电机 基本理论与工程实践PDF电子书下载

第1章 基本电磁概念 1

1.1磁的基本概念 1

1.2线性磁力系统：磁路 3

1.3电压、电流和磁场的相互作用 6

1.4材料的磁特性 8

1.5非线性磁路分析 12

1.6永久磁铁 16

1.7超导磁体 17

1.8基本的直线电机 18

1.9基本的旋转电机 23

1.10多绕组的电磁系统 25

1.11漏磁通 30

1.12电磁系统中额定的概念 31

1.13总结 32

习题 32

第2章 变压器 35

2.1理想变压器 35

2.2变压器的额定值和标么值 37

2.3非理想的三绕组变压器 39

2.4非理想的双绕组变压器 42

2.5变压器的效率和电压变化率 43

2.6工程实用问题 45

2.7自耦变压器 46

2.8三相系统中的变压器工作原理 47

2.8.1 Y -Y连接 49

2.8.2 Y△连接 49

2.8.3△-Y连接 50

2.8.4△-△连接 50

2.8.5开三角连接 50

2.8.6之字形连接 50

2.9用于三相变压器分析的序电路模型 53

2.10变压器中的谐波 57

2.11总结 60

习题 60

第3章 基本机械概念 64

3.1常见观点 64

3.2效率 67

3.3负载转矩—速度特性 68

3.3.1恒转矩负载（n=0；TL=Ao） 68

3.3.2线性（一阶）转矩负载（n=1； TL=A1ωL） 68

3.3.3抛物线（二阶）转矩负载（n=2； TL=A2ω2L） 68

3.3.4 n阶转矩负载（TL=Ao+A1ωL+A2ω+…+AnωnL） 69

3.3.5恒功率负载 70

3.4极惯性矩 71

3.5传动装置 73

3.6运行模式 75

3.7平动系统 75

3.8典型事例分析：电梯 76

3.9原动力 80

3.9.1水轮机 81

3.9.2蒸汽轮机 81

3.9.3燃气轮机 82

3.9.4风力机 82

3.9.5电动机—发电机组 84

3.9.6独立应急电源 85

3.9.7车载电气系统 85

3.10总结 85

习题 86

第4章 多相感应电机稳态运行 89

4.1电机结构 89

4.1.1定子结构 90

4.1.2转子构成 90

4.2定子绕组排布 91

4.3旋转磁场 95

4.4定子和转子的相互作用 98

4.5基于等效电路的性能分析 101

4.6等效电路参数的实验测取 105

4.6.1直流实验 106

4.6.2堵转实验 107

4.6.3空载实验 107

4.7运行状态：电动机、发电机、电磁制动 109

4.8动态性能 111

4.9鼠笼转子电机 116

4.10温升问题 120

4.11总结 123

习题 124

第5章 交流电动机的控制 127

5.1负载转矩—速度特性的控制 127

5.2电机转矩—速度特性的控制 128

5.3调压和变频 130

5.4电力半导体开关器件 131

5.4.1电力半导体二极管 132

5.4.2电力半导体晶闸管 132

5.4.3绝缘栅双极晶体管 133

5.4.4半导体元件的主要指标 134

5.5单向逆变器 135

5.6三相逆变器 138

5.7交流变直流：整流器 142

5.8三相整流器 144

5.9可控整流电路 145

5.9.1晶闸管可控整流电路 145

5.9.2 IGBT可控整流电路 146

5.10交流电动机驱动 148

5.11交流电动机驱动：动态性能分析 150

5.12电动机的反转性能 152

5.13四象限控制器 153

5.14总结 154

习题 154

第6章 多相感应电机的不对称运行 158

6.1非对称运行 158

6.1.1正序响应 159

6.1.2负序响应 160

6.1.3零序响应 160

6.2单相运行 163

6.3三相电机在单相电源下运行 165

6.4在非正弦电压下运行 167

6.5两相感应电机 170

6.6单相感应电机 170

6.7单相感应电机在单绕组下运行 178

6.8等效电路中的参数测定 181

6.8.1直流测试 181

6.8.2转子堵转测试 181

6.8.3空载测试 182

6.9动态性能 183

6.10总结 185

习题 186

第7章 多相同步电机：稳态运行 187

7.1电机结构 187

7.1.1定子结构 187

7.1.2转子结构 187

7.2由感应电机演化的电机模型 189

7.3转子和定子电路的相互作用：磁化特性 190

7.4隐极同步电机：发电机运行 191

7.5隐极同步电机：电动机运行 196

7.6凸极同步电机 199

7.7同步电机参数测试 207

7.7.1直流测试：Ra 207

7.7.2开路实验：磁化特性和励磁电阻 208

7.7.3 短路实验：Xd 209

7.7.4滑差实验：Xq 209

7.7.5空载实验：旋转损耗 209

7.7.6零功率因数滞后实验：X1 210

7.7.7 V型曲线 214

7.8实际工况中的同步发电机运行 215

7.8.1源动力 216

7.8.2励磁系统 216

7.8.3容量曲线 218

7.8.4抽水蓄能 220

7.9永磁同步电机 221

7.10多相同步磁阻电机 223

7.11无刷直流电机 223

7.12总结 225

习题 225

第8章 多相同步电机：通用耦合电路模型 230

8.1同步电机的通用耦合电路模型 230

8.2 0dq转换 234

8.3在0dqFDQ模型中的功率和转矩 239

8.4利用发电机惯例的0dqFDQ模型 240

8.5三相平衡稳速运行的发电机特性 242

8.6同步机的标么值 246

8.7 T型等效电路 249

8.8源自厂家的数据0dqFDQU常数 251

8.9 0dqFDQU模型的特点 258

8.10总结 260

习题 260

第9章 直流电机 264

9.1机械结构 264

9.1.1定子结构 265

9.1.2转子（电枢）结构 265

9.2直流电压的产生 268

9.3直流电机的发电机运行模式 273

9.4直流电机的电动机运行模式 275

9.5直流电机速度控制 277

9.5.1变励磁调速 277

9.5.2调压调速 278

9.5.3四象限运行 279

9.5.4直流电机反转 280

9.6直流电机的参数测定 280

9.6.1 Ra的测定 280

9.6.2瞬时测试：La 280

9.6.3开路实验：磁化特性和励磁阻抗 280

9.6.4空载实验：旋转损耗的测定 281

9.7直流电动机驱动：半波整流 281

9.7.1半波二极管直流电动机驱动 282

9.7.2半波晶闸管直流电动机驱动 283

9.7.3半波IGBT直流电动机驱动 285

9.8直流电动机驱动：全波整流 286

9.8.1全波二极管直流电动机驱动 286

9.8.2全波晶闸管直流电动机驱动 287

9.8.3晶闸管三相六脉冲直流电动机驱动 288

9.9四象限工作 290

9.10直流电动机的动态分析 290

9.11电梯中的应用 293

9.12一个更全面的电动机模型 296

9.13总结 296

习题 297

第10章 直线电机 300

10.1直线感应电机的结构 301

10.1.1初级设计 301

10.1.2次级设计 302

10.1.3电磁悬浮（EML） 303

10.1.4电力悬浮 307

10.2直线感应电机模型：等效电路 307

10.3高速铁路（HSR）应用 308

10.4直线同步电机结构 312

10.4.1直线同步电机的电枢设计 312

10.4.2直线同步电机励磁的设计 312

10.5直线同步电机隐极模型 312

10.6直线电机在电梯中的应用 315

10.7总结 318

习题 318

第11章 特种电机与传感器 320

11.1交直流两用电动机 320

11.2罩极电机 321

11.3磁滞式电动机 321

11.4步进电机 322

11.5编码器 324

11.6旋转变压器 326

11.7微机电系统 329

11.8总结 331

习题 331

后记 333

附录A单位和转换因子 334

附录B电路概念简介 337

B.1直流电路概念 338

B.2交流电路概念 338

B.3对称三相交流电路概念 341

B.4对称分量法 344

附录C谐波概念 347

C.1基本概念 347

C.2系数计算 348

C.3有效值 349

C.4对称性 349

C.5频谱图 350

C.6非正弦激励下的线性电路响应 352

电机、变压器和电力电子学方面的参考资料 354