2021年湖北自考船舶电气课程考试大纲

第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点

本课程是高等教育自学考试船舶与海洋工程专业的一门重要专业课。本课程主要内容包括：船舶电机、船舶电气设备的自动控制；船舶电站及其自动化装置；船舶电气安全管理等。具有层次分明，适用面较广，有较强的理论性和实践性的特点。

二、课程目标与基本要求
本课程的目标：通过本课程的学习，获得有关电机、船舶电气设备的机构、工作原理和运行管理方面的基本知识、基本理论和基本技能。培养学生具有初步的对船舶电机、主要船舶电气设备、船舶电站及自动装置的运行管理能力，为将来深入广泛地学习船舶电工技术和从事专业工作打下理论和实践的基础。本课程基本要求：
1．掌握电磁场的基本知识
2．掌握变压器的基本工作原理、应用、结构与使用
3．掌握异步电动机、直流电动机和控制用电机的结构、原理和运行特性
4．掌握同步发电机的结构、工作原理和应用
5．掌握船舶甲板机械、船舶舵机和机舱辅助机械的控制原理与工作特性
6．掌握船舶电站及船舶电网的组成，同步发电机的并车、解列和功率调节原理
7．掌握船舶电气安全管理知识
8．该课程理论性较强，需要理解和分析的内容很较多。相比较而言，船舶电气设备及其控制系统主要是介绍不同的电气设备和对应的机舱电气控制系统，是本课程学习基础。船舶电站关系到全船的安全供电，更接近实际的操作、管理和应用。
三、与本专业其他课程的关系
本课程是船舶与海洋工程专业的一门专业课，该课程应在修完本专业的基础课和专业基本课后进行学习。
先修课程：电工学，电子技术，船舶辅机 ；后续课程：轮机自动化。
第二部分 考核内容与考核目标
第一章   电与磁
一、学习目的与要求
本章学习重点掌握电流在磁场中的力效应和电磁感应规律；掌握交、直流铁心线圈的结构、特点，建立铁损概念；掌握磁性材料的磁性能；掌握磁路基本物理概念和定律。
二、考核知识点与考核目标
（一）电磁力和电磁感应（重点）
识记：电磁关系、电压与电流的关系
理解：右手螺旋定则、左手定则和右手定则
应用：电磁力和感应电动势的计算
（二）磁性材料的磁性能（次重点）
识记：磁畴的概念
理解：铁磁材料的磁性能、铁心损耗。
应用：磁性材料的分类
（三）交流铁心线圈电路（次重点）
识记：电磁铁的种类、结构、特点
理解：电磁铁的等效电路
应用：交流电磁铁减振的方法
（四）磁路、磁场基本概念及基本物理量（一般）
识记：磁路基本物理量、磁感应强度、磁通、磁导率的基本概念
理解：磁路基本定律
第二章  变压器
一、学习目的与要求
通过对本章的学习，应掌握变压器的基本原理、绕组极性的判别和三相变压器的连接，要掌握自耦变压器、电压互感器和电流互感器的结构特点和应用场合以及维护。了解变压器的结构、铭牌数据、运行特性和维护。
二、考核知识点与考核目标
（一） 变压器的基本原理（重点）
识记：变压器的概念和功能
理解：变压器的变压、变流和阻抗变换原理
（二） 变压器绕组极性的判别（重点）
识记：同名端或同极性端的涵义
理解：判断绕组首尾端或同极性端
（三） 三相变压器的连接（次重点）
理解：三角形和星形连接时的线电压与相电压之间的关系
应用：三相变压器的正确连接
（四） 自耦变压器（次重点）
识记：自耦变压器的概念
理解：自耦变压器的结构特点、电压和电流变换公式
应用：自耦变压器的应用场合
（五） 电压互感器和电流互感器（次重点）
理解：电压互感器和电流互感器的结构特点的功能
应用：电压互感器和电流互感器的使用
（六） 变压器的结构（一般）
识记：心式和壳式变压器、干式和湿式变压器的概念
理解：心式和壳式变压器的结构特点
应用：心式和壳式变压器、干式和湿式变压器的应用场合
（七） 船用变压器的铭牌数据（次重点）
识记：额定容量、额定电压和额定电流的概念
理解：额定容量、额定电压和额定电流之间的关系表达式
（八） 变压器的运行（一般）
识记：变压器的外特性、电压变化率和效率的概念
第三章 异步电动机
一、学习目的与要求
通过对本章的学习，掌握三相异步电动机的结构和工作原理，掌握三相异步电动机的机械特性及其船舶上应用。了解电动机的接线和拆装，铭牌数据与维护。
二、考核知识点与考核目标
（一） 三相异步电动机的结构与名牌数据（一般）
识记：三相异步电动机的名牌数据及定子铁心和绕组的一般结构
理解：鼠笼适合绕线式转子结构上的区别及其作用
（二）三相异步电动机的工作原理（重点）
识记：产生旋转磁场的基本原理，旋转磁场旋转方向与定子三相电流相序关系
理解：旋转磁场的转速与定子电流频率和旋转磁场的磁极对数的关系，电磁转矩的产生及异步电动机转差率的概念
应用：三相异步电动机的转速、转差率和频率的计算
（三）三相异步电动机电磁转矩与机械特性（重点）
识记：机械特性曲线所表示的电磁转矩与转差率或转速与电磁转矩的关系
理解：额定转矩的定义，额定转矩与电动机额定功率关系，最大转矩与定子电压平方关系及对应最大转矩的转差率与R2的关系，载系数的概念，动转矩与定子电压、转子电阻的关系
应用：三相异步电动机的相关物理量的计算
（四）单相异步电动机（次重点）
识记：单相异步电动机的的结构及分类
理解：单相异步电动机的转子磁场、机械特性曲线所表示的含义
应用：单相异步电动机的启动和反向运行

第四章    同步电机
一、学习目的与要求
通过本章学习，要求学生重点掌握同步发电机的结构及工作原理、使用方法及应用；理解同步发电机的空载特性、外特性、调节特性、电压平衡方程及向量图和转矩平衡方程、功率平衡方程。
二、考核知识点与考核目标
（一） 三相交流同步电机的结构、工作原理与名牌数据（一般）
识记：三相交流同步电机的基本结构和名牌数据
理解：三相交流同步发动机的工作原理
（二）三相交流同步发动机的运行特性（重点）
识记：三相交流同步发动机运行的空载特性、外特性、调节特性
理解：同步发电机的电压平衡方程及向量图和转矩平衡方程、功率平衡方程
应用：同步发电机的功率调节和并联运行
（三） 同步电电机（一般）
识记：同步电电机的结构、特点，永磁同步电电机
理解：同步电电机的工作原理、同步电动机的起动
应用：同步电机的运行维护
第五章    直流电机
一、学习目的与要求
通过对本章的学习，应掌握直流电动机的构造、转动原理和直流电动机的机械特性，掌握直流电动机的启动和换向控制。了解直流电动机的使用、常见故障与处理方法。
二、考核知识点与考核目标
（一） 直流电机的构造（一般）
识记：直流电机的定子、转子、换向极和换向器的作用
理解：直流电机的电枢绕组、励磁绕组的作用
（二） 直流电动机的转动原理（重点）
识记：直流电动机的额定值
理解：直流电动机的转动原理和改变转向的方法
（三） 直流电动机的励磁方式和运行特性（次重点）
识记：直流电机的励磁方式
理解：直流电机的运行理论和运行特性
应用：直流电动机运行
（四） 无刷直流电动机（一般）
识记：无刷直流电动机的结构
理解：无刷直流电动机的基本原理
应用：无刷直流电动机的正反转控制
第六章    控制电机
一、学习目的与要求
通过对本章的学习，应掌握交、直流伺服电动机和测速发电机的绕组结构和工作原理。理解力矩式自整角机和控制式自整角机和步进电动机的工作原理，了解控制电机在船舶上的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一） 伺服电动机和测速发电机（重点）
识记：伺服电动机和测速发电机的概念与分类
理解：交、直流伺服电动机和测速发电机的绕组结构和工作原理
应用：伺服电动机和测速发电机在船舶上的应用
（二） 自整角机的原理与维护（次重点）
识记：力矩式自整角机和控制式自整角机的概念
理解：力矩式自整角机和控制式自整角机的工作原理
应用：力矩式自整角机和控制式自整角机在船舶上的应用
（三） 步进电动机的原理与维护（一般）
识记：步进电动机的概念和分类
理解：步进电动机的工作原理
应用：步进电动机在船舶上的应用

第七章    电力拖动基础
一、学习目的与要求
通过对本章的学习，了解电力拖动系统的运动方程和负载的机械特性；掌握三相交流异步电动机和直流电动机起动、制动和调速的方法、特点和应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）电力拖动系统的运行（一般）
识记：生产机械的负载转矩特性
理解：电动机的工作