电机与拖动PDF电子书下载

第1章 直流电机 1

1.1 直流电机的结构与工作原理 1

1.1.1 直流电机的结构 1

1.1.2 直流电机的基本原理 4

1.2 直流电机的电枢绕组 5

1.2.1 概述 5

1.2.2 电枢绕组的节距 6

1.2.3 单叠绕组 7

1.2.4 单波绕组 8

1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列 10

1.3.1 直流电机的铭牌数据 10

1.3.2 直流电机的主要系列 11

1.4 直流电机的电枢反应 12

1.4.1 直流电机的空载磁场 12

1.4.2 直流电机的负载磁场 13

1.4.3 直流电机的电枢反应 14

1.5 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 14

1.5.1 直流电机的电枢电动势 14

1.5.2 直流电机的电磁转矩 15

1.6 直流电机的换向 16

1.6.1 直流电机的换向过程 16

1.6.2 影响换向的电磁原因 16

1.6.3 改善换向的方法 17

1.7 直流电机的基本方程式 18

1.7.1 直流电机的励磁方式 18

1.7.2 直流电机的损耗 18

1.7.3 直流发电机的基本方程式 19

1.7.4 直流电动机的基本方程式 20

1.8 直流发电机的运行特性 22

1.8.1 直流发电机的空载特性 22

1.8.2 直流发电机的外特性 24

1.8.3 直流发电机的调节特性 25

1.9 直流电动机的工作特性 25

1.9.1 他励（并励）直流电动机的工作特性 25

1.9.2 串励直流电动机工作特性 26

思考题与习题 27

第2章 直流电机的电力拖动 29

2.1 电力拖动系统的运动方程式 29

2.1.1 运动方程式 29

2.1.2 运动方程式中转矩方向的确定 30

2.2 生产机械的负载特性 30

2.2.1 恒转矩负载特性 31

2.2.2 恒功率负载特性 31

2.2.3 通风机类负载特性 32

2.3 直流电动机的机械特性 32

2.3.1 直流电动机机械特性的表达式 32

2.3.2 固有机械特性 33

2.3.3 人为机械特性 33

2.4 电力拖动系统的稳定运行条件 35

2.4.1 电力拖动系统的稳定运行 35

2.4.2 电力拖动系统的稳定运行条件 36

2.5 他励直流电动机的启动和反转 37

2.5.1 他励直流电动机的启动 37

2.5.2 他励直流电动机的反转 39

2.6 他励直流电动机的调速 39

2.6.1 调速指标 39

2.6.2 他励直流电动机电枢电路串电阻调速 41

2.6.3 他励直流电动机降低电枢电压调速 41

2.6.4 弱磁调速 42

2.7 他励直流电动机的制动 43

2.7.1 能耗制动 44

2.7.2 回馈制动 44

2.7.3 反接制动 45

思考题与习题 47

第3章 变压器 49

3.1 变压器的工作原理和基本结构 49

3.1.1 变压器的作用和分类 49

3.1.2 变压器的工作原理 49

3.1.3 变压器的基本结构 50

3.1.4 变压器的铭牌 52

3.2 单相变压器的运行分析 53

3.2.1 单相变压器的空载运行 53

3.2.2 单相变压器的负载运行 55

3.2.3 变压器的运行特性 61

3.3 三相变压器 63

3.3.1 三相变压器的磁路系统 63

3.3.2 三相变压器的电路系统（连接组别） 64

3.4 变压器的应用 68

3.4.1 自耦变压器 68

3.4.2 仪用互感器 69

3.4.3 电焊变压器 70

思考题与习题 71

第4章 三相异步电动机 73

4.1 三相异步电动机的结构和工作原理 73

4.1.1 三相异步电动机的结构 73

4.1.2 三相异步电动机的定子绕组 76

4.1.3 三相异步电动机的工作原理 80

4.1.4 三相异步电动机的额定值及主要系列 82

4.2 三相异步电动机的运行分析 83

4.2.1 三相异步电动机的空载运行分析 83

4.2.2 三相异步电动机负载运行分析 84

4.2.3 三相异步电动机的等效电路 85

4.3 三相异步电动机的功率和转矩 88

4.3.1 三相异步电动机的功率平衡 88

4.3.2 三相异步电动机的转矩平衡 89

4.4 三相异步电动机的参数测定 90

4.4.1 空载试验 91

4.4.2 短路试验 92

4.5 三相异步电动机的工作特性 92

4.5.1 转速特性n=f(P2) 92

4.5.2 定子电流特性I1=f(P2) 93

4.5.3 电磁转矩特性Tem=f(P2) 93

4.5.4 功率因数特性cos？1=f(P2) 93

4.5.5 效率特性η=f(P2) 93

思考题与习题 94

第5章 三相异步电动机的电力拖动 96

5.1 三相异步电动机的机械特性 96

5.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达式 96

5.1.2 三相异步电动机的机械特性 99

5.1.3 三相异步电动机的稳定运行 101

5.2 三相异步电动机的启动 101

5.2.1 三相笼式异步电动机的启动 102

5.2.2 三相绕线式异步电动机的启动 108

5.3 三相异步电动机的调速 110

5.3.1 变极调速 110

5.3.2 变频调速 112

5.3.3 改变转差率调速 112

5.3.4 采用电磁转差离合器调速 116

5.4 三相异步电动机的电磁制动 117

5.4.1 能耗制动 117

5.4.2 回馈制动 118

5.4.3 反接制动 119

5.5 三相异步电动机节电运行 121

5.5.1 三相异步电动机目前存在的问题 122

5.5.2 电动机在轻（空）载运行时的降压节电原理分析 122

5.5.3 几种节电技术 122

思考题与习题 124

第6章 单相异步电动机 127

6.1 单相异步电动机工作原理 127

6.1.1 单相异步电动机的磁场 127

6.1.2 单相异步电动机的工作原理 128

6.2 单相异步电动机的启动方法 128

6.2.1 分相启动 128

6.2.2 罩极启动 129

6.3 单相异步电动机的应用 130

6.3.1 电冰箱中的应用 130

6.3.2 家用电风扇中的应用 130

6.3.3 洗衣机中的应用 131

思考题与习题 131

第7章 同步电机 132

7.1 同步电机的结构与基本原理 132

7.1.1 同步电机的结构与分类 132

7.1.2 同步电机的工作原理 133

7.1.3 三相同步电机的铭牌数据 134

7.2 同步发电机 135

7.2.1 同步发电机的励磁方式 135

7.2.2 同步发电机的运行特性 137

7.2.3 同步发电机的并联运行 139

7.3 同步电动机 142

7.3.1 同步电动机的基本方程式和相量图 142

7.3.2 同步电动机的功角特性和机械特性 144

7.3.3 同步电动机的工作特性和“V”形曲线 147

7.3.4 同步电动机的启动方法 149

思考题与习题 150

第8章 步进电动机 151

8.1 概述 151

8.2 反应式步进电动机 152

8.2.1 反应式步进电动机的结构 152

8.2.2 反应式步进电动机工作原理 152

8.3 其他类型的步进电动机 154

8.3.1 永磁式步进电动机 154

8.3.2 感应子式步进电动机 155

8.4 步进电动机的主要性能指标和控制 156

8.4.1 步进电动机的主要性能指标 156

8.4.2 步进电动机的控制 157

思考题与习题 159

第9章 伺服电动机 160

9.1 直流伺服电动机 160

9.1.1 直流伺服电动机的分类 160

9.1.2 直流伺服电动机的控制方法与静态特性 162

9.2 交流伺服电动机 164

9.2.1 同步交流伺服电动机 164

9.2.2 异步交流伺服电动机 165

9.3 交、直流伺服电动机的性能比较 167

9.4 交流伺服电动机与步进电动机的性能比较 167

9.5 伺服电动机的应用 169

9.5.1 在电子电位差计中的应用 169

9.5.2 在家用录像机中的应用 169

思考题与习题 170

第10章 测速发电机 171

10.1 直流测速发电机 171

10.2 交流测速发电机 173

10.2.1 交流测速发电机的结构 173

10.2.2 交流测速发电机的原理 173

10.2.3 交流测速发电机的误差 174

10.2.4 直流测速发电机与交流测速发电机的比较 175

10.3 测速发电机的应用 175

思考题与习题 176

第11章 直线电动机 177

11.1 直流直线电动机 177

11.2 交流直线异步电动机 178

11.3 直线步进电动机 178

第12章 电动机的选择 180

12.1 概述 180

12.1.1 电动机选择的一般原则 180

12.1.2 电动机选择的主要步骤 180

12.1.3 电动机工作方式的分类 180

12.2 电动机种类、结构型式、电压、转速的选择 181

12.2.1 电动机种类的选择 181

12.2.2 电动机结构型式的选择 182

12.2.3 电动机额定电压的选择 182

12.2.4 电动机额定转速的选择 182

12.3 电动机额定功率的选择 183

12.3.1 连续工作制电动机额定功率的选择 183

12.3.2 短时工作制下电动机功率的选择 187

12.3.3 断续周期工作制下电动机功率的选择 188

思考题和习题 188

第13章 电机与拖动实验 190

13.1 直流电机认识实验 190

13.1.1 实验目的 190

13.1.2 实验仪器、设备 190

13.1.3 实验原理 190

13.1.4 实验步骤 190

13.1.5 实验结论 191

13.1.6 注意事项 191

13.2 直流电动机的启动、反转实验 192

13.2.1 实验目的 192

13.2.2 实验仪器 192

13.2.3 实验原理 192

13.2.4 实验步骤 192

13.2.5 实验结论 192

13.2.6 分析讨论 193

13.2.7 注意事项 193

13.3 并励直流电动机的调速实验 193

13.3.1 实验目的 193

13.3.2 实验仪器、设备 193

13.3.3 实验原理 193

13.3.4 实验步骤 194

13.3.5 实验结论 195

13.3.6 注意事项 195

13.4 直流发电机的空载实验 195

13.4.1 实验目的 195

13.4.2 实验仪器、设备 195

13.4.3 实验原理 195

13.4.4 实验步骤 195

13.4.5 实验结论 197

13.4.6 分析讨论 197

13.4.7 注意事项 197

13.5 直流发电机的负载实验 197

13.5.1 实验目的 197

13.5.2 实验仪器、设备 197

13.5.3 实验原理 198

13.5.4 实验步骤 198

13.5.5 实验结论 199

13.5.6 分析讨论 199

13.5.7 注意事项 199

13.6 直流电机电刷位置的调整 199

13.6.1 实验目的 199

13.6.2 实验仪器、设备 199

13.6.3 实验原理 199

13.6.4 实验步骤 200

13.6.5 分析讨论 200

13.6.6 注意事项 200

13.7 变压器空载参数的测定实验 200

13.7.1 实验目的 200

13.7.2 实验仪器、设备 200

13.7.3 实验原理 200

13.7.4 实验步骤 201

13.7.5 计算及结论 201

13.7.6 分析讨论 201

13.7.7 注意事项 202

13.8 变压器短路参数的测定实验 202

13.8.1 实验目的 202

13.8.2 实验仪器、设备 202

13.8.3 实验原理 202

13.8.4 实验步骤 202

13.8.5 计算及结论 203

13.8.6 分析讨论 203

13.8.7 注意事项 203

13.9 变压器同名端的测定实验 203

13.9.1 实验目的 203

13.9.2 实验仪器、设备 203

13.9.3 实验原理 204

13.9.4 实验步骤 204

13.9.5 实验结论 204

13.9.6 分析讨论 205

13.9.7 注意事项 205

13.10 三相异步电动机的理相实验 205

13.10.1 实验目的 205

13.10.2 实验仪器、设备 205

13.10.3 实验原理 205

13.10.4 实验步骤 205

13.10.5 实验结论 206

13.10.6 分析讨论 206

13.10.7 注意事项 206

13.11 三相异步电动机的参数测定实验 206

13.11.1 实验目的 206

13.11.2 实验仪器、设备 206

13.11.3 实验原理 206

13.11.4 实验步骤 207

13.11.5 实验结论 208

13.12 三相笼式异步电动机的启动实验 209

13.12.1 实验目的 209

13.12.2 实验仪器、设备 209

13.12.3 实验原理 209

13.12.4 实验步骤 209

13.12.5 分析讨论 210

13.12.6 注意事项 210

13.13 三相异步电动机的反转与制动实验 210

13.13.1 实验目的 210

13.13.2 实验仪器、设备 210

13.13.3 实验原理 211

13.13.4 实验步骤 211

13.13.5 分析讨论 211

13.13.6 注意事项 211

13.14 三相绕线式异步电动机的启动、调速 212

13.14.1 实验目的 212

13.14.2 实验仪器、设备 212

13.14.3 实验接线 212

13.14.4 实验步骤 212

13.14.5 分析讨论 213

13.14.6 注意事项 213

13.15 三相同步发电机的并联运行 213

13.15.1 实验目的 213

13.15.2 实验仪器、设备 213

13.15.3 实验原理 213

13.15.4 实验步骤 214

13.15.5 实验结论 215

13.15.6 分析讨论 215

13.15.7 注意事项 215

13.16 同步电动机实验 215

13.16.1 实验目的 215

13.16.2 实验仪器、设备 215

13.16.3 实验原理 215

13.16.4 实验步骤 216

13.16.5 实验结论 217

13.16.6 分析讨论 217

13.16.7 注意事项 217

13.17 直流伺服电动机实验 217

13.17.1 实验目的 217

13.17.2 实验仪器、设备 217

13.17.3 实验原理 217

13.17.4 实验步骤 218

13.17.5 实验结论 219

13.17.6 分析讨论 219

13.17.7 注意事项 220

13.18 交流伺服电动机实验 220

13.18.1 实验目的 220

13.18.2 实验仪器、设备 220

13.18.3 实验原理 220

13.18.4 实验步骤 220

13.18.5 实验结论 223

13.18.6 分析讨论 223

13.18.7 注意事项 223

附录A 部分习题参考答案 224

附录B 三相异步电动机的检修及常见故障处理 226

参考文献 229