2021年湖北自考船舶電氣課程考試大綱

第一部分 課程性質(zhì)與目標(biāo)
一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

本課程是高等教育自學(xué)考試船舶與海洋工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課。本課程主要內(nèi)容包括：船舶電機(jī)、船舶電氣設(shè)備的自動(dòng)控制；船舶電站及其自動(dòng)化裝置；船舶電氣安全管理等。具有層次分明，適用面較廣，有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性的特點(diǎn)。

二、課程目標(biāo)與基本要求
本課程的目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，獲得有關(guān)電機(jī)、船舶電氣設(shè)備的機(jī)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行管理方面的基本知識(shí)、基本理論和基本技能。培養(yǎng)學(xué)生具有初步的對(duì)船舶電機(jī)、主要船舶電氣設(shè)備、船舶電站及自動(dòng)裝置的運(yùn)行管理能力，為將來深入廣泛地學(xué)習(xí)船舶電工技術(shù)和從事專業(yè)工作打下理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)。本課程基本要求：
1．掌握電磁場(chǎng)的基本知識(shí)
2．掌握變壓器的基本工作原理、應(yīng)用、結(jié)構(gòu)與使用
3．掌握異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)和控制用電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理和運(yùn)行特性
4．掌握同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用
5．掌握船舶甲板機(jī)械、船舶舵機(jī)和機(jī)艙輔助機(jī)械的控制原理與工作特性
6．掌握船舶電站及船舶電網(wǎng)的組成，同步發(fā)電機(jī)的并車、解列和功率調(diào)節(jié)原理
7．掌握船舶電氣安全管理知識(shí)
8．該課程理論性較強(qiáng)，需要理解和分析的內(nèi)容很較多。相比較而言，船舶電氣設(shè)備及其控制系統(tǒng)主要是介紹不同的電氣設(shè)備和對(duì)應(yīng)的機(jī)艙電氣控制系統(tǒng)，是本課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。船舶電站關(guān)系到全船的安全供電，更接近實(shí)際的操作、管理和應(yīng)用。
三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系
本課程是船舶與海洋工程專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程應(yīng)在修完本專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)基本課后進(jìn)行學(xué)習(xí)。
先修課程：電工學(xué)，電子技術(shù)，船舶輔機(jī) ；后續(xù)課程：輪機(jī)自動(dòng)化。
第二部分 考核內(nèi)容與考核目標(biāo)
第一章   電與磁
一、學(xué)習(xí)目的與要求
本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)掌握電流在磁場(chǎng)中的力效應(yīng)和電磁感應(yīng)規(guī)律；掌握交、直流鐵心線圈的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，建立鐵損概念；掌握磁性材料的磁性能；掌握磁路基本物理概念和定律。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電磁力和電磁感應(yīng)（重點(diǎn)）
識(shí)記：電磁關(guān)系、電壓與電流的關(guān)系
理解：右手螺旋定則、左手定則和右手定則
應(yīng)用：電磁力和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算
（二）磁性材料的磁性能（次重點(diǎn)）
識(shí)記：磁疇的概念
理解：鐵磁材料的磁性能、鐵心損耗。
應(yīng)用：磁性材料的分類
（三）交流鐵心線圈電路（次重點(diǎn)）
識(shí)記：電磁鐵的種類、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)
理解：電磁鐵的等效電路
應(yīng)用：交流電磁鐵減振的方法
（四）磁路、磁場(chǎng)基本概念及基本物理量（一般）
識(shí)記：磁路基本物理量、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率的基本概念
理解：磁路基本定律
第二章  變壓器
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握變壓器的基本原理、繞組極性的判別和三相變壓器的連接，要掌握自耦變壓器、電壓互感器和電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合以及維護(hù)。了解變壓器的結(jié)構(gòu)、銘牌數(shù)據(jù)、運(yùn)行特性和維護(hù)。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一） 變壓器的基本原理（重點(diǎn)）
識(shí)記：變壓器的概念和功能
理解：變壓器的變壓、變流和阻抗變換原理
（二） 變壓器繞組極性的判別（重點(diǎn)）
識(shí)記：同名端或同極性端的涵義
理解：判斷繞組首尾端或同極性端
（三） 三相變壓器的連接（次重點(diǎn)）
理解：三角形和星形連接時(shí)的線電壓與相電壓之間的關(guān)系
應(yīng)用：三相變壓器的正確連接
（四） 自耦變壓器（次重點(diǎn)）
識(shí)記：自耦變壓器的概念
理解：自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、電壓和電流變換公式
應(yīng)用：自耦變壓器的應(yīng)用場(chǎng)合
（五） 電壓互感器和電流互感器（次重點(diǎn)）
理解：電壓互感器和電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的功能
應(yīng)用：電壓互感器和電流互感器的使用
（六） 變壓器的結(jié)構(gòu)（一般）
識(shí)記：心式和殼式變壓器、干式和濕式變壓器的概念
理解：心式和殼式變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
應(yīng)用：心式和殼式變壓器、干式和濕式變壓器的應(yīng)用場(chǎng)合
（七） 船用變壓器的銘牌數(shù)據(jù)（次重點(diǎn)）
識(shí)記：額定容量、額定電壓和額定電流的概念
理解：額定容量、額定電壓和額定電流之間的關(guān)系表達(dá)式
（八） 變壓器的運(yùn)行（一般）
識(shí)記：變壓器的外特性、電壓變化率和效率的概念
第三章 異步電動(dòng)機(jī)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及其船舶上應(yīng)用。了解電動(dòng)機(jī)的接線和拆裝，銘牌數(shù)據(jù)與維護(hù)。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一） 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與名牌數(shù)據(jù)（一般）
識(shí)記：三相異步電動(dòng)機(jī)的名牌數(shù)據(jù)及定子鐵心和繞組的一般結(jié)構(gòu)
理解：鼠籠適合繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上的區(qū)別及其作用
（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理（重點(diǎn)）
識(shí)記：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的基本原理，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方向與定子三相電流相序關(guān)系
理解：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與定子電流頻率和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)的關(guān)系，電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生及異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率的概念
應(yīng)用：三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)差率和頻率的計(jì)算
（三）三相異步電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性（重點(diǎn)）
識(shí)記：機(jī)械特性曲線所表示的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率或轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
理解：額定轉(zhuǎn)矩的定義，額定轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)額定功率關(guān)系，最大轉(zhuǎn)矩與定子電壓平方關(guān)系及對(duì)應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率與R2的關(guān)系，載系數(shù)的概念，動(dòng)轉(zhuǎn)矩與定子電壓、轉(zhuǎn)子電阻的關(guān)系
應(yīng)用：三相異步電動(dòng)機(jī)的相關(guān)物理量的計(jì)算
（四）單相異步電動(dòng)機(jī)（次重點(diǎn)）
識(shí)記：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的的結(jié)構(gòu)及分類
理解：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)、機(jī)械特性曲線所表示的含義
應(yīng)用：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)的啟動(dòng)和反向運(yùn)行

第四章    同步電機(jī)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過本章學(xué)習(xí)，要求學(xué)生重點(diǎn)掌握同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理、使用方法及應(yīng)用；理解同步發(fā)電機(jī)的空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性、電壓平衡方程及向量圖和轉(zhuǎn)矩平衡方程、功率平衡方程。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一） 三相交流同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理與名牌數(shù)據(jù)（一般）
識(shí)記：三相交流同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和名牌數(shù)據(jù)
理解：三相交流同步發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理
（二）三相交流同步發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性（重點(diǎn)）
識(shí)記：三相交流同步發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的空載特性、外特性、調(diào)節(jié)特性
理解：同步發(fā)電機(jī)的電壓平衡方程及向量圖和轉(zhuǎn)矩平衡方程、功率平衡方程
應(yīng)用：同步發(fā)電機(jī)的功率調(diào)節(jié)和并聯(lián)運(yùn)行
（三） 同步電電機(jī)（一般）
識(shí)記：同步電電機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，永磁同步電電機(jī)
理解：同步電電機(jī)的工作原理、同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)
應(yīng)用：同步電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)
第五章    直流電機(jī)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造、轉(zhuǎn)動(dòng)原理和直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，掌握直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和換向控制。了解直流電動(dòng)機(jī)的使用、常見故障與處理方法。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一） 直流電機(jī)的構(gòu)造（一般）
識(shí)記：直流電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子、換向極和換向器的作用
理解：直流電機(jī)的電樞繞組、勵(lì)磁繞組的作用
（二） 直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理（重點(diǎn)）
識(shí)記：直流電動(dòng)機(jī)的額定值
理解：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理和改變轉(zhuǎn)向的方法
（三） 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式和運(yùn)行特性（次重點(diǎn)）
識(shí)記：直流電機(jī)的勵(lì)磁方式
理解：直流電機(jī)的運(yùn)行理論和運(yùn)行特性
應(yīng)用：直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行
（四） 無刷直流電動(dòng)機(jī)（一般）
識(shí)記：無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
理解：無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本原理
應(yīng)用：無刷直流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
第六章    控制電機(jī)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握交、直流伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)和工作原理。理解力矩式自整角機(jī)和控制式自整角機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理，了解控制電機(jī)在船舶上的應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一） 伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)（重點(diǎn)）
識(shí)記：伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)的概念與分類
理解：交、直流伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)的繞組結(jié)構(gòu)和工作原理
應(yīng)用：伺服電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)在船舶上的應(yīng)用
（二） 自整角機(jī)的原理與維護(hù)（次重點(diǎn)）
識(shí)記：力矩式自整角機(jī)和控制式自整角機(jī)的概念
理解：力矩式自整角機(jī)和控制式自整角機(jī)的工作原理
應(yīng)用：力矩式自整角機(jī)和控制式自整角機(jī)在船舶上的應(yīng)用
（三） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理與維護(hù)（一般）
識(shí)記：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的概念和分類
理解：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理
應(yīng)用：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在船舶上的應(yīng)用

第七章    電力拖動(dòng)基礎(chǔ)
一、學(xué)習(xí)目的與要求
通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，了解電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程和負(fù)載的機(jī)械特性；掌握三相交流異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速的方法、特點(diǎn)和應(yīng)用。
二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)
（一）電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行（一般）
識(shí)記：生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性
理解：電動(dòng)機(jī)的工作