《电机拖动与控制》PDF下载

前言 1

第1章 直流电机基本理论及结构 1

1．1直流电机的基本工作原理 1

1．1．1直流电动机的基本工作原理 1

出版说明 1

1．1．2直流发电机的基本工作原理 2

1．2直流电机的结构及铭牌 3

1．2．1结构 3

1．2．2电机的铭牌 5

1．3．1电枢绕组的常用术语 7

1．3直流电机的电枢绕组 7

1．3．2单叠绕组 9

1．3．3单波绕组 11

1．4直流电机的磁场 13

1．4．1空载时的主磁场 13

1．4．2负载时的电枢磁场 14

1．4．3电枢反应 14

1．5电枢绕组的感应电动势与电磁转矩 15

1．5．1电枢电动势 15

1．5．2电磁转矩 16

1．6．1换向过程的基本概念 17

1．6直流电机中的换向 17

1．6．2换向元件中的电动势 18

1．6．3改善换向的方法 19

1．7直流电动机的分类 20

1．7．1他励式直流电动机 20

1．7．4积复励式直流电动机 21

1．8小结 21

1．7．5差复励式直流电动机 21

1．7．3串励式直流电动机 21

1．7．2并励式直流电动机 21

1．9习题 22

第2章 直流发电机 24

2．1他励直流发电机稳态运行的方程式 24

2．1．1平衡方程式 24

2．1．2他励直流发电机的功率关系 25

2．2他励直流发电机的运行特性 26

2．2．1空载特性 26

2．2．2外特性 27

2．3．1并励直流发电机的自励条件 28

2．3并励直流发电机 28

2．3．2空载特性 29

2．3．3外特性 29

2．4小结 29

2．5习题 29

第3章 直流电动机 31

3．1电力拖动系统的运动方程式 31

3．1．1电力拖动系统简介 31

3．1．2直流电动机的基本方程 32

3．2．1恒转矩负载的机械特性 34

3．2负载的机械特性 34

3．2．2泵类负载的机械特性 35

3．2．3恒功率负载的机械特性 35

3．3他励直流电动机的机械特性 35

3．3．1机械特性方程 35

3．3．2固有机械特性 36

3．3．3人为机械特性 37

3．4他励电动机的起动和反转 38

3．4．1起动转矩和起动电流 38

3．4．2电枢回路串电阻起动 39

3．4．3减压起动 41

3．4．4直流电动机的反转 42

3．5他励直流电动机的制动 42

3．5．1能耗制动 42

3．5．2倒拉反接制动 44

3．5．3电源反接制动 44

3．5．4回馈制动（再生制动） 45

3．6他励电动机的调速 46

3．6．1电枢回路串电阻调速 47

3．6．2降低电源电压调速 47

3．6．3弱磁调速 48

3．7直流电机的故障分析及维护 49

3．7．1直流电机运行时的换向故障 50

3．7．2直流电机运行时的性能异常及维护 53

3．8小结 54

3．9习题 54

第4章 变压器 56

4．1变压器的结构及其分类 56

4．1．1铁心 57

4．1．2绕组 58

4．1．3变压器的分类 58

4．2．2单相变压器的空载运行 59

4．2．1变压器的基本工作原理 59

4．2单相变压器 59

4．2．3单相变压器的负载运行 63

4．3三相变压器 66

4．3．1三相变压器的磁路系统 66

4．3．2三相心式变压器的磁路 67

4．3．3变压器绕组的极性 68

4．3．4三相变压器的联结组 70

4．3．5变压器的并联运行 72

4．4．1变压器的空载试验 74

4．4变压器参数的测定 74

4．4．2变压器的短路试验 75

4．5变压器的运行特性 76

4．5．1电压变化率和外特性 76

4．5．2效率 77

4．6特殊变压器 78

4．6．1互感器 78

4．6．2自耦变压器 80

4．7变压器的铭牌 81

4．8．2变压器常见故障分析 82

4．8．1变压器的维护 82

4．8变压器的维护及故障分析 82

4．9小结 85

4．10习题 85

第5章 三相异步电动机基本理论及结构 87

5．1三相异步电动机基本理论 87

5．1．1三相交流电机的旋转磁场 87

5．1．2三相异步电动机的工作原理 90

5．1．3转差率 90

5．2三相异步电动机的结构与铭牌 90

5．2．1三相异步电动机的结构 91

5．2．2三相异步电动机的铭牌数据 92

5．3交流电动机定子绕组的基本知识及分类 93

5．3．1交流绕组的基本知识 93

5．3．2定子绕组的分类 94

5．4绕组的感应电动势 95

5．4．1线圈的感应电动势 95

5．4．2线圈组电动势 96

5．4．3相电动势 97

5．5三相异步电动机的空载运行 98

5．5．1电磁关系 98

5．5．3空载时的等效电路 99

5．5．2空载时的定子电压平衡关系 99

5．6三相异步电动机的负载运行 100

5．6．1三相异步电动机负载运行时的电磁关系 100

5．6．2异步电动机的等效电路 101

5．6．3基本方程式 104

5．7三相异步电动机的功率和转矩关系 105

5．7．1功率关系 105

5．7．2转矩关系 106

5．8三相异步电动机的工作特性 106

5．10习题 108

5．9小结 108

第6章 三相异步电动机的电力拖动 110

6．1三相异步电动机的电磁转矩 110

6．1．1电磁转矩的物理表达式 110

6．1．2电磁转矩的参数表达式 110

6．1．3电磁转矩的实用表达式 111

6．2三相异步电动机的机械特性 112

6．2．1固有机械特性 112

6．2．2人为机械特性 114

6．3．1直接起动 115

6．3三相异步电动机的起动 115

6．3．2笼型异步电动机的减压起动 116

6．3．3绕线转子异步电动机的起动 120

6．4三相异步电动机的调速 122

6．4．1变极调速 122

6．4．2变频调速 124

6．4．3改变定子电压调速 124

6．4．4转子串电阻调速 125

6．4．5串级调速 126

6．5．2三相异步电动机的制动 127

6．5．1三相异步电动机的反转 127

6．5三相异步电动机的反转与制动 127

6．5．3三相异步电动机运行状态小结 132

6．6三相异步电动机故障分析及维护 133

6．6．1起动前的准备 133

6．6．2起动时的注意事项 133

6．6．3运行中的监视 134

6．6．4电动机的定期维修 134

6．6．5常见故障及排除方法 135

6．7小结 136

6．8习题 137

7．1．1单相单绕组异步电动机的工作原理 139

第7章 其他用途的电动机 139

7．1单相异步电动机 139

7．1．2单相异步电动机的类型及起动方法 140

7．1．3单相异步电动机的调速 143

7．1．4三相异步电动机的单相运行 144

7．2三相同步电动机 145

7．2．1同步电动机的特点 145

7．2．2同步电动机的结构 145

7．2．4同步电动机的电磁关系 146

7．2．5功角、矩角特性 146

7．2．3三相同步电动机的工作原理 146

7．2．6 V形曲线 147

7．2．7三相同步电动机的起动 147

7．3小结 148

7．4习题 149

第8章 微特电机 150

8．1伺服电动机 150

8．1．1直流伺服电动机 150

8．1．2交流伺服电动机 152

8．2．1直流测速发电机 154

8．2测速发电机 154

8．2．2交流测速发电机 155

8．3步进电动机 156

8．3．1步进电动机的结构和分类 156

8．3．2反应式步进电动机的工作原理 156

8．4自整角机 157

8．4．1自整角机的分类 158

8．4．2工作原理 158

8．5小结 159

8．6习题 160

第9章 交流电机绕组的嵌线与连接 161

9．1绕组嵌线与连接的原则 161

9．1．1基本原则 161

9．1．2制绕组展开图的基本操作步骤 162

9．2单相交流异步电动机绕组 162

9．2．1同心式绕组 164

9．2．2链式绕组 164

9．2．3交叉式绕组 165

9．3三相交流异步电动机绕组 167

9．3．2双层绕组 168

9．3．1单层绕组 168

9．4绕组嵌线的一般方法 171

9．4．1基本方法 171

9．4．2双层绕组嵌线方法 171

9．4．3单层绕组嵌线方法 172

9．5小结 172

9．6习题 172

10．1电动机的发热与冷却 173

10．1．1电动机的发热过程 173

第10章 电动机额定功率的选择 173

10．1．2电动机的冷却过程 174

10．2电动机的允许温升和工作方式及额定功率 174

10．2．1电动机的允许温升 174

10．2．2电动机的工作方式及额定功率 175

10．3额定功率的选择 176

10．3．1常值负载时电动机额定功率的选择 177

10．3．2变化负载时电动机额定功率的选择 178

10．4小结 181

10．5习题 182

11．1．1低压电器的基本知识 183

11．1常用低压电器 183

第11章 常用低压电器及基本控制电路 183

11．1．2开关电器 185

11．1．3熔断器 187

11．1．4主令电器 187

11．1．5接触器 191

11．1．6继电器 192

11．2电气控制系统图 196

11．2．1电气控制系统图中的图形符号和文字符号 196

11．2．2电气控制系统图分类 196

11．2．3电气原理图的阅读分析方法 197

11．3三相笼型异步电动机全压起动控制电路 198

11．3．1单向运行控制电路 198

11．3．2可逆运行控制电路 200

11．3．3自动往复运行控制电路 201

11．3．4多地点控制 202

11．4三相笼型异步电动机减压起动控制电路 203

11．4．1定子绕组串接电抗器（或电阻）减压起动控制电路 203

11．4．2星形-三角形（Y-△）减压起动控制电路 204

11．4．3自耦变压器减压起动控制电路 206

11．4．4延边三角形减压起动控制电路 207

11．5．1转子绕组串接电阻起动控制电路 208

11．5三相绕线转子异步电动机起动控制电路 208

11．5．2转子绕组串接频敏变阻器起动控制电路 211

11．6三相异步电动机电气制动控制电路 212

11．6．1反接制动控制电路 213

11．6．2能耗制动控制电路 216

11．7三相异步电动机的调速控制电路 218

11．7．1改变磁极对数调速控制电路 219

11．7．2转子电路串电阻调速 220

11．7．3电磁调速异步电动机调速控制电路 221

11．8小结 222

11．9习题 223

第12章 常用机床的电气控制 226

12．1普通车床的电气控制 226

12．1．1主要结构及运动形式 226

12．1．2控制电路分析 227

12．1．3常见故障及排除 229

12．2磨床的电气控制 230

12．2．1主要结构及运动形式 230

12．2．2电力拖动要求 230

12．2．3控制电路分析 231

12．2．4常见故障及排除 234

12．3．1主要结构及运动形式 235

12．3．2电力拖动要求 235

12．3钻床的电气控制 235

12．3．3控制电路分析 236

12．3．4常见故障及排除 238

12．4铣床的电气控制 238

12．4．1主要结构及运动形式 238

12．4．2电力拖动要求 239

12．4．3控制电路分析 240

12．4．4常见故障及排除 243

12．5．1主要结构及运动形式 244

12．5镗床的电气控制 244

12．5．2电力拖动要求 245

12．5．3控制电路分析 245

12．5．4常见故障及排除 248

12．6小结 248

12．7习题 249

第13章 桥式起重机的电气控制 251

13．1桥式起重机概述 251

13．1．1桥式起重机的结构及运动情况 251

13．1．4起重用电动机的工作状态 252

13．1．2桥式起重机的供电特点 252

13．1．3桥式起重机对电力拖动的要求 252

13．1．5起重机的电气保护 254

13．2凸轮控制器控制电路 254

13．3磁力控制器控制电路 255

13．3．1提升重物时的工作情况 256

13．3．2下降重物时的工作情况 256

13．3．3电路的联锁与保护 258

13．4．2桥式起重机常见故障分析 259

13．4．1桥式起重机电气线路分析 259

13．4桥式起重机控制电路 259

13．5小结 263

13．6习题 263

第14章 继电器控制系统的设计 264

14．1生产机械电力装置设计的基本原则及内容 264

14．2电力拖动方案的确定 264

14．2．1拖动方式的选择 264

14．2．2拖动电动机的选择 265

14．3．3控制电路电压的优选值 266

14．3．2控制和信号电路的电源和保护 266

14．3．1电气控制系统应满足生产机械的工艺要求 266

14．3继电-接触器控制系统设计的一般要求 266

14．3．4保证电气控制电路工作的可靠性 267

14．3．5保证电气控制电路工作的安全性 268

14．3．6便于操作和维修 268

14．4电气控制电路的设计 268

14．4．1经验设计法 268

14．4．2逻辑设计法 270

14．5常用控制电器的选用 272

14．5．1接触器的选用 272

14．5．2继电器的选用 273

14．5．3熔断器的选用 274

14．5．4其他控制电器的选用 274

14．6生产机械电气设备的施工设计 276

14．6．1绘制电器布置图 276

14．6．2绘制电气控制装置的接线图 277

14．6．3电力装备的配线及施工 277

14．6．4检查、调整与试验 279

14．7小结 279

14．8习题 279

参考文献 281