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第1章 变压器 1

1．1概述 1

1．1．1变压器的用途 1

1．1．2变压器的分类 1

1．1．3变压器的基本工作原理 2

1．1．4变压器的基本结构 2

1．1．5变压器的额定值 3

1．2变压器的运行分析 5

1．2．1变压器的空载运行 5

1．2．2变压器的负载运行 11

1．3变压器的参数测定 16

1．3．1空载实验 16

1．3．2短路实验 17

1．3．3阻抗电压 18

1．3．4标么值 20

1．4变压器的运行特性 22

1．4．1电压变化率和外特性 22

1．4．2变压器的效率和效率特性 23

1．5三相变压器 25

1．5．1三相变压器的磁路系统 25

1．5．2三相变压器的绕组接法和联结组别 26

1．5．3三相变压器的绕组联结和磁路系统对电动势波形的影响 30

1．5．4三相变压器的并联运行 31

1．6特种变压器 34

1．6．1自耦变压器 34

1．6．2仪用互感器 36

习题 37

第2章 电力拖动系统动力学基础 41

2．1电力拖动系统运动方程 41

2．2负载转矩和飞轮矩的折算 43

2．2．1负载转矩的折算 43

2．2．2飞轮矩的折算 45

2．2．3位能性负载升降运动的折算问题 47

2．3典型负载转矩特性 49

2．3．1恒转矩负载特性 49

2．3．2恒功率负载特性 50

2．3．3泵类负载转矩特性 50

2．4电力拖动系统稳定运行条件 51

习题 53

第3章 直流电机 55

3．1概述 55

3．1．1直流电机的用途 55

3．1．2直流电动机的工作原理 55

3．1．3直流发电机的工作原理 56

3．1．4直流电机的基本结构 57

3．1．5直流电机的额定值 59

3．1．6直流电机的励磁方式 60

3．2直流电机的电枢绕组和电枢反应 61

3．2．1直流电机的电枢绕组 61

3．2．2直流电机的电枢反应 64

3．3直流电机的感应电动势和电磁转矩 66

3．3．1电枢绕组的感应电动势 66

3．3．2直流电机的电磁转矩 67

3．4直流发电机 69

3．4．1直流发电机中的能量转换 69

3．4．2直流发电机中的基本方程式 69

3．4．3直流发电机的运行特性 72

3．5直流电动机 74

3．5．1电机的可逆原理 74

3．5．2直流电动机的基本方程式 75

3．5．3直流电动机的工作特性 79

习题 81

第4章 直流电动机的电力拖动 84

4．1他励直流电动机的机械特性 84

4．1．1固有机械特性 85

4．1．2人为机械特性 85

4．1．3他励直流电动机机械特性的工程计算与绘制 87

4．2他励直流电动机的起动 89

4．2．1直接起动 89

4．2．2降压起动 89

4．2．3电枢回路串电阻分级起动 90

4．3他励直流电动机的制动 93

4．3．1能耗制动 93

4．3．2反接制动 95

4．3．3回馈制动 98

4．4他励直流电动机的调速 100

4．4．1调速指标 100

4．4．2他励直流电动机的各种调速方法 102

4．4．3调速方式及其与负载的合理配合 104

4．5他励直流电动机的过渡过程 106

4．5．1机械过渡过程的一般规律 106

4．5．2他励直流电动机起动时的过渡过程 108

4．5．3他励直流电动机制动时的过渡过程 110

4．5．4他励直流电动机过渡过程中的能量损耗 114

4．6串励与复励直流电动机拖动系统的运行 116

4．6．1串励直流电动机的机械特性 116

4．6．2串励直流电动机的起动与调速 117

4．6．3串励直流电动机的制动 117

4．6．4复励直流电动机拖动系统的运行 119

习题 119

第5章 异步电机 122

5．1概述 122

5．1．1三相异步电动机的工作原理 122

5．1．2三相异步电动机的基本结构 125

5．1．3三相异步电动机的额定值 129

5．2三相绕组的电动势和磁动势 129

5．2．1三相绕组的电动势 129

5．2．2三相绕组的磁动势 131

5．2．3电动势和磁动势平衡方程 134

5．3三相异步电动机的运行分析 1

5．3．1转子绕组折算 136

5．3．2基本方程式 138

5．3．3等效电路 138

5．3．4相量图 139

5．4三相异步电动机的功率和转矩 141

5．4．1三相异步电动机的功率平衡 141

5．4．2三相异步电动机的转矩平衡 142

5．5三相异步电动机的工作特性 144

5．5．1转差率特性s＝fP2 144

5．5．2转矩特性T2＝fP2 144

5．5．3定子电流特性I1＝fP2 145

5．5．4功率因数特性cosφ1＝fP2 145

5．5．5效率特性η＝fP2 145

5．6三相异步电动机参数的测定 145

5．6．1空载实验 146

5．6．2短路实验 147

5．7单相异步电动机 148

5．7．1工作原理 148

5．7．2起动方法 149

5．8三相异步发电机 150

5．8．1与电网并联运行的三相异步发电机 150

5．8．2单独运行的三相异步发电机 152

习题 153

第6章 三相异步电动机的电力拖动 156

6．1三相异步电动机的机械特性 156

6．1．1三相异步电动机机械特性的三种表达式 156

6．1．2三相异步电动机机械特性的计算与绘制 159

6．1．3三相异步电动机的固有机械特性 159

6．1．4三相异步电动机的人为机械特性 160

6．2三相异步电动机的起动 162

6．2．1三相异步电动机的起动问题及直接起动的条件 162

6．2．2三相笼型异步电动机的降压起动 163

6．2．3三相绕线型异步电动机的起动 166

6．2．4改善起动性能的三相笼型异步电动机 169

6．3三相异步电动机的制动 170

6．3．1能耗制动 171

6．3．2反接制动 174

6．3．3回馈制动 176

6．4三相异步电动机的调速 179

6．4．1变极调速 179

6．4．2变频调速 183

6．4．3变转差率调速 185

6．5三相异步电动机过渡过程的能量损耗 191

6．5．1过渡过程能量损耗的一般表达式 192

6．5．2各种过渡过程中的能量损耗 192

6．5．3减少过渡过程能量损耗的方法 194

习题 194

第7章 同步电机 198

7．1概述 198

7．1．1同步电机的分类和用途 198

7．1．2三相同步电机的工作原理 198

7．1．3三相同步电机的基本结构 200

7．2三相凸极同步电动机的电动势相量图 201

7．3三相同步电动机的功率和转矩 203

7．3．1同步电动机的功率平衡方程 203

7．3．2同步电动机的转矩平衡方程 204

7．4三相凸极同步电动机的功角特性和矩角特性 204

7．5三相同步电动机的励磁调节与U形特性曲线 205

7．5．1三相同步电动机的励磁调节 206

7．5．2三相同步电动机的U形曲线 206

7．5．3同步补偿机 207

7．6三相同步电动机的起动 208

7．6．1辅助电动机起动 209

7．6．2变频起动 209

7．6．3异步起动 209

7．7自控式三相同步电动机 210

7．7．1基本结构 210

7．7．2工作原理 211

7．7．3转速方程式及调速方法 213

7．7．4机械特性及调速性能 215

习题 216

第8章 控制电机 218

8．1概述 218

8．1．1控制电机的特点 218

8．1．2控制电机的种类 218

8．1．3控制电机的作用 219

8．2伺服电动机 219

8．2．1交流伺服电动机 219

8．2．2直流伺服电动机 224

8．3测速发电机 226

8．3．1交流空心杯转子异步测速发电机 227

8．3．2直流测速发电机 229

8．4自整角机 231

8．4．1自整角机的种类 231

8．4．2自整角机的基本结构及工作原理 231

8．4．3自整角机的误差分析 235

8．5旋转变压器 236

8．5．1旋转变压器的种类 236

8．5．2旋转变压器的基本结构和工作原理 236

8．5．3线性旋转变压器的工作原理 239

8．6步进电动机 240

8．6．1步进电动机的工作原理 241

8．6．2步进电动机的特性 244

习题 246

第9章 电力拖动系统中电动机容量的选择 248

9．1概述 248

9．1．1决定电动机容量的主要因素 248

9．1．2过载能力及起动能力的校验 249

9．1．3电动机的温升及温升限值 250

9．1．4电动机的发热和冷却过程 250

9．1．5电动机的工作方式 252

9．2连续工作方式下电动机容量的选择 253

9．2．1连续常值负载下的电机容量选择 254

9．2．2连续周期性变化负载下的电动机容量选择 257

9．3短时工作方式下电动机容量的选择 263

9．3．1短时工作方式下连续工作制电动机的容量选择 264

9．3．2短时工作方式下短时工作制电动机容量的选择 265

9．4周期性断续工作方式下电动机容量的选择 267

9．5确定电动机容量的统计法和类比法 269

9．5．1统计分析法 270

9．5．2类比法 270

习题 271

部分习题参考答案 273

参考文献 278