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第一章 直流电动机原理 1

1-1 直流电动机的基本工作原理、基本结构和额定数据 1

一、直流电动机的基本原理 1

二、直流电动机的基本结构 3

三、直流电动机的额定数据 4

1-2 直流电动机的的结构特征与工作特征 4

一、主磁极与主极磁场 5

二、电枢绕组 6

三、电枢反应 10

四、换向 11

五、励磁方式 12

1-3 电磁转矩与电枢电动势 13

一、电磁转矩 13

二、电枢电动势 14

1-4 电动势平衡方程与功率平衡方程 15

1-5 转速特性和机构特性 16

一、他励式直流电动机的转速特性和机械特性 17

二、串励式直流电动机的机械特性 18

三、复励式直流电动机的机械特性 19

1-6 小结 19

思考题与习题 20

第二章 直流电力拖动原理 22

2-1 电力拖动系统的运动方程式 22

一、单轴系统的运动方程式 22

二、转矩、转动惯量的折算 23

三、工作机械的负载特性 26

四、拖动系统的稳定运动条件 27

2-2 直流电动机的起动 28

2-3 直流电动机的转速调节 29

一、调速运行下他励式直流电动机的机械特性 29

二、他励式直流电动机的基本调速方式 32

三、合理选择调速方式的基本依据 35

2-4 直流电动机的制动运行状态 39

一、制动运行状态及电动机的四象限运动 39

二、他励式直流电动机的回馈制动运行状态 40

三、他励式直流电动机的反接制动运行状态 43

四、他励式直流电动机的能耗制动运行状态 46

五、串励式和复励式直流电动机的制动运行状态 49

2-5 电力拖动系统中的动态过程 50

一、拖动系统的数学模型 50

二、动态过程分析举例 54

2-6 小结 57

思考题与习题 59

第三章 变压器原理 63

3-1 变压器的基本工作原理、基本结构与额定数据 63

一、理想变压器的运行原理 63

二、变压器的基本结构 64

三、变压器的额定数据 65

3-2 变压器运行分析 66

一、空载运行分析与一次侧绕组等值电路 66

二、负载运动与T型等值电路 69

3-3 变压器运行特性 76

一、外特性与电压变化率 76

二、效率特性 76

3-4 三相变压器 77

一、三相变压器的磁路 77

二、三相变压器绕组的联接方式 78

三、磁路形式和绕组联接方式对电动势波形的影响 82

3-5 电力拖动自动控制系统中的特殊变压器 84

一、整流变压器 85

二、脉冲变压器 87

三、电流互感器 90

3-6 小结 92

思考题与习题 93

第四章 异步电动机原理 95

4-1 三相异步电动机的基本工作原理与基本结构 95

一、异步电动机的基本工作原理 95

二、三相异步电动机的基本结构 97

三、三相异步电动机的铭牌数据 98

4-2 三相异步电动机的绕组与磁势 99

一、单层整距集中绕组的缺陷 99

二、单层整距分布绕组对空间谐波磁通势的抑制作用 100

三、几种常用的单层整距分布绕组 103

四、用双层短距绕组进一步改善磁通势波形 105

五、交流电动机绕组磁通势的性质 108

六、三相异步电动机的定子磁场 111

4-3 三相异步电动机的运行分析 111

一、转速为零时异步电动机的电磁过程 112

二、转速不为零时异步电动机内的电磁过程 116

三、笼型异步电动机转子的相数和极对数 120

4-4 三相异步电动机的功率与转矩 121

一、功率平衡方程 121

二、转矩平衡方程 122

三、电磁转矩 122

4-5 三相异步电动机的机构特性 124

一、机械特性的参数表达式 124

二、机械特性的实用表达式 126

4-6 三相异步电动机的参数测定 127

一、空载试验 127

二、堵转试验 128

4-7 三相异步电动机的单相运行 128

4-8 小结 129

思考题与习题 130

第五章 三相异步电动机的的起动 131

5-1 三相异步电动机直接起动的问题及解决问题的途径 131

5-2 三相绕线转子异步电动机的起动 132

一、逐级切除附加起动电阻的起动法 132

二、转子绕组串频敏变阻器起动法 137

5-3 三相笼型异步电动机的起动 137

一、降压起动的具体方法 138

二、变频变压起动法 141

三、从结构上改善三相笼型异步电动机起动性能的方法 141

5-4 小结 142

思考题与习题 142

第六章 三相异步电动机的调速 144

6-1 改变转差率调速 144

6-2 改变磁极对数调速——变极调速 147

一、改变磁极对数（简称变极）的方法 147

二、改变磁极对数后三相异步电动机的负载能力 148

三、变极后三相异步电动机的转向问题 149

6-3 改变定子绕组供电电源频率调速——变频调速 150

一、在额定转速以下保持Es/f为常数的变频调速 150

二、在额定频率fN以上保持供电电源电压Us为额定值不变的弱磁升速 153

6-4 选择三相异步电动机调速方式的基本依据 154

一、调速范围 154

二、负载能力 154

三、调速的平滑性 154

四、调速的经济性 154

6-5 小结 154

思考题与习题 155

第七章 三相异步电动机的制动 156

7-1 三相异步电动机的回馈制动 156

7-2 三相异步电动机的反接制动 159

7-3 三相异步电动机的能耗制动 161

7-4 小结 163

思考题与习题 164

第八章 同步电动机 165

8-1 同步电动机的基本结构及工作原理 165

8-2 同步电动机的电动势方程和相量图 166

8-3 同步电动机的功率平衡和转矩功角特性 167

一、功率平衡关系 167

二、电磁转矩及功角、矩角特性 167

三、稳定运行与“失步” 168

8-4 同步电动机的工作特性和V形曲线 169

一、工作特性 169

二、V形曲线 170

8-5 同步电动机的起动 171

8-6 小结 172

思考题与习题 173

第九章 电力拖动系统中电动机的选择 174

9-1 电动机运行中的发热与冷却规律 174

9-2 不同工作制下电动机额定功率的确定 175

一、长期工作制下电动机额定功率的确定 176

二、短时工作制下电动机额定功率的确定 176

三、重复短时工作制下电动机额定功率的确定 177

9-3 电动机额定功率的选择 178

一、选择电动机额定功率的基本依据 178

二、长期工作制下电动机额定功率的选择 179

三、短时工作制下电动机额定功率的选择 180

四、重复短时工作制下电动机额定功率的选择 180

五、非标准环境温度下电动机额定功率的修正 182

9-4 笼型异步电动机的允许小时接通次数 182

9-5 电动机类型、电压、转速和结构型式的选择 183

一、电动机类型的选择 183

二、电动机电压等级的选择 184

三、电动机额定转速的选择 184

四、电动机型式的选择 184

9-6 小结 185

思考题与习题 186

第十章 电力拖动自动控制系统中的微型电机与特殊电机 188

10-1 单相异步电动机 188

一、电容起动电动机与分相式起动电动机 188

二、罩极式电动机 189

10-2 直流测速发电机 190

10-3 自整角机 191

一、力矩式自整角机 191

二、控制式自整角机 193

10-4 旋转变压器 194

一、正弦-余弦旋转变压器 194

二、线性旋转变压器 196

10-5 步进电动机 197

一、步进电动机的基本工作原理 197

二、步进电动机的工作特性与运行参数 200

10-6 小结 203

思考题与习题 204

第十一章 继电接触器控制系统 205

11-1 电路图基本知识 205

一、电气图形符号的名词术语 206

二、使用注意事项 206

三、电气文字符号 207

11-2 电动机的电器控制方法 208

一、笼型异步电动机的运行控制 208

二、笼型异步电动机的降压起动控制 214

三、绕线转子异步电动机转子绕组中串附加电阻起动控制 218

四、异步电动机的快速制动控制 219

11-3 电动机控制原理电路图的绘制 221

一、完整电气原理图的绘制原则 221

二、单页电路原理图的示例 223

三、多页电路图的示例 224

11-4 小结 225

思考题与习题 225

第十二章 可编程控制器（PLC）与电动机控制 229

12-1 PLC的发展概况和主要特点 229

12-2 PLC的硬件结构配置与工作原理 230

一、基本结构 230

二、PLC的工作过程 233

12-3 PLC的指令与编程 233

一、PLC的编程语言 234

二、基本指令和编程方法 236

三、其它功能指令简介 260

四、控制程序设计的一般步骤与设计举例 261

12-4 小结 269

思考题与习题 269

附录1 常用低压电器 273

附录2 电动机控制常用图形文字符号 288

附录3 常用电气液压元件图形符号及意义 301

附录4 F1系列PLC的功能指令 308

参考文献 319