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绪论 1

0.1电机在国民经济中的重要作用 1

0.2铁磁材料的基本特性 2

0.2.1铁磁材料的B-H曲线 2

0.2.2磁滞现象与磁滞回线 2

0.2.3铁芯损耗 3

0.3电机理论中的基本电磁定律 4

0.3.1电磁感应定律 4

0.3.2电磁力定律 5

0.3.3全电流定律 5

0.3.4磁路的欧姆定律 6

第1章 直流电机 8

1.1直流电机的工作原理 8

1.1.1直流电动机的基本工作原理 8

1.1.2直流发电机的基本工作原理 9

1.1.3可逆原理阐述 9

1.2直流电机的结构和铭牌 10

1.2.1直流电机的主要结构 10

1.2.2直流电机的铭牌 11

1.3电枢绕组 12

1.3.1元件与绕组 12

1.3.2单叠绕组 13

1.3.3单波绕组 15

1.4直流电机的磁场 16

1.4.1励磁方式 16

1.4.2空载磁场的分布 17

1.4.3负载磁场与电枢反应 18

1.5直流电机的感应电势和电磁转矩 20

1.5.1电枢绕组的感应电势 20

1.5.2电枢绕组的电磁转矩 20

1.6直流电机的运行 22

1.6.1直流发电机的运行 22

1.6.2直流电动机的运行 24

1.7直流电机的换向 27

1.7.1换向的电磁现象 27

1.7.2改善换向的方法 28

1.7.3环火与补偿绕组 29

练习题、实验与实训 30

第2章 直流电动机的电力拖动 33

2.1电机拖动系统的运动方程式 33

2.2负载转矩特性 34

2.2.1恒转矩负载特性 34

2.2.2恒功率负载特性 35

2.2.3风机泵类负载转矩 35

2.2.4稳定运行条件 35

2.3他励直流电动机的机械特性 36

2.3.1他励直流电动机的机械特性方程 36

2.3.2他励直流电动机的机械特性曲线 37

2.3.3他励直流电动机的人为机械特性 37

2.4他励直流电动机的启动 41

2.4.1他励直流电动机的启动方法 41

2.4.2电枢回路串变阻器启动 41

2.5他励直流电动机的制动 44

2.5.1能耗制动 44

2.5.2反接制动 46

2.5.3回馈制动 49

2.6他励直流电动机的调速 50

2.6.1调速指标 51

2.6.2电枢串电阻调速 52

2.6.3改变电枢电压的调速 52

2.6.4改变主磁通的调速 53

2.6.5电动机调速时的允许输出 53

练习题、实验、实训 55

第3章 变压器 58

3.1变压器的基本工作原理和结构 58

3.1.1变压器的基本工作原理 58

3.1.2变压器的分类 59

3.1.3变压器的基本结构 59

3.1.4变压器的额定值和型号 62

3.2单相变压器的空载运行 63

3.2.1空载运行的各物理量 63

3.2.2主磁通与感应电势 64

3.2.3励磁电流 65

3.2.4空载运行时的电压平衡方程 66

3.2.5空载运行时的相量图和等效电路 67

3.3单相变压器的负载运行 69

3.3.1负载运行时的磁势平衡 69

3.3.2负载运行时的电压平衡 70

3.3.3绕组折算 71

3.3.4负载运行时的等效电路 72

3.3.5负载运行时的相量图 73

3.4变压器参数测定 75

3.4.1空载实验 75

3.4.2短路实验 76

3.4.3标么值 77

3.5变压器的运行特性 81

3.5.1外特性和电压变化率 81

3.5.2损耗与效率特性 82

3.6三相变压器 85

3.6.1三相变压器的磁路系统 85

3.6.2三相变压器的电路系统 86

3.6.3变压器的并联运行 88

3.7其他用途变压器 92

3.7.1自耦变压器 92

3.7.2电流互感器与电压互感器 94

练习题、实验、实训 95

第4章 交流电机绕组、磁势和电势 98

4.1三相异步电动机工作原理与结构 98

4.1.1三相异步电动机工作原理 98

4.1.2三相异步电动机的基本结构 100

4.1.3三相异步电动机的额定值和主要系列 102

4.2交流电机的绕组 104

4.2.1交流绕组的基本要求 104

4.2.2交流绕组的分类 104

4.2.3交流绕组的常用术语 104

4.2.4三相单层绕组 105

4.2.5三相双层叠绕组 106

4.3交流电机绕组的磁势 108

4.3.1单相绕组产生的磁势——脉振磁势 108

4.3.2三相绕组合成的基波旋转磁势 114

4.3.3三相绕组合成的γ次谐波旋转磁势 118

4.4交流绕组的感应电势 121

4.4.1导体中的感应电势 121

4.4.2线圈的感应电势 122

4.4.3一相绕组的感应电势 124

4.4.4感应电势与绕组交链磁通的相位关系 124

练习题、实验、实训 126

第五章 异步电动机 128

5.1三相异步电动机的三种运行状态 128

5.1.1电磁制动运行状态 128

5.1.2电动运行状态 129

5.1.3发电运行状态 129

5.2转子静止时的三相异步电动机 129

5.2.1定子绕组接在三相对称电源，转子绕组开路 130

5.2.2定子绕组接在三相对称电源，转子绕组短路并堵转 132

5.3转子旋转时的三相异步电动机 134

5.3.1转子转动时的各物理量 134

5.3.2平衡方程式 135

5.3.3异步电动机转子的折算 137

5.3.4异步电动机的等效电路 140

5.4三相异步电动机的参数测定 144

5.4.1空载实验与励磁参数的测定 144

5.4.2短路实验与短路参数测定 145

5.5三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡 146

5.5.1功率平衡方程 146

5.5.2转矩平衡方程 147

5.6三相异步电动机的工作特性 149

5.6.1转速特性n=f（P2） 149

5.6.2定子电流特性I1=f（P2） 149

5.6.3电磁转矩特性T=f（P2） 150

5.6.4功率因数特性cos？1=f（P2） 150

5.6.5效率特性n=f（P2） 150

5.7单相异步电动机 150

5.7.1单相异步电动机的分类及其结构 151

5.7.2单相异步电动机的工作原理 152

5.7.3单相异步电动机的启动方法 153

练习题、实验与实训 155

第6章 异步电动机的电力拖动 157

6.1机械特性的三种表达式 157

6.1.1机械特性的物理表达式 157

6.1.2机械特性的参数表达式 157

6.1.3机械特性的实用公式 159

6.2固有机械特性与人为机械特性 161

6.2.1固有机械特性 161

6.2.2人为机械特性的分析 162

6.3三相异步电动机的启动 164

6.3.1笼型异步电动机的启动 164

6.3.2三相绕线型异步电动机的启动 168

6.4三相异步电动机的制动 172

6.4.1异步电动机的能耗制动 172

6.4.2异步电动机的反接制动 173

6.4.3异步电动机的回馈制动 174

6.4.4异步电动机的各种运行状态 176

6.5三相异步电动机的调速 180

6.5.1变极调速 180

6.5.2变频调速 184

6.5.3转子电路串接电阻调速 187

6.5.4串级调速 188

练习题、实验与实训 189

第7章 同步电动机 192

7.1三相同步电机 192

7.1.1同步电机的基本结构 192

7.1.2同步电机的工作原理 192

7.1.3同步电机的运行特性 196

7.2无换向器电动机——自控式同步电机 199

7.2.1分类 199

7.2.2工作原理 200

7.2.3无换向器电动机的特点 203

7.3其他同步电机 204

7.3.1磁阻同步电机 204

7.3.2永磁同步电动机 205

第8章 控制电机与特种电机 207

8.1伺服电动机 207

8.1.1交流伺服电动机 207

8.1.2直流伺服电动机 211

8.2测速发电机 213

8.2.1直流测速发电机 213

8.2.2交流测速发电机 214

8.3步进电动机 218

8.3.1步进电动机工作原理 218

8.3.2步进电动机的典型结构 220

8.3.3步进电动机的运行特性 222

8.4自整角机 224

8.4.1力矩式自整角机 224

8.4.2控制式自整角机 226

8.5磁滞电动机 228

8.5.1基本结构 228

8.5.2工作原理 228

8.5.3机械特性 229

8.6直线异步电动机 230

8.6.1直线异步电动机的基本结构 230

8.6.2工作原理 231

8.6.3直线异步电动机的特点 232

8.6.4直线电动机的应用 232

第9章 电力拖动系统中电动机的选择 234

9.1电动机应用中的发热问题 234

9.1.1电机的最高允许温升 234

9.1.2温度的测量 235

9.1.3电机发热的原因 236

9.2电动机工作制 237

9.2.1连续工作制 237

9.2.2短时工作制 237

9.2.3断续周期工作制 238

9.3电动机的选择 238

9.3.1电动机选择的一般原则 238

9.3.2电动机选择的主要步骤 239

9.3.3电动机种类、结构型式、电压和转速的选择 239

9.4电动机额定功率的选择 240

9.4.1连续工作制电动机额定功率的选择 240

9.4.2短时工作制下电动机功率的选择 241

9.4.3断续周期工作制下电动机功率的选择 242

参考答案 243

参考文献 246