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第1章 绪论 1

1-1电机与拖动技术概貌 1

一、电机及电力拖动技术的发展概况 1

二、电机及电力拖动在自动化学科中的地位 2

1-2相关的物理与数学概念 3

一、磁场 4

二、安培环路定律（全电流定律） 8

三、磁路与电路 8

四、两个重要的物理定律 10

五、电磁感应定律的四种表达形式 13

六、傅里叶级数 14

习题与思考题 15

第2章 直流电动机原理 16

2-1直流电机的基本工作原理、结构和额定数据 16

一、直流电机的基本原理 16

二、直流电机的基本结构 19

三、直流电机的铭牌数据 21

2-2直流电动机的结构特征与工作特性 22

一、主磁极与主极磁场 22

二、电枢绕组 24

三、电枢反应 30

四、换向 32

五、励磁方式 36

2-3电磁转矩与电枢电动势 37

一、电磁转矩 38

二、电枢电动势 39

2-4电势平衡方程与功率平衡方程 41

一、电势平衡方程 41

二、功率平衡方程 42

2-5转速特性和机械特性 44

一、他励直流电动机的转速特性和机械特性 45

二、串励直流电动机的机械特性 46

三、复励直流电动机的机械特性 48

小结 48

习题与思考题 49

第3章 直流电力拖动原理 51

3-1直流拖动系统的运动方程 51

一、单轴系统的运动方程 51

二、工作机械的负载转矩特性 53

三、拖动系统的稳定运行条件 54

四、电枢反应对机械特性的影响 56

3-2直流电动机的启动与调速 57

一、直流电动机的启动 57

二、直流电动机的转速调节 59

三、调速指标 61

四、调速时的功率与转矩 63

五、直流电力拖动系统的动态过程 64

六、他励式直流电动机转速调节的机电过程 67

七、直流电动机运行时的励磁保护 73

3-3直流电动机的制动运行状态 74

一、制动的分类 75

二、他励直流电动机的回馈制动 77

三、他励直流电动机的反接制动 80

四、他励直流电动机的能耗制动运行状态 83

五、串励和复励直流电动机的制动运行 85

3-4永磁式直流电动机 85

小结 89

习题与思考题 91

第4章 变压器原理 94

4-1变压器基本工作原理、结构与额定数据 94

一、基本结构 94

二、理想变压器的运行原理 95

三、额定数据 97

4-2变压器运行分析 98

一、空载运行分析与一次侧绕组等值电路 98

二、变压器的负载运行与T形等值电路 103

三、变压器运行特性 111

四、变压器空载合闸时的过电流现象 112

4-3三相变压器 114

一、三相变压器的磁路 114

二、三相变压器绕组的连接方式和磁路系统对电势波形的影响 115

三、磁路形式和绕组连接方式对电动势波形的影响 123

四、标幺制 124

4-4电力拖动自动控制系统中的特殊变压器 126

一、整流变压器 126

二、脉冲变压器 128

三、电流互感器 131

小结 132

习题与思考题 134

第5章 异步电动机原理 136

5-1三相异步电动机的基本工作原理与基本结构 136

一、异步电动机的基本工作原理 136

二、旋转磁场的形成 138

三、三相异步电动机的基本结构 142

四、三相异步电动机的铭牌数据 144

5-2三相异步电动机的定子绕组与磁势 145

一、一相定子绕组及其磁势 145

二、交流电动机绕组磁势的性质 156

5-3三相异步电动机的运行分析 162

一、转子静止、转子绕组开路时异步电动机内的电磁关系 162

二、转子堵转、转子绕组短路时的磁势平衡方程式 165

三、转子旋转时异步电动机内的电磁过程 170

四、笼型异步电动机转子的相数和极对数 175

5-4利用等值电路分析三相异步电动机的功率与转矩 176

一、功率平衡方程 176

二、转矩平衡方程 178

5-5异步电动机的机械特性 182

一、用物理表达式描述的机械特性 182

二、机械特性的参数表达式 185

三、机械特性的实用表达式 188

5-6三相异步电动机的参数测定与缺相运行 189

一、短路试验对定转子阻抗参数的测定 189

二、空载试验对励磁支路参数的测定 191

三、三相异步电动机的缺相运行 192

四、三相异步电动机的动态模型 192

小结 196

习题与思考题 197

第6章 三相异步电动机的电力拖动 199

6-1三相异步电动机的启动 199

一、直接启动与存在的问题 199

二、绕线转子三相异步电动机的启动 201

三、三相笼型转子异步电动机的启动 203

6-2三相异步电动机的调速 208

一、改变转差率调速 208

二、改变磁极对数调速 213

三、改变定子绕组供电电源频率调速——变频调速 216

6-3三相异步电动机的制动 222

一、三相异步电动机的回馈制动 222

二、三相异步电动机的反接制动 225

三、三相异步电动机的能耗制动 228

小结 231

习题与思考题 232

第7章 交流同步发电机 234

7-1同步发电机的结构与基本工作原理 234

一、同步发电机的结构 234

二、同步发电机的感生电压 236

7-2同步发电机的等值电路 239

一、同步发电机负载运行时的电枢反应影响 239

二、隐极发电机的等值电路 240

三、同步发电机等值电路的相量图 241

7-3凸极结构对电枢反应磁场的影响 243

一、凸极电机电枢磁势的d、q分解——双反应理论 243

二、电枢反应磁势的折算 244

三、直轴、交轴电枢反应电抗 245

四、凸极同步发电机的相量图 246

7-4同步发电机的功率和转矩 248

一、同步发电机的功率 248

二、隐极式同步电机的功角特性 249

三、凸极同步发电机的功角、矩角特性 250

四、功角的双重物理意义 250

7-5同步电机参数测定与额定数据 251

一、同步电机参数的实验测定 251

二、同步电机的额定数据 254

7-6同步发电机的负载运行特性 255

一、同步发电机接无穷大电网负载时的运行特性 255

二、发电机性质的物理解释 257

小结 258

习题与思考题 259

第8章 同步电动机运行基本原理 260

8-1同步电动机运行原理 260

一、同步电机的可逆原理 260

二、隐极同步电动机等值电路 261

三、同步电动机的机械特性、功率与转矩 262

四、附加转矩与磁阻电机 267

8-2同步电动机的运行特性 267

一、负载变化对同步电动机运行的影响 267

二、励磁变化对同步电动机运行的影响 269

三、同步电动机的工作特性和V形曲线 271

四、同步电机的启动与特性比较 273

8-3永磁同步电动机 276

一、永磁同步电动机的结构 276

二、同步电动机的稳态性能 278

三、永磁同步电动机的效率与功率因数特性 280

四、永磁同步电动机的速度调节 281

小结 282

习题与思考题 282

第9章 其他常用电机 285

9-1单相异步电动机 285

一、由单相电源供电的异步电动机运行原理 285

二、单相异步电动机的等值电路 287

三、单相异步电动机的分类与启动方法 291

四、三相异步电动机的单相运行 294

9-2步进电动机 296

一、步进电动机的基本工作原理与控制方法 296

二、步进电动机的工作特性与运行参数 299

三、步进电动机的主要类型 302

9-3无刷直流电动机 305

一、无刷直流电动机的结构与工作原理 306

二、无刷直流电动机的结构类型 309

三、无刷直流电动机的数学模型 310

四、无刷直流电动机的调速 314

五、无刷直流电动机的制动 314

六、无位置传感器控制 316

七、转矩脉动问题 318

9-4直线电动机与磁悬浮 319

一、直线感应电动机的基本结构和工作原理 320

二、交流同步直线电动机与磁悬浮 323

9-5双馈电机与风力发电 326

一、变速双馈风力发电机的基本工作原理 328

二、双馈风力发电系统的组成 329

三、双馈异步风力发电机的工作原理 331

9-6其他常用电机 335

一、直流测速发电机 335

二、通用电动机 336

三、自整角机 337

四、旋转变压器 339

小结 341

习题与思考题 342

第10章 继电-接触器控制系统 344

10-1电动机的电器控制方法 344

一、常用低压电器 344

二、笼型异步电动机的运行控制 353

三、笼型异步电动机的降压启动控制 360

四、绕线转子异步电动机转子串电阻启动控制 364

五、异步电动机的快速制动控制 366

10-2电动机控制原理电路图的绘制 369

一、完整电气原理图的绘制原则 369

二、单页电路原理图的示例 371

三、多页电路图的示例 372

小结 373

习题与思考题 373

参考文献 375