面向“十三五”高等教育规划教材 电机与拖动PDF电子书下载

绪论 1

0.1 电机的定义及分类 1

0.2 电机及电力拖动系统在国民经济中的作用 1

0.3 电机及电力拖动系统发展概况 2

0.4 本课程的性质、任务与学习方法 4

0.5 本书常用的电磁概念与定律 4

0.5.1 电路的基本定律 4

0.5.2 磁场的基本知识 5

0.5.3 电磁学的基本定律 6

0.5.4 简单磁路的计算方法 7

0.5.5 铁磁材料的磁化特性 8

思考题与习题 9

第一篇 直流电机与拖动 13

第1章 直流电机 13

1.1 直流电机的基本工作原理 13

1.1.1 直流发电机的工作原理 13

1.1.2 直流电动机的工作原理 14

1.2 直流电机的主要结构与铭牌 15

1.2.1 直流电机的定子部件 15

1.2.2 直流电机的转子部件 17

1.2.3 直流电机的铭牌数据 18

1.3 直流电机的电枢绕组 18

1.3.1 电枢绕组的基本知识 19

1.3.2 单叠绕组 20

1.3.3 单波绕组 23

1.4 直流电机的励磁方式及磁场 26

1.4.1 直流电机的励磁方式 26

1.4.2 直流电机的空载磁场 27

1.4.3 直流电机负载时的磁场 29

1.4.4 直流电机的电枢反应 31

1.5 直流电机的感应电动势和电磁转矩 32

1.5.1 感应电动势 32

1.5.2 电磁转矩 33

1.6 直流电机的换向 34

1.6.1 直流电机的换向过程 34

1.6.2 改善换向的方法 35

1.7 直流发电机 36

1.7.1 直流发电机的基本方程式 37

1.7.2 直流发电机的运行特性 39

1.8 直流电动机 43

1.8.1 直流电机的可逆原理 43

1.8.2 直流电动机的基本方程式 43

1.8.3 直流电动机的工作特性 44

思考题与习题 46

第2章 直流电动机的电力拖动 48

2.1 电力拖动系统的动力学基础 48

2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 48

2.1.2 负载的转矩特性 50

2.2 他励直流电动机的机械特性 52

2.2.1 机械特性的表达式 52

2.2.2 固有机械特性和人为机械特性 53

2.2.3 机械特性的求取 56

2.2.4 电力拖动系统稳定运行的条件 58

2.3 他励直流电动机的启动 59

2.3.1 电枢回路串联电阻启动 60

2.3.2 降压启动 61

2.4 他励直流电动机的制动 61

2.4.1 能耗制动 62

2.4.2 反接制动 63

2.4.3 回馈制动 66

2.5 他励直流电动机的调速 67

2.5.1 调速指标 67

2.5.2 调速方法 69

2.5.3 调速方式与负载类型的配合 73

思考题与习题 75

第二篇 变压器 81

第3章 变压器的基本概念 81

3.1 变压器的用途、工作原理及分类 81

3.1.1 变压器的用途 81

3.1.2 变压器的工作原理 81

3.1.3 变压器的分类 82

3.2 变压器的基本结构 83

3.3 变压器的额定值与主要系列 87

思考题与习题 88

第4章 变压器的运行分析 90

4.1 单相变压器的空载运行 90

4.1.1 空载时的磁场 90

4.1.2 电压、电动势和磁通的关系 90

4.1.3 空载电流和空载损耗 92

4.1.4 空载运行时的等效电路和相量图 92

4.2 单相变压器的负载运行 94

4.2.1 负载时的物理状况 94

4.2.2 负载运行时的基本方程式 95

4.2.3 负载运行时的等效电路和相量图 96

4.3 变压器参数的测定 99

4.3.1 空载试验 99

4.3.2 短路试验 100

4.4 标幺值 101

4.5 变压器的运行特性 102

4.5.1 变压器的外特性与电压变化率 102

4.5.2 变压器的效率特性 103

思考题与习题 105

第5章 三相变压器 107

5.1 三相变压器的磁路系统 107

5.2 三相变压器的电路系统——连接组别 108

5.2.1 三相变压器绕组的连接法 108

5.2.2 三相变压器的连接组别 110

5.2.3 标准连接组 112

5.3 变压器的并联运行 113

5.3.1 变压器并联运行的理想条件 114

5.3.2 不满足并联运行理想条件时的运行分析 114

思考题与习题 116

第6章 其他特种变压器 118

6.1 自耦变压器 118

6.2 仪用互感器 120

思考题与习题 122

第三篇 交流电机与拖动 125

第7章 交流电机的定子绕组、磁动势及感应电动势 125

7.1 交流电机的电枢绕组 125

7.1.1 三相交流绕组的基本要求和分类 125

7.1.2 单层绕组 126

7.1.3 双层叠绕组 132

7.2 交流绕组的电动势 133

7.2.1 线圈的感应电动势 133

7.2.2 线圈组电动势 135

7.2.3 相电动势 136

7.2.4 短距绕组与分布绕组对电动势波形的影响 137

7.3 交流绕组的磁动势 138

单相绕组的磁动势——脉振磁动势 138

思考题与习题 143

第8章 异步电动机原理 145

8.1 异步电动机的结构与工作原理 145

8.1.1 异步电动机的结构 145

8.1.2 异步电动机的工作原理 148

8.1.3 异步电动机的铭牌数据 150

8.2 三相异步电动机的空载运行 152

8.2.1 空载运行时的电磁关系 152

8.2.2 空载运行时的电压平衡方程 153

8.3 三相异步电动机的负载运行 154

8.3.1 负载运行时的物理情况 154

8.3.2 负载运行时的电磁关系 156

8.4 三相异步电动机的等效电路和相量图 157

8.4.1 折算 157

8.4.2 异步电动机的等效电路与相量图 159

8.5 三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡 160

8.5.1 功率平衡 160

8.5.2 转矩平衡 161

8.6 三相异步电动机的工作特性 162

8.7 三相异步电动机的参数测定 164

8.7.1 空载试验 164

8.7.2 堵转试验 165

思考题与习题 166

第9章 三相异步电动机的电力拖动 168

9.1 三相异步电动机的电磁转矩表达式 168

9.1.1 物理表达式 168

9.1.2 电磁转矩的参数表达式 168

9.1.3 电磁转矩的实用表达式 171

9.2 三相异步电动机的机械特性 171

9.2.1 固有机械特性 171

9.2.2 人为机械特性 172

9.3 三相异步电动机的启动 173

9.3.1 三相笼型异步电动机的启动 173

9.3.2 深槽式及双笼型异步电动机 176

9.3.3 绕线转子异步电动机的启动 178

9.3.4 三相异步电动机的软启动 181

9.4 三相异步电动机的制动 182

9.4.1 能耗制动 182

9.4.2 反接制动 184

9.4.3 回馈制动 186

9.5 三相异步电动机的调速 187

9.5.1 降电压调速 188

9.5.2 绕线异步电动机转子回路串联电阻调速 188

9.5.3 笼型三相异步电动机变极调速 190

9.5.4 变频调速 194

9.5.5 绕线转子电动机的串极调速 196

思考题与习题 198

第10章 同步电机 200

10.1 同步电机的用途和分类 200

10.2 同步电机的基本结构及工作原理 201

10.2.1 同步电机的结构 201

10.2.2 同步电机的工作原理 202

10.2.3 三相同步电机的铭牌数据 203

10.3 同步发电机 204

10.3.1 同步发电机的励磁方式 204

10.3.2 同步发电机的运行特性 206

10.3.3 同步发电机的并联运行 209

10.4 同步电动机 211

10.4.1 同步电动机的基本方程式和相量图 211

10.4.2 同步电动机的功角特性和机械特性 213

10.4.3 同步电动机的工作特性和V形曲线 216

10.4.4 同步电动机的启动方法 218

思考题与习题 219

第四篇 控制电机与电机选择 223

第11章 控制电机 223

11.1 伺服电动机 223

11.1.1 直流伺服电动机 224

11.1.2 交流伺服电动机 226

11.2 测速发电机 230

11.2.1 直流测速发电机 231

11.2.2 交流测速发电机 231

11.3 步进电动机 233

11.3.1 步进电动机概述 233

11.3.2 反应式步进电动机 234

11.4 自整角机 236

11.4.1 力矩式自整角机的工作原理 237

11.4.2 控制式自整角机的工作原理 238

11.4.3 自整角机的误差与选用时应注意的事项 240

11.5 旋转变压器 240

思考题与习题 242

第12章 电动机的选择 243

12.1 电动机的一般选择 243

12.1.1 电动机种类的选择 243

12.1.2 电动机形式的选择 244

12.1.3 电动机额定电压的选择 244

12.1.4 电动机额定转速的选择 244

12.2 电动机的发热与冷却 245

12.2.1 电动机的发热过程 245

12.2.2 电动机的冷却过程 246

12.2.3 电动机的允许温升 246

12.3 电动机额定功率的选择 247

12.3.1 连续工作制电动机额定功率的选择 247

12.3.2 短时工作制电动机额定功率的选择 249

12.3.3 断续周期工作制电动机额定功率的选择 250

思考题与习题 250

部分参考答案 252