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新型电机进展及应用

发文时间：2025-07-04 撰稿人：

M407016B 新型电机进展及应用

（2学分，32学时；专业教育平台/专业拓展选修课程；适用专业：电气工程及其自动化；先修课：电路、电机学、工程电磁场、电力电子技术）

本课程为面向电气工程及其自动化专业学生的专业选修课。通过本课程的学习，帮助学生巩固电机学基础知识，增加对新能源发电、储能、轨道交通、电动汽车、磁浮交通、工业机器人等领域所需电机类型的基本认识，熟悉不同领域使用电机的特性，提高学生在电机方面的基础理论水平、分析问题和知识综合应用的能力，也为学生了解电机与控制系统整体分析和设计提供基础理论知识，有助于解决电气工程领域的复杂工程问题。学习该课程后，掌握各领域应用的最新型电机的基本结构和工作原理，熟悉各类电机正常运行时的基本方程式和运行特性等。

课程主要内容包括核电汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机、轨道交通异步牵引电动机、轨道交通永磁同步牵引电机、电动汽车驱动电机、磁浮交通直线电机、超导电机、储能领域电机、工业机器人伺服电机等基本结构、工作原理、运行特性等。

课程教学内容和要求

理论教学的主要知识点内容、教学要求、课时建议及其支撑的课程目标如下表所示：

序号	知识单元(章节)	知识点	教学要求	推荐学时	教学方式	支撑课程目标
1	绪论	现代发电和电动领域电机的最新现状	1.了解核电、火电、水电、风电等领域用发电机的最近进展和发展趋势 2. 轨道交通、电动汽车等领域用电动机的最近进展和发展趋势	2	讲授	1
1	绪论	新型电工材料基础及其特性	1.掌握永磁材料的特性及曲线，对应电机磁路的等效形式； 2.了解不同永磁材料的性能优劣及应用领域	2	讲授	1
2	核电汽轮发电机	核电汽轮发电机的类型和基本结构	了解核电领域用汽轮发电机的类型及不同类型对应的电机结构异同	1	讲授	2、5
2	核电汽轮发电机	基本方程和运行特性	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、4
3	水轮发电机	水轮发电机的类型和结构	了解水电领域用水轮发电机的类型及不同类型对应的电机结构异同	1	讲授	2、5
3	水轮发电机	基本方程和运行特性	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、4
4	风力发电机	风力发电机的类型和结构	了解风电领域用风力发电机的类型及不同类型对应的电机结构异同	1	讲授	2、5
4	风力发电机	基本方程和运行特性	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、4
5	仿真软件	电机仿真软件应用	软件功能及应用基础	2	上机实操	2、3、4
6	轨道交通异步牵引电动机	异步牵引电机基本结构、工作原理、基本方程	1. 了解轨道交通领域用异步牵引电机的结构； 2. 掌握异步牵引电机的运行原理和基本方程	1	讲授	2、5
6	轨道交通异步牵引电动机	异步牵引电机的牵引和制动特性	1. 了解异步牵引电机的牵引特性曲线； 2. 了解异步牵引电机的制动特性曲线	1	讲授	2、4
7	仿真软件	电机仿真软件应用	异步电机仿真建模及分析	2	上机实操	2、3、4
8	永磁电机基础	永磁磁极结构和稳态运行	1. 不同磁极结构与电机类型的匹配特性； 2. 永磁电机的电压方程、功率方程和转矩方程	1	讲授	2、5
8	永磁电机基础	永磁同步电动机控制系统	1.永磁同步电机的矢量控制原理和系统结构框图； 2. 永磁同步电机的直接转矩控制原理和系统结构框图；	1	讲授	2、4
9	轨道交通永磁同步牵引电机	永磁同步牵引电机基本结构、工作原理和基本方程	1. 了解轨道交通领域用永磁同步牵引电机的结构； 2. 掌握永磁同步牵引电机的运行原理和基本方程	1	讲授	2、5
9	轨道交通永磁同步牵引电机	永磁同步牵引电机的牵引和制动特性	1. 了解永磁同步牵引电机的牵引特性曲线； 2. 了解永磁同步牵引电机的制动特性曲线	1	讲授	2、4
10	仿真软件	电机仿真软件应用	永磁电机仿真建模及分析	2	上机实操	2、3、4
11	电动汽车驱动电机	同步驱动电机基本结构和工作原理	1. 了解电动汽车领域用同步牵引电机的结构； 2. 掌握同步驱动电机的运行原理和系统特性	1	讲授	2、5
		同步驱动电机的运行特性和应用	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、4
		磁阻电机基本结构和工作原理	1. 了解电动汽车领域用开关磁阻电机的结构； 2. 掌握磁阻电机的运行原理和系统特性	1	讲授	2、5
		磁阻电机的运行特性和应用	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、3、4
12	磁浮交通直线电机	直线电动机基本结构、工作原理	1. 了解直线电机的基本结构； 2. 掌握直线电机的运行原理和系统特性	1	讲授	2、5
12	磁浮交通直线电机	直线电动机运行特性	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解直线感应电机和直线同步电机的主要区别	1	讲授	2、4
13	储能领域电机	储能领域电机的结构和工作原理	1. 了解不同储能方式用电机的主要结构； 2. 掌握储能领域电机的运行原理和和系统匹配性	1	讲授	2、5
13	储能领域电机	储能领域电机的应用和发展	了解该类型电机运行时的基本特性和应用	1	讲授	2、4
14	工业机器人伺服电动机	伺服电动机工作原理与结构特点	1. 了解直流伺服和交流伺服电机的结构； 2. 掌握伺服电机的运行原理和系统特性	1	讲授	2、5
14	工业机器人伺服电动机	伺服电动机的稳态特性和动态特性	1. 掌握该类型电机的电压、功率、转矩等基本方程 2. 了解该类型电机运行时的基本特性曲线	1	讲授	2、3、4