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绪论1

第1章 直流电机8

1.1 直流电机的结构及基本工作原理8

1.1.1 直流电机的主要结构8

1.1.2 直流电机的基本工作原理10

1.1.3 直流电枢绕组和电机模型12

1.1.4 直流电机的铭牌数据和主要系列16

1.2 直流电机的磁场17

1.2.1 直流电机的励磁方式17

1.2.2 直流电机空载时的磁场18

1.2.3 直流电机负载时的磁场19

1.2.4 直流电机的电枢反应20

1.2.5 直流电机的感应电动势和电磁转矩21

1.3 直流发电机22

1.3.1 直流发电机的基本方程式23

1.3.2 他励直流发电机的运行特性24

1.3.3 并励直流发电机25

1.4 直流电动机27

1.4.1 直流电动机的基本方程式27

1.4.2 直流电动机的工作特性29

1.5 他励直流电动机的机械特性30

1.5.1 机械特性表达式30

1.5.2 固有机械特性31

1.5.3 人为机械特性32

1.5.4 根据电机的铭牌数据绘制机械特性33

1.6 直流电机的换向38

1.6.1 换向的物理过程38

1.6.2 改善换向的方法39

1.7 综合应用40

本章小结41

思考题与习题42

第2章 电力拖动系统基础44

2.1 电力拖动系统运动方程式44

2.2 多轴电力拖动系统的简化46

2.2.1 工作机构为转动情况时转矩与飞轮矩的折算46

2.2.2 工作机构为平移运动时转矩与飞轮矩的折算49

2.2.3 工作机构作提升和下放重物运动时，转矩与飞轮矩的折算51

2.3 生产机械的负载转矩特性52

2.4 电力拖动系统稳定运行的条件53

2.5 综合应用55

本章小结56

思考题与习题56

第3章 直流电动机的拖动与控制58

3.1 他励直流电动机的启动58

3.1.1 系统启动的要求58

3.1.2 启动方法59

3.2 他励直流电动机的电动与制动62

3.2.1 他励直流电动机的电动62

3.2.2 他励直流电动机的制动63

3.3 他励直流电动机的调速71

3.3.1 他励直流电动机的调速方法72

3.3.2 调速的性能指标75

3.3.3 调速方法与负载性质的匹配问题78

3.4 控制技术应用81

3.4.1 低压电器控制直流电动机启动81

3.4.2 单片机控制直流电动机调速与正反转82

本章小结89

思考题与习题90

第4章 变压器92

4.1 概述92

4.1.1 变压器的基本结构92

4.1.2 变压器铭牌数据和主要系列95

4.2 单相变压器的空载运行96

4.2.1 变压器基本工作原理96

4.2.2 变压器空载运行时的磁场97

4.2.3 变压器各电磁量正方向97

4.2.4 空载运行时电压、电动势与主磁通的关系98

4.2.5 变压器的空载电流99

4.2.6 变压器空载运行时相量图与等效电路101

4.3 单相变压器的负载运行101

4.3.1 负载运行时的磁动势平衡方程式102

4.3.2 负载运行时的基本方程式103

4.3.3 变压器的参数折算104

4.3.4 折算后变压器的基本方程式105

4.3.5 等效电路105

4.3.6 相量图和功率关系106

4.4 变压器参数的试验测定109

4.4.1 变压器空载试验109

4.4.2 变压器短路试验110

4.5 标幺值111

4.6 变压器的运行特性114

4.6.1 电压变化率和外特性114

4.6.2 变压器效率和效率特性115

4.7 三相变压器115

4.7.1 三相变压器的磁路系统115

4.7.2 三相变压器的绕组连接组别116

4.7.3 试验确定绕组的极性和三相变压器的连接组别120

4.8 其他用途的变压器121

4.8.1 自耦变压器121

4.8.2 互感器123

4.9 变压器并联运行124

4.9.1 变比不等时的变压器并联运行124

4.9.2 连接组别不同时的变压器并联运行125

4.9.3 短路阻抗标幺值不等时的并联运行125

4.10 综合应用126

本章小结129

思考题与习题130

第5章 三相交流电机132

5.1 交流电动机基本结构及工作原理133

5.1.1 三相异步电动机基本结构及工作原理和铭牌数据133

5.1.2 同步电机基本结构及工作原理和铭牌数据138

5.2 交流电机电枢绕组141

5.3 旋转磁动势145

5.3.1 单相脉振磁场145

5.3.2 三相绕组的合成旋转磁场150

5.3.3 两相绕组产生的旋转磁动势153

5.4 交流绕组的感应电动势155

5.4.1 整距线圈感应电动势155

5.4.2 整距分布线圈感应电动势156

5.4.3 短距线圈感应电动势157

5.4.4 一相绕组感应电动势158

5.4.5 绕组的谐波感应电动势158

5.5 三相异步电动机理论分析与运行特性160

5.51 转子静止时的异步电动机160

5.5.2 转子转动时的异步电动机166

5.5.3 三相异步电动机的功率与转矩173

5.5.4 异步电动机工作特性及参数测定174

5.6 同步电机理论分析与运行特性177

5.6.1 同步电动机的启动177

5.6.2 同步电动机的电压方程式和相量图179

5.6.3 同步电动机的运行特性181

5.7 综合应用183

本章小结187

思考题与习题187

第6章 三相异步电动机的拖动与控制190

6.1 三相异步电动机的机械特性190

6.1.1 机械特性的物理表达式190

6.1.2 机械特性的参数表达式192

6.1.3 机械特性的实用表达式195

6.2 三相异步电动机的启动197

6.2.1 鼠笼型异步电动机的启动198

6.2.2 绕线式异步电动机的启动202

6.2.3 特殊型式笼型异步电动机的启动206

6.2.4 异步电动机的软启动208

6.3 三相异步电动机的制动212

6.3.1 反接制动212

6.3.2 回馈制动214

6.3.3 能耗制动215

6.3.4 异步电动机的软制动和软停车218

6.4 三相异步电动机的调速219

6.4.1 三相异步电动机的变极调速219

6.4.2 降低定子电压的调速223

6.4.3 三相异步电动机的变频调速224

6.4.4 绕线转子串电阻的调速226

6.4.5 绕线式异步电动机的串级调速226

6.4.6 滑差电机调速229

6.5 控制技术应用231

6.5.1 单片机控制三相异步电动机Y-△启动231

6.5.2 PLC控制三相异步电动机Y-△启动237

6.5.3 变频器在牵引机上的应用239

本章小结243

思考题与习题244

第7章 微控电机原理与应用246

7.1 概述246

7.2 单相异步电动机246

7.2.1 单相异步电动机的基本工作原理247

7.2.2 单相异步电动机的启动247

7.3 测速发电机248

7.3.1 直流测速发电机249

7.3.2 交流测速发电机250

7.4 伺服电动机252

7.4.1 直流伺服电动机252

7.4.2 交流伺服电动机254

7.5 步进电动机257

7.5.1 结构与基本工作原理257

7.5.2 运行特性260

7.5.3 步进电动机的驱动电路263

7.6 其他驱动和控制微电机264

7.6.1 自整角机264

7.6.2 旋转变压器270

7.6.3 无刷直流电动机275

7.7 控制技术应用277

7.7.1 单片机控制步进电动机运行277

7.7.2 PLC控制步进电动机运行280

7.7.3 单片机控制无刷直流电动机运行284

本章小结286

思考题与习题286

第8章 电动机容量的选择288

8.1 电动机选择的主要内容288

8.2 电动机的发热、冷却与工作制290

8.2.1 电动机的发热与冷却290

8.2.2 电动机的工作制292

8.3 电动机容量的选择292

8.3.1 连续工作制电动机容量的选择293

8.3.2 短时工作制电动机容量的选择295

8.3.3 周期性断续工作制电动机容量的选择296

8.4 综合应用297

本章小结302

思考题与习题303

附录304

参考文献312