教案【首頁】課程名稱船舶安全與管理授課專業(yè)輪機(jī)工程班級輪機(jī)本071課程編號0536221270課程類型必修課校級公共課（）；基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課（√）；專業(yè)課（）選修課限選課（）；任選課（）授課方式課堂講授（√）；實踐課（）考核方式考試（√）；考查（）課程教學(xué)總學(xué)時數(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)學(xué)時分配課堂講授學(xué)時；實踐課學(xué)時項目名稱作者出版社教材船舶安全與管理陳偉炯大連海事大學(xué)出版社2001年參考書船舶安全管理洪碧光大連海事大學(xué)出版社1999船舶管理李振華大連海事大學(xué)出版社2000船舶管理（統(tǒng)考指南）李振華人民交通出版社2002授課教師何鶄職稱單位物電系授課時間周注：表中（）選項請打“√”教案【理、工科】周次第1周，第1次課備注章節(jié)名稱第1章船舶營運安全概論授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求要求了解船舶運輸安全學(xué)的基本概念和事故致因的基本理論，從“人—船—機(jī)—環(huán)境—管理”幾方面掌握船舶營運系統(tǒng)的組成，熟悉船舶安全管理的途徑和方法。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)安全科學(xué)概論1、安全的概念2、安全科學(xué)的基本要素：人—機(jī)—環(huán)境—控制3、事故致因理論：事故因果連鎖論；能量意外釋放理論；軌跡交叉理論；海因里希法則第二節(jié)船舶營運系統(tǒng)船舶、貨物船員航行環(huán)境船公司第三節(jié)船舶安全管理的途徑和方法主要包括：IMO；船旗國政府；港口國檢查；船級社；行業(yè)組織；公司和船舶教學(xué)重點與難點重點：船舶安全管理的途徑及各管理組織與船舶安全的關(guān)系難點：事故致因的相關(guān)原理備注討論、練習(xí)、作業(yè)事故致因的理論主要有哪幾種？船舶營運系統(tǒng)的組成部分與安全科學(xué)的四大基本要素有何對應(yīng)關(guān)系？.IMO控制船舶安全的主要途徑。教學(xué)手段主要以教師課堂講授為主，在講解事故致因理論時可通過典型的海事案例解釋參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第2周，第1次課備注章節(jié)名稱第二章現(xiàn)代安全管理理論及應(yīng)用授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求了解安全系統(tǒng)工程的概念，安全評價的方法，重點掌握安全系統(tǒng)工程在船舶安全管理中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)安全系統(tǒng)工程系統(tǒng)和系統(tǒng)工程的概念安全系統(tǒng)工程系統(tǒng)安全分析：安全檢查表；事故樹分析；事件數(shù)分析系統(tǒng)安全評價系統(tǒng)安全措施第二節(jié)安全管理輔助技術(shù)管理輔助技術(shù)、常用預(yù)測技術(shù)教學(xué)重點與難點重點：安全評價在船舶管理中的應(yīng)用難點：安全系統(tǒng)工程的原理備注討論、練習(xí)、作業(yè)安全系統(tǒng)工程的含義及安全系統(tǒng)工程方法的基本程序教學(xué)手段主要以教師課堂講授為主，對較為復(fù)雜的安全系統(tǒng)工程理論只做簡單介紹，要求學(xué)生掌握基本知識即可。可推薦學(xué)生查閱相關(guān)論著或文獻(xiàn)，了解更詳細(xì)內(nèi)容，為今后打基礎(chǔ)。參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第3周，第1次課備注章節(jié)名稱第三章人為因素控制和國際安全管理規(guī)則（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求分析人為因素與船舶安全的關(guān)系，通過學(xué)習(xí)ISO9000的相關(guān)原理，掌握ISM規(guī)則制定的目的，包括的主要內(nèi)容，安全管理體系的建立及運行以及實施ISM規(guī)則對船上的要求。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)船上安全管理和人為因素人為因素與船舶事故：人為因素包括的主要方面船員因素的主要方面及與船舶安全的關(guān)系人員的安全教育第二節(jié)安全行為科學(xué)與人為因素人的行為原理與人為失誤安全行為的激勵人為因素的控制：群體行為，人際關(guān)系，領(lǐng)導(dǎo)行為等教學(xué)重點與難點重點：船員因素的主要方面及與船舶安全的關(guān)系，人的行為原理與人為失誤難點：人為因素的控制：群體行為，人際關(guān)系，領(lǐng)導(dǎo)行為等備注討論、練習(xí)、作業(yè)教學(xué)手段本單元以教師講授為主，可適當(dāng)輔以讓學(xué)生發(fā)言討論船員因素中哪些與船舶安全的關(guān)系較大。參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第4周，第1次課備注章節(jié)名稱第三章人為因素控制和國際安全管理規(guī)則（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求分析人為因素與船舶安全的關(guān)系，通過學(xué)習(xí)ISO9000的相關(guān)原理，掌握ISM規(guī)則制定的目的，包括的主要內(nèi)容，安全管理體系的建立及運行以及實施ISM規(guī)則對船上的要求。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第三節(jié)

ISO9000及其基本原理ISO9000簡介；主要標(biāo)準(zhǔn)；術(shù)語；質(zhì)量體系文件ISO9000實施步驟ISO9000的質(zhì)量保障原理第四節(jié)ISM規(guī)則及其安全機(jī)制規(guī)則產(chǎn)生背景、作用規(guī)則的主要內(nèi)容及理解ISM規(guī)則的安全保障原理第五節(jié)安全管理體系建立SMS的步驟體系文件的層次及編寫：體系文件的三個層次體系的運行及內(nèi)、外審要求：證書要求教學(xué)重點與難點重點：ISM規(guī)則主要內(nèi)容及理解難點：安全管理體系的適用原理備注討論、練習(xí)、作業(yè)對船員的安全素質(zhì)有哪些要求？試述ISM規(guī)則的用途和實施目的。分析“關(guān)鍵操作”和“特殊操作”的差別。SMS的船舶應(yīng)急程序通常包括哪些內(nèi)容？實施ISM規(guī)則對船舶證書上有哪些要求？教學(xué)手段本單元是為講授ISM規(guī)則相關(guān)原理打基礎(chǔ)，所以在講課內(nèi)容上應(yīng)有所選擇，重點內(nèi)容，尤其應(yīng)重點對與船上工作關(guān)系較大的規(guī)則條款進(jìn)行解釋，以加深學(xué)生理解。參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第5周，第1次課備注章節(jié)名稱第四章船員管理（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求熟練掌握與船員管理有關(guān)的國際公約STCW78/95和國內(nèi)法規(guī)“海船船員值班規(guī)則”。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)STCW公約公約產(chǎn)生的背景及主要修正案公約的主要框架現(xiàn)行公約主要的新變化及相關(guān)內(nèi)容我國海船船員值班規(guī)則規(guī)則的一般要求：制定目的、適用范圍、主管機(jī)關(guān)等海上值班的原則港內(nèi)值班應(yīng)遵守的原則及值班駕駛員職責(zé)駕駛輪機(jī)聯(lián)系制度船員健康適任要求第二節(jié)船員管理立法政府管理：海事、海關(guān)、衛(wèi)生檢疫、邊防等幾方面ILO的勞動保護(hù)規(guī)定：ILO147公約的主要內(nèi)容勞動法的相關(guān)規(guī)定：船員的權(quán)利和義務(wù)，船員和航運公司發(fā)生勞動爭議時的解決途徑教學(xué)重點與難點重點：海船船員值班規(guī)則對駕駛員的值班要求，二副及三副的具體職責(zé)難點：由于學(xué)生實踐較少，對駕駛員職責(zé)及船上安全規(guī)章不易理解備注討論、練習(xí)、作業(yè)STCW公約包括哪些主要內(nèi)容？海船船員值班規(guī)則的目的、法律依據(jù)、適用范圍和主管機(jī)關(guān)。教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法，有助學(xué)生理解船員職責(zé)；同時結(jié)合學(xué)生相關(guān)專業(yè)課知識，理解船上安全規(guī)章的具體要求參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第6周，第1次課備注章節(jié)名稱第四章船員管理（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求簡要了解我國政府和ILO對船員管理的常識，重點掌握船員職責(zé)（尤其是二副和三副職責(zé)）及船上常用的安全管理規(guī)章，并能做到嚴(yán)格遵守，按章操作。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第三節(jié)船員職責(zé)船員組織及部門分工主要船員的基本職責(zé)第四節(jié)船上安全管理規(guī)章船員調(diào)動交接規(guī)定駕駛臺規(guī)則航海日志的記載與管理自動舵使用須知教學(xué)重點與難點重點：海船船員值班規(guī)則對駕駛員的值班要求，二副及三副的具體職責(zé)難點：由于學(xué)生實踐較少，對駕駛員職責(zé)及船上安全規(guī)章不易理解備注討論、練習(xí)、作業(yè)靠泊中值班駕駛員的職責(zé)。三副有哪些主要職責(zé)？三副在開航前的準(zhǔn)備職責(zé)有哪些？值班駕駛員如何執(zhí)行駕駛臺規(guī)則航海日志的記載和管理要求我國對船員健康適任要求有哪些規(guī)定？教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法，有助學(xué)生理解船員職責(zé)；同時結(jié)合學(xué)生相關(guān)專業(yè)課知識，理解船上安全規(guī)章的具體要求參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第7周，第1次課備注章節(jié)名稱第五章船舶安全與出入境管理（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求掌握船舶安全管理的國際公約74SOLAS和國內(nèi)立法“海上交通安全法”，以此為綱，了解船舶檢驗與登記的知識，船舶進(jìn)出我國港口的管理規(guī)定，危險貨物的管理規(guī)定，安全檢查的要求以及港口國檢查和國際載重線公約和噸位丈量公約等。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)國際海上人命安全公約公約產(chǎn)生的背景和修正案概況公約的框架及所有附則的名稱船舶檢驗與證書（應(yīng)補(bǔ)充最新的公約修正內(nèi)容）操舵裝置和應(yīng)急電源航行安全第二節(jié)海洋法基礎(chǔ)知識海洋、海洋法所涉及的相關(guān)概念第三節(jié)海上交通安全法制定的目的、適用范圍、主管機(jī)關(guān)對船舶及設(shè)施上人員的要求船舶航行、停泊和作業(yè)的要求海難救助法律責(zé)任教學(xué)重點與難點重點：海上交通安全法是我國船舶安全管理的最高法規(guī)，是本章的重點內(nèi)容難點：海上交通安全法中有關(guān)船舶航行、停泊和作業(yè)的規(guī)定是教學(xué)中的難點備注討論、練習(xí)、作業(yè)SOLAS公約有哪些安全證書？其有效期如何規(guī)定？海上交通安全法對船上人員有哪些規(guī)定？海上交通安全法規(guī)定，主管機(jī)關(guān)在航行、停泊和作業(yè)方面有哪些行政干預(yù)權(quán)？教學(xué)手段在講授74SOLAS公約時應(yīng)進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的補(bǔ)充與拓寬，應(yīng)增加公約中“加強(qiáng)海上安全的特別措施”內(nèi)容的講授，如ISPS規(guī)則的實施，AIS的配備要求等，使學(xué)生了解公約最新的變化參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第8周，第1次課備注章節(jié)名稱第五章船舶安全與出入境管理（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求了解船舶檢驗與登記的知識，船舶進(jìn)出我國港口的管理規(guī)定，危險貨物的管理規(guī)定，安全檢查的要求教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第四節(jié)船舶檢驗與船舶登記船舶檢驗的目的、種類船級檢驗的類別及要求法定檢驗的類別及要求《船舶登記條例》的一些主要內(nèi)容：船舶登記的范圍、船舶登記類型、法律責(zé)任等第五節(jié)船舶進(jìn)出港口管理（一）口岸檢查辦法（二）船舶簽證管理規(guī)則第六節(jié)港口國監(jiān)控與船舶安全檢查港口國檢查港口國檢查（PSC）的定義及目的主要檢查組織、檢查的法律依據(jù)檢查的程序船舶安全檢查規(guī)則檢查目的、規(guī)則適用范圍、主管機(jī)關(guān)船舶安全檢查的主要內(nèi)容（16大項）安全檢查文書：船舶安全檢查記錄簿，船舶安全檢查通知書，亞太地區(qū)港口國檢查報告缺陷處理教學(xué)重點與難點重點：港口國監(jiān)控與船舶安全檢查難點：港口國監(jiān)控與船舶安全檢查的程序和項目備注討論、練習(xí)、作業(yè)船舶檢驗的種類有哪些？有何區(qū)別？申請辦理出港簽證的船舶必須具備哪些條件？導(dǎo)致港口國對船舶采取更詳細(xì)檢查的“明顯理由”有哪些？船舶安全檢查的主要內(nèi)容有哪些？PSC對低標(biāo)準(zhǔn)船是如何界定的？教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法及海事案例，并適當(dāng)在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上做一點拓寬，使學(xué)生掌握目前國際國內(nèi)在船舶安全管理法規(guī)上的最新變化參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第9周，第1次課備注章節(jié)名稱第五章船舶安全與出入境管理（3）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求了解港口國檢查和國際載重線公約和噸位丈量公約等教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第七節(jié)對外國籍船舶的管理管理規(guī)則的實施和相關(guān)規(guī)定第八節(jié)海運危險貨物安全管理危險貨物管理的法規(guī)：74SOLAS、國際危規(guī)（IMDG）、海上交通安全法、危險貨物監(jiān)管規(guī)則等危險貨物的分類、包裝、標(biāo)記裝載、隔離的一般原則單證、申報規(guī)定危險貨物的裝卸要求第九節(jié)

國際載重線公約和噸位丈量公約國際載重線公約公約制定的目的公約適用范圍檢驗與證書公約對載重線使用的規(guī)定國際噸位丈量公約船舶噸位丈量的目的總噸位和凈噸位的概念及丈量原則證書相關(guān)管理規(guī)定教學(xué)重點與難點重點：海運危險貨物安全管理，船舶噸位丈量的目的難點：危險貨物管理的法規(guī)：74SOLAS、國際危規(guī)（IMDG）、海上交通安全法、危險貨物監(jiān)管規(guī)則等備注討論、練習(xí)、作業(yè)教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法及海事案例，并適當(dāng)在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上做一點拓寬，使學(xué)生掌握目前國際國內(nèi)在船舶安全管理法規(guī)上的最新變化參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第10周，第1次課備注章節(jié)名稱講解習(xí)題授課方式理論課（）；實踐課（√）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求針對作業(yè)批改情況，回顧重點難點教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第三章習(xí)題6、8、10、11第四章習(xí)題6、10、11、15教學(xué)重點與難點重點：讓學(xué)生知道什么是重點內(nèi)容難點：如何運用知識到實踐中去備注討論、練習(xí)、作業(yè)教學(xué)手段現(xiàn)場講授參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第11周，第1次課備注章節(jié)名稱第六章海洋船舶防污染管理（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求通過本章教學(xué)，要求學(xué)生掌握國際防污公約MARPOL73/78對油污水，散裝有毒液體物質(zhì)，船舶垃圾排放的標(biāo)準(zhǔn)與要求，我國海洋環(huán)境保護(hù)法及防止船舶污染海域管理條例對船舶防污的相關(guān)要求，同時了解船上油污應(yīng)急計劃應(yīng)包括的內(nèi)容及對船員的要求教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)國際防止船舶造成污染公約公約產(chǎn)生的背景公約的框架和主要內(nèi)容構(gòu)成：正文、2個議定書、6個附則第二節(jié)我國防止船舶污染海洋環(huán)境法規(guī)中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法適用范圍、管理體制、框架防止船舶對海洋環(huán)境的污染規(guī)定法律責(zé)任中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例適用范圍和主管機(jī)關(guān)船舶防污管理的一般要求船舶防污文書和設(shè)備油類作業(yè)及油污水排放標(biāo)準(zhǔn)垃圾管理第三節(jié)外國油污法規(guī)教學(xué)重點與難點重點：國際防止船舶造成污染公約，我國防止船舶污染海洋環(huán)境法規(guī)難點：中華人民共和國防止船舶污染海域管理條例的相關(guān)規(guī)定備注討論、練習(xí)、作業(yè)MARPOL73/78有哪幾個附則？附則1中對船舶機(jī)艙油污水和含油壓載水的排放有何要求？附則5對船舶垃圾在海上的排放有何規(guī)定？教學(xué)手段現(xiàn)場講授，在教學(xué)中應(yīng)對主要條款做詳細(xì)解釋參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第12周，第1次課備注章節(jié)名稱第六章海洋船舶防污染管理（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求通過本章教學(xué)，要求學(xué)生掌握國際防污公約MARPOL73/78對油污水，散裝有毒液體物質(zhì)，船舶垃圾排放的標(biāo)準(zhǔn)與要求，我國海洋環(huán)境保護(hù)法及防止船舶污染海域管理條例對船舶防污的相關(guān)要求，同時了解船上油污應(yīng)急計劃應(yīng)包括的內(nèi)容及對船員的要求教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第四節(jié)船上油污應(yīng)急計劃制定目的，計劃要求計劃應(yīng)包括的主要內(nèi)容報告：時機(jī)，對象，報告內(nèi)容與程序應(yīng)急措施：操作性溢油措施；海損事故溢油措施國家和地方協(xié)作計劃的編制第五節(jié)船舶油污事故的處理處罰處理程序、處理技術(shù)教學(xué)重點與難點重點：MARPOL73/78公約和我國防止船舶污染海域管理條例難點：油污應(yīng)急計劃的編制和要求備注討論、練習(xí)、作業(yè)船上油污應(yīng)急計劃至少應(yīng)包括哪些主要內(nèi)容？我國防污法規(guī)對排放含油污水有何規(guī)定？我國防污法規(guī)對防止油污設(shè)備有何規(guī)定？教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法及海事案例，并適當(dāng)在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上做一點拓寬，使學(xué)生掌握目前國際國內(nèi)在船舶防污管理法規(guī)上的最新變化參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第13周，第1次課備注章節(jié)名稱第七章船舶安全應(yīng)急和醫(yī)療急救（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求要求學(xué)生掌握船舶應(yīng)急的相關(guān)知識，主要包括船舶應(yīng)變部署表的內(nèi)容及編制；船舶應(yīng)急演習(xí)及訓(xùn)練的要求教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)船舶安全應(yīng)急部署與應(yīng)急反應(yīng)應(yīng)變部署表的內(nèi)容、編制與管理要求應(yīng)變須知第二節(jié)船舶消防與應(yīng)急反應(yīng)消防演習(xí)的內(nèi)容和要求第三節(jié)船舶救生與應(yīng)急反應(yīng)救生演習(xí)的內(nèi)容和要求第四節(jié)船舶抗沉棄船演習(xí)的內(nèi)容和要求教學(xué)重點與難點重點：船舶應(yīng)變部署及演習(xí)要求難點：駕駛員的應(yīng)急職責(zé)備注討論、練習(xí)、作業(yè)船舶應(yīng)變部署表的內(nèi)容包括哪些？船舶消防演習(xí)的內(nèi)容和要求。船舶棄船演習(xí)的內(nèi)容和要求。教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法及海事案例，并適當(dāng)在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上做一點拓寬，比如可增加國際保安規(guī)則的內(nèi)容，海員愛滋病的預(yù)防與控制等。同時結(jié)合國際公約中對船舶應(yīng)急的要求進(jìn)行講授參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第14周，第1次課備注章節(jié)名稱第七章船舶安全應(yīng)急和醫(yī)療急救（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求掌握船舶在碰撞、擱淺觸礁、進(jìn)水、火災(zāi)及防污染中的應(yīng)急行動，重點是二/三副的應(yīng)急職責(zé)。同時簡單了解和船舶醫(yī)療急救相關(guān)的常識。教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第五節(jié)碰撞、擱淺、觸礁、機(jī)器故障應(yīng)急船舶發(fā)生碰撞、擱淺、機(jī)器故障等的應(yīng)急行動第六節(jié)國際商船搜尋救助國際商船搜尋救助手冊的內(nèi)容第七節(jié)船舶載運危險貨物應(yīng)急措施船舶載運危險貨物應(yīng)急措施第八節(jié)船上醫(yī)療與急救船上醫(yī)療急救：國際船舶醫(yī)療指南；國際信號規(guī)則醫(yī)療部分；危險貨物事故醫(yī)療急救指南教學(xué)重點與難點重點：船舶應(yīng)變部署及演習(xí)要求難點：駕駛員的應(yīng)急職責(zé)備注討論、練習(xí)、作業(yè)值班駕駛員在各類應(yīng)急中的職責(zé)。船上醫(yī)療出版物的種類和用途。教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法及海事案例，并適當(dāng)在原有內(nèi)容基礎(chǔ)上做一點拓寬，比如可增加國際保安規(guī)則的內(nèi)容，海員愛滋病的預(yù)防與控制等。同時結(jié)合國際公約中對船舶應(yīng)急的要求進(jìn)行講授參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第15周，第1次課備注章節(jié)名稱第八章海事與海事預(yù)防（1）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求了解海事的基本概念、種類等，重點掌握《海上交通事故調(diào)查處理條例》的主要內(nèi)容。并對海事的統(tǒng)計及分析方法有初步了解教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第一節(jié)海事調(diào)查和處理海事的分類海事的報告：對象，時機(jī)，報告內(nèi)容海事的調(diào)查；調(diào)查機(jī)關(guān)海事的處理：處理的種類及方法第二節(jié)海事統(tǒng)計分析與預(yù)測預(yù)防海事的統(tǒng)計方法海事的個案分析海事的預(yù)防教學(xué)重點與難點重點：海上交通事故調(diào)查處理條例難點：海事分析方法的原理備注討論、練習(xí)、作業(yè)海上交通事故有哪些？海上交通事故的扼要報告和書面報告內(nèi)容有哪些？海事個案分析的基本方法。教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法，多舉例，運用典型的海事案例進(jìn)行分析。同時可選擇案例讓學(xué)生進(jìn)行討論并寫出分析報告參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第16周，第1次課備注章節(jié)名稱第八章海事與海事預(yù)防（2）授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求了解海事的基本概念、種類等，重點掌握《海上交通事故調(diào)查處理條例》的主要內(nèi)容。并對海事的統(tǒng)計及分析方法有初步了解教學(xué)內(nèi)容提要時間分配第三節(jié)海事個案分析與預(yù)防第四節(jié)海事預(yù)防策略和典型海事預(yù)防教學(xué)重點與難點重點：海事個案分析與預(yù)防難點：海事預(yù)防策略和典型海事預(yù)防備注討論、練習(xí)、作業(yè)教學(xué)手段以講授為主，多結(jié)合船上實際做法，多舉例，運用典型的海事案例進(jìn)行分析。同時可選擇案例讓學(xué)生進(jìn)行討論并寫出分析報告參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。

教案【理、工科】周次第17周，第1次課備注章節(jié)名稱復(fù)習(xí)，答疑授課方式理論課（√）；實踐課（）；實習(xí)（）教學(xué)時數(shù)2教學(xué)目的及要求對本學(xué)期所上課程復(fù)習(xí)，習(xí)題答疑教學(xué)內(nèi)容提要時間分配教學(xué)重點與難點重點：無難點：無備注討論、練習(xí)、作業(yè)教學(xué)手段現(xiàn)場講授參考資料注：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應(yīng)填寫一份。重復(fù)班授課可不另填寫教案。1-1、鐵磁材料具有哪三種性質(zhì)？答：鐵磁材料具有“高導(dǎo)磁率”、“磁飽和”以及“磁滯和剩磁”等三種性質(zhì)。1-2、為什么通電線圈套在鐵心上，它所產(chǎn)生的磁通會顯著增加？答：通電線圈未套在鐵心上時，其產(chǎn)生的磁通所經(jīng)過的磁路主要是空氣隙，磁阻很大，因此磁通一般較小。當(dāng)通電線圈套在鐵心上時，磁通所經(jīng)過的磁路有很大的一段是由鐵磁材料組成的，磁路的磁阻顯著下降，所以它所產(chǎn)生的磁通會顯著增加。1-3、鐵磁材料在交變磁化時，為什么會產(chǎn)生磁滯和渦流損耗？直流電磁鐵的鐵心為什么是由整塊鑄鐵制成的？答：①由于鐵磁材料有磁滯和剩磁的性質(zhì)，需要一定的外界提供一定的能量來克服磁滯和剩磁的作用實現(xiàn)交變磁化，因此交變磁化時會產(chǎn)生磁滯損耗。交變磁化的磁通將在鐵心中感應(yīng)電動勢，而由于鐵磁材料本身具有一定的導(dǎo)電能力，感應(yīng)的電動勢將在鐵心中形成渦流（以鐵心中心軸線為圓心的同心環(huán)形電流），渦流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的損耗就是渦流損耗。②直流電磁鐵產(chǎn)生的磁通是大小和方向都恒定不變的直流磁通，直流磁通不會產(chǎn)生渦流損耗，因此沒有必要象交流電磁鐵那樣采用硅鋼片制造，為了使制造工藝簡化，直流電磁鐵的鐵心就常常采用整塊鑄鐵制成。1-7、交、直流接觸器有什么不同點？（注：本題主要指交、直流接觸器的電磁機(jī)構(gòu)）答：交、直流接觸器的不同點基本上體現(xiàn)在交、直流電磁鐵的不同點上，即，它們的電磁機(jī)構(gòu)的不同點上。交、直流接觸器電磁機(jī)構(gòu)的主要不同點有：①鐵心構(gòu)造不同，②線圈結(jié)構(gòu)不同，③工作原理方面存在差異。1-9、交流接觸器為什么要用短路環(huán)？答：為了避免銜鐵的振動。交流接觸器的線圈通過的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通。在一個周期內(nèi)，交流電流和交變磁通都有兩個瞬時值為零的“過零點”。在“過零點”瞬間，鐵心產(chǎn)生的電磁吸力為零。而交流接觸器的銜鐵是靠反力彈簧釋放的，工作時銜鐵是靠電磁吸力克服反力彈簧作用力而吸合的，因此若不采用短路環(huán)，在“過零點”銜鐵就會出現(xiàn)振動。短路環(huán)是用良導(dǎo)體焊接成的，將鐵心的一部分套住。接觸器工作時產(chǎn)生的交變磁通也通過被短路環(huán)套住的部分鐵心，且在短路環(huán)中感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生電流。短路環(huán)中的電流也會產(chǎn)生磁通，而且，接觸器線圈產(chǎn)生的磁通為零時（變化率最大），短路環(huán)感應(yīng)的電動勢、產(chǎn)生的電流和磁通都達(dá)到最大，因此保證接觸器線圈電流“過零點”時鐵心產(chǎn)生的磁通和吸力不圍零，從而避免銜鐵的振動。也就是說，交流接觸器鐵心中的短路環(huán)是避免鐵心兩部分產(chǎn)生的磁通同時為零，從而避免銜鐵的振動的。1-10、交流接觸器為什么要用鋼片疊成？答：交流電磁鐵工作時，線圈通入的是交流電流，在鐵心中產(chǎn)生的是交變磁通，交變磁通會在鐵心中產(chǎn)生渦流損耗。為了減少渦流損耗，鐵心的應(yīng)該由片間涂有絕緣材料的硅鋼片疊壓而成。1-11、交流接觸器鐵心卡住為什么會燒毀線圈？（應(yīng)該說是“銜鐵卡住”較合適）答：交流電磁鐵是恒磁通型的，只要電源電壓和頻率不變，因為U≈Φ，其磁通基本不變，因此不管銜鐵是否吸合，電磁鐵產(chǎn)生的吸力基本保持不變。但是，銜鐵吸合前，磁路的磁阻大，線圈通過的電流大；銜鐵吸合后磁路的磁阻小，線圈通過的電流?。ㄒ驗榇艅軮N=磁阻×Φ，Φ不變而磁阻大，I就大；磁阻小，I就?。?。若接觸器工作時交流電磁鐵的銜鐵卡住（即不能完全吸合），將使線圈一直保持較大的電流，產(chǎn)生的銅損耗增加，很容易使線圈因過熱而燒毀。第2章變壓器2-1、變壓器中主磁通和漏磁通的性質(zhì)和作用有什么不同？在分析變壓器時是怎樣反映它們的作用的？答：主磁通：沿鐵心閉合，同時與原、副邊繞組交鏈，并在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動勢。它是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介，是變壓器的工作磁通，占總磁通的絕大部分。變壓器的端電壓一定，主磁通維持在一個恒定的值。在分析變壓器時常以勵磁電抗Xm反應(yīng)主磁通的作用。漏磁通：主要沿非鐵磁材料閉合，僅與原邊繞組或者副邊繞組交鏈，在所交鏈的繞組中感應(yīng)電動勢，起漏抗壓降的作用，在數(shù)量上遠(yuǎn)小于主磁通。在分析變壓器時，以漏抗Xσ反映漏磁通的作用。主磁通由原邊繞組和副邊繞組磁通勢共同產(chǎn)生，漏磁通僅由原邊或副邊繞組磁通勢單獨產(chǎn)生。2-2、感應(yīng)電動勢的量值與哪些因素有關(guān)？勵磁阻抗Zm的物理意義如何？Xm的大小與哪些因素有關(guān)？答：①因素有：繞組的匝數(shù)、電源的頻率和與繞組交鏈磁通的幅值。②物理意義是：電阻部分用來反映變壓器磁路損耗在一相電路中的等效，電抗部分則反映變壓器在磁路中產(chǎn)生主磁通時，對電路相電流產(chǎn)生相位的影響和對相電壓產(chǎn)生電壓降落的影響。勵磁阻抗Zm=Rm+jXm，反映變壓器鐵損大小的等效電阻。③繞組匝數(shù)、磁路磁阻以及電源頻率2-3、額定電壓為110/24V變壓器，若將原邊繞組接于220V交流電源上，其結(jié)果如何？若將220/24V的變壓器接于110V交流電源上，其結(jié)果又將如何？答：若將110/24V變壓器的原邊繞組接于220V交流電源上，由于這時原邊電壓增加一倍，就要求磁路的磁通也增加一倍。在半飽和區(qū)再使磁通增加一倍，則勵磁電流將大大增加，使繞組的銅耗和鐵心損耗大大增加，變壓器將很快燒毀。若將220/24V的變壓器接于110V交流電源上，磁路的磁通減少，對于變壓器運行沒有什么不良影響。只是此時磁路完全不飽和，變壓器鐵心的利用率降低而已。同時，變壓器副邊輸出電壓減小為12V，不能滿足原來負(fù)載的要求。2-4、額定頻率為50Hz的變壓器接于頻率為60Hz的額定電壓上，以及額定頻率為60Hz的變壓器接于頻率為50Hz的額定電壓上，將對變壓器運行帶來什么影響？50Hz和60Hz的變壓器能通用嗎？答：頻率增加鐵心損耗也增加。若電源電壓不變，則磁路的磁通Φ減少，勵磁電流減小，繞組的銅損耗略有減少；同理，60Hz接于50Hz的額定電壓上，鐵耗有所減少，但磁路飽和程度增加，繞組的銅耗有所增加。由于空載電流較小，頻率在50Hz和60Hz之間變化，銅耗和鐵耗的變化量都不太不大，而且一個增加另外一個就減少，同時考慮變壓器都有一定的過載能力。因此，在50Hz和60Hz的變壓器還是可以通用的。2-5、一臺額定電壓為220/110V的變壓器，原、副邊繞組匝數(shù)N1、N2分別為2000和1000，若為節(jié)省銅線，將匝數(shù)改為400和200，是否可以？答：不可以。根據(jù)U≈Φm可知，當(dāng)匝數(shù)減小而為了維持同樣電壓，必須導(dǎo)致磁通大大增加，必然使得磁路飽和，電流顯著增大。題中條件下，匝數(shù)減少為原來的1/5，為了平衡電源電壓，磁通需要增加到原來的5倍，磁路嚴(yán)重飽和，電流增加的倍數(shù)可達(dá)原來的幾十倍，若沒有保護(hù)措施，線圈將瞬間燒毀。2-6、變壓器負(fù)載運行時引起副邊電壓變化的原因是什么？副邊電壓變化率的大小與這些因素有何關(guān)系？當(dāng)副邊帶什么性質(zhì)負(fù)載時有可能使電壓變化率為零？答：①變壓器負(fù)載運行，引起副邊端電壓變化的原因有：短路阻抗，負(fù)載的大小和性質(zhì)。②短路阻抗的大，負(fù)載的大，副邊電壓變化率就大。③當(dāng)副邊帶電容性負(fù)載時有可能使電壓變化率為零。題圖2-7感性及容性負(fù)載時的相量圖2-7、根據(jù)圖2-4所示的簡化等效電路圖，列出電壓平衡方程式，并分別畫出感性及容性負(fù)載時的相量圖。答：①電壓平衡方程式為：ú2=?2RL+j?2XL?1=-?2ú1=-ú2+?1RK+j?1XK②相量圖如右圖所示。2-8、變壓器空載時，原邊加額定電壓，雖然原邊電阻中r1很小，可空載電流并不大，為什么？答：變壓器空載運行時，從電源輸入的電流主要在鐵心磁路中產(chǎn)生交變的主磁通，交變的主磁通在原邊繞組將感應(yīng)幅值接近電源電壓的反電勢，且與電源電壓的實際相位幾乎相反。原邊繞組上的反電勢作用是與電源電壓相平衡，使加在原邊繞組電阻r1中電壓很小。因此，雖然r1很小，但空載電流并不大。2-9、一臺50Hz的單相變壓器，若誤把原邊繞組接到與其額定電壓相同直流電源上，會發(fā)生什么現(xiàn)象？答：當(dāng)原邊接到直流電源上時，主磁通是恒定直流磁通，原、副邊繞組中沒有感應(yīng)電動勢。沒有感應(yīng)電動勢與電源電壓相平衡，直流電源電壓將全部降落在原邊繞組的電阻上，產(chǎn)生巨大的短路電流。若沒有短路保護(hù)措施，原邊繞組很快將被燒毀。2-10、在使用電壓互感器及電流互感器時，各應(yīng)注意什么？為什么？答：⑴電壓互感器：①副邊繞組不許短路。如果副邊繞組短路，則變成短路運行，電流從空載電流變成短路電流，造成原副邊繞組電流均變得很大，會使互感器繞組過熱而燒毀。②鐵心和副邊繞組的一端必須可靠接地。避免由于絕緣老化或損壞造成漏電，危及人身安全。③副邊所帶的負(fù)載阻抗不能低于額定負(fù)載阻抗?；ジ衅鞯木葘⑹艿接绊?。⑵電流互感器意：①副邊繞組不許開路。若副邊開路，原邊電流完全用于勵磁，磁場變得很強(qiáng)，將在副邊感應(yīng)出很高的電壓，將擊穿絕緣，危及人身及設(shè)備安全。②鐵心和副邊繞組的一端必須可靠接地。避免由于絕緣老化或損壞造成漏電，危及人身安全。③副邊所帶的負(fù)載阻抗不能高于額定負(fù)載阻抗，否則也將影響互感器的測量精度。第3章異步電動機(jī)3-1、什么叫轉(zhuǎn)差率？如何根據(jù)轉(zhuǎn)差率判斷異步電動機(jī)的運行狀態(tài)？答：所謂轉(zhuǎn)差率，就是轉(zhuǎn)差的比率，是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場之間的轉(zhuǎn)差與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的相對比率。其定義式為s=(n0-n)n0。根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以判斷異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系，從而判斷異步電動機(jī)的運行狀態(tài)，具體如下：當(dāng)s＜0時，n＞n0，發(fā)電制動狀態(tài)；當(dāng)s=0時，n=n0，理想空載運行狀態(tài)；當(dāng)0＜s＜1時，n＜n0，電動運行狀態(tài)；當(dāng)s=1時，n=0，堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者電動機(jī)起動的瞬間；當(dāng)s＞1時，n＜0，反接制動運行狀態(tài)。3-2、異步電動機(jī)處于發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)和處于電磁(反接)制動運行狀態(tài)時，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向之間的關(guān)系是否一樣？應(yīng)該怎樣分析，才能區(qū)分這兩種運行狀態(tài)？答：關(guān)系都是一樣的，所謂制動，從字面上看就是“制止運動”，只有電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反才能制動。要區(qū)分這兩種運行狀態(tài)可以從轉(zhuǎn)差率進(jìn)行判斷：當(dāng)s＜0時，異步電動機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)。此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n高于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0；當(dāng)s＞1時，異步電動機(jī)處于反接制動運行狀態(tài)。此時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0方向相反，若以氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0方向為參考正方向，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n低于氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0。a)三相電流b)方向題圖3-3轉(zhuǎn)子接電源3-3、如果將繞線式異步電動機(jī)的定子繞組短接，而把轉(zhuǎn)子繞組連接到對稱三相電源上，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？答：繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子仍然能夠正常轉(zhuǎn)動。當(dāng)此時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與氣隙旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向相反，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子的速度為n0；氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相對于定子的轉(zhuǎn)速為sn0，轉(zhuǎn)向也與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，如右圖(題圖3-3)所示。在題圖3-3中，轉(zhuǎn)子繞組通入三相交流電流，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場以n0(相對于轉(zhuǎn)子)或sn0(相對于定子)的轉(zhuǎn)速按照a、b、c的相序順時針旋轉(zhuǎn)，切割定子繞組感應(yīng)電勢，產(chǎn)生電流如圖3-3b)所示。根據(jù)左手定則，定子繞組受力F方向為：A↓、X↑，而由于定子固定不動，轉(zhuǎn)子將受到相反方向力的作用，因此電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的方向都為逆時針方向。3-4、與同容量的變壓器相比較，異步電動機(jī)的空載電流大，還是變壓器的空載電流大？為什么？答：空載電流大，因為異步電動機(jī)磁路中含有氣隙，氣隙磁阻大，使得產(chǎn)生額定磁通量的勵磁磁動勢增大，相應(yīng)勵磁電流就大，約占額定電流的20%～40%；而變壓器主磁路是閉合的不含有氣隙，其勵磁電流也小的多，約占額定電流的3%～8%。3-5、一臺三相異步電動機(jī)，如果把轉(zhuǎn)子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會產(chǎn)生什么后果？答：磁路中氣隙將大大增加，即磁路的導(dǎo)磁率減小。當(dāng)定子繞組施加三相額定電壓，磁通仍為額定值，在磁路的磁阻增大的情況下，需要有很大的勵磁磁動勢，勵磁電流將大大超過額定電流，很快將使定子繞組燒毀。3-6、異步電動機(jī)定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組沒有直接的電氣聯(lián)系，為什么負(fù)載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加，試說明其物理過程。從空載到滿載電機(jī)主磁通有無變化？答：當(dāng)負(fù)載增加時，轉(zhuǎn)子電流將增大。而轉(zhuǎn)子電流的去磁性質(zhì)將使主磁通出現(xiàn)下降的趨勢，定子繞組感應(yīng)的電勢也將出現(xiàn)減少的趨勢。當(dāng)電源電壓不變時，定子繞組的電流將自動增加，以補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電流的去磁作用。因此，負(fù)載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加。由于定子繞組的電阻和漏抗都較小。因此，從空載到滿載，若不考慮定子漏阻抗影響，異步電機(jī)的主磁通基本不變。若考慮定子漏阻抗影響，則主磁通略有減少。3-7、三相異步電動機(jī)正常運行時，如果轉(zhuǎn)子突然被卡住而不能轉(zhuǎn)動，試問這時電動機(jī)的電流有無變化？對電動機(jī)有何影響？答：如果轉(zhuǎn)子突然卡住，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢將突然增大，致使轉(zhuǎn)子電流突然增大，產(chǎn)生較大的電流沖擊和機(jī)械力矩的沖擊。而根據(jù)磁勢平衡關(guān)系知，轉(zhuǎn)子電流增大定子電流也將增加，電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組的銅損耗增加，時間稍長繞組將過熱，若保護(hù)裝置不動作則可能燒毀繞組。3-8、在分析異步電動機(jī)時，轉(zhuǎn)子邊要進(jìn)行哪些折算？為什么要進(jìn)行這些折算？折算的條件是什么？答：⑴有：①頻率折算，②繞組折算。⑵折算的目的是：①由于轉(zhuǎn)子電路的電靈頻率隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（或電機(jī)的轉(zhuǎn)差率）變化而變化，難于直接進(jìn)行電氣分析。因此需要進(jìn)行頻率折算，將轉(zhuǎn)子電量的頻率折算成與定子電量頻率一致的等效電量，以便進(jìn)行電氣分析。即用一個靜止不動的繞組代替實際轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子繞組，而且兩個繞組對磁路的影響必須一樣。②通過頻率折算后的轉(zhuǎn)子繞組與變壓器的情況相同，但頻率折算后的靜止繞組的匝數(shù)與定子繞組匝數(shù)不一樣，仍然不能進(jìn)行直接的電氣分析，因此還必須象變壓器一樣進(jìn)行繞組折算，用一個匝數(shù)相同的等效繞組代替頻率折算后的靜止繞組，從而消除磁路分析的麻煩得到與變壓器相似的等效電路。⑶進(jìn)行頻率折算和繞組折算的條件是：折算前后等效繞組與實際繞組的①磁勢一樣，②產(chǎn)生的電磁功率和損耗一樣。3-9、異步電動機(jī)的等效電路與變壓器的等效電路有無差別？等效電路中的r2′代表什么？能否用電感或電容代替？為什么？答：①首先，兩種等效電路是有相似的地方的。兩者相同點主要是：形式一樣；變壓器的原邊和三相異步電動機(jī)定子邊都采用每相參數(shù)的實際值，而變壓器的副邊和異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子都采用折合值。②但是，兩者卻有如下突出的不同點：變壓器中折合只是繞組匝數(shù)折合，而異步電動機(jī)除了繞組匝數(shù)折合外，還有頻率、相數(shù)折合。變壓器負(fù)載運行時，變壓器的負(fù)載阻抗只需要乘以變比的平方，便可以用等效電路計算，變壓器的輸出的電功率的性質(zhì)及功率因素完全取決于負(fù)載的性質(zhì)，可以是電阻性、電感性或電容性的。而三相異步電動機(jī)運行時，實際輸出機(jī)械功率，但在等效電路上用一個等效電阻表示，其上消耗（電功率）代表了電動機(jī)輸出的機(jī)械功率。也就是說，機(jī)械功率的大小與電動機(jī)轉(zhuǎn)差率有關(guān)，性質(zhì)也是電阻上的有功功率，不可能有電感性或者電容性的。轉(zhuǎn)子電路中是機(jī)械功率的等效電阻。3-10、異步電動機(jī)帶額定負(fù)載運行時，若電源電壓下降過多，會產(chǎn)生什么后果？試說明其原因。如果電源電壓下降20%，對異步電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩、起動轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)等各有何影響？答：⑴異步電動機(jī)帶額定負(fù)載運行時，若電源電壓下降過多，將使定、轉(zhuǎn)子電流都將增大較多，電機(jī)的銅損耗增加較多，可能使電機(jī)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，從而加速繞組絕緣的老化，甚至燒毀。這是因為異步電動機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比，電壓下降電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩減小，在額定負(fù)載小運行時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將明顯下降，轉(zhuǎn)差率將增加較多。從轉(zhuǎn)子電流計算公式看，轉(zhuǎn)子電流增大較多，同時引起定子電流有較大的增加。⑵由于異步電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩都與電源電壓的平方成正比，電源電壓下降20%，即電源電壓為原來的0.8，因此異步電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩都為額定電壓時的0.64，即下降了36%。⑶根據(jù)前面的分析，電壓下降，轉(zhuǎn)差率增加，轉(zhuǎn)子回路的等效電阻r′2/s減小，轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)cos2=(r′2/s)/[x′22+(r′2/s)2]將減小。而帶額定負(fù)載時定子電流主要成分是轉(zhuǎn)子電流分量，勵磁電流分量所占的比例較小，cos2減小則定子電路的功率因數(shù)cos1也將比額定電壓時對應(yīng)的數(shù)值有所減小。3-11、漏抗大小對異步電動機(jī)的運行性能，包括起動電流、起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)等有何影響？答：漏抗大小對異步電動機(jī)的運行性能有影響，具體表現(xiàn)為：由于等效電路可知，漏抗增大，起動電流減?。挥捎谵D(zhuǎn)矩與功率因數(shù)表達(dá)式（式3-23、式3-21和式3-10）可知，起動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)都減小。3-12、有些三相異步電動機(jī)有380/220V兩種額定電壓，定子繞組可以連接成星形，也可連接成三角形。試問在什么情況下采用何種連接方法？答：三相異步電動機(jī)有兩種額定電壓380/220V時，一般同時標(biāo)注其連接形式為Y/△。因為對于已經(jīng)出廠的異步電動機(jī)，其磁路的磁通與相繞組感應(yīng)的電動勢基本確定，也就是說定子一相繞組的耐壓已經(jīng)確定。但三相繞組采用Y或△連接形式，電機(jī)線間電勢有不同的數(shù)值。因此，當(dāng)三相異步電動機(jī)標(biāo)出的額定電壓380/220V時，說明其定子一相繞組的額定電壓為220V。當(dāng)異步電動機(jī)定子三相繞組采用Y連接時，其額定電壓為380V；當(dāng)異步電動機(jī)定子三相繞組采用△連接時，其額定電壓為220V。3-13、三相異步電動機(jī)在滿載和空載下起動時，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩是否一樣？答：三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性與其所帶負(fù)載沒有任何關(guān)系，因此在滿載和空載下起動時，其起動電流和起動轉(zhuǎn)矩都是一樣的。這可從異步電動機(jī)的電流和起動轉(zhuǎn)矩計算公式得到驗證。若忽略勵磁電流，起動電流可由P.40頁式3-9進(jìn)行計算（令s=1）；起動轉(zhuǎn)矩則可由P.44頁式3-23或P.43頁式3-18進(jìn)行計算（令s=1）。而式3-9、式3-18和式3-23都與其所帶負(fù)載的大小沒有任何關(guān)系。3-14、如果電動機(jī)的三角形連接誤接成星形連接，或者星形連接誤接成三角形連接，其后果將如何？答：①如果電動機(jī)的三角形連接誤接成星形，則定子每相繞組的端電壓下降為原來的1/，主磁通將大大減小，若要使流過電動機(jī)繞組不超過額定電流，由于式3-12可知，應(yīng)該減小電動機(jī)所帶的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。否則當(dāng)接額定負(fù)載運行時，繞組中電流將增加，超過額定值，致使保護(hù)器件動作或者燒毀繞組（因為T減小，轉(zhuǎn)速將下降，轉(zhuǎn)差率s將增加，由式3-9可知，I2將增大；由式3-12可知，Φ↓只有I2↑才能使T保持額定值與額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡）。②如果電動機(jī)的星形連接被誤接為三角形，則定子每相繞組的端電壓將為原額定電壓的倍，為了感應(yīng)電動勢與電源電壓平衡，要求主磁通也要增加到為原來的倍，磁路將嚴(yán)重飽和，勵磁電流大大增加，也會致使保護(hù)器件動作或者燒毀繞組。3-16、單相分相式電動機(jī)如何改變其旋轉(zhuǎn)方向？罩極式電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向能否改變？答：改變單相分相式電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，可單獨改變其任意一個繞組的接線（即，將其兩根引線脫開對調(diào)一下再接上。注：若同時改變其兩個繞組的接線則電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒉粫淖儯?。這是因為，單獨改變其任意一個繞組的接線時，流過該繞組電流方向變反，兩個繞組流過的電流相位關(guān)系發(fā)生變化（原來電流相位比另一繞組電流超前的繞組，單獨改變?nèi)我庖粋€繞組的接線后，該繞組電流相位變成滯后流過另一繞組的電流），而單相分相式電動機(jī)兩個繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向總是從電流相位超前的繞組向電流相位滯后的繞組轉(zhuǎn)動。電流相位關(guān)系發(fā)生變化，電動機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)方向就與原來的旋轉(zhuǎn)方向相反，電動機(jī)的轉(zhuǎn)向也就與原來的轉(zhuǎn)向相反，即單相分相式電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向得到改變。3-18、三相鼠籠式異步電動機(jī)在額定狀態(tài)附近運行，當(dāng)(1)負(fù)載增大、(2)電壓升高、(3)頻率升高時，其轉(zhuǎn)速和定子電流分別有何變化？答：⑴根據(jù)三相異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性、調(diào)壓人工機(jī)械特性和調(diào)頻人工機(jī)械特性，可以知道：①當(dāng)負(fù)載增大時，三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有所下降；②當(dāng)電壓升高時，三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有所上升；③當(dāng)頻率升高時，三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也有所上升。（【注】：調(diào)頻人工機(jī)械特性可以由于P.36頁式3-1的理想空載轉(zhuǎn)速或磁場的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式推知：當(dāng)f↑，n0也↑，整個機(jī)械特性向上平移；當(dāng)f↓，n0也↓，整個機(jī)械特性向下平移。）⑵由三相異步電動機(jī)的相量圖及磁勢平衡方程式可知，定子電流等于轉(zhuǎn)子電流與勵磁電流的相量和，要分析定子電流可以先分析轉(zhuǎn)子電流的情況。由異步電動機(jī)的機(jī)械特性及P.40頁式3-9的轉(zhuǎn)子電流表達(dá)式可知：①由于負(fù)載增大時，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速略有下降，轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子電流增大。而電源電壓不變則主磁通不變，勵磁電流不變。因此，當(dāng)電壓升高時，三相異步電動機(jī)的定子電流增大；②由于電壓升高時，異步電動機(jī)的勵磁電流增大，且轉(zhuǎn)子電流由于電動勢E20的增大也相應(yīng)增大。因此，當(dāng)電壓升高時，三相異步電動機(jī)的定子電流增大；③由于電源電壓不變，定、轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢也基本不變，當(dāng)頻率升高時，由4.44公式可知，主磁通減小，勵磁電流減小。又由于頻率升高時轉(zhuǎn)子漏抗X20=2fL20增大，E20基本不變，則轉(zhuǎn)子電流減小。因此，當(dāng)頻率升高時，三相異步電動機(jī)的定子電流減小。第4章同步電機(jī)4-1、同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為什么必須是常數(shù)？頻率為50Hz的柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)該為多少極？答：同步發(fā)電機(jī)輸出的交流電的頻率f與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n存在如下關(guān)系：n=60f/p。對于某一同步發(fā)電機(jī)，由于其極對數(shù)p在電樞繞組繞制時已經(jīng)確定。因此為了保持發(fā)電機(jī)輸出電壓的頻率一定，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n就是必須是常數(shù)。柴油發(fā)電機(jī)組的柴油機(jī)，一般屬于中、低速柴油機(jī)。根據(jù)公式n=60f/p，若柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n為750r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為4；當(dāng)n為600r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為5；當(dāng)n為500r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為6；當(dāng)n為428.6r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為7；當(dāng)n為375r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為8；當(dāng)n為333r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為9；當(dāng)n為300r/min時，發(fā)電機(jī)的極對數(shù)p為10。4-2、同步電機(jī)和異步電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有哪些不同之處？答：常用的旋轉(zhuǎn)磁極式同步電機(jī)與異步電動機(jī)的定子基本結(jié)構(gòu)完全相同，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)卻區(qū)別較大。同步電機(jī)轉(zhuǎn)子有隱極式和凸極式兩種，轉(zhuǎn)子勵磁繞組通過電刷和滑環(huán)加直流電流勵磁；異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子有鼠籠式和繞線式兩種，自成回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電勢產(chǎn)生電流。4-3、隱極式和凸極式同步發(fā)電機(jī)各有什么特點，各適用于哪些場合？答：一般隱極式轉(zhuǎn)子極對數(shù)少，結(jié)構(gòu)細(xì)長，能夠承受較大的離心力。在磁路上的特點是其氣隙均勻。常適用于高速運行同步電機(jī)，如氣輪發(fā)電機(jī)和高速柴油機(jī)。凸極式轉(zhuǎn)子有凸出的磁極，磁極的極性沿著轉(zhuǎn)子圓周按N、S相間的規(guī)律分布，磁極對數(shù)多、轉(zhuǎn)子的外徑大，產(chǎn)生的離心力大。在磁路上特點是氣隙不均勻，對著極弧（直軸方向）氣隙小，極間（交軸方向）氣隙大，也就是在磁極軸線位置（直軸）的磁路磁阻小，而在兩磁極中間位置（交軸）的磁路磁阻最大。一般適用于中、低速運行。如船舶柴油發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)。4-4、同步發(fā)電機(jī)在三相對稱負(fù)載下穩(wěn)定運行時，電樞電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場是否與勵磁繞組交鏈？它會在勵磁繞組中感應(yīng)電動勢嗎？答：同步發(fā)電機(jī)電樞電流產(chǎn)生的磁場是與勵磁繞組交鏈的。由于發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運行時，兩個磁場的轉(zhuǎn)速相同，雖然電樞磁場與勵磁繞組交鏈，但交鏈的磁通不變化，所以不會在勵磁繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。4-5、同步發(fā)電機(jī)在對稱負(fù)載下運行時，氣隙磁場由哪些磁勢建立，它們各有什么特點？答：轉(zhuǎn)子直流勵磁磁動勢（機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場磁動勢）和電樞磁動勢（電氣旋轉(zhuǎn)磁場磁動勢），兩個磁動勢在氣隙中疊加，形成新的氣隙磁動勢（合成磁動勢）。勵磁磁動勢是由直流勵磁電流產(chǎn)生的，與轉(zhuǎn)子沒有任何相對運動，其磁通路徑與磁極的軸線重合，主要是鐵磁材料構(gòu)成，磁路的磁阻相對較小。電樞磁動勢是由發(fā)電機(jī)負(fù)載后電樞繞組的交流電流產(chǎn)生的，雖然穩(wěn)定運行時與轉(zhuǎn)子也沒有相對運動，但一般磁通路徑不能保證與磁極的軸線重合，即存在一定的夾角。而且隨著負(fù)載性質(zhì)的不同，這個夾角也會發(fā)生變化。因此，分析電樞磁動勢的作用時，不能簡單地以其磁路參數(shù)進(jìn)行分析，而應(yīng)該將其分解成直軸和交軸兩個方向上的磁通分量，然后再分別進(jìn)行分析。4-6、什么是同步發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)？電樞反應(yīng)的效應(yīng)由什么決定？答：同步發(fā)電機(jī)負(fù)載時，三相電樞繞組流過三相對稱電流，產(chǎn)生電樞旋轉(zhuǎn)磁場，使氣隙合成磁場的大小和位置發(fā)生變化。電樞繞組產(chǎn)生的磁場對氣隙磁場的影響稱為電樞反應(yīng)。有了電樞反應(yīng)，同步發(fā)電機(jī)氣隙中的磁場就由轉(zhuǎn)子磁場和電樞磁場共同產(chǎn)生。電樞反應(yīng)的性質(zhì)（交磁反應(yīng)、直軸增磁反應(yīng)或直軸去磁反應(yīng)）與這兩個磁場在空間的相對位置有關(guān)，也就是與負(fù)載電動勢和電樞電流間的夾角（內(nèi)功角）有關(guān)，其實質(zhì)是與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。4-7、功角在時間上及空間上各表示什么含義？功角改變時，有功功率如何改變？無功功率會不會變化？為什么？答：在時間上，功角是空載電勢與電壓之間的夾角；在空間上，功角是指主磁極軸線與氣隙合成磁場軸線之間的夾角。當(dāng)電網(wǎng)電壓U、頻率f恒定（即，參數(shù)Xd,Xq為常數(shù)），勵磁電流產(chǎn)生的空載電動勢E0不變時，由同步電機(jī)的功角特性可知，在穩(wěn)定運行區(qū)內(nèi)，功角越大，輸出的有功功率也將越大；功角減小，則輸出的有功功率減小。有功功率與功角的章縣成正比。由于同步發(fā)電機(jī)輸出的有功功率還可用公式P=UIcos表示，而若改變有功輸出時保持勵磁電流不變，則發(fā)電機(jī)的端電壓不變，P改變則Icos，Isin和無功功率Q=UIsin也將同時改變。也就是說，功角改變時有功功率將會改變，同時無功功率也將改變。4-8、怎樣使同步發(fā)電機(jī)從發(fā)電狀態(tài)過渡到電動狀態(tài)？其功角、電流、電磁轉(zhuǎn)矩如何變化？答：當(dāng)同步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運行時，電樞繞組流過的電流有功分量與轉(zhuǎn)子勵磁繞組之間將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，其大小可由功率與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系得到：T=PM/Ω=mE0Usinθ/(ΩXS)。若逐漸減小的原動機(jī)提供的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，則功角θ減小，發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也減少。當(dāng)θ減小到0時，原動機(jī)提供的機(jī)械轉(zhuǎn)矩正好克服發(fā)電機(jī)維持轉(zhuǎn)動所必須克服的摩擦轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)處于空載運行狀態(tài)，輸出電流的有功分量為0。若在此時將原動機(jī)與發(fā)電機(jī)脫開，在摩擦轉(zhuǎn)矩的作用下功角θ將變成負(fù)值，同步電機(jī)輸出的有功功率變成負(fù)值，即不但不輸出有功功率，反而從電網(wǎng)輸入有功電功率。也就是說同步電機(jī)從發(fā)電機(jī)變成了電動機(jī)，此時同步電機(jī)工作在電動機(jī)空載狀態(tài)。工作在電動機(jī)狀態(tài)的同步電機(jī)，從電網(wǎng)輸入有功電功率，則電樞電流有功分量的方向變反。產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也變反。若在軸上帶上機(jī)械負(fù)載，則同步電機(jī)可以拖動機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)動，成為同步電動機(jī)正常運行。綜上所述，要使同步發(fā)電機(jī)從發(fā)電狀態(tài)過渡到電動狀態(tài)，可以將其軸上的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩變成負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，同步電機(jī)就能夠自動從發(fā)電機(jī)狀態(tài)過渡到電動機(jī)狀態(tài)。處于電動機(jī)狀態(tài)運行的同步電機(jī)，與處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)時相比較，功角變成負(fù)值，電流的有功分量方向和產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向也都變反。4-9、增加或減少同步電動機(jī)的勵磁電流時，電動機(jī)內(nèi)部磁場產(chǎn)生什么效應(yīng)？答：增加（或減少）同步電動機(jī)的勵磁電流時，電動機(jī)內(nèi)部的磁通增加（或減少），感應(yīng)的電動勢增大（或減小），為了使電動機(jī)電樞繞組感應(yīng)的電動勢與電源電壓相平衡，電樞繞組的電流相位將發(fā)生變化，因此可以改變電動機(jī)從電網(wǎng)吸收電流的性質(zhì)和大小。電動機(jī)電樞繞組的電流相位將發(fā)生變化后，將使電樞反應(yīng)的去磁（或增磁）作用增加，從而使氣隙合成的總磁通維持基本不變的狀態(tài)。也就是說，增加或減少同步電動機(jī)的勵磁電流時，電動機(jī)內(nèi)部磁場通過電樞反應(yīng)，產(chǎn)生使磁勢平衡的效應(yīng)，從而達(dá)到磁勢的新的平衡。4-10、具有異步起動能力的同步電動機(jī)正常運行時，是否存在異步轉(zhuǎn)矩，為什么？答：具有異步起動能力的同步電動機(jī)之所以能夠產(chǎn)生異步起動轉(zhuǎn)矩是因為在其轉(zhuǎn)子磁極上安裝有象鼠籠異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子相似的短路繞組。在同步電動機(jī)轉(zhuǎn)速還未達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時，電樞繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁極存在相對移動，因此能夠感應(yīng)電動勢、感生電流、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而正常運行時，由于轉(zhuǎn)子與電樞旋轉(zhuǎn)磁場同步（沒有相對移動），也就不會感應(yīng)電動勢、不會產(chǎn)生感生電流，因此也就不存在異步轉(zhuǎn)矩了。5-1、直流電機(jī)有哪些主要部件？各部件分別起什么作用？

答：直流電機(jī)的基本組成為定子和轉(zhuǎn)子兩部分。定子主要由主磁極、換向極、機(jī)座、端蓋和電刷裝置等組成，轉(zhuǎn)子則由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸和風(fēng)扇等組成。

定子上的主磁極是用來產(chǎn)生直流電機(jī)主磁場的；換向極則用于改善換向，減少因電磁原因而引起的電刷火花；機(jī)座和端蓋是直流電機(jī)的固定支撐和防護(hù)部件，同時機(jī)座還是磁路的一部分。電刷裝置是定子上的一個主要部件，其主要作用是將直流電機(jī)電樞繞組與外部電路連接起來。

轉(zhuǎn)子的電樞鐵心與主磁極鐵心、機(jī)座等組成直流電機(jī)的磁路，且用于嵌放電樞繞組；電樞繞組的作用是用以感應(yīng)電動勢和通過電流，它是實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要部件；換向器是直流電機(jī)的一個典型部件，與電刷裝置配合起“機(jī)械整流器”的作用，可將電樞繞組中的交流電量（感應(yīng)電動勢、電流）變換為電刷兩端的直流電量（電壓、電流），或者將電刷兩端的直流電量變換為電樞繞組中的交流電量。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸是支撐整個轉(zhuǎn)子的部件，風(fēng)扇則起通風(fēng)散熱的作用。

5-2、直流電機(jī)中感應(yīng)電勢與哪些因素有關(guān)？感應(yīng)電勢的性質(zhì)與電機(jī)的運行方式有何關(guān)系？其方向如何判斷？

答：由公式Ea=CeΦn可知，對已制成的直流電機(jī)，電樞電動勢正比于每個極面下的磁通量Φ及電機(jī)的轉(zhuǎn)速n。如果每個極面下的磁通量一定，則Ea∝n，故轉(zhuǎn)速的快慢會影響電樞兩端電動勢大?。蝗绻D(zhuǎn)速一定，則Ea∝Φ∝If。也就是說，調(diào)節(jié)勵磁電流If，可改變每個主磁極產(chǎn)生的磁通Φ，從而可調(diào)節(jié)電樞電動勢Ea的大小。

直流電機(jī)感應(yīng)電勢的性質(zhì)有“正電勢”和反電勢之分。所謂“正電勢”，就是電源的電動勢，是表現(xiàn)將其它能量轉(zhuǎn)換為電能具體的物理量。而反電勢則是阻礙電流通過、與電源電壓相平衡的電動勢。感應(yīng)電勢的性質(zhì)與電機(jī)的運行方式直接相關(guān)：對于直流發(fā)電機(jī)，軸上輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能后，在電樞繞組中就感應(yīng)出電動勢，當(dāng)與負(fù)載連接，就可向外部電路提供電能，因此直流發(fā)電機(jī)電樞繞組的電動勢是“正電勢”，是電源的電動勢。對于直流電動機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后也將在電樞繞組中感應(yīng)電動勢，它是消耗電能用于將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的，它具有阻礙電流通過的特征，與電樞電流方向相反，因此直流電動機(jī)電樞繞組的電動勢是反電勢，是與電源電壓相平衡的電動勢。

要判斷直流電機(jī)感應(yīng)電勢的性質(zhì)，可以根據(jù)感應(yīng)電勢與電樞電流的方向進(jìn)行判斷：直流發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電勢與電樞電流方向相同；直流電動機(jī)，感應(yīng)電勢與電樞電流方向相反。

5-3、直流電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩與哪些因素有關(guān)？電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)與電機(jī)的運行方式有何關(guān)系？

答：從電磁轉(zhuǎn)矩公式T=CTΦIa可知，直流電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩與勵磁If和電樞電流Ia有關(guān)。當(dāng)電機(jī)勵磁If不變，則每個主磁極產(chǎn)生的磁通Φ也不變，電磁轉(zhuǎn)矩T與電樞電流Ia成正比；若電樞電流Ia不變，則電磁轉(zhuǎn)矩T與勵磁If或磁通Φ有關(guān)。勵磁If越大，產(chǎn)生的主磁通Φ越大，電磁轉(zhuǎn)矩T也越大。

直流電機(jī)中電磁轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)可分為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和制動轉(zhuǎn)矩兩種。如果電機(jī)作為電動機(jī)運行，直流電動機(jī)將電源提供的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，因此電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性質(zhì)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；如果電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運行，直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，電磁轉(zhuǎn)矩要與原動機(jī)提供的機(jī)械轉(zhuǎn)矩相平衡，起阻礙電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的作用，因此其電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙性質(zhì)的制動轉(zhuǎn)矩。

5-4、直流電機(jī)的電磁功率是指什么？如何說明在直流電動機(jī)中由電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能？

答：直流電機(jī)是將直流電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電氣裝置，其電磁功率就是指通過氣隙進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功率。從電能的角度看電磁功率為電樞繞組感應(yīng)的電動勢與電樞電流通過的電流的乘積，即為EaIa；從機(jī)械能的角度看電磁功率為電磁轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子的角速度的乘積，即為TΩ。

當(dāng)直流電動機(jī)接上直流電源后，將有電樞電流流過轉(zhuǎn)子的電樞繞組，根據(jù)電動力定律電樞電流在定子主磁極產(chǎn)生主磁場的作用下將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)軸向機(jī)械負(fù)載輸出機(jī)械功率。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后根據(jù)電磁感應(yīng)定律電樞兩端將感應(yīng)電動勢，從整個電路看，電樞通過電流Ia后，直流電動機(jī)感應(yīng)的電動勢Ea使電源提供的電壓產(chǎn)生壓降，因此，直流電動機(jī)用來進(jìn)行機(jī)電轉(zhuǎn)換的電磁功率為EaIa。而從機(jī)械角度看，轉(zhuǎn)子受到電磁轉(zhuǎn)矩T的驅(qū)動，產(chǎn)生角速度Ω，因此，直流電動機(jī)通過機(jī)電轉(zhuǎn)換得到的電磁功率為TΩ，通過轉(zhuǎn)軸的傳送，就可向機(jī)械負(fù)載輸出機(jī)械功率了。當(dāng)然，電樞繞組通電后，也將消耗部分銅損耗；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，也將產(chǎn)生一定的機(jī)械損耗。因此可以這么說，電源向直流電動機(jī)提供直流電功率UIa，扣除電樞繞組等產(chǎn)生的損耗外，剩下的電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率，即電磁功率：EaIa=TΩ，轉(zhuǎn)換成的機(jī)械功率還要克服轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸等消耗的摩擦損耗，然后才從軸上輸出機(jī)械功率P2=T2Ω/這就是直流電動機(jī)中由電能（電功率）轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（機(jī)械功率）的過程。

5-6、試述發(fā)電機(jī)的空載特性曲線，它與磁極的磁化有何區(qū)別？又有何聯(lián)系？

答：直流電機(jī)磁路的磁化曲線是指電機(jī)主磁通與勵磁磁動勢的關(guān)系曲線Φ0=f(Ff)，電機(jī)的空載特性曲線是指電機(jī)在保持額定轉(zhuǎn)速不變，空載電壓與勵磁電流的關(guān)系曲線U0=f(If)。由于U0=E=CeΦ0n∝Φ0，F(xiàn)f=2NfIN∝If，因此，空載特性曲線的實質(zhì)就是磁路的磁化曲線。即，兩者的形狀相似，只要選擇合適的坐標(biāo)量綱，兩條曲線可以完全重合。它們的區(qū)別主要表現(xiàn)在具體所表示的含義上，磁化曲線的是電機(jī)磁路的磁性能，空載特性曲線則主要表示直流電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)的性能等。

5-7、何謂自勵起壓？直流發(fā)電機(jī)自勵起壓的條件是什么？

答：自勵起壓是指，自勵發(fā)電機(jī)在沒有外加勵磁電源的情況下，原動機(jī)的拖動電樞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電樞繞組自動建立起電壓。直流發(fā)電機(jī)自勵起壓的條件是：①發(fā)電機(jī)要有剩磁；②勵磁電流磁場與剩磁場方向相同（或者說，電樞繞組與勵磁繞組接線正確）；③勵磁電路的電阻要小于建壓臨界電阻（或者說，勵磁電路的電阻足夠小）。

5-8、直流電機(jī)在各種不同勵磁方式下，外部電流I、電樞電流Ia以及勵磁電流If三者之間的關(guān)系如何？

答：直流電機(jī)的勵磁方式一般有四種：他勵、并勵、串勵和復(fù)勵，如右圖所示。其中，復(fù)勵還可根據(jù)串勵繞組的位置不同分為短復(fù)勵和長復(fù)勵。

他勵：I=Ia，If由獨立電源提供，與外部電流I、電樞電流Ia沒有任何關(guān)系；

并勵：對于直流電動機(jī)，I=Ia+If，外部電流I是電樞電流Ia與勵磁電流If之和。對于直流發(fā)電機(jī)，I=Ia-If，外部電流I是電樞電流Ia與勵磁電流If之差；

串勵：I=If=Ia；外部電流I、電樞電流Ia以及勵磁電流If完全相等；

短復(fù)勵：對于直流電動機(jī)，Is=I=Ia+If，串勵電流Is等于外部電流I是電樞電流Ia與并勵電流If之和。對于直流發(fā)電機(jī)，Is=I=Ia-If，串勵電流Is等于外部電流I是電樞電流Ia與并勵電流If之差；

長復(fù)勵：對于直流電動機(jī)，Is=Ia=I-If，串勵電流Is等于電樞電流Ia是外部電流I與并勵電流If之差。對于直流發(fā)電機(jī)，Is=I=Ia-If，串勵電流Is等于電樞電流Ia是外部電流I與并磁電流If之和。

5-9、船用直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式一般采用何種方式？

答：船用直流發(fā)電機(jī)的勵磁方式常采用復(fù)勵方式，即可采用短復(fù)勵接線，也可采用長復(fù)勵接線。作為船舶主電源的直流發(fā)電機(jī)一般為平復(fù)勵發(fā)電機(jī)。作為交流船上使用變流機(jī)組的直流發(fā)電機(jī)，一般要求具有軟的或陡降的外特性，則應(yīng)該采用差復(fù)勵直流發(fā)電機(jī)（如起貨機(jī)、舵機(jī)等使用的變流機(jī)組及船用直流電焊發(fā)電機(jī)）。6-1、轉(zhuǎn)子不動時，異步測速發(fā)電機(jī)為何沒有電壓輸出？轉(zhuǎn)動時，為何輸出電壓值與轉(zhuǎn)速成正比，但頻率卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)？

答：當(dāng)異步測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不動時，勵磁繞組在其軸線方向上產(chǎn)生的脈振磁通與輸出繞組的軸線方向垂直，因而不能在輸出繞組中感應(yīng)電勢，也就無電壓輸出。轉(zhuǎn)動時測速發(fā)電機(jī)（杯形）轉(zhuǎn)子切割勵磁繞組產(chǎn)生的脈振磁通，將在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢、產(chǎn)生電流；此電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁通與輸出繞組軸線方向基本一致，輸出繞組與轉(zhuǎn)子這部分導(dǎo)體的關(guān)系就如變壓器原副繞組的關(guān)系一樣，因而輸出繞組將有電壓輸出。

由于切割勵磁磁通的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電勢的大小與勵磁磁通和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，勵磁磁通是脈振磁通（幅值不變，頻率為勵磁電源頻率），所以異步測速發(fā)電機(jī)感應(yīng)的電勢為交變電勢，電勢的大小正比于轉(zhuǎn)速，交變電勢的頻率為勵磁電源的頻率，與轉(zhuǎn)速無關(guān)。

6-2、改變交流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些？

答：要改變交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，可單獨改變它的勵磁繞組的接線（即，將其兩根引線脫開對調(diào)一下再接上）；或可單獨改變它的控制繞組的接線（即，將其兩根引線脫開對調(diào)一下再接上）。也可不改變接線，僅通過控制裝置，單使控制電壓相位變反來實現(xiàn)。

6-3、當(dāng)直流伺服電動機(jī)電樞電壓，勵磁電壓不變時，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，此時電動機(jī)的電樞電流，電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速將怎樣變化？

答：①根據(jù)如右圖所示的直流伺服電動機(jī)機(jī)械特性曲線可知，電動機(jī)電樞電壓不變時，負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速將升高。②根據(jù)直流電機(jī)感應(yīng)電勢公式E=CeΦn可知，轉(zhuǎn)速升高則感應(yīng)電勢增大，再根據(jù)直流電機(jī)電樞電路電壓平衡方程式Ia=(U-E)/Ra，電壓不變感應(yīng)電勢升高，則電樞電流將減小Ia。③根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩公式T=CTΦIa可知，電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩也減小。因此，當(dāng)直流伺服電動機(jī)電樞電壓，勵磁電壓不變時，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，此時電動機(jī)的電樞電流將減小、轉(zhuǎn)速將升高、電磁轉(zhuǎn)矩也將減小。一直到電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，直流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)速停止升高，電流停止減小，直流伺服電動機(jī)穩(wěn)定運行。

【簡單回答】：當(dāng)直流伺服電動機(jī)的勵磁電壓U1和控制電壓（電樞電壓）U2不變時，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小，則電樞電流I2和電磁轉(zhuǎn)矩T都將隨之減小，轉(zhuǎn)速n將隨之增大。這是因為負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2減小，T＞T2，轉(zhuǎn)速n將增大，電樞電勢E隨之增大，而電壓不變，I2減小，T也減小。

6-4、什么是步進(jìn)電動機(jī)的步距角？什么是單三拍、六拍和雙三拍？

答：步進(jìn)電動機(jī)每次通電工作時，其轉(zhuǎn)子都將相應(yīng)轉(zhuǎn)動一個角度，這一過程稱為一步。工作時每一步，步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步進(jìn)電動機(jī)的步距角。步進(jìn)電動機(jī)從一相繞組通電換接到另一相繞組通電稱為“一拍”，每次只有一個繞組通電用“單拍”以示區(qū)別于每次有兩個繞組通電的則稱為“雙拍”。所謂“單三拍”通電方式是指：步進(jìn)電動機(jī)每次只有一個繞組通電，且完成一個輪流通電的周期需要三拍的工作方式。

6-5、交流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子靜止時有無電壓輸出？轉(zhuǎn)動時為何輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比，但頻率卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)？

答：當(dāng)交流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子靜止時，勵磁繞組在其軸線方向上產(chǎn)生的脈振磁通與輸出繞組的軸線垂直，因而不能在輸出繞組中感應(yīng)電勢，也就無電壓輸出。轉(zhuǎn)動時測速發(fā)電機(jī)（杯形）轉(zhuǎn)子切割勵磁繞組產(chǎn)生的脈振磁通，將在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電勢、產(chǎn)生電流；此電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁通與輸出繞組基本一致，輸出繞組與轉(zhuǎn)子這部分導(dǎo)體的關(guān)系就如變壓器原副繞組的關(guān)系一樣，因而輸出繞組將有電壓輸出。由于切割勵磁的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)的電勢大小與勵磁磁通和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比，勵磁磁通是脈振磁通（幅值不變，頻率為勵磁電源頻率），所以感應(yīng)的電勢為交變電勢，大小正比于轉(zhuǎn)速，交變頻率為勵磁電源頻率。再者，輸出繞組的輸出電壓與此感應(yīng)電勢（按變壓器原理）成正比。于是，結(jié)論為：輸出電壓幅值與轉(zhuǎn)速成正比，電壓的頻率為勵磁電源頻率與轉(zhuǎn)速無關(guān)。

【注】：此題與6-1的回答基本一樣，因為此題所問的問題也基本一樣——交流測速發(fā)電機(jī)主要采用異步測速發(fā)電機(jī)，而其它類型書上又沒講，因此只能以異步測速發(fā)電機(jī)來回答。

6-6、如何控制步進(jìn)電動機(jī)輸出的角位移（或線位移量）與轉(zhuǎn)速（或線速度）？步進(jìn)電動機(jī)有哪些可貴的特點？

答：步進(jìn)電動機(jī)是一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機(jī)。按照一定的規(guī)律，給步進(jìn)電動機(jī)定子多相磁極繞組輪流通入電脈沖，就能控制其轉(zhuǎn)子的位置變化，即使其轉(zhuǎn)子按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)動或產(chǎn)生一定的角位移。輪流通電的順序決定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，輪流通電的頻率決定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。

步進(jìn)電動機(jī)的可貴特點主要有：結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、精確度高、起動靈敏、停車準(zhǔn)確，轉(zhuǎn)速與電壓、負(fù)載、溫度等因素?zé)o關(guān)，可通過改變脈沖頻率進(jìn)行無級調(diào)速，調(diào)速范圍很寬等。

6-7、將無刷直流電動機(jī)與永磁式同步電動機(jī)及直流電動機(jī)作比較，它們之間有哪些相同和不相同點？

答：無刷直流電動機(jī)與永磁式同步電動機(jī)比較，主要相同點是：①它們的結(jié)構(gòu)上，轉(zhuǎn)子都是采用永磁材料制成的磁極，定子都是多相電樞繞組；②它們的工作原理都是利用定、轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生的相互吸力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的；③它們的轉(zhuǎn)向都是可以改變的。主要不同點是：①無刷直流電動機(jī)定子電樞繞組通入的是經(jīng)過控制的脈沖電流，而永磁式同步電動機(jī)定子電樞繞組通入的則是多相對稱交流電流；②無刷直流電動機(jī)具有直接起動的能力，而永磁式同步電動機(jī)則無直接起動的能力；③無刷直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由其結(jié)構(gòu)（定子的相數(shù)和齒數(shù)等）決定，一般較難進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，而改變通入同步電動機(jī)電樞繞組電流的頻率，就可方便地對其進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。

無刷直流電動機(jī)與直流電動機(jī)作比較，主要相同點是：①它們的電樞電源都是直流電源；②它們的電樞繞組流過的電流都是交流電流；③它們都可以達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速（與普通工頻交流電動機(jī)比較）。主要不同點是：①無刷直流電動機(jī)的電樞通常在定子，而普通直流電動機(jī)通常在轉(zhuǎn)子；②無刷直流電動機(jī)采用位置傳感器控制電樞繞組的換向，而普通直流電動機(jī)則通過換向器與電刷配合進(jìn)行換向；③無刷直流電動機(jī)的容量通常較?。ê镣呒壍角呒墸?，而普通直流電動機(jī)的容量可以很大（毫瓦級到幾十上百兆瓦）。

6-8、無刷電機(jī)中的位置傳感器起什么作用？

答：轉(zhuǎn)子位置傳感器是一種無機(jī)械接觸的檢測裝置，其作用是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組的位置。進(jìn)而根據(jù)檢測到的位置信號控制電子換向電路的導(dǎo)通或者截止，以此代替有刷電機(jī)的電刷和換向器。

7-1、電力拖動系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性是指什么？而拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件又是什么？

答：對于一個電力拖動系統(tǒng)，當(dāng)T=TL時，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)由于受到外界干擾時，系統(tǒng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開原來平衡狀態(tài)；一旦干擾消失，系統(tǒng)能夠自動回復(fù)到原來的工作點上，這樣一種性質(zhì)稱為電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性的判別：系統(tǒng)在電動機(jī)機(jī)械特性曲線和負(fù)載特性曲線的交點能夠保持恒速運行（即T=TL）；如果在交點所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之上有T＜TL，而在交點所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之下T＞TL，那么系統(tǒng)就具有恢復(fù)穩(wěn)定工作的能力，滿足穩(wěn)定運行的條件。用數(shù)學(xué)式表達(dá)為：T=TL，且在T=TL處，滿足dT/dn＜dTL/dn。簡單地說，穩(wěn)定性的判別為：①電機(jī)和負(fù)載機(jī)械特性曲線有交點，②在交點附近有dT/dn＜dTL/dn或△T/△n＜△TL/△n。

7-2、為了縮短起動過程，在電動機(jī)方面應(yīng)采取哪些辦法？常見船舶上的起貨電動機(jī)轉(zhuǎn)子為什么要制成又細(xì)又長的？

答：從運動方程看，為了縮短起動過程，可以增大電動機(jī)起動的電磁轉(zhuǎn)矩或減小負(fù)載轉(zhuǎn)矩，還可以減小拖動系統(tǒng)的飛輪矩GD2。不論是交流異步電動機(jī)或直流電動機(jī)，起動轉(zhuǎn)矩與勵磁磁通及電機(jī)電流成正比。因此，為了縮短起動過程，在電動機(jī)方面應(yīng)采取的辦法主要有：①保證直流電機(jī)的勵磁磁通為最大或額定值；②直流電機(jī)電樞電流為最大限制值（一般為額定電流的2～2.5倍）；③交流異步電機(jī)采用特殊（高轉(zhuǎn)差率）電動機(jī)或采用繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻起動；④此外，要求起動迅速的電機(jī)，其轉(zhuǎn)子可制成細(xì)