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绪论1

电能与电机1

电能的特点及应用1

电机的概念及发展1

电机及电力拖动系统2

本课程的内容与学习方法3

第1章 磁路及动力学基础知识5

磁路和磁路基本定律5

描述磁场的基本物理量5

电磁感应定律6

全电流定律6

磁路及磁路欧姆定律7

磁路的基尔霍夫定律7

铁磁材料及其特性8

铁磁材料的高导磁性8

磁滞与磁滞损耗10

涡流与涡流损耗10

电力拖动系统的动力学基础11

电力拖动系统的运动方程式11

多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩的折算12

电力拖动系统的负载特性17

电动机的机械特性及电力拖动系统稳定运行的条件18

小结20

习题20

第2章 直流电机22

直流电机的基本工作原理22

直流发电机的工作原理22

直流电动机的基本工作原理23

直流电机的可逆性24

直流电机的结构25

直流电机的铭牌数据27

直流电机的空载磁场27

直流电机的励磁方式27

直流电机空载磁场的分布29

磁路分析29

直流电机的磁化曲线30

气隙磁通密度的分布30

直流电机的电枢绕组31

直流电机电枢绕组的基础知识31

单叠绕组33

单波绕组36

直流电机的负载磁场及电枢反应38

感应电动势和电磁转矩的计算40

感应电动势的计算40

电磁转矩的计算41

直流发电机43

直流发电机的基本平衡方程43

他励直流发电机的运行特性46

并励直流发电机的运行特性47

直流电动机49

直流电动机的基本方程式49

直流电动机的工作特性51

直流电机的换向54

换向过程54

换向元件中的电动势54

换向元件中电流变化的规律55

改善换向的措施56

环火及补偿绕组56

小结57

习题57

第3章 直流电动机的运行与电力拖动60

直流电动机的机械特性60

机械特性的一般表达式60

固有机械特性61

人为机械特性61

固有机械特性的绘制63

直流电动机的起动64

直接起动64

降电压起动65

电枢回路串入电阻起动66

直流电动机的调速69

调速指标70

电枢回路串入电阻调速72

改变电源电压调速73

改变励磁磁通调速74

直流电动机的制动76

能耗制动76

反接制动78

回馈制动运行81

小结82

习题83

第4章 变压器85

变压器的类别、基本结构、额定值85

变压器的主要类别85

变压器的基本结构85

变压器的额定值87

变压器的空载运行88

变压器空载运行时的工作原理88

正方向的规定88

变压器空载运行时电压平衡方程式及相量图89

变压器空载运行时的等效电路91

变压器的负载运行92

变压器负载运行时的工作原理92

正方向的规定92

变压器负载运行时的磁动势平衡方程式93

变压器负载运行时的电压平衡方程式94

变压器的等效电路及相量图95

变量代换法95

T形等效电路及相量图96

r形等效电路和简化等效电路97

变压器的参数测定99

变压器的空载试验99

变压器的短路试验100

标么值103

变压器的运行特性105

外特性和电压变化率105

效率和效率特性106

三相变压器108

三相变压器的磁路系统108

三相变压器的电路系统110

特种变压器113

自耦变压器113

电压互感器和电流互感器114

小结115

习题116

第5章 三相异步电动机120

三相异步电动机的结构、类别、铭牌120

三相异步电动机基本结构120

三相异步电动机的铭牌数据122

三相异步电动机的工作原理123

旋转磁场的产生原理123

三相异步电动机的基本工作原理125

三相异步电动机的运行状态125

三相异步电动机的绕组126

交流绕组的构成原则126

三相单层绕组128

三相双层绕组130

三相异步电动机的磁动势133

整距线圈的磁动势133

整距线圈的线圈组磁动势134

短距线圈的线圈组磁动势136

单相绕组的磁动势137

三相绕组的磁动势138

三相异步电动机的电动势141

导体中的感应电动势141

线圈的电动势143

线圈组的电动势144

相电动势和线电动势144

电动势中的谐波分量145

三相异步电动机的电磁分析146

三相异步电动机空载时的电磁关系146

三相异步电动机的转子磁动势146

三相异步电动机负载时的电磁关系148

三相异步电动机负载时的方程式151

三相异步电动机的等效电路及相量图153

定子、转子交流耦合电路之间的频率折算153

定子、转子交流耦合电路之间的绕组折算155

三相异步电动机的等效电路和相量图156

三相异步电动机的功率和转矩158

三相异步电动机的参数测定161

三相异步电动机的工作特性163

小结165

习题166

第6章 三相异步电动机的电力拖动169

三相异步电动机的机械特性169

机械特性的参数表达式169

机械特性的实用表达式171

三相异步电动机的固有机械特性173

三相异步电动机的人为机械特性174

三相笼型异步电动机的起动176

直接起动177

降压起动178

三相笼型异步电动机起动性能的改善184

绕线型三相异步电动机的起动186

转子串频敏变阻器起动186

转子回路串电阻分级起动187

三相异步电动机的软起动190

软起动的主电路190

软起动方式191

三相异步电动机的调速192

改变转差率调速192

变极调速198

变频调速200

三相异步电动机的制动203

能耗制动204

反接制动205

回馈制动209

软停车与软制动212

小结212

习题213

第7章 同步电机217

同步电机的基本结构与运行状态217

同步电机的基本结构217

同步电机的运行状态218

铭牌数据218

同步电机的工作原理219

同步发电机的工作原理219

电枢反应219

同步电动机的工作原理221

同步电动机的电压方程式与相量图222

同步电动机的电压方程式222

同步电动机的电动势相量图223

同步电动机的功率、转矩及功角特性224

功率与转矩平衡关系224

电磁功率和转矩表达式及功角特性225

稳定运行区和负载能力227

同步电动机的工作特性和V形曲线229

工作特性229

V形曲线231

同步电动机的起动232

辅助电动机起动法233

异步起动法233

变频起动法234

小结234

习题234

第8章 特种电机236

单相异步电动机236

结构特点236

单相异步电动机的工作原理236

单相异步电动机的起动方法238

伺服电动机240

测速发电机244

步进电动机246

步进电动机的结构和分类246

反应式步进电动机的工作原理247

旋转变压器249

基本结构249

正余弦旋转变压器的工作原理250

线性旋转变压器的工作原理254

自整角机255

基本结构和分类255

控制式自整角机的工作原理255

力矩式自整角机的工作原理258

开关磁阻电动机259

开关磁阻电动机驱动系统的组成259

开关磁阻电动机的工作原理260

小结262

习题263

第9章 交流拖动系统电动机的质量与选择265

电动机的选择内容265

电动机额定容量选择268

电动机的发热过程269

电动机的冷却过程269

电动机的工作制270

电动机的容量选择与过载能力271

电动机额定容量的选择方法272

三相异步电动机质量的试验分析276

电动机的试验项目276

电动机的质量性能试验测定方法276

电动机质量的工程判别方法278

小结280

习题280

参考文献282