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绪论 1

第1章 变压器 7

【学习目标】 7

1.1 变压器的基本工作原理、用途及结构 7

1.1.1 变压器的基本工作原理 7

1.1.2 变压器的用途 7

1.1.3 变压器的分类 8

1.1.4 变压器的基本结构 8

1.1.5 变压器的铭牌及额定值 10

1.2 单相变压器的空载运行 12

1.2.1 空载运行时的电磁关系 12

1.2.2 空载电流与漏磁电动势 13

1.2.3 空载变压器的电压平衡方程和等效电路以及相量图 14

1.3 变压器的负载运行 16

1.3.1 变压器负载运行时的电磁关系 16

1.3.2 基本方程 16

1.3.3 变压器的折算 18

1.3.4 变压器的等效电路及相量图 19

1.4 变压器的参数测定 21

1.4.1 空载实验 21

1.4.2 短路实验 22

1.5 变压器的运行特性 24

1.5.1 电压变化率 24

1.5.2 变压器的效率 25

1.6 三相变压器 27

1.6.1 三相变压器的磁路系统 27

1.6.2 三相变压器的电路——连接组别 28

【知识扩展】 31

1.7 变压器的并联运行 31

1.7.1 并联运行的条件 31

1.7.2 并联运行条件不满足时的运行分析 32

1.8 其他变压器简介 33

1.8.1 自耦变压器 33

1.8.2 仪用互感器 35

1.8.3 电焊机变压器 37

【本章小结】 38

【思考题与习题】 38

【自我评估】 40

第2章 三相异步电动机 44

【学习目标】 44

2.1 概述 44

2.1.1 异步电动机的分类 44

2.1.2 异步电动机的主要用途 44

2.2 三相异步电动机的旋转原理 45

2.2.1 旋转磁场的产生 45

2.2.2 三相异步电动机的旋转原理 45

2.3 三相异步电动机的结构、铭牌及主要系列 47

2.3.1 三相异步电动机的结构 47

2.3.2 三相异步电动机的铭牌数据 49

2.3.3 三相异步电动机的主要系列简介 50

2.4 三相异步电动机的定子绕组 51

2.4.1 交流绕组的基本知识 51

2.4.2 单层绕组 52

2.4.3 双层绕组 54

2.5 三相异步电动机的运行分析 54

2.5.1 空载运行分析 55

2.5.2 负载运行分析 56

2.6 三相异步电动机的功率和电磁转矩 58

2.6.1 功率关系 58

2.6.2 转矩关系 58

2.7 三相异步电动机的工作特性 59

【知识扩展】 61

2.8 三相异步电动机的参数测定 61

【本章小结】 62

【思考题与习题】 63

【自我评估】 64

第3章 三相异步电动机的电力拖动 67

【学习目标】 67

3.1 三相异步电动机的机械特性 67

3.1.1 机械特性的物理表达式 67

3.1.2 机械特性的参数表达式 67

3.1.3 机械特性的实用表达式 69

3.1.4 三相异步电动机的固有机械特性 70

3.1.5 三相异步电动机的人为机械特性 71

3.2 笼型异步电动机的启动 73

3.2.1 三相异步电动机对启动性能的要求 73

3.2.2 三相笼型异步电动机的启动 73

3.3 三相绕线型异步电动机的启动 78

3.3.1 转子串电阻启动 78

3.3.2 转子串频敏变阻器启动 79

【知识扩展】 80

3.3.3 高启动转矩三相笼型异步电动机 80

3.4 三相异步电动机的制动 82

3.4.1 能耗制动 82

3.4.2 反接制动 83

3.4.3 回馈制动 85

3.5 三相异步电动机的调速 86

3.5.1 变极调速 87

3.5.2 变频调速 89

3.5.3 变转差率调速 91

【本章小结】 94

【思考题与习题】 95

【自我评估】 96

第4章 其他交流电动机 100

【学习目标】 100

4.1 单相异步电动机 100

4.1.1 基本结构与铭牌数据 100

4.1.2 单相异步电动机的工作原理 101

4.1.3 主要类型 102

4.1.4 单相异步电动机反转控制 104

4.2 同步电动机 104

4.2.1 同步电机的分类 104

4.2.2 同步电动机的基本结构 105

4.2.3 同步电动机的基本工作原理及其额定值 106

4.2.4 V形曲线和功率因数调节 107

4.2.5 同步电动机的启动 108

【知识扩展】 110

4.3 电磁调速异步电动机 110

4.3.1 电磁滑差离合器的结构 110

4.3.2 电磁滑差离合器的工作原理 110

4.3.3 电磁调速异步电动机的应用及特点 111

【本章小结】 112

【思考题与习题】 113

【自我评估】 113

第5章 直流电机 116

【学习目标】 116

5.1 直流电机的基本工作原理 116

5.1.1 直流发电机的基本工作原理 116

5.1.2 直流电动机的基本工作原理 117

5.2 直流电机的基本结构、铭牌及主要系列 117

5.2.1 基本结构 117

5.2.2 铭牌数据及主要系列 119

5.3 直流电机的电磁转矩与电枢电动势 120

5.3.1 直流电机的励磁方式 120

5.3.2 直流电机的磁场和电枢反应 121

5.3.3 电枢绕组感应电动势与电磁转矩 122

5.3.4 他励直流电动机反转 123

5.4 直流电机的运行原理 124

5.4.1 直流电动机的基本方程 124

5.4.2 直流发电机的基本方程 125

5.5 直流电机的换向 127

5.5.1 换向过程 127

5.5.2 换向元件中的电动势 128

5.5.3 改善换向的方法 128

【本章小结】 129

【思考题与习题】 129

【自我评估】 130

第6章 直流电动机的电力拖动 132

【学习目标】 132

6.1 电力拖动系统的运动方程及负载转矩特性 132

6.1.1 电力拖动系统的运动方程式 132

6.1.2 负载转矩特性 134

6.2 他励直流电动机的机械特性 135

6.2.1 他励直流电动机的固有机械特性 135

6.2.2 他励直流电动机的人为机械特性 136

6.2.3 他励直流电动机机械特性的求取 137

6.3 他励直流电动机的启动 139

6.3.1 启动概述 139

6.3.2 降低电源电压启动 139

6.3.3 电枢串电阻启动 140

6.4 他励直流电动机调速 141

6.4.1 调速的性能指标 142

6.4.2 调速方法 143

【知识扩展】 145

6.4.3 容许输出和充分利用 145

6.5 他励直流电动机的制动 147

6.5.1 能耗制动 147

6.5.2 反接制动 148

6.5.3 回馈制动 150

【本章小结】 151

【思考题与习题】 152

【自我评估】 153

第7章 控制电机 156

【学习目标】 156

7.1 伺服电动机 156

7.1.1 交流伺服电动机 156

7.1.2 直流伺服电动机 158

7.2 步进电动机 159

7.2.1 反应式步进电动机的工作原理 159

7.2.2 步进电机的应用举例 161

7.3 测速发电机 161

7.3.1 交流测速发电机 162

7.3.2 直流测速发电机 163

7.3.3 测速发电机的应用举例 163

【本章小结】 164

【思考题与习题】 165

【自我评估】 165

第8章 电动机应用知识 167

【学习目标】 167

8.1 电力拖动系统中电动机的选择 167

8.1.1 电动机发热与冷却 167

8.1.2 电动机的工作方式（工作制） 169

8.1.3 电动机种类、型式、额定电压与额定转速的选择 170

8.1.4 电动机额定功率的选择 171

8.2 直流电动机常见故障及处理 174

8.3 三相异步电动机常见故障及处理 175

8.4 变压器运行常见故障及处理 176

【本章小结】 177

【思考题与习题】 177

【自我评估】 178

第9章 电机与拖动基础实验 179

【学习目标】 179

9.1 单相变压器空载及短路试验 179

9.1.1 实验目的 179

9.1.2 实验设备与仪器 179

9.1.3 实验方法 179

9.1.4 注意事项 180

9.1.5 实验报告 180

9.1.6 思考题 181

9.2 三相变压器极性和连接组别测定 181

9.2.1 实验目的 181

9.2.2 实验设备与仪器 181

9.2.3 实验方法 181

9.2.4 注意事项 183

9.2.5 实验报告 183

9.2.6 思考题 183

9.3 直流电动机认识实验 183

9.3.1 实验目的 183

9.3.2 实验设备与仪器 183

9.3.3 实验方法 183

9.3.4 注意事项 184

9.3.5 实验报告 184

9.4 直流电动机的机械特性 184

9.4.1 实验目的 184

9.4.2 实验设备与仪器 184

9.4.3 实验方法 184

9.4.4 注意事项 186

9.4.5 实验报告 186

9.4.6 思考题 186

9.5 直流电动机的调速 186

9.5.1 实验目的 186

9.5.2 实验设备与仪器 186

9.5.3 实验方法 186

9.5.4 注意事项 187

9.5.5 实验报告 187

9.6 三相绕线型异步电动机的启动与调速 187

9.6.1 实验目的 187

9.6.2 实验设备与仪器 187

9.6.3 实验方法 187

9.6.4 实验报告 188

9.7 三相笼型异步电动机的启动 188

9.7.1 实验目的 188

9.7.2 实验设备与仪器 188

9.7.3 实验方法 188

9.7.4 注意事项 189

9.7.5 实验报告 189

9.8 三相异步电动机的参数测定 189

9.8.1 实验目的 189

9.8.2 实验设备与仪器 189

9.8.3 实验方法 189

9.8.4 注意事项 191

9.8.5 实验报告 191

9.8.6 思考题 191

参考文献 192