电机与电力拖动

第1章 电机基础知识 1 1.1 电机的发展历史及其应用 1 1.2 学习电机课程应具备的理论知识 2 1.3 课程特点及学习方法 6 小结 7 思考与练习 7 第2章 直流电机及电力拖动 9 2.1 直流电机基础知识 9 2.1.1 直流电机基本工作原理 10 2.1.2 直流电机的基本结构与额定值 12 2.1.3 直流电机的励磁方式 15 2.1.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 17 小结 18 思考与练习 18 2.2 电力拖动系统动力学 19 2.2.1 电力拖动系统运动方程式 19 2.2.2 多轴电力拖动系统的简化 21 2.2.3 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件 23 小结 26 思考与练习 26 2.3 直流电动机 27 2.3.1 直流电动机的基本方程式 28 2.3.2 直流电动机的机械特性 30 2.3.3 直流电动机的起动和改变转向的方法 33 2.3.4 直流电动机的调速与制动 35 小结 44 思考与练习 45 第3章 变压器 47 3.1 变压器的基础知识 47 3.1.1 变压器的基本工作原理 48 3.1.2 变压器的类型及其基本结构 49 3.1.3 变压器的铭牌 53 小结 55 思考与练习 55 3.2 单相变压器的运行 56 3.2.1 单相变压器的空载运行 57 3.2.2 单相变压器的负载运行 61 小结 65 思考与练习 65 3.3 变压器参数的测定及标幺值 67 3.3.1 变压器参数的测定 67 3.3.2 标幺值 70 小结 72 思考与练习 72 3.4 变压器的运行特性 73 3.4.1 变压器的外特性 74 3.4.2 变压器的效率特性 75 小结 77 思考与练习 78 3.5 三相变压器 78 3.5.1 三相变压器的磁路系统 79 3.5.2 三相变压器的连接组别 80 小结 85 思考与练习 85 3.6 三相变压器的并联运行 86 3.6.1 三相变压器并联运行的理想条件 87 3.6.2 理想条件的必要性分析 88 小结 91 思考与练习 91 3.7 其他变压器 92 3.7.1 三绕组变压器 92 3.7.2 自耦变压器 93 3.7.3 仪用互感器 95 小结 98 思考与练习 98 第4章 交流绕组及其电动势和磁动势 100 4.1 交流绕组的结构 100 4.1.1 交流绕组基础知识 101 4.1.2 三相单层绕组 103 4.1.3 三相双层绕组 106 小结 107 思考与练习 107 4.2 交流绕组的电动势 108 4.2.1 正弦分布磁场下的绕组电动势 108 4.2.2 改善电动势波形的方法 112 小结 114 思考与练习 115 4.3 交流绕组的磁动势 116 4.3.1 单相绕组的磁动势及分解 116 4.3.2 三相绕组的磁动势 121 小结 123 思考与练习 123 第5章 同步电机 126 5.1 同步发电机基础知识 126 5.1.1 同步发电机的基本工作原理 127 5.1.2 同步发电机的类型和基本结构 128 5.1.3 三相同步发电机的励磁方式 130 5.1.4 同步发电机的铭牌 132 小结 134 思考与练习 134 5.2 同步发电机的空载运行 135 5.2.1 同步发电机的空载气隙磁场 136 5.2.2 同步发电机的空载特性及实际应用 137 小结 138 思考与练习 138 5.3 同步发电机的负载运行 139 5.3.1 同步发电机的电枢反应 140 5.3.2 不同内功率因数角的电枢反应性质 141 小结 144 思考与练习 144 5.4 同步发电机的电动势方程和相量图 145 5.4.1 隐极同步发电机的电动势方程式和相量图 146 5.4.2 凸极同步发电机的电动势方程式和相量图 149 小结 151 思考与练习 152 5.5 同步发电机的运行特性 153 5.5.1 同步发电机短路特性 153 5.5.2 同步发电机外特性 155 5.5.3 同步发电机调整特性 156 5.5.4 同步发电机的损耗和效率 156 小结 157 思考与练习 157 5.6 同步发电机并联运行的方法和条件 158 5.6.1 同步发电机并联运行的条件 159 5.6.2 同步发电机投入并联运行的方法 160 小结 162 思考与练习 163 5.7 并联运行时有功功率的调节和静态稳定 163 5.7.1 同步发电机功率和转矩平衡方程 163 5.7.2 同步发电机功角特性 165 5.7.3 有功功率调节 167 5.7.4 静态稳定 168 小结 169 思考与练习 170 5.8 并联运行时无功功率的调节和V形曲线 171 5.8.1 无功功率的调节 172 5.8.2 同步发电机的V形曲线 173 小结 174 思考与练习 174 5.9 同步电动机与同步调相机 175 5.9.1 同步电动机 176 5.9.2 同步调相机 179 小结 180 思考与练习 180 第6章 异步电动机及电力拖动 182 6.1 三相异步电动机基础知识 182 6.1.1 三相异步电动机的工作原理 183 6.1.2 三相异步电动机的基本结构 186 6.1.3 三相异步电动机的额定值 189 小结 190 思考与练习 191 6.2 三相异步电动机的运行分析 192 6.2.1 三相异步电动机转子静止时的运行 193 6.2.2 三相异步电动机转子转动时的运行 200 6.2.3 三相异步电动机的功率和电磁转矩 207 6.2.4 三相异步电动机的机械特性 210 6.2.5 三相异步电动机的工作特性分析及参数测定 216 小结 220 思考与练习 220 6.3 三相异步电动机的起动、调速和制动 223 6.3.1 三相异步电动机的起动方法 223 6.3.2 深槽式和双鼠笼式异步电动机 230 6.3.3 三相异步电动机的调速方法 232 6.3.4 三相异步电动机的制动方法 242 小结 249 思考与练习 249 6.4 单相异步电动机 252 6.4.1 单相异步电动机的工作原理 253 6.4.2 单相异步电动机的起动与反转 254 小结 257 思考与练习 257 第7章 电力拖动系统电动机的选择 259 7.1 电动机的发热、冷却及电动机的工作制分类 259 7.1.1 电动机的发热过程 259 7.1.2 电动机的冷却过程 261 7.1.3 电动机的工作制分类 262 7.2 电动机功率的选择 264 7.2.1 连续工作制电动机额定功率的选择 264 7.2.2 短时工作制电动机额定功率的选择 266 7.2.3 断续周期工作制电动机额定功率的选择 268 7.3 电动机的类型、额定电压和额定转速的选择 268 7.3.1 电动机类型的选择 269 7.3.2 电动机额定电压的选择 269 7.3.3 电动机额定转速的选择 270 小结 270 思考与练习 271 第8章 控制电机 272 8.1 伺服电动机 272 8.1.1 直流伺服电动机 273 8.1.2 交流伺服电动机 275 8.2 测速发电机 278 8.2.1 直流测速发电机 278 8.2.2 交流测速发电机 281 8.3 步进电动机 283 8.3.1 步进电动机的分类与结构 283 8.3.2 步进电动机的工作原理 285 8.3.3 步进电动机的特性 286 小结 289 思考与练习 289 自测题 291 试卷一 291 试卷二 293 参考文献 296