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第1章 绪论 1

1.1 电机拖动技术的应用 1

1.2 电机理论中常用的基本电磁定律 2

1.2.1 电机中的铁磁材料及其特性 2

1.2.2 常用的物理概念和基本电磁定律 3

第2章 电力拖动系统动力学 8

2.1 电力拖动系统的转动方程式 8

2.2 多轴电力拖动系统的简化 10

2.2.1 旋转运动负载转矩和飞轮矩的折算 10

2.2.2 平移运动负载转矩和飞轮矩的折算 12

2.3 生产机械的负载转矩特性 17

2.4 电力拖动系统稳定运行的条件 19

习题与思考题 21

第3章 直流电机 22

3.1 直流电机的用途 22

3.2 直流电机的结构和基本工作原理 24

3.2.1 直流电机的工作原理 24

3.2.2 直流电机的结构 25

3.3 直流电机的电枢绕组 28

3.3.1 电枢绕组概述 28

3.3.2 单叠绕组 29

3.3.3 单波绕组 32

3.4 直流电机的磁场 34

3.4.1 直流电机的励磁方式 34

3.4.2 直流电机的空载磁场 35

3.4.3 直流电机的负载磁场 37

3.5 直流电机的电枢电动势、电磁转矩和电磁功率 40

3.5.1 直流电机的电枢电动势 40

3.5.2 直流电机的电磁转矩 41

3.5.3 直流电机的电磁功率 42

3.6 直流发电机的运行原理 43

3.6.1 直流发电机的能量转换过程 43

3.6.2 他励发电机的运行特性 44

3.6.3 并励直流发电机 45

3.7 直流电动机的运行原理 46

3.7.1 直流电动机的基本方程 46

3.7.2 直流电动机的工作特性 49

3.8 直流电动机的机械特性 51

3.8.1 他励电动机的机械特性 51

3.8.2 串励电动机的机械特性 56

3.8.3 复励电动机的机械特性 57

3.8.4 根据电机的铭牌数据估算机械特性 57

3.9 直流电机的换向 58

习题与思考题 60

第4章 直流电动机的电力拖动 63

4.1 他励直流电动机的起动 63

4.1.1 电枢回路串电阻起动 64

4.1.2 降压起动 65

4.1.3 直接起动 65

4.2 他励直流电动机的调速 66

4.2.1 电枢串电阻调速 67

4.2.2 改变电枢电压调速 67

4.2.3 改变励磁回路电阻调速 68

4.2.4 调速的性能指标 69

4.3 他励直流电动机的制动 71

4.3.1 他励直流电动机的能耗制动 72

4.3.2 他励直流电动机的反接制动 74

4.3.3 他励直流电动机的回馈制动 76

4.4 直流电力拖动系统的过渡过程 79

4.4.1 电力拖动系统的运动方式 79

4.4.2 他励直流电动机过渡过程分析 81

4.4.3 机械过渡过程实例 84

习题与思考题 86

第5章 变压器 88

5.1 变压器概述及分类 88

5.1.1 概述 88

5.1.2 变压器的分类 88

5.2 变压器的基本结构和工作原理 89

5.2.1 变压器的基本结构 89

5.2.2 变压器的铭牌数据 91

5.2.3 变压器的基本工作原理 92

5.3 变压器的空载运行 94

5.3.1 变压器空载运行时的磁场 94

5.3.2 变压器空载时各电磁量的正方向规定 94

5.3.3 变压器空载时的基本电磁关系 95

5.3.4 变压器的空载电流 97

5.3.5 变压器空载时的相量图 98

5.3.6 变压器空载运行时的等效电路 98

5.4 变压器的负载运行 100

5.4.1 变压器负载时各电磁量的正方向规定 100

5.4.2 变压器负载时的基本电磁关系 100

5.4.3 变压器的折算 102

5.4.4 变压器负载运行时的等效电路 105

5.4.5 变压器负载运行时的相量图 108

5.5 标幺值 109

5.6 变压器的参数测定 111

5.7 变压器的运行特性 115

5.7.1 变压器的电压变化率和外特性 116

5.7.2 变压器的效率和效率特性 116

5.8 变压器的联结组标号 118

5.8.1 单相变压器绕组的标志方式 118

5.8.2 三相变压器绕组的联结 119

5.8.3 三相变压器的联结组标号 120

5.9 变压器的并联运行 124

5.9.1 变压器并联运行的条件 124

5.9.2 变比不等时的并联运行 125

5.9.3 不同联结组标号的变压器不能并联运行 126

5.9.4 负载阻抗不等时的并联运行 126

5.10 其他用途的变压器 127

5.10.1 自耦变压器 127

5.10.2 交流互感器 128

习题与思考题 130

第6章 交流电机电枢绕组的电动势与磁动势 132

6.1 交流电机的电枢绕组 132

6.1.1 交流绕组的基本知识 132

6.1.2 三相单层绕组 134

6.1.3 三相双层绕组 135

6.2 交流电机电枢绕组的磁动势 136

6.2.1 单相绕组的磁动势 136

6.2.2 三相绕组的磁动势 140

6.3 交流电机电枢绕组的电动势 143

6.3.1 导体的感应电动势 143

6.3.2 线圈的感应电动势 145

6.3.3 线圈组的感应电动势 146

6.3.4 相绕组的感应电动势 147

习题与思考题 147

第7章 异步电动机 149

7.1 异步电动机概述 149

7.2 异步电动机的结构和工作原理 150

7.2.1 异步电动机的结构 150

7.2.2 异步电动机的工作原理 153

7.3 三相异步电动机的电磁关系 155

7.3.1 三相异步电动机转子绕组开路时的电磁关系 155

7.3.2 三相异步电动机转子堵转时的电磁关系 158

7.3.3 三相异步电动机转子旋转时的电磁关系 162

7.4 三相异步电动机的功率与转矩关系 166

7.4.1 功率平衡方程 166

7.4.2 电磁转矩 168

7.5 三相异步电动机的机械特性 171

7.6 三相异步电动机的工作特性 175

7.7 三相异步电动机的参数测定 176

习题与思考题 179

第8章 三相异步电动机的电力拖动 181

8.1 笼型异步电动机的起动 181

8.1.1 直接起动 181

8.1.2 降压起动 182

8.1.3 软起动 186

8.1.4 高起动转矩的三相笼型异步电动机 187

8.2 绕线转子异步电动机的起动 190

8.2.1 转子串频敏变阻器起动 190

8.2.2 转子串电阻分级起动 191

8.3 三相异步电动机的制动 194

8.3.1 能耗制动 195

8.3.2 反接制动 196

8.3.3 回馈制动 197

8.4 三相异步电动机的调速 198

8.4.1 三相异步电动机的降电压调速 199

8.4.2 绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速 199

8.4.3 笼型三相异步电动机的变极调速 200

8.4.4 三相异步电动机的变频调速 201

8.4.5 绕线转子异步电动机的串级调速 203

习题与思考题 204

第9章 同步电动机 206

9.1 同步电动机概述 206

9.2 同步电动机的基本结构和工作原理 206

9.2.1 基本结构 206

9.2.2 基本工作原理 207

9.3 同步电动机的功率关系和矩角特性 208

9.3.1 功率关系 208

9.3.2 电磁功率 209

9.3.3 矩角特性 209

9.4 同步电动机功率因数的调节 210

9.4.1 同步电动机功率因数的变化规律 210

9.4.2 U型曲线 211

9.5 同步电动机的起动 211

习题与思考题 212

第10章 电动机的选择 213

10.1 概述 213

10.2 电动机的一般选择 213

10.3 电动机的发热与冷却 215

10.3.1 电动机的发热与冷却 215

10.3.2 电动机的发热过程 215

10.4 电动机容量的选择 216

10.4.1 电动机的工作方式 216

10.4.2 连续工作方式电动机容量的选择 217

10.4.3 短时工作方式电动机容量的选择 217

10.4.4 周期性断续工作方式电动机容量的选择 217

习题与思考题 218

第11章 控制电机 219

11.1 伺服电动机 219

11.1.1 直流伺服电动机 220

11.1.2 交流伺服电动机 221

11.2 步进电动机 224

11.2.1 步进电动机的分类 224

11.2.2 反应式步进电动机的工作原理 224

11.3 测速发电机 226

11.3.1 直流测速发电机 226

11.3.2 交流测速发电机 228

11.4 自整角机 229

11.4.1 力矩式自整角机工作原理 230

11.4.2 控制式自整角机工作原理 231

11.5 旋转变压器 231

11.5.1 正余弦旋转变压器 232

11.5.2 线性旋转变压器 232

11.6 本章小结 233

习题与思考题 234