和提高电机输出性能,以三相8极36槽内置组合式永磁同步电机为例,提出了一种电机定子槽偏移的方法。首先,通过理论推导定子齿气隙磁导函数,建立电机定子槽偏移数学模型;其次,对不同定子偏移槽数下不同偏移角度的齿槽转矩峰值、输出转矩以及转矩脉动的影响做出分析,利用自适应遗传算法确定电机定子偏移槽数偏移角度下的目标值;最后,通过试制样机进行实验。结果表明,优化后的电机齿槽转矩峰值降低了49.56%,转矩脉动降低了39.2%,平均输出转矩得到适当提升,气隙磁密谐波得到适当降低,同时,平均输出转矩增大,电机输出性能得到提升。所提定子槽偏移结构及多目标联合仿真方法具有一定的合理性和有效性,可为同类型电机的齿槽转矩优化和输出性能提高提供参考。

关键词： 电机   电气量   磁气量   有效值   最大值   负载   电抗   磁场  

摘要： 描述了电机学中的一些“反常”现象,分析了这些现象的成因,并用简明的语言进行归纳,为相关领域的研究人员提供一定参考。

关键词： 电机学   课程思政   闭环教学模式  

摘要： “电机学”是电气类专业中讲授难度较大的基础课程之一,复杂的电磁原理和抽象的概念理论导致学生听课效率低,对于教师的思政育人教学过程存在极大挑战。为此,提出一种以学生为中心、教师为主导的基于闭环模式的课程思政教学方法,从需求、育人、创新、实践四个维度深入挖掘思政要素,并柔性融入教学活动和评价中,促进课程思政教学反思。实践教学效果表明该方法能够显著提升育人实效。

关键词： 电机学   实验教学   虚拟仿真   变压器  

摘要： 电机学实验是工程基础课程“电机学”必要环节。针对理论教学中存在概念难理解、现象直观性差,实物实验内容全面性不足的问题,将有限元虚拟仿真技术应用于实验教学中,直观展示电机的运行机理和电磁特性,解决教学难题。在阐述虚拟仿真实验建设思路的基础上,以变压器仿真实验建设为例说明虚拟仿真实验设计方法和开展过程。教学实践证明,在电机实验教学中开展虚拟仿真实验,保证了实验内容的全面性和系统性,学生的工程实践能力和创新意识得到提高。

关键词： 电机学   匝间短路   无铁心电机   故障诊断   零序分量   傅里叶分析  

摘要： 针对轴向磁通定子无铁心电机早期匝间短路故障问题,提出一种基于零序分量和定子电流分量相位差的轴向磁通定子无铁心电机的早期匝间短路故障诊断和定位方法。首先,根据定子绕组电感极小的特点建立了匝间短路故障数学模型;其次,对故障前后的短路电流、相电流、零序分量等进行了傅里叶分析,通过零序电压基波幅值变化对匝间短路故障进行识别;最后,通过对比零序电压基波与定子三相电流初相位差来进行故障相定位。结果表明,匝间短路故障相的相电流基波初始相位与零序电压基波初相位差的绝对值近似180°,而健康相的相位差与180°相差较大。基于相位差可以实现轴向磁通无铁心电机早期匝间短路故障的诊断与定位,为永磁电机的匝间短路故障诊断提供了参考。