绪论 1
0.1 电机的定义及分类 1
0.2 电机及电力拖动系统在国民经济中的作用 1
0.3 电机及电力拖动系统发展概况 2
0.4 本课程的性质、任务与学习方法 3
0.5 本书常用的电磁知识与定律 4
0.5.1 电路的基本定律 4
0.5.2 磁场的基本知识 5
0.5.3 电磁学的基本定律 5
0.5.4 简单磁路的计算方法 6
0.5.5 铁磁材料的磁化特性 7
思考题与习题 8
第1章 直流电机 9
1.1 直流电机的基本工作原理 9
1.1.1 直流发电机的工作原理 9
1.1.2 直流电动机的工作原理 10
1.2 直流电机的主要结构与铭牌 10
1.2.1 直流电机的定子部件 11
1.2.2 直流电机的转子部件 12
1.2.3 直流电机的铭牌数据 12
1.3 直流电机的电枢绕组 13
1.3.1 电枢绕组的基本知识 14
1.3.2 单叠绕组 15
1.3.3 单波绕组 17
1.4 直流电机的励磁方式及磁场 20
1.4.1 直流电机的励磁方式 20
1.4.2 直流电机的空载磁场 20
1.4.3 直流电机负载时的磁场 22
1.4.4 直流电机的电枢反应 24
1.5 直流电机的感应电动势和电磁转矩 25
1.5.1 感应电动势 25
1.5.2 电磁转矩 26
1.6 直流电机的换向 26
1.6.1 换向过程 26
1.6.2 改善换向的方法 27
1.7 直流发电机 29
1.7.1 直流发电机的基本方程式 29
1.7.2 直流发电机的运行特性 31
1.8 直流电动机 34
1.8.1 直流电机的可逆原理 34
1.8.2 直流电动机的基本方程式 34
1.8.3 直流电动机的工作特性 36
1.9 他励直流电动机的机械特性 37
1.9.1 机械特性的表达式 37
1.9.2 固有机械特性和人为机械特性 38
1.9.3 机械特性的求取 40
思考题与习题 42
第2章 直流电动机的电力拖动 43
2.1 电力拖动系统的动力学基础 43
2.1.1 电力拖动系统的运动方程式 43
2.1.2 负载的转矩特性 45
2.1.3 电力拖动系统稳定运行的条件 46
2.2 他励直流电动机的起动 47
2.2.1 电枢回路串电阻起动 48
2.2.2 减压起动 49
2.3 他励直流电动机的制动 49
2.3.1 能耗制动 50
2.3.2 反接制动 51
2.3.3 回馈制动 53
2.4 他励直流电动机的调速 54
2.4.1 调速指标 54
2.4.2 调速方法 55
2.4.3 调速方式与负载类型的配合 59
思考题与习题 60
第3章 变压器的基本原理 62
3.1 变压器的用途、工作原理及分类 62
3.1.1 变压器的用途 62
3.1.2 变压器的工作原理 62
3.1.3 变压器的分类 63
3.2 变压器的基本结构 63
3.3 变压器的额定值与主要系列 66
思考题与习题 68
第4章 变压器的运行分析 69
4.1 单相变压器的空载运行 69
4.1.1 空载时的磁场 69
4.1.2 电压、电动势和磁通的关系 69
4.1.3 空载电流和空载损耗 70
4.1.4 空载运行时的等效电路和相量图 71
4.2 单相变压器的负载运行 72
4.2.1 负载时的物理状况 72
4.2.2 负载运行时的基本方程式 73
4.2.3 负载运行时的等效电路和相量图 74
4.3 变压器参数的测定 77
4.3.1 空载试验 77
4.3.2 短路试验 78
4.4 标幺值 79
4.5 变压器的运行特性 80
4.5.1 变压器的外特性与电压变化率 80
4.5.2 变压器的效率特性 81
思考题与习题 82
第5章 三相变压器 84
5.1 三相变压器的磁路系统 84
5.2 三相变压器的电路系统——联结组标号 85
5.2.1 三相变压器绕组的联结法 85
5.2.2 三相变压器的联结组标号 86
5.2.3 标准联结组 88
5.3 变压器的并联运行 89
5.3.1 变压器并联运行的理想条件 89
5.3.2 不满足并联运行理想条件时的运行分析 89
思考题与习题 91
第6章 其他种类变压器 92
6.1 自耦变压器 92
6.2 仪用互感器 93
思考题与习题 95
第7章 交流电机的电枢绕组、磁通势及感应电动势 96
7.1 交流电机的电枢绕组 96
7.1.1 三相交流绕组的基本结构与分类 96
7.1.2 单层绕组 98
7.1.3 双层叠绕组 102
7.2 交流绕组的电动势 103
7.2.1 线圈的感应电动势 104
7.2.2 线圈组电动势 105
7.2.3 相电动势 106
7.2.4 短距绕组与分布绕组对电动势波形的影响 107
7.3 交流绕组的磁通势 108
7.3.1 单相绕组的磁通势——脉振磁通势 108
7.3.2 三相绕组基波合成磁通势——旋转磁通势 110
思考题与习题 112
第8章 异步电动机原理 113
8.1 异步电动机的结构与工作原理 113
8.1.1 异步电动机的结构 113
8.1.2 异步电动机的工作原理 115
8.1.3 异步电动机的铭牌数据 117
8.2 三相异步电动机的空载运行 119
8.2.1 空载运行时的电磁关系 119
8.2.2 空载运行时的电压平衡方程 120
8.3 三相异步电动机的负载运行 121
8.3.1 负载运行时的物理情况 121
8.3.2 负载运行时的电磁关系 123
8.4 三相异步电动机的等效电路和相量图 123
8.4.1 参数折算 124
8.4.2 异步电动机的等效电路与相量图 126
8.5 三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡 126
8.5.1 功率平衡 126
8.5.2 转矩平衡 127
8.6 三相异步电动机的工作特性 128
8.7 三相异步电动机的参数测定 129
8.7.1 空载试验 129
8.7.2 堵转试验 131
思考题与习题 131
第9章 三相异步电动机的电力拖动 133
9.1 三相异步电动机的电磁转矩表达式 133
9.1.1 物理表达式 133
9.1.2 电磁转矩的参数表达式 133
9.1.3 电磁转矩的实用表达式 135
9.2 三相异步电动机的机械特性 136
9.2.1 固有机械特性 136
9.2.2 人为机械特性 137
9.3 三相异步电动机的起动 138
9.3.1 三相笼型异步电动机的起动 138
9.3.2 深槽式及双笼型异步电动机 140
9.3.3 绕线转子异步电动机的起动 141
9.3.4 三相异步电动机的软起动 144
9.4 三相异步电动机的制动 145
9.4.1 能耗制动 145
9.4.2 反接制动 146
9.4.3 回馈制动 148
9.5 三相异步电动机的调速 149
9.5.1 变压调速 149
9.5.2 绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速 150
9.5.3 三相笼型异步电动机变极调速 151
9.5.4 变频调速 154
9.5.5 绕线转子异步电动机的串级调速 156
思考题与习题 157
第10章 同步电机 159
10.1 同步电机的用途和分类 159
10.2 同步电机的基本结构及工作原理 159
10.2.1 同步电机的结构 159
10.2.2 同步电机的工作原理 161
10.2.3 三相同步电机的铭牌数据 161
10.3 同步发电机 162
10.3.1 同步发电机的励磁方式 162
10.3.2 同步发电机的运行特性 164
10.3.3 同步发电机的并联运行 166
10.4 同步电动机 168
10.4.1 同步电动机的基本方程式和相量图 168
10.4.2 同步电动机的功角特性和机械特性 170
10.4.3 同步电动机的工作特性和“V”形曲线 172
10.4.4 同步电动机的起动方法 174
思考题与习题 175
第11章 控制电机 176
11.1 伺服电动机 176
11.1.1 直流伺服电动机 177
11.1.2 交流伺服电动机 178
11.2 测速发电机 182
11.2.1 直流测速发电机 182
11.2.2 交流测速发电机 182
11.3 步进电动机 184
11.3.1 步进电动机概述 184
11.3.2 反应式步进电动机 185
11.4 自整角机 187
11.4.1 力矩式自整角机的工作原理 188
11.4.2 控制式自整角机的工作原理 189
11.4.3 自整角机的误差与选用时应注意的事项 190
11.5 旋转变压器 190
思考题与习题 192
第12章 电动机的选择 193
12.1 电动机的一般选择 193
12.1.1 电动机种类的选择 193
12.1.2 电动机形式的选择 193
12.1.3 电动机额定电压的选择 194
12.1.4 电动机额定转速的选择 194
12.2 电动机的发热与冷却 194
12.2.1 电动机的发热过程 194
12.2.2 电动机的冷却过程 196
12.2.3 电动机的允许温升 196
12.3 电动机额定功率的选择 197
12.3.1 连续工作制电动机额定功率的选择 197
12.3.2 短时工作制电动机额定功率的选择 199
12.3.3 断续周期工作制电动机额定功率的选择 199
思考题与习题 200
参考文献 202