电机与拖动(第4版)(附微课视频)

模块一 电机分析中常用的电磁定律及材料 1 ? 学习导引 1 ◎ 学习目标 1 ◎ 内容导入 1 ◎ 学习导图 2 ? 1.1 磁场的物理量与基本定律 2 ? ? 1.1.1 描述磁场的基本物理量 2 ? ? 1.1.2 电流的磁效应—电生磁 3 ? ? 1.1.3 电磁感应定律—磁变生电 3 ? ? 1.1.4 电磁力定律—电磁生力 4 ? ? 1.1.5 磁路的欧姆定律 5 ? ? 1.1.6 磁路的基尔霍夫定律 6 ? 1.2 常用铁磁材料及其特性 7 ? ? 1.2.1 铁磁性物质的磁化 7 ? ? 1.2.2 磁化曲线 7 ? ? 1.2.3 磁滞与磁滞损耗 8 ? ? 1.2.4 涡流与涡流损耗 8 ? ? 1.2.5 铁芯损耗 9 ? 1.3 常用绝缘材料及其耐热等级 9 ? ? 1.3.1 绝缘材料在电机中的应用 9 ? ? 1.3.2 绝缘材料的耐热等级 10 ? 任务训练 10 ? ?任务 识别常用电工材料 10 ? 小结 12 ? 思考题与习题 12 模块二 变压器 13 ? 学习导引 13 ◎ 学习目标 13 ◎ 内容导入 13 ◎ 学习导图 14 ? 2.1 变压器的用途与结构 14 ? ? 2.1.1 变压器的用途及分类 14 ? ? 2.1.2 变压器的结构 15 ? 2.2 变压器的铭牌和额定值 18 ? ? 2.2.1 铭牌 18 ? ? 2.2.2 额定值 19 ? 2.3 单相变压器的空载运行及负载运行 20 ? ? 2.3.1 单相变压器的空载运行 20 ? ? 2.3.2 单相变压器的负载运行 23 ? ? 2.3.3 变压器的阻抗变换作用 26 ? 2.4 三相变压器 27 ? ? 2.4.1 三相变压器磁路结构 27 ? ? 2.4.2 三相变压器的极性与连接组 28 ? ? 2.4.3 三相变压器并联运行 32 ? 2.5 特殊用途变压器 35 ? ? 2.5.1 自耦变压器 35 ? ? 2.5.2 电流互感器 37 ? ? 2.5.3 电压互感器 38 ? ? 2.5.4 电焊变压器 40 ? 任务训练 41 ? ?任务一 变压器的空载试验和短路试验 41 ? ?任务二 测定三相变压器变比及连接组别 45 ? ?任务三 绕制小型变压器绕组 48 ? 小结 53 ? 思考题与习题 54 模块三 直流电机 56 ? 学习导引 56 ◎ 学习目标 56 ◎ 内容导入 56 ◎ 学习导图 57 ? 3.1 直流电机的结构及基本工作原理 57 ? ? 3.1.1 直流电机的基本工作原理 57 ? ? 3.1.2 直流电机的主要结构 60 ? ? 3.1.3 直流电机的铭牌数据和主要 系列 62 ? 3.2 直流电机的磁场 63 ? ? 3.2.1 直流电机的励磁方式 63 ? ? 3.2.2 直流电机空载时的磁场 64 ? ? 3.2.3 直流电机负载时的磁场 65 ? 3.3 直流电机的感应电动势、电磁转矩和功率 67 ? ? 3.3.1 直流电机的感应电动势 67 ? ? 3.3.2 直流电机的电磁转矩 68 ? ? 3.3.3 直流电机的功率 68 ? 3.4 直流电动机的工作特性与机械特性 70 ? ? 3.4.1 直流电动机的工作特性 70 ? ? 3.4.2 直流电动机的机械特性 72 ? 3.5 直流电动机的起动、调速、反转与制动 75 ? ? 3.5.1 直流电动机的起动 75 ? ? 3.5.2 直流电动机的调速 76 ? ? 3.5.3 直流电动机的反转 79 ? ? 3.5.4 直流电动机的制动 80 ? 3.6 直流电动机的换向 84 ? ? 3.6.1 换向概述 84 ? ? 3.6.2 改善换向的方法 84 ? 任务训练 85 ? ?任务一 并励直流电动机的起动、调速和反转 85 ? ?任务二 测定并励直流电动机的工作特性与机械特性 87 ? 小结 90 ? 思考题与习题 91 模块四 三相异步电动机 93 ? 学习导引 93 ◎ 学习目标 93 ◎ 内容导入 93 ◎ 学习导图 94 ? 4.1 三相异步电动机的基本结构和工作原理 94 ? ? 4.1.1 三相异步电动机的基本结构 94 ? ? 4.1.2 三相异步电动机的工作原理 97 ? ? 4.1.3 三相异步电动机的铭牌 100 ? 4.2 三相异步电动机的运行分析 107 ? ? 4.2.1 三相异步电动机的运行原理 107 ? ? 4.2.2 三相异步电动机的工作特性 111 ? ? 4.2.3 三相异步电动机的机械特性 112 ? 4.3 三相异步电动机的起动 116 ? ? 4.3.1 笼形异步电动机的起动 116 ? ? 4.3.2 绕线转子异步电动机的起动 121 ? 4.4 三相异步电动机的调速 123 ? ? 4.4.1 变极调速 124 ? ? 4.4.2 变频调速 125 ? ? 4.4.3 改变转差率调速 126 ? 4.5 三相异步电动机的制动 128 ? ? 4.5.1 回馈制动 128 ? ? 4.5.2 反接制动 128 ? ? 4.5.3 能耗制动 130 ? 任务训练 131 ? ?任务一 拆装三相异步电动机 131 ? ?任务二 判别三相异步电动机定子绕组首尾端 135 ? ?任务三 测定三相异步电动机工作特性 138 ? ?任务四 三相异步电动机的起动、反转与制动 140 ? 小结 143 ? 思考题与习题 144 模块五 单相异步电动机 145 ? 学习导引 145 ◎ 学习目标 145 ◎ 内容导入 145 ◎ 学习导图 146 ? 5.1 单相异步电动机的结构、铭牌及工作原理 146 ? ? 5.1.1 单相异步电动机的结构 146 ? ? 5.1.2 单相异步电动机的铭牌 148 ? ? 5.1.3 单相异步电动机的工作原理 149 ? 5.2 单相异步电动机的基本形式 151 ? ? 5.2.1 电阻分相式单相异步电动机 152 ? ? 5.2.2 电容分相式单相异步电动机 152 ? ? 5.2.3 罩极式单相异步电动机 154 ? 5.3 单相异步电动机的调速及反转 154 ? ? 5.3.1 单相异步电动机的调速 154 ? ? 5.3.2 单相异步电动机的反转 157 ? 任务训练 158 ? ?任务 判别与安装家用吊扇绕组 158 ? 小结 160 ? 思考题与习题 161 模块六 特种电机 162 ? 学习导引 162 ◎ 学习目标 162 ◎ 内容导入 162 ◎ 学习导图 163 ? 6.1 伺服电动机 163 ? ? 6.1.1 直流伺服电动机 164 ? ? 6.1.2 交流伺服电动机 166 ? ? 6.1.3 伺服驱动器 167 ? 6.2 测速发电机 169 ? ? 6.2.1 直流测速发电机 169 ? ? 6.2.2 交流异步测速发电机 170 ? 6.3 步进电动机 172 ? ? 6.3.1 反应式步进电动机的结构和工作原理 172 ? ? 6.3.2 反应式步进电动机的特性 173 ? ? 6.3.3 步进驱动器 175 ? ? 6.3.4 步进电动机的应用 176 ? 6.4 直线电动机 177 ? ? 6.4.1 直线异步电动机的分类和结构 177 ? ? 6.4.2 直线异步电动机的工作原理 178 ? ? 6.4.3 直线异步电动机的应用 179 ? 6.5 微型同步电动机 180 ? ? 6.5.1 永磁式同步电动机 180 ? ? 6.5.2 反应式同步电动机 181 ? ? 6.5.3 磁滞式同步电动机 181 ? 任务训练 182 ? ?任务一 测定交流伺服电动机的特性 182 ? ?任务二 测定直流伺服电动机的特性 185 ? ?任务三 测定直流测速发电机的特性 187 ? 小结 188 ? 思考题与习题 189 模块七 电动机的选择 190 ? 学习导引 190 ◎ 学习目标 190 ◎ 内容导入 190 ◎ 学习导图 191 ? 7.1 电动机选择的内容 191 ? ? 7.1.1 电动机系列的选择 191 ? ? 7.1.2 电动机结构形式的选择 191 ? ? 7.1.3 电动机额定参数的选择 192 ? ? 7.1.4 电动机质量性能的选择 192 ? 7.2 电动机额定功率的选择 195 ? ? 7.2.1 电动机的发热过程 195 ? ? 7.2.2 电动机的工作制 195 ? ? 7.2.3 电动机的容量选择和过载能力 196 ? ? 7.2.4 电动机额定容量的选择方法 197 ? 任务训练 200 ? ?任务 认识三相异步电动机铭牌参数 200 ? 小结 201 ? 思考题与习题 201 附录A 主要符号说明 202 附录B 直流电动机常见故障分析 206 附录C 三相异步电动机常见故障分析 208 参考文献 212