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绪论 1

一、测试技术在电机科研和生产中的作用 1

二、电机测试的特点 1

三、误差基本概念和测量误差分析 3

第一篇 电机中基本物理量的测量 11

第一章 电机中电量的测量 11

第一节 电量测量仪器仪表的种类 11

第二节 电压和电流的测量 13

一、指示式电压表和电流表 13

二、扩大量限装置 14

三、电压表和电流表的选择和使用 16

四、电子测量仪器 18

五、数字测量仪表 19

第三节 功率的测量 20

一、直流功率的测量 20

二、交流功率的测量 20

三、功率表的选择及使用 22

四、数字功率表 22

第四节 频率和相位的测量 23

一、频率表和相位表 23

二、电子示波器测量频率和相位 23

三、频率和相位的数字测量 23

第五节 电路参数的测量 26

一、电阻的测量 26

二、电感和电容的测量 29

第六节 介电强度试验 31

一、交流耐压试验 31

二、匝间绝缘冲击耐压试验 32

三、泄漏电流试验 33

第二章 电机中非电量的测量 34

第一节 转速的测量 34

一、常用转速表 34

二、光电数字测速 36

三、频闪测量转速 39

四、激光测量转速 40

五、电机瞬时转速的测量 40

六、转差率的测量 42

七、电动机离心开关断开转速的测量 43

第二节 转矩的测量 45

一、转矩测量原理 45

二、转矩测量仪器的分类 47

三、传递类转矩测量装置 48

四、平衡类转矩测量装置 56

五、能量转换类转矩测量法 63

第三节 温度、温升的测量 64

一、温升 64

二、基本测温方法 65

三、红外测温 70

四、光纤测温 72

五、交流定子绕组带电测温 73

六、交流电动机的热试验方法 77

第四节 电机噪声的测量 81

一、电机噪声的物理度量 81

二、噪声测量仪器的基本原理 84

三、电机噪声的测量方法及限值 89

四、电机噪声的分析与判别 92

第五节 电机振动的测定 95

一、测振传感器 96

二、测振仪 97

三、电机振动的测量和限值 98

第三章 电机中磁量的测量 100

第一节 霍尔效应法 101

一、基本原理 101

二、特斯拉计（高斯计） 102

第二节 感应法 104

第三节 冲击法 106

一、冲击检流计法 107

二、磁通计法 108

三、数字式磁通计 110

第四节 磁性材料的测量 110

一、直流磁特性的测量 111

二、交流磁特性的测量 112

第四章 谐波的测量 115

第一节 谐波的分析 115

一、谐波产生的原因 115

二、谐波的危害 116

三、谐波的傅里叶级数 116

四、谐波畸变的度量方法 118

第二节 谐波的测量方法 122

一、谐波的时域测量 122

二、谐波的频域测量 123

第三节 非正弦电量的测量 124

第二篇 电机的参数测定 126

第五章 转动惯量和时间常数测量 126

第一节 转动惯量的测量 126

一、悬挂转子摆动法 126

二、辅助摆锤法（钟摆法） 127

三、空载减速法 128

四、重物自由降落法 128

第二节 时间常数的测量 129

一、电动机发电机对拖法 130

二、光电测速法 131

第六章 直流电机的参数测定 132

第一节 电刷中性线位置的测定 132

一、正反转发电机法 132

二、正反转电动机法 132

三、感应法 132

第二节 无火花换向区域的测定 133

一、换向电流馈电方式 133

二、试验步骤 133

第三节 整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定 134

一、电压、电流纹波因数的计算 134

二、电流波形因数的计算 135

第四节 直流电机绕组电感的测量 136

一、工频交流法测定 136

二、整流电源供电时电枢电感的测量 136

三、主磁路时间常数的测定 138

四、励磁绕组电感的测定 138

第五节 整流电源供电时电动机的轴电压测定 139

第七章 同步电机的参数测定 140

第一节 同步电机的基本方程式 140

一、隐极同步电机的基本方程式 140

二、凸极同步电机的基本方程式 141

第二节 同步电机的不对称运行 143

一、正序阻抗和等效电路 143

二、负序阻抗和等效电路 144

三、零序阻抗和等效电路 145

第三节 同步电机的三相突然短路 145

一、无阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程 145

二、有阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程 147

三、同步电机中各电抗对应的等效电路 148

四、突然短路电流及其衰减时间常数 150

第四节 稳态参数的测定 151

一、同步电抗的测定 151

二、电枢漏抗的测定 154

三、零序电抗x0的测定 156

四、负序电抗x-的测定 157

第五节 瞬态参数的测定 159

一、静测法测定超瞬态电抗xd″、xq″ 159

二、三相突然短路法测定xd′、xd″及Td′、Td″、Ta 161

三、电压恢复法测定xd′、xd″ 162

第六节 同步电机参数测定的总结 163

第八章 异步电动机的参数测定 167

第一节 空载试验 167

第二节 短路（堵转）试验 168

第三篇 电机的性能测试 172

第九章 电机中部分损耗的测定 172

第一节 异步电机杂散损耗测定的反转法 172

一、基频杂耗的测量 173

二、高频杂耗的测量 173

三、总杂耗的求取 175

第二节 异步电机杂散损耗测定的输入输出法 176

一、测功机输入输出法 176

二、回馈法 176

第三节 静止电力变流器供电直流电动机负载杂散损耗的测定 177

一、电动机纹波损耗的测定 177

二、效率的计算 178

第十章 电机的性能试验 179

第一节 电机试验常用交流电源 179

一、三相感应调压器 179

二、自耦调压器 183

三、交流单频率发电机组 184

四、交流变频发电机组（简称变频机组） 186

五、变频器——交流变频电源 187

第二节 电机试验常用直流电源 189

一、直流发电机组电源 189

二、整流电源 190

第三节 电动机的试验负载 194

一、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载 194

二、磁粉制动器负载 196

三、直流发电机负载 196

四、由各种测功机组成的负载 197

五、“分析过的直流电机”负载 200

第四节 发电机的试验负载 201

一、纯电阻负载 201

二、纯电感负载 202

三、回馈电网负载 203

第五节 电机的效率测定 205

一、效率测定的直接法 206

二、效率测定的间接法 209

三、变频器供电异步电动机效率的测定 211

第六节 电机工作特性的测取 214

一、直接负载法求取工作特性 214

二、由参数计算出工作特性 215

第七节 异步电动机的圆图 217

一、异步电动机的简化圆图 217

二、由空载和短路试验数据作简化圆图 218

三、由圆图求取异步电动机的运行性能 219

第八节 用50Hz电源试验60Hz异步电动机 222

一、试验方法 222

二、试验数据处理 222

第十一章 电机转矩特性的测取 225

第一节 异步电动机转矩转速曲线的测定 225

一、动态微分法 225

二、稳态法 229

第二节 同步电机功角的测量 232

一、闪光灯法 233

二、相位表法 233

三、数字式功角测量仪 233

第十二章 电机性能的自动测试 236

第一节 概述 236

第二节 交直流电量变送器 238

一、交流电压、电流平均值变送器原理 238

二、交流电压、电流有效值变送器原理 241

三、交流功率变送器原理 244

第三节 数据采样系统 248

一、采样开关 248

二、采样-保持电路 249

三、采样多路器 250

四、采样控制器 251

第四节 A/D转换器 253

一、逐次逼近型电压A/D转换器 253

二、双积分型电压A/D转换器 254

三、A/D转换器的应用 256

第五节 试验数据的输出设备 256

一、打印机 256

二、函数记录仪（X—Y记录仪） 257

三、绘图机 258

第六节 曲线拟合 259

第七节 试验数据的微机处理 261

一、数据转换 261

二、随机误差消除和坏值剔除 262

三、试验结果输出和数据保存 263

第八节 电动机出厂试验的自动测试系统 264

第九节 电动机特性自动测试系统 266

一、电动机自动测试系统的硬件 266

二、电动机自动测试系统的软件 266

参考文献 271