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第1章 绪论 1

1.1 电机与电力拖动的发展简况 1

1.2 本课程的性质、任务和学习方法 2

1.2.1 课程性质和任务 2

1.2.2 学习方法 3

1.3 电机理论中的常用物理概念和定律 3

1.4 小结 7

1.5 思考题与习题 7

第2章 电力拖动系统动力学 9

2.1 电力拖动系统 9

2.2 单轴电力拖动系统的动力学分析 10

2.3 多轴电力拖动系统的简化 11

2.3.1 工作机构转矩的折算 12

2.3.2 工作机构直线作用力的折算 13

2.3.3 传动机构与工作机构飞轮矩的折算 15

2.3.4 工作机构直线运动质量的折算 15

2.4 负载的转矩性质与电力拖动系统稳定运行的条件 16

2.4.1 负载的转矩性质 16

2.4.2 系统稳定运行的条件 20

2.5 小结 22

2.6 思考题与习题 23

第3章 直流电机 24

3.1 直流电机的工作原理和基本结构 24

3.1.1 直流电动机的结构 24

3.1.2 直流电动机的工作原理 28

3.1.3 直流发电机的工作原理 29

3.1.4 电机的可逆原理 30

3.2 直流电机的主要型号及用途 30

3.2.1 直流电机的型号 30

3.2.2 直流电机的铭牌数据 31

3.2.3 直流电机的用途 31

3.2.4 直流电机的分类 32

3.3 直流电机的电枢绕组 34

3.3.1 电枢绕组的基本知识 34

3.3.2 单叠绕组 36

3.3.3 单波绕组 39

3.4 直流电机的磁场 42

3.4.1 直流电机空载磁场 42

3.4.2 直流电机有载磁场 43

3.4.3 电枢反应影响 46

3.5 直流电机电枢电动势和电磁转矩 47

3.5.1 直流电机电枢磁电动势 47

3.5.2 直流电机电磁转矩 47

3.6 直流电动机的基本方程 48

3.6.1 电枢电路电压平衡方程 48

3.6.2 功率平衡方程 49

3.6.3 转矩平衡方程 49

3.6.4 直流电机电磁功率 49

3.7 直流发电机 51

3.7.1 直流发电机励磁方式 51

3.7.2 直流发电机基本方程式 52

3.7.3 直流发电机空载特性和自励条件 54

3.8 直流电动机和直流发电机的运行特性 55

3.8.1 直流电动机的运行特性 55

3.8.2 直流发电机的运行特性 57

3.9 直流电机的换向 57

3.9.1 直流电机的换向问题和换向极绕组 57

3.9.2 直流电机的补偿绕组 59

3.10 小结 59

3.11 思考题与习题 60

第4章 直流电机拖动系统的静态特性 62

4.1 直流电动机的机械特性 62

4.1.1 直流他励电动机的机械特性 62

4.1.2 串励电动机的机械特性 67

4.2 他励直流电动机的起动 68

4.2.1 他励直流电动机的起动特性 68

4.2.2 电枢回路串电阻起动 69

4.2.3 降压起动 72

4.3 直流他励电动机制动运转状态的特性 73

4.3.1 能耗制动 73

4.3.2 反接制动 75

4.3.3 回馈制动 77

4.4 直流电机拖动的速度调节及其特性 78

4.4.1 调速指标 79

4.4.2 调速方法 80

4.4.3 他励直流电动机的反转 82

4.5 串励直流电动机的起动、调速、反转与制动 82

4.5.1 串励电动机的起动、调速和反转 82

4.5.2 串励电动机的制动 83

4.6 复励直流电动机的起动、调速与制动 85

4.7 小结 85

4.8 思考题与习题 86

第5章 变压器 88

5.1 变压器的基本结构和工作原理 88

5.1.1 变压器的基本结构 88

5.1.2 变压器的工作原理 89

5.1.3 变压器的额定值 90

5.1.4 变压器的分类 91

5.2 变压器的空载运行 91

5.2.1 变压器的空载运行电磁关系 92

5.2.2 变压器的空载运行电压方程与等效电路 93

5.2.3 变压器的空载电流和空载损耗 95

5.3 变压器的负载运行 95

5.3.1 变压器的负载运行电磁关系 95

5.3.2 变压器的负载运行电压方程 96

5.3.3 变压器的负载运行等效电路 96

5.4 变压器参数的试验测定 98

5.4.1 变压器的空载试验 98

5.4.2 变压器的有载试验（短路实验） 98

5.5 变压器的运行特性 99

5.5.1 变压器的外特性及电压变化率 99

5.5.2 变压器的损耗及效率 101

5.6 三相变压器 102

5.6.1 三相变压器的结构 102

5.6.2 三相变压器的磁路系统 104

5.6.3 三相变压器的电路系统 105

5.6.4 三相变压器的联结组别 106

5.6.5 三相变压器的并联运行 109

5.7 其他用途变压器 110

5.7.1 自耦变压器 110

5.7.2 仪用互感器 111

5.7.3 电焊变压器 113

5.8 小结 114

5.9 思考题与习题 114

第6章 三相异步电动机 116

6.1 三相异步电动机的基本结构和工作原理 116

6.1.1 三相异步电动机的基本结构 116

6.1.2 三相异步电动机的铭牌及主要系列 118

6.1.3 三相异步电动机的基本工作原理 119

6.2 三相异步电动机的绕组 124

6.2.1 交流绕组的基本知识 124

6.2.2 三相单层绕组 127

6.2.3 三相双层绕组 129

6.3 三相异步电动机绕组的感应电动势 132

6.3.1 线圈的感应电动势及短距系数 133

6.3.2 线圈组的感应电动势及分布系数 137

6.3.3 相绕组基波感应电动势 139

6.4 三相异步电动机绕组的磁动势 141

6.4.1 单相绕组的磁动势——脉动磁动势 141

6.4.2 三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势 149

6.5 三相异步电动机空载运行 157

6.5.1 空载运行时的电磁关系 157

6.5.2 空载运行时的基本方程式 158

6.5.3 空载运行时等效电路和相量图 159

6.6 三相异步电动机负载运行 160

6.6.1 负载运行时的电磁关系 164

6.6.2 负载运行时的基本方程式 165

6.6.3 负载运行时的等效电路和相量图 168

6.7 三相异步电动机的功率和转矩 177

6.7.1 功率平衡和转矩平衡 178

6.7.2 电磁转矩公式 180

6.8 三相异步电动机的工作特性 181

6.9 三相异步电动机的参数测定 183

6.9.1 空载试验 184

6.9.2 短路试验 185

6.10 小结 186

6.11 思考题与习题 189

第7章 三相异步电动机拖动系统的静态特性 191

7.1 三相异步电动机的机械特性 191

7.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达形式 191

7.1.2 固有机械特性和人为机械特性 194

7.2 三相异步电动机的起动特性 196

7.2.1 三相异步电动机的起动性能 196

7.2.2 三相笼型异步电动机的起动 196

7.2.3 三相绕线型异步电动机的起动 198

7.3 三相异步电动机制动运转状态的特性 201

7.3.1 能耗制动 201

7.3.2 反接制动 202

7.3.3 回馈制动 203

7.4 三相异步电动机拖动的速度调节及其特性 204

7.4.1 变极调速 205

7.4.2 变频调速 206

7.4.3 变转差率调速 206

7.5 小结 208

7.6 思考题与习题 208

第8章 同步电机 210

8.1 同步电机的结构和工作原理 210

8.1.1 同步电机的结构 210

8.1.2 同步电机的工作原理 212

8.1.3 同步电机的铭牌数据 214

8.2 同步电机的运行方式 215

8.2.1 同步电机的空载运行方式 215

8.2.2 同步电机的负载运行方式 216

8.3 同步电动机的电压方程和相量图 218

8.4 永磁同步电动机 220

8.4.1 永磁同步电机的发展状况 220

8.4.2 永磁同步电机的基本结构 220

8.4.3 永磁同步电机的分类 221

8.4.4 永磁同步电机的数学模型 221

8.5 同步电动机的电力拖动 224

8.5.1 同步电动机的起动 224

8.5.2 同步电动机的调速 225

8.6 小结 226

8.7 思考题与习题 226

第9章 特殊电机 227

9.1 单相异步电动机 227

9.1.1 单相异步电动机工作原理 227

9.1.2 单相异步电动机应用 228

9.2 伺服电动机 231

9.2.1 伺服电动机工作原理 231

9.2.2 伺服电动机控制方式 232

9.3 步进电动机 234

9.3.1 步进电动机的结构和分类 234

9.3.2 反应式步进电动机的运行方式 235

9.3.3 反应式步进电动机的特性 237

9.4 测速发电机 239

9.4.1 直流测速发电机 239

9.4.2 交流测速发电机 240

9.5 直线异步电动机 242

9.5.1 直线电动机的结构形式 242

9.5.2 直线异步电动机的工作原理 244

9.6 小结 245

9.7 思考题与习题 245

第10章 电力拖动系统中电动机的选择 247

10.1 电动机选择的一般概念 247

10.1.1 电动机发热及冷却 247

10.1.2 电动机的工作方式 247

10.2 电动机容量选择方法 248

10.2.1 连续工作制容量选择 249

10.2.2 短时工作制容量选择 250

10.2.3 断续周期工作制容量选择 251

10.3 电动机的选择 251

10.3.1 电动机类型的选择 251

10.3.2 电动机额定电压的选择 251

10.3.3 电动机额定转速的选择 252

10.3.4 电动机功率的选择 252

10.4 电动机的维护处理及故障 252

10.5 小结 254

10.6 思考题与习题 254

参考文献 255