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绪论1

0.1　电机的定义及分类1

0.2　电机及电力拖动系统在国民经济中的作用1

0.3　电机及电力拖动系统发展概况2

0.4　本课程的性质、任务与学习方法3

0.5　本书常用的电磁知识与定律4

0.5.1　电路的基本定律4

0.5.2　磁场的基本知识5

0.5.3　电磁学的基本定律5

0.5.4　简单磁路的计算方法6

0.5.5　铁磁材料的磁化特性7

思考题与习题8

第1章　直流电机9

1.1　直流电机的基本工作原理9

1.1.1　直流发电机的工作原理9

1.1.2　直流电动机的工作原理10

1.2　直流电机的主要结构与铭牌10

1.2.1　直流电机的定子部件11

1.2.2　直流电机的转子部件12

1.2.3　直流电机的铭牌数据12

1.3　直流电机的电枢绕组13

1.3.1 电枢绕组的基本知识14

1.3.2　单叠绕组15

1.3.3　单波绕组17

1.4　直流电机的励磁方式及磁场20

1.4.1　直流电机的励磁方式20

1.4.2　直流电机的空载磁场20

1.4.3　直流电机负载时的磁场22

1.4.4　直流电机的电枢反应24

1.5　直流电机的感应电动势和电磁转矩25

1.5.1　感应电动势25

1.5.2　电磁转矩26

1.6　直流电机的换向26

1.6.1　换向过程26

1.6.2　改善换向的方法27

1.7　直流发电机29

1.7.1　直流发电机的基本方程式29

1.7.2　直流发电机的运行特性31

1.8　直流电动机34

1.8.1　直流电机的可逆原理34

1.8.2　直流电动机的基本方程式34

1.8.3　直流电动机的工作特性36

1.9　他励直流电动机的机械特性37

1.9.1　机械特性的表达式37

1.9.2　固有机械特性和人为机械特性38

1.9.3　机械特性的求取40

思考题与习题42

第2章　直流电动机的电力拖动43

2.1 电力拖动系统的动力学基础43

2.1.1 电力拖动系统的运动方程式43

2.1.2　负载的转矩特性45

2.1.3 电力拖动系统稳定运行的条件46

2.2　他励直流电动机的起动47

2.2.1 电枢回路串电阻起动48

2.2.2　减压起动49

2.3　他励直流电动机的制动49

2.3.1　能耗制动50

2.3.2　反接制动51

2.3.3　回馈制动53

2.4　他励直流电动机的调速54

2.4.1 调速指标54

2.4.2　调速方法55

2.4.3　调速方式与负载类型的配合59

思考题与习题60

第3章　变压器的基本原理62

3.1　变压器的用途、工作原理及分类62

3.1.1　变压器的用途62

3.1.2　变压器的工作原理62

3.1.3　变压器的分类63

3.2　变压器的基本结构63

3.3　变压器的额定值与主要系列66

思考题与习题68

第4章　变压器的运行分析69

4.1　单相变压器的空载运行69

4.1.1　空载时的磁场69

4.1.2　电压、电动势和磁通的关系69

4.1.3　空载电流和空载损耗70

4.1.4　空载运行时的等效电路和相量图71

4.2　单相变压器的负载运行72

4.2.1　负载时的物理状况72

4.2.2　负载运行时的基本方程式73

4.2.3　负载运行时的等效电路和相量图74

4.3　变压器参数的测定77

4.3.1　空载试验77

4.3.2　短路试验78

4.4　标幺值79

4.5　变压器的运行特性80

4.5.1 变压器的外特性与电压变化率80

4.5.2　变压器的效率特性81

思考题与习题82

第5章　三相变压器84

5.1　三相变压器的磁路系统84

5.2　三相变压器的电路系统——联结组标号85

5.2.1　三相变压器绕组的联结法85

5.2.2　三相变压器的联结组标号86

5.2.3　标准联结组88

5.3　变压器的并联运行89

5.3.1　变压器并联运行的理想条件89

5.3.2　不满足并联运行理想条件时的运行分析89

思考题与习题91

第6章　其他种类变压器92

6.1 自耦变压器92

6.2　仪用互感器93

思考题与习题95

第7章　交流电机的电枢绕组、磁通势及感应电动势96

7.1　交流电机的电枢绕组96

7.1.1　三相交流绕组的基本结构与分类96

7.1.2　单层绕组98

7.1.3　双层叠绕组102

7.2　交流绕组的电动势103

7.2.1　线圈的感应电动势104

7.2.2　线圈组电动势105

7.2.3　相电动势106

7.2.4　短距绕组与分布绕组对电动势波形的影响107

7.3　交流绕组的磁通势108

7.3.1　单相绕组的磁通势——脉振磁通势108

7.3.2　三相绕组基波合成磁通势——旋转磁通势110

思考题与习题112

第8章　异步电动机原理113

8.1　异步电动机的结构与工作原理113

8.1.1　异步电动机的结构113

8.1.2　异步电动机的工作原理115

8.1.3　异步电动机的铭牌数据117

8.2　三相异步电动机的空载运行119

8.2.1　空载运行时的电磁关系119

8.2.2　空载运行时的电压平衡方程120

8.3　三相异步电动机的负载运行121

8.3.1　负载运行时的物理情况121

8.3.2　负载运行时的电磁关系123

8.4 三相异步电动机的等效电路和相量图123

8.4.1　参数折算124

8.4.2　异步电动机的等效电路与相量图126

8.5　三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡126

8.5.1　功率平衡126

8.5.2　转矩平衡127

8.6　三相异步电动机的工作特性128

8.7　三相异步电动机的参数测定129

8.7.1　空载试验129

8.7.2　堵转试验131

思考题与习题131

第9章　三相异步电动机的电力拖动133

9.1　三相异步电动机的电磁转矩表达式133

9.1.1　物理表达式133

9.1.2　电磁转矩的参数表达式133

9.1.3　电磁转矩的实用表达式135

9.2　三相异步电动机的机械特性136

9.2.1　固有机械特性136

9.2.2　人为机械特性137

9.3　三相异步电动机的起动138

9.3.1 三相笼型异步电动机的起动138

9.3.2　深槽式及双笼型异步电动机140

9.3.3　绕线转子异步电动机的起动141

9.3.4　三相异步电动机的软起动144

9.4　三相异步电动机的制动145

9.4.1　能耗制动145

9.4.2　反接制动146

9.4.3　回馈制动148

9.5　三相异步电动机的调速149

9.5.1　变压调速149

9.5.2　绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速150

9.5.3　三相笼型异步电动机变极调速151

9.5.4　变频调速154

9.5.5　绕线转子异步电动机的串级调速156

思考题与习题157

第10章　同步电机159

10.1　同步电机的用途和分类159

10.2　同步电机的基本结构及工作原理159

10.2.1　同步电机的结构159

10.2.2　同步电机的工作原理161

10.2.3　三相同步电机的铭牌数据161

10.3　同步发电机162

10.3.1　同步发电机的励磁方式162

10.3.2　同步发电机的运行特性164

10.3.3　同步发电机的并联运行166

10.4　同步电动机168

10.4.1 同步电动机的基本方程式和相量图168

10.4.2 同步电动机的功角特性和机械特性170

10.4.3 同步电动机的工作特性和“V”形曲线172

10.4.4　同步电动机的起动方法174

思考题与习题175

第11章　控制电机176

11.1　伺服电动机176

11.1.1　直流伺服电动机177

11.1.2　交流伺服电动机178

11.2　测速发电机182

11.2.1　直流测速发电机182

11.2.2　交流测速发电机182

11.3　步进电动机184

11.3.1　步进电动机概述184

11.3.2　反应式步进电动机185

11.4　自整角机187

11.4.1　力矩式自整角机的工作原理188

11.4.2　控制式自整角机的工作原理189

11.4.3 自整角机的误差与选用时应注意的事项190

11.5　旋转变压器190

思考题与习题192

第12章　电动机的选择193

12.1　电动机的一般选择193

12.1.1　电动机种类的选择193

12.1.2　电动机形式的选择193

12.1.3　电动机额定电压的选择194

12.1.4　电动机额定转速的选择194

12.2　电动机的发热与冷却194

12.2.1　电动机的发热过程194

12.2.2　电动机的冷却过程196

12.2.3　电动机的允许温升196

12.3　电动机额定功率的选择197

12.3.1 连续工作制电动机额定功率的选择197

12.3.2　短时工作制电动机额定功率的选择199

12.3.3　断续周期工作制电动机额定功率的选择199

思考题与习题200

参考文献202