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绪论 1

第1章 变压器 3

1.1 变压器的基本原理与结构 3

1.1.1 变压器的基本工作原理 3

1.1.2 变压器的应用与分类 4

1.1.3 变压器的基本结构 5

1.1.4 变压器的铭牌 8

1.2 单相变压器的空载运行 10

1.2.1 空载运行时的电磁关系 10

1.2.2 空载电流和空载损耗 12

1.2.3 空载时的电动势方程式、等效电路和相量图 14

1.3 单相变压器的负载运行 17

1.3.1 负载运行时的电磁关系 17

1.3.2 负载运行时的基本方程式 18

1.4 变压器的等值电路及相量图 19

1.4.1 折算 19

1.4.2 等效电路 21

1.4.3 变压器负载时的相量图 24

1.5 变压器的参数测定及标么值 25

1.5.1 空载试验 25

1.5.2 短路试验 26

1.5.3 标么值 29

1.6 变压器的运行特性 31

1.6.1 变压器的电压变化率 31

1.6.2 变压器的外特性 32

1.6.3 变压器的电压调整 33

1.6.4 变压器的损耗、效率和效率特性 33

1.7 三相变压器 35

1.7.1 三相变压器的磁路系统 36

1.7.2 三相变压器的电路系统——连接组别 37

1.8 变压器的并联运行 41

1.8.1 概述 41

1.8.2 并联运行的理想条件 42

1.8.3 并联条件不满足时的运行分析 42

1.9 其他用途的变压器 44

1.9.1 自耦变压器 44

1.9.2 仪用互感器 46

小结 50

习题 51

第2章 交流电机的绕组及其电动势和磁动势 54

2.1 交流电机绕组的结构 54

2.1.1 交流绕组的基本概念及名词术语 55

2.1.2 三相交流绕组的构成原则 56

2.1.3 三相单层绕组 57

2.1.4 三相双层绕组 58

2.2 交流绕组的电动势 63

2.2.1 正弦磁场下绕组的电动势 63

2.2.2 高次谐波电动势及削弱方法 67

2.3 交流绕组的磁动势 69

2.3.1 单相脉动磁动势 70

2.3.2 三相基波旋转磁动势 72

2.3.3 脉动磁动势的分解 76

小结 76

习题 77

第3章 异步电机 78

3.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构 78

3.1.1 三相异步电动机的工作原理 78

3.1.2 三相异步电动机的结构 80

3.2 三相异步电动机的空载运行 85

3.2.1 空载运行时的主磁通和漏磁通 86

3.2.2 空载电流和空载磁动势 87

3.2.3 电磁关系 87

3.2.4 空载运行时的电动势平衡方程 87

3.3 三相异步电动机的负载运行 89

3.3.1 负载运行时的物理情况 89

3.4 异步电动机的功率和电磁转矩 95

3.4.1 功率转换过程和功率平衡方程式 95

3.4.2 转矩平衡方程式和电磁转矩 97

3.5 三相电动机的工作特性和参数测定 99

3.5.1 三相异步电动机的工作特性 99

3.5.2 三相异步电动机参数测定 100

小结 102

习题 103

第4章 电力拖动基础 106

4.1 拖动系统的运动方程 106

4.1.1 运动方程式 106

4.1.2 运动方程式中转矩正、负号的规定 108

4.2 工作机构转矩和飞轮转矩的折算 108

4.2.1 工作机构负载转矩的折算 109

4.2.2 传动机构与工作机构飞轮矩的折算 110

4.2.3 直线运动系统中，负载直线力的折算 110

4.2.4 直线运动系统中，工作机构质量的折算 111

4.3 生产机械的负载特性 111

4.3.1 恒转矩负载特性 112

4.3.2 恒功率负载特性 112

4.3.3 转矩随转速而变的其他负载特性 113

4.4 电力拖动系统稳定运行 113

4.4.1 电力拖动系统稳定运行的概念 113

4.4.2 电力拖动系统稳定运行的研究方法 114

4.4.3 电机拖动系统的“自跟随”过程 114

4.4.4 能“抗干扰”的稳定运行系统 114

4.4.5 不稳定的系统 115

4.4.6 电力拖动系统稳定运行的条件 115

小结 115

习题 116

第5章 异步电动机的电力拖动 118

5.1 三相异步电动机的机械特性 118

5.2 三相异步电动机的启动概述 123

5.2.1 启动性能的指标 123

5.2.2 启动电流和启动转矩 124

5.3 三相笼型转子异步电动机的启动 124

5.3.1 直接启动 124

5.3.2 降压启动 125

5.4 三相绕线型异步电动机的启动 130

5.4.1 转子串联电阻启动 130

5.4.2 转子串频敏变阻器启动 131

5.5 深槽式和双鼠笼式异步电动机 132

5.5.1 深槽式异步电动机 132

5.5.2 双鼠笼式异步电动机 133

5.6 三相异步电动机的反转与制动 134

5.6.1 三相异步电动机的反转 134

5.6.2 三相异步电动机的制动 134

5.7 异步电动机的调速 139

5.7.1 变极调速 139

5.7.2 变频调速 142

5.7.3 改变转差率调速 145

5.7.4 电磁调速异步电动机 148

5.8 单相异步电动机 149

5.8.1 单相异步电动机基本工作原理 149

小结 154

习题 155

第6章 同步电机 158

6.1 同步电机的基本原理与结构 158

6.1.1 同步电机的基本工作原理与分类 158

6.1.2 同步电机的基本结构 159

6.1.3 同步电机的额定值及励磁方式 161

6.2 同步发电机 162

6.2.1 同步发电机的运行分析 162

6.2.2 同步发电机的并联运行 164

6.2.3 同步发电机的功角特性及有功功率的调节 165

6.2.4 同步发电机的无功功率调节及V形曲线 168

6.3 同步电动机 170

6.3.1 同步电机的可逆原理 170

6.3.2 同步电动机的基本方程式和相量图 171

6.3.3 同步电动机的V形曲线 173

6.3.4 三相同步电动机的启动及调速 174

6.4 同步电动机调相运行及同步调相机 175

6.4.1 同步电动机调相运行 175

6.4.2 同步调相机 175

小结 177

习题 178

第7章 直流电机 179

7.1 直流电机的工作原理与结构 179

7.1.1 直流电机的基本工作原理 179

7.1.2 直流电机的基本结构 181

7.1.3 直流电机的铭牌 183

7.2 直流电机的电枢绕组 184

7.2.1 直流电机电枢绕组的基本知识 184

7.2.2 单叠绕组 186

7.2.3 单波绕组 189

7.3 直流电机的电枢反应 191

7.3.1 主磁场和电枢磁场 191

7.3.2 发电机的电枢反应 193

7.3.3 电动机的电枢反应 195

7.4 直流电机的换向 195

7.4.1 直流电机换向的物理过程 195

7.4.2 改善换向的主要方法 198

7.5 直流电机的电枢电动势与电磁转矩 200

7.5.1 直流电机的电枢电动势 200

7.5.2 直流电机的电磁转矩 201

7.6 直流发电机 203

7.6.1 直流电机的励磁方式 203

7.6.2 直流发电机的基本方程式 204

7.6.3 直流发电机的运行特性 205

7.7 直流电动机 208

7.7.1 直流电动机的基本方程式 208

7.7.2 直流电动机的工作特性 210

小结 211

习题 211

第8章 直流电动机的电力拖动 213

8.1 直流电动机的机械特性 213

8.1.1 机械特性方程 213

8.1.2 固有机械特性和人为机械特性 214

8.2 直流电动机的启动 219

8.2.1 电枢回路串电阻启动 220

8.2.2 降压启动 223

8.3 直流电动机的调速 223

8.3.1 评价调速方法的主要指标 224

8.3.2 调速方法 225

8.3.3 调速方式与负载类型的配合 229

8.4 直流电动机的反转与制动 231

8.4.1 直流电动机的反转 231

8.4.2 直流电动机的制动 232

小结 240

习题 241

第9章 控制电机 244

9.1 伺服电动机 245

9.1.1 直流伺服电动机 245

9.1.2 交流伺服电动机 247

9.2 测速发电机 250

9.2.1 直流测速发电机 250

9.2.2 交流测速发电机 251

9.3 步进电动机 251

9.3.1 基本结构 252

9.3.2 工作原理 252

9.3.3 运行特性 254

9.4 微型同步电动机 254

9.4.1 永磁式同步电动机 254

9.4.2 反应式同步电动机 254

9.4.3 磁滞式同步电动机 255

9.5 自整角机 256

9.5.1 控制式自整角机 256

9.5.2 力矩式自整角机 260

9.5.3 自整角机的使用 261

9.6 旋转变压器 261

9.6.1 基本结构 262

9.6.2 正余弦旋转变压器的工作原理 262

9.6.3 线性旋转变压器 264

小结 265

习题 267

第10章 电力拖动系统中电动机的选择 268

10.1 概述 268

10.1.1 电动机额定功率选择的一般原则 268

10.1.2 电动机额定功率选择的一般步骤 268

10.2 电动机的发热与冷却 269

10.2.1 电动机的发热过程 269

10.2.2 电动机的冷却过程 270

10.3 电动机的绝缘材料及允许温升 271

10.3.1 电动机的绝缘材料 271

10.3.2 电动机的允许温升 272

10.4 电动机的工作制 272

10.4.1 连续工作制 272

10.4.2 短时工作制 272

10.4.3 断续周期工作制 273

10.5 电动机容量的选择 274

10.5.1 连续工作制电动机额定功率的选择 274

10.5.2 短时工作制电动机额定功率的选择 278

10.5.3 断续周期工作制电动机额定功率的选择 279

10.6 电动机种类、额定电压、额定转速和结构型式的选择 280

10.6.1 电动机种类的选择 280

10.6.2 电动机额定电压的选择 281

10.6.3 电动机额定转速的选择 281

10.6.4 电动机结构型式的选择 282

小结 282

习题 283

参考文献 284