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绪论1

第1章 变压器7

【学习目标】7

1.1 变压器的基本工作原理、用途及结构7

1.1.1 变压器的基本工作原理7

1.1.2 变压器的用途7

1.1.3 变压器的分类8

1.1.4 变压器的基本结构8

1.1.5 变压器的铭牌及额定值10

1.2 单相变压器的空载运行12

1.2.1 空载运行时的电磁关系12

1.2.2 空载电流与漏磁电动势13

1.2.3 空载变压器的电压平衡方程和等效电路以及相量图14

1.3 变压器的负载运行16

1.3.1 变压器负载运行时的电磁关系16

1.3.2 基本方程16

1.3.3 变压器的折算18

1.3.4 变压器的等效电路及相量图19

1.4 变压器的参数测定21

1.4.1 空载实验21

1.4.2 短路实验22

1.5 变压器的运行特性24

1.5.1 电压变化率24

1.5.2 变压器的效率25

1.6 三相变压器27

1.6.1 三相变压器的磁路系统27

1.6.2 三相变压器的电路——连接组别28

【知识扩展】31

1.7 变压器的并联运行31

1.7.1 并联运行的条件31

1.7.2 并联运行条件不满足时的运行分析32

1.8 其他变压器简介33

1.8.1 自耦变压器33

1.8.2 仪用互感器35

1.8.3 电焊机变压器37

【本章小结】38

【思考题与习题】38

【自我评估】40

第2章 三相异步电动机44

【学习目标】44

2.1 概述44

2.1.1 异步电动机的分类44

2.1.2 异步电动机的主要用途44

2.2 三相异步电动机的旋转原理45

2.2.1 旋转磁场的产生45

2.2.2 三相异步电动机的旋转原理45

2.3 三相异步电动机的结构、铭牌及主要系列47

2.3.1 三相异步电动机的结构47

2.3.2 三相异步电动机的铭牌数据49

2.3.3 三相异步电动机的主要系列简介50

2.4 三相异步电动机的定子绕组51

2.4.1 交流绕组的基本知识51

2.4.2 单层绕组52

2.4.3 双层绕组54

2.5 三相异步电动机的运行分析54

2.5.1 空载运行分析55

2.5.2 负载运行分析56

2.6 三相异步电动机的功率和电磁转矩58

2.6.1 功率关系58

2.6.2 转矩关系58

2.7 三相异步电动机的工作特性59

【知识扩展】61

2.8 三相异步电动机的参数测定61

【本章小结】62

【思考题与习题】63

【自我评估】64

第3章 三相异步电动机的电力拖动67

【学习目标】67

3.1 三相异步电动机的机械特性67

3.1.1 机械特性的物理表达式67

3.1.2 机械特性的参数表达式67

3.1.3 机械特性的实用表达式69

3.1.4 三相异步电动机的固有机械特性70

3.1.5 三相异步电动机的人为机械特性71

3.2 笼型异步电动机的启动73

3.2.1 三相异步电动机对启动性能的要求73

3.2.2 三相笼型异步电动机的启动73

3.3 三相绕线型异步电动机的启动78

3.3.1 转子串电阻启动78

3.3.2 转子串频敏变阻器启动79

【知识扩展】80

3.3.3 高启动转矩三相笼型异步电动机80

3.4 三相异步电动机的制动82

3.4.1 能耗制动82

3.4.2 反接制动83

3.4.3 回馈制动85

3.5 三相异步电动机的调速86

3.5.1 变极调速87

3.5.2 变频调速89

3.5.3 变转差率调速91

【本章小结】94

【思考题与习题】95

【自我评估】96

第4章 其他交流电动机100

【学习目标】100

4.1 单相异步电动机100

4.1.1 基本结构与铭牌数据100

4.1.2 单相异步电动机的工作原理101

4.1.3 主要类型102

4.1.4 单相异步电动机反转控制104

4.2 同步电动机104

4.2.1 同步电机的分类104

4.2.2 同步电动机的基本结构105

4.2.3 同步电动机的基本工作原理及其额定值106

4.2.4 V形曲线和功率因数调节107

4.2.5 同步电动机的启动108

【知识扩展】110

4.3 电磁调速异步电动机110

4.3.1 电磁滑差离合器的结构110

4.3.2 电磁滑差离合器的工作原理110

4.3.3 电磁调速异步电动机的应用及特点111

【本章小结】112

【思考题与习题】113

【自我评估】113

第5章 直流电机116

【学习目标】116

5.1 直流电机的基本工作原理116

5.1.1 直流发电机的基本工作原理116

5.1.2 直流电动机的基本工作原理117

5.2 直流电机的基本结构、铭牌及主要系列117

5.2.1 基本结构117

5.2.2 铭牌数据及主要系列119

5.3 直流电机的电磁转矩与电枢电动势120

5.3.1 直流电机的励磁方式120

5.3.2 直流电机的磁场和电枢反应121

5.3.3 电枢绕组感应电动势与电磁转矩122

5.3.4 他励直流电动机反转123

5.4 直流电机的运行原理124

5.4.1 直流电动机的基本方程124

5.4.2 直流发电机的基本方程125

5.5 直流电机的换向127

5.5.1 换向过程127

5.5.2 换向元件中的电动势128

5.5.3 改善换向的方法128

【本章小结】129

【思考题与习题】129

【自我评估】130

第6章 直流电动机的电力拖动132

【学习目标】132

6.1 电力拖动系统的运动方程及负载转矩特性132

6.1.1 电力拖动系统的运动方程式132

6.1.2 负载转矩特性134

6.2 他励直流电动机的机械特性135

6.2.1 他励直流电动机的固有机械特性135

6.2.2 他励直流电动机的人为机械特性136

6.2.3 他励直流电动机机械特性的求取137

6.3 他励直流电动机的启动139

6.3.1 启动概述139

6.3.2 降低电源电压启动139

6.3.3 电枢串电阻启动140

6.4 他励直流电动机调速141

6.4.1 调速的性能指标142

6.4.2 调速方法143

【知识扩展】145

6.4.3 容许输出和充分利用145

6.5 他励直流电动机的制动147

6.5.1 能耗制动147

6.5.2 反接制动148

6.5.3 回馈制动150

【本章小结】151

【思考题与习题】152

【自我评估】153

第7章 控制电机156

【学习目标】156

7.1 伺服电动机156

7.1.1 交流伺服电动机156

7.1.2 直流伺服电动机158

7.2 步进电动机159

7.2.1 反应式步进电动机的工作原理159

7.2.2 步进电机的应用举例161

7.3 测速发电机161

7.3.1 交流测速发电机162

7.3.2 直流测速发电机163

7.3.3 测速发电机的应用举例163

【本章小结】164

【思考题与习题】165

【自我评估】165

第8章 电动机应用知识167

【学习目标】167

8.1 电力拖动系统中电动机的选择167

8.1.1 电动机发热与冷却167

8.1.2 电动机的工作方式（工作制）169

8.1.3 电动机种类、型式、额定电压与额定转速的选择170

8.1.4 电动机额定功率的选择171

8.2 直流电动机常见故障及处理174

8.3 三相异步电动机常见故障及处理175

8.4 变压器运行常见故障及处理176

【本章小结】177

【思考题与习题】177

【自我评估】178

第9章 电机与拖动基础实验179

【学习目标】179

9.1 单相变压器空载及短路试验179

9.1.1 实验目的179

9.1.2 实验设备与仪器179

9.1.3 实验方法179

9.1.4 注意事项180

9.1.5 实验报告180

9.1.6 思考题181

9.2 三相变压器极性和连接组别测定181

9.2.1 实验目的181

9.2.2 实验设备与仪器181

9.2.3 实验方法181

9.2.4 注意事项183

9.2.5 实验报告183

9.2.6 思考题183

9.3 直流电动机认识实验183

9.3.1 实验目的183

9.3.2 实验设备与仪器183

9.3.3 实验方法183

9.3.4 注意事项184

9.3.5 实验报告184

9.4 直流电动机的机械特性184

9.4.1 实验目的184

9.4.2 实验设备与仪器184

9.4.3 实验方法184

9.4.4 注意事项186

9.4.5 实验报告186

9.4.6 思考题186

9.5 直流电动机的调速186

9.5.1 实验目的186

9.5.2 实验设备与仪器186

9.5.3 实验方法186

9.5.4 注意事项187

9.5.5 实验报告187

9.6 三相绕线型异步电动机的启动与调速187

9.6.1 实验目的187

9.6.2 实验设备与仪器187

9.6.3 实验方法187

9.6.4 实验报告188

9.7 三相笼型异步电动机的启动188

9.7.1 实验目的188

9.7.2 实验设备与仪器188

9.7.3 实验方法188

9.7.4 注意事项189

9.7.5 实验报告189

9.8 三相异步电动机的参数测定189

9.8.1 实验目的189

9.8.2 实验设备与仪器189

9.8.3 实验方法189

9.8.4 注意事项191

9.8.5 实验报告191

9.8.6 思考题191

参考文献192