电机及电力拖动PDF电子书下载

1概述 1

1.1电机及电力拖动的应用及发展 1

1.2本课程的任务 2

1.3本课程的内容 2

思考题 4

2直流电机 5

2.1直流电机工作原理 5

2.1.1直流发电机工作原理 5

2.1.2直流电动机工作原理 6

2.2直流电机结构和主要产品系列 7

2.2.1直流电机结构 7

2.2.2直流电机的额定数据 10

2.2.3国产直流电机的主要系列 10

2.3直流电机的电枢绕组和磁场 11

2.3.1直流电机的电枢绕组 11

2.3.2直流电机的磁场及电枢反应 17

2.3.3电枢绕组的感应电动势和电磁转矩 20

2.4直流电机的换向 22

2.4.1概述 22

2.4.2直流换向 22

2.4.3延迟换向 24

2.4.4改善换向的措施 26

2.5直流电动机 28

2.5.1直流电动机的功率、电动势、转矩平衡方程 28

2.5.2直流他励电动机的工作特性 31

小结 32

思考题 33

习题 34

3电力拖动的动力学基础 35

3.1电力拖动系统的运动方程 35

3.2电力拖动工作机构的物理量计算 36

3.2.1旋转运动 36

3.2.2平移运动 39

3.3负载的机械特性 41

3.3.1恒转矩负载特性 41

3.3.2通风机负载特性 42

3.3.3恒功率负载特性 42

小结 42

思考题 43

习题 43

4直流电动机的拖动 44

4.1他励直流电动机的机械特性 44

4.1.1固有机械特性 44

4.1.2人为机械特性 45

4.1.3根据铭牌数据计算机械特性 47

4.1.4电力拖动系统稳定运行条件 50

4.2他励直流电动机的启动 52

4.2.1启动方法 53

4.2.2启动电阻的计算 53

4.3他励直流电动机的过渡过程 57

4.4他励直流电动机的调速 62

4.4.1电枢串电阻调速 63

4.4.2降压调速 64

4.4.3弱磁调速 65

4.5他励直流电动机的制动 66

4.5.1能耗制动 66

4.5.2电源反接制动 68

4.5.3倒拉反接制动 69

4.5.4回馈制动（再生制动） 70

4.6串励直流电动机的机械特性 72

4.6.1串励直流电动机的固有特性 72

4.6.2串励直流电动机的人为特性 73

小结 74

思考题 74

习题 75

5变压器 78

5.1变压器工作原理、结构及产品系列 78

5.1.1变压器工作原理及分类 78

5.1.2变压器结构 79

5.1.3变压器的额定值 82

5.2变压器的空载运行 83

5.2.1忽略绕组电阻及漏磁通时电压与电势的关系 84

5.2.2考虑原绕组电阻和漏磁通时电压和电势的关系 85

5.2.3空载运行相量图 86

5.2.4空载运行时的等值电路 86

5.3变压器的负载运行 89

5.3.1负载运行时的磁势关系及原、副边电流的关系 90

5.3.2负载运行时副边电压、电流的关系 90

5.3.3变压器的基本方程式 91

5.3.4变压器的折算 91

5.3.5变压器的等值电路 94

5.3.6变压器有载时相量图 94

5.4.变压器的空载试验和短路试验 96

5.4.1变压器的空载试验 96

5.4.2变压器的短路试验 97

5.5变压器的运行特性 99

5.5.1变压器的外特性 99

5.5.2电压变化率 99

5.5.3变压器的效率 100

5.6三相变压器的连接组别 101

5.6.1变压器绕组的标记和极性 102

5.6.2三相变压器的连接组别 103

5.6.3三相变压器连接组别使用范围 104

5.7变压器的并联运行 105

5.7.1并联运行的理想情况和条件 105

5.7.2阻抗电压不等时的并联运行 105

5.7.3变比不等时的并联运行 105

5.7.4连接组别不同时不能并联运行 106

5.8变压器常见故障及维修 107

5.8.1变压器的常见故障及处理 107

5.8.2变压器小修项目 108

5.8.3变压器大修注意事项 108

小结 108

思考题 108

习题 109

6特种变压器 111

6.1自耦变压器 111

6.1.1自耦变压器的基本电磁关系 111

6.1.2自耦变压器的容量关系 112

6.1.3自耦变压器的特点及应用 112

6.2电焊变压器 113

6.3仪用互感器 114

6.3.1电压互感器 114

6.3.2电流互感器 115

小结 115

思考题 116

7三相异步电动机基本原理 117

7.1三相异步电动机工作原理 117

7.1.1旋转磁场的产生 117

7.1.2三相异步电动机的旋转原理及转速 118

7.2三相异步电动机结构和主要产品系列 119

7.2.1定子 119

7.2.2转子 120

7.2.3铭牌数据 122

7.2.4国产三相异步电动机主要产品系列简介 122

7.3三相异步电动机绕组 123

7.3.1三相单层绕组 123

7.3.2三相双层绕组 124

7.4三相异步电动机的电磁关系 128

7.4.1异步电动机负载运行时的物理情况 128

7.4.2转子磁势分析 128

7.4.3磁势平衡 129

7.5三相异步电动机的等值电路与相量图 130

7.5.1异步电动机的等值电路 130

7.5.2异步电动机的T形等值电路和相量图 130

7.5.3简化等值电路 133

7.6三相异步电动机的功率和转矩 133

7.6.1异步电动机的功率平衡方程 133

7.6.2异步电动机的转矩平衡方程 134

7.6.3异步电动机的电磁转矩 135

7.7三相异步电动机参数的测定 136

7.7.1空载试验和励磁阻抗的测定 137

7.7.2短路试验及短路阻抗的测定 138

7.8三相异步电动机常见故障及检修 139

7.8.1定子绕组故障及排除 139

7.8.2转子绕组故障及排除 140

小结 143

思考题 143

习题 144

8三相异步电动机的电力拖动 145

8.1三相异步电动机的机械特性 145

8.1.1机械特性的物理表达式和参数表达式 145

8.1.2电磁转矩实用公式 147

8.1.3固有机械特性和人为机械特性 149

8.2三相异步电动机的启动 150

8.2.1笼型电动机的启动 150

8.2.2绕线型异步电动机的启动 156

8.3三相异步电动机的制动 161

8.3.1回馈制动 161

8.3.2反接制动 162

8.3.3能耗制动 164

8.4三相异步电动机的调速 165

8.4.1改变极对数调速 165

8.4.2绕线式异步电动机转子串电阻调速 168

8.4.3异步电动机降低定子电压调速 169

8.4.4电磁转差离合器调速 170

8.4.5绕线型异步电动机串级调速 171

8.4.6异步电动机的变频调速 172

8.5三相异步电动机的拖动应用 174

小结 175

思考题 176

习题 177

9三相同步电机基本原理及分类 178

9.1三相同步电机基本原理 178

9.1.1三相同步发电机基本原理 178

9.1.2三相同步电动机基本原理 179

9.2三相同步电机基本结构和额定值 179

9.2.1三相同步电机基本结构 179

9.2.2三相同步电机额定值 180

9.3三相同步电机分类 181

9.3.1三相同步电机按结构分类 181

9.3.2三相同步电机按功用分类 182

小结 183

思考题 183

习题 183

10三相同步电动机原理及拖动 184

10.1三相同步电动机运行原理 184

10.1.1三相同步电动机电势方程和相量图 184

10.1.2三相同步电动机功率、转矩方程及功角 185

10.1.3三相同步电动机的V形曲线 188

10.2同步电动机的启动 190

10.2.1辅助电动机启动法 190

10.2.2变频启动法 190

10.2.3异步启动法 190

10.3三相同步电动机的拖动应用 191

10.3.1三相同步电动机定速拖动系统 191

10.3.2三相同步电动机调速拖动系统 194

小结 197

思考题 198

习题 199

11单相异步电动机 200

11.1单相异步电动机工作原理 200

11.2单相异步电动机的启动 201

11.2.1单相电容启动电动机 201

11.2.2单相电阻启动电动机 202

11.2.3电容运转异步电动机 203

11.2.4单相罩极异步电动机 203

11.3单相异步电动机的应用 205

11.3.1电风扇用单相异步电动机 205

11.3.2洗衣机用单相异步电动机 207

小结 208

思考题 208

12控制电机 209

12.1伺服电动机 209

12.1.1交流伺服电动机 209

12.1.2直流伺服电动机 211

12.1.3伺服电动机的应用举例 212

12.2测速发电机 212

12.2.1直流测速发电机 212

12.2.2测速发电机应用举例 213

12.3自整角机 214

12.3.1力矩式自整角机工作原理 214

12.3.2控制式自整角机角传递系统 216

12.4步进电动机 217

12.4.1反应式步进电动机基本结构和工作原理 217

12.4.2步进电动机的驱动电源与应用 220

12.5微型同步电动机 220

12.5.1永磁式微型同步电动机 221

12.5.2反应式微型同步电动机 221

12.5.3磁滞式微型同步电动机 222

小结 223

思考题 224

13电力拖动系统中电动机的选择 225

13.1电动机的发热与冷却、绝缘等级及工作方式 225

13.1.1电动机的发热与冷却 225

13.1.2电机的绝缘等级 226

13.1.3电动机的工作方式 227

13.2电力拖动系统中电动机选择内容 229

13.2.1电动机种类选择 229

13.2.2电动机型式选择 229

13.2.3电动机电压选择 230

13.2.4电动机转速选择 230

13.3电动机容量选择 230

13.3.1连续工作方式电动机容量选择 230

13.3.2短时工作方式电动机容量选择 232

13.3.3断续周期性工作方式电动机容量选择 232

13.3.4选择电动机容量的实用方法 234

13.4电动机的经济运行和经济运行区的确定 235

13.4.1电动机的经济运行 235

13.4.2电动机经济运行区的确定 236

小结 237

思考题 238

习题 239

附录 240

习题参考答案 240

参考文献 242