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第1章 绪论 1

1.1电机及电力拖动系统简介 1

1.2本课程的性质、任务和内容 2

1.3本课程的特点及学习方法 3

第2章 电力拖动系统动力学基础 4

2.1电力拖动系统运动方程 4

2.2多轴电力拖动系统的等效 5

2.2.1工作机构为转动情况时，转矩与飞轮矩的折算 5

2.2.2工作机构为平移运动时，转矩与飞轮矩的折算 7

2.2.3工作机构作升降运动时，转矩与飞轮矩的折算 8

2.3典型负载转矩特性 10

2.3.1恒转矩负载 10

2.3.2恒功率负载 10

2.3.3风机、泵类负载 11

2.4电力拖动系统稳定运行的条件 11

小结 12

思考题 12

习题 13

第3章 直流电机原理 15

3.1直流电机的基本运行原理 15

3.2直流电机的结构和额定值 17

3.2.1直流电机的结构 17

3.2.2直流电机的额定值 19

3.3直流电机的电枢绕组 20

3.3.1单叠绕组 21

3.3.2单波绕组 24

3.4直流电机的空载主磁场 25

3.4.1直流电机的磁路 26

3.4.2空载时气隙磁密分布及磁化曲线 27

3.4.3直流电机的励磁方式 27

3.5电枢电动势与电磁转矩 28

3.5.1电枢电动势 28

3.5.2电磁转矩 29

3.6直流发电机运行原理 30

3.6.1直流发电机稳态运行时的基本方程 30

3.6.2他励直流发电机的运行特性 32

3.7直流电动机运行原理 33

3.7.1他励直流电动机稳态运行时的基本方程 33

3.7.2他励直流电动机的功率关系 34

3.7.3他励直流电动机的运行特性 34

3.8直流电机换向 35

小结 37

思考题 38

习题 39

第4章 他励直流电动机的电力拖动 42

4.1他励直流电动机的机械特性 42

4.1.1机械特性的一般表达式 42

4.1.2固有机械特性 43

4.1.3人为机械特性 43

4.2他励直流电动机的运行 47

4.2.1他励直流电动机的启动 47

4.2.2他励直流电动机的反转 50

4.2.3他励直流电动机的调速 50

4.2.4他励直流电动机的制动 51

4.2.5他励直流电动机的四象限运行 57

小结 58

思考题 59

习题 59

第5章 变压器 62

5.1概述 62

5.1.1变压器的用途 62

5.1.2变压器的分类 62

5.1.3变压器的基本结构 63

5.1.4变压器的额定值 65

5.2变压器的运行分析 66

5.2.1变压器的空载运行 66

5.2.2变压器的负载运行 70

5.3变压器参数测定 76

5.3.1空载试验 76

5.3.2短路试验 77

5.3.3阻抗电压 78

5.4标幺值 79

5.4.1标幺值的概念 79

5.4.2基值的选取 79

5.5变压器的运行特性 79

5.5.1电压调整率和外特性 79

5.5.2效率和效率特性 80

5.6三相变压器 81

5.6.1三相变压器的磁路系统 81

5.6.2三相变压器的绕组接法和连接组别 82

5.6.3三相变压器的并联运行 86

5.7特种变压器 87

5.7.1自耦变压器 87

5.7.2仪用互感器 88

小结 89

思考题 91

习题 91

第6章 异步电机原理 93

6.1三相异步电动机的结构与工作原理 93

6.1.1三相异步电动机的基本结构 93

6.1.2三相异步电动机的工作原理 96

6.1.3三相异步电动机的额定值 98

6.2三相交流电动机的绕组 99

6.2.1交流绕组的基本知识和基本量 99

6.2.2三相单层绕组的排列和连接 101

6.2.3三相双层叠绕组的排列和连接 102

6.3三相交流绕组的电动势 104

6.3.1线圈的感应电动势 104

6.3.2线圈组的感应电动势 108

6.3.3一相绕组的感应电动势 109

6.4三相异步电动机的定子磁动势 110

6.4.1单个整距线圈的磁动势 110

6.4.2整距线圈组的磁动势 113

6.4.3短距线圈组的磁动势 116

6.4.4单相绕组产生的磁动势 117

6.4.5三相绕组产生的合成基波磁动势 119

6.5三相异步电动机的电磁关系 122

6.5.1三相异步电动机空载时的电磁关系 122

6.5.2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系 124

6.5.3三相异步电动机负载时的电磁关系 127

6.6三相异步电动机的功率与转矩 135

6.6.1功率关系 135

6.6.2转矩平衡关系 136

6.6.3电磁转矩的物理表达式 137

6.7三相异步电动机参数的测定 138

6.7.1空载试验与励磁参数的测定 138

6.7.2堵转试验 139

6.8三相异步电动机的工作特性及其求取 140

6.8.1工作特性分析 140

6.8.2工作特性求取 142

6.9单相异步电动机 142

6.9.1单相异步电动机工作原理 143

6.9.2单相异步电动机主要类型 145

小结 147

思考题 149

习题 150

第7章 三相异步电动机的电力拖动 151

7.1异步电动机的机械特性 151

7.1.1机械特性的三种表达式 151

7.1.2固有机械特性 154

7.1.3人为机械特性 155

7.2三相异步电动机的启动 156

7.2.1三相笼型异步电动机的直接启动 157

7.2.2三相笼型异步电动机的降压启动 157

7.2.3高启动性能的特殊笼型异步电动机 160

7.2.4三相绕线式异步电动机的启动 161

7.3三相异步电动机的调速 163

7.3.1转差功率消耗型异步电动机调速方法 163

7.3.2转差功率回馈型异步电动机调速方法——串级调速 165

7.3.3转差功率不变型异步电动机调速方法 167

7.4三相异步电动机的制动 174

7.4.1能耗制动 174

7.4.2反接制动 177

7.4.3回馈制动 179

7.4.4异步电动机运行状态小结 181

小结 182

思考题 184

习题 185

第8章同步电动机 188

8.1同步电动机的类型和结构 188

8.2三相同步电动机的电磁关系 189

8.2.1同步电动机的磁动势及磁通 189

8.2.2凸极同步电动机的双反应原理 190

8.2.3三相同步电动机负载时的电磁关系 191

8.3三相同步电动机的电压平衡方程与向量图 193

8.4三相同步电动机的功率关系与矩角特性 194

8.4.1功率关系 194

8.4.2功角特性 195

8.4.3矩角特性 196

8.4.4同步电动机的稳定运行与过载能力 197

8.5同步电动机功率因数的调节和V形曲线 198

8.5.1功率因数的调节 198

8.5.2同步电动机V形曲线 200

8.6同步电动机的启动 200

8.6.1同步电动机的异步启动 200

8.6.2辅助电动机的启动 201

8.6.3变频启动 201

小结 201

思考题 202

习题 202

第9章 控制电机 204

9.1伺服电动机 204

9.1.1直流伺服电动机 204

9.1.2交流伺服电动机 206

9.2测速发电机 209

9.2.1直流测速发电机 210

9.2.2交流测速发电机 211

9.3自整角机 212

9.3.1力矩式自整角机 212

9.3.2控制式自整角机 216

9.4旋转变压器 218

9.4.1正弦-余弦旋转变压器空载工作原理 218

9.4.2正弦-余弦旋转变压器负载工作原理 219

9.4.3原边补偿正弦-余弦旋转变压器 220

9.5步进电动机 220

9.5.1步进电动机的分类 221

9.5.2反应式步进电动机的结构和原理 221

9.5.3反应式步进电动机的特性 224

9.6永磁无刷直流电动机 226

9.6.1永磁无刷直流电动机的结构 226

9.6.2永磁无刷直流电动机的工作原理 226

9.6.3电压方程、电磁转矩和转速 228

小结 230

思考题 231

习题 231

第10章 电力拖动系统电动机的选择 232

10.1电力拖动系统电动机选择的一般问题 232

10.1.1电动机种类的选择 232

10.1.2电动机额定电压与额定转速的选择 232

10.2电动机发热与冷却 233

10.2.1电动机的发热与温升 233

10.2.2电动机的冷却与散热 234

10.2.3电动机的允许温升与绝缘材料 235

10.3电动机额定功率的选择 236

10.3.1电动机的工作方式 236

10.3.2连续工作制电动机的选择 236

10.3.3短时工作制电动机的选择 240

10.3.4断续周期工作制电动机的选择 241

10.3.5电力拖动调速电动机的选择 242

10.4电动机额定功率选择的其他问题 242

10.4.1统计法 242

10.4.2带冲击负载对电动机额定功率选择的影响 243

10.4.3笼型异步电动机的小时合闸次数的确定 244

小结 245

思考题 246

习题 246

参考文献 247