绪论 1
0.1 电机概述 1
0.1.1电机的主要类型 1
0.1.2 电机及电力拖动技术在国民经济中的作用 2
0.2本课程的性质、内容与学习方法 2
第1章 直流电机 4
1.1 直流电机的基本工作原理 4
1.1.1直流发电机的基本工作原理 4
1.1.2直流电动机的基本工作原理 5
1.2直流电机的基本结构与铭牌 6
1.2.1直流电机的基本结构 6
1.2.2直流电机的铭牌 10
1.2.3直流电机的主要系列 11
1.3直流电机的磁场 12
1.3.1 直流电机的励磁方式 12
1.3.2直流电机的空载磁场和磁化曲线 13
1.3.3负载磁场和电枢反应 15
1.4直流电机的基本公式 16
1.4.1直流电机的电枢电动势 16
1.4.2直流电机的电磁转矩 16
1.4.3直流电机的电磁功率 17
1.5直流电动机的基本方程式 18
1.5.1电动势平衡方程式 18
1.5.3 功率平衡方程式 19
1.5.2转矩平衡方程式 19
1.6直流电动机的工作特性 21
1.6.1 他励直流电动机的工作特性 21
1.6.2 串励直流电动机的工作特性 22
1.7直流电机的换向 23
1.7.1直流电机的换向过程 24
1.7.2影响换向的电磁原因 24
1.7.3改善换向的方法 25
小结 26
思考与练习题 27
第2章 直流电动机的电力拖动 29
2.1 电力拖动系统的运动方程式 29
2.1.1 单轴电力拖动系统的运动方程式 30
2.1.2电力拖动系统的运动状态分析 31
2.2生产机械的负载转矩特性 32
2.2.1恒转矩负载特性 32
2.2.2恒功率负载特性 32
2.2.3通风机型负载特性 33
2.3他励直流电动机的机械特性 33
2.3.1 他励直流电动机的机械特性方程式 33
2.3.2他励直流电动机的固有机械特性 34
2.3.3他励直流电动机的人为机械特性 35
2.3.4 电力拖动系统稳定运行的条件 36
2.4他励直流电动机的启动和反转 37
2.4.1他励直流电动机的启动 38
2.5他励直流电动机的调速 40
2.4.2他励直流电动机的反转 40
2.5.1调速指标 41
2.5.2他励直流电动机的调速方法 42
2.6他励直流电动机的制动 47
2.6.1能耗制动 47
2.6.2反接制动 50
2.6.3回馈制动 53
小结 54
思考与练习题 55
第3章 变压器 57
3.1 变压器的基本工作原理和基本结构 57
3.1.1变压器的基本工作原理 57
3.1.2变压器的应用和分类 58
3.1.3变压器的基本结构 59
3.1.4变压器的铭牌与主要系列 62
3.2单相变压器的空载运行 64
3.2.1空载运行时的物理状况 64
3.2.2感应电动势和漏电动势 65
3.2.3空载电流和空载损耗 66
3.2.4 电动势平衡方程式和等效电路 66
3.2.5空载运行时的相量图 67
3.3单相变压器的负载运行 67
3.3.1负载运行时的物理状况 68
3.3.2负载运行时的基本方程式 68
3.3.3负载运行时的等效电路 69
3.4.1 空载试验 72
3.4变压器参数的测定 72
3.4.2短路试验 73
3.5变压器的运行特性 75
3.5.1 变压器的外特性和电压变化率 76
3.5.2变压器的损耗和效率特性 76
3.6三相变压器 78
3.6.1三相变压器的磁路系统 79
3.6.2三相变压器的电路系统——连接组 80
3.7其他常用变压器 84
3.7.1 自耦变压器 84
3.7.2仪用互感器 85
小结 87
思考与练习题 88
第4章 三相异步电动机 91
4.1 三相异步电动机的基本工作原理 92
4.1.1 三相定子绕组的旋转磁场和旋转磁动势 92
4.1.2 三相异步电动机的基本工作原理 95
4.2 相异步电动机的基本结构和铭牌 96
4.2.1 三相异步电动机的基本结构 96
4.2.2三相异步电动机的铭牌 100
4.2.3 三相异步电动机的主要系列简介 101
4.3 三相异步电动机的定子绕组和感应电动势 102
4.3.1交流绕组的基本知识 102
4.3.2交流绕组的排列和连接 104
4.3.3异步电动机的感应电动势 108
4.4三相异步电动机的空载运行 109
4.4.1空载运行时的物理情况 109
4.4.2电动势平衡方程式和等效电路 110
4.5三相异步电动机的负载运行 110
4.5.1 负载运行时的物理情况 110
4.5.2负载运行时的基本方程式 112
4.5.3负载运行时的等效电路 113
4.6三相异步电动机的功率和转矩 117
4.6.1功率转换过程 118
4.6.2功率平衡方程式 118
4.6.3转矩平衡方程式 119
4.7三相异步电动机的工作特性 120
4.8三相异步电动机参数的测定 122
4.8.1空载试验 122
4.8.2堵转试验 124
小结 125
思考与练习题 126
第5章 三相异步电动机的电力拖动 129
5.1 三相异步电动机的电磁转矩表达式 129
5.1.1电磁转矩的物理表达式 129
5.1.2电磁转矩的参数表达式 130
5.1.3电磁转矩的实用表达式 132
5.2三相异步电动机的机械特性 132
5.2.1固有机械特性 133
5.2.2人为机械特性 134
5.3三相异步电动机的启动 136
5.3.1 三相笼型异步电动机的启动 136
5.3.2三相绕线转子异步电动机的启动 142
5.4三相异步电动机的制动 144
5.4.1 能耗制动 144
5.4.2反接制动 146
5.4.3 回馈制动 148
5.5三相异步电动机的调速 150
5.5.1变极调速 150
5.5.2变频调速 153
5.5.3改变转差率调速 156
小结 160
思考与练习题 161
第6章 其他交流电动机 164
6.1单相异步电动机 164
6.1.1 单相单绕组异步电动机的工作原理 164
6.1.2两相绕组异步电动机的机械特性 165
6.1.3单相异步电动机的主要类型和启动方法 166
6.1.4单相异步电动机的应用 168
6.2三相同步电动机 169
6.2.1 三相同步电动机的基本结构 170
6.2.2 三相同步电动机的工作原理 171
6.2.3 三相同步电动机的相量图与电磁功率 171
6.2.4同步电动机的V形曲线及功率因数调节 172
6.2.5同步电动机的启动 173
6.3单相（微型）同步电动机 174
6.3.1永磁式微型同步电动机 175
6.3.2磁阻式（反应式）同步电动机 175
6.3.3磁滞式同步电动机 176
6.4直线异步电动机 177
6.4.1 直线异步电动机的工作原理 178
6.4.2直线异步电动机的结构形式 178
小结 180
思考与练习题 181
第7章 控制电机 182
7.1伺服电动机 182
7.1.1直流伺服电动机 183
7.1.2交流伺服电动机 186
7.2步进电动机 190
7.2.1 三相磁阻式步进电动机的结构和工作原理 190
7.2.2步进电动机的运行特性 194
7.2.3步进电动机的应用 197
7.3测速发电机 198
7.3.1直流测速发电机 198
7.3.2交流测速发电机 199
7.4 自整角机 201
7.4.1力矩式自整角机的工作原理 201
7.4.2控制式自整角机的工作原理 203
7.5.1 正余弦旋转变压器的工作原理 204
7.5旋转变压器 204
7.5.2线性旋转变压器的工作原理 205
小结 206
思考与练习题 207
第8章 电力拖动系统中电动机的选择 208
8.1电动机种类、电压、转速和结构形式的选择 208
8.1.1电动机种类的选择 208
8.1.2电动机电压等级的选择 209
8.1.3 电动机额定转速的选择 209
8.1.4 电动机结构形式的选择 209
8.2 电动机容量选择的基本知识 210
8.2.1 电动机的温升和绝缘 210
8.2.2电动机的发热和冷却 211
8.3 电动机容量选择的基本方法 214
8.3.1连续工作制电动机容量的选择 214
8.3.2短时工作制电动机容量的选择 216
8.3.3 断续周期工作制电动机容量的选择 218
8.3.4 选择电动机容量的统计法和类比法 219
小结 220
思考与练习题 220
附录 本课程中常用的基础知识 222
附录A 磁场及其基本物理量 222
附录B 安培定律及电磁感应定律 224
附录C 常用铁磁材料及其特性 225
附录D 磁路的概念和基本定律 229
参考文献 235