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第1篇　电机通论 1

第1章　概论 3

1　电机的基本工作原理 3

2　电机的分类及应用 3

3　电机的基本技术要求 4

3.1　运行条件 4

3.2　工作制和定额 5

4　电机的发展趋势 6

第2章　电机设计及分析基础 7

1　设计技术要求 7

1.1　设计依据 7

1.2　设计基本内容 8

2　电机的主要尺寸 8

2.1　利用系数及电磁负荷 8

2.2　主要尺寸比 8

2.3　气隙 8

3　绕组 9

3.1　绕组概述 9

3.2　交流绕组 9

3.3　直流电枢绕组 11

3.4　短路绕组 11

3.5　磁极绕组 12

4　气隙磁场及磁路 12

4.1　交流绕组磁动势 12

4.2　空载气隙磁场 12

4.3　磁路计算 13

4.4　励磁磁动势与励磁电流 15

5　电感与电抗 15

5.1　主电抗 15

5.2　漏磁通与漏电抗 15

5.3　电抗对电机运行性能的影响 15

6　损耗与效率 16

6.1　基本铁损耗 16

6.2　绕组电阻损耗与电刷接触损耗 16

6.3　杂散损耗 16

6.4　风摩损耗 16

6.5　效率 16

7　结构安装型式和防护型式 17

7.1　结构安装型式 17

7.2　防护型式代号 19

8　分析电机的理论和方法概述 19

第3章　电机的现代设计方法 21

1 电机设计和制造中计算机的应用 21

1.1　概述 21

1.2　电机计算机辅助设计的内容与发展简况 21

1.3 　CAD/CAM在电机工程中的应用 22

2　电机电磁场的数值计算方法 22

2.1　边值问题和条件变分问题 22

2.2　剖分插值 23

2.3　条件变分问题离散化 24

2.4　总体合成 24

2.5　方程组的求解 24

2.6　二维矢量位磁场的后续计算 25

3　电机电磁场计算数值、解析结合法 25

3.1　数值解析结合法气隙磁场模型 26

3.2　两类方程的连接 26

3.3　气隙磁场有关系数的计算 27

3.4　磁场离散系数矩阵修改及其对称性 27

3.5　转子的自由转动 28

3.6　气隙磁场解析解的应用 28

4　电机的计算机辅助设计和优化设计 29

4.1 电机计算机辅助设计的一般过程与一些问题的处理方法 30

4.2　电机的计算机辅助“校核设计” 31

4.3　电机的计算机辅助“综合设计” 34

4.4 电机CAD数据库与专家系统 37

4.5　电机设计的最优化技术 39

5　计算机辅助电机工程图的绘制 42

5.1　计算机绘图基础 42

5.2　电机图形的特点与编程技巧 43

5.3　图库及其他 45

第4章　电机结构 47

1 固定部分 47

1.1　定子机座 47

1.2　定子铁心 48

1.3　直流电机的主极和换向极铁心 49

1.4　定子绕组 49

1.5　主极线圈和换向极线圈 50

2　转动部分 50

2.1　转轴 51

2.2　转子铁心 52

2.3　转子绕组 54

2.4　集电环和电刷 56

2.5　换向器 56

2.6　风扇 56

3　辅助部分 56

3.1　轴承 56

3.2　电刷装置 58

3.3　冷却器 58

4　电机结构的机械设计基础 58

4.1　概述 58

4.2　金属材料的强度理论 59

4.3　安全系数 59

4.4　断裂力学概念 60

4.5　常用应力集中系数 60

5　主要零部件的常用机械算法 60

5.1　机械设计常用计算公式 60

5.2　固定部分机械设计计算 61

5.3　电机轴的强度计算 62

5.4　转子的临界转速 62

5.5　转子的动平衡 63

5.6　转子强度计算 64

第5章　电机绝缘 67

1　电机绝缘的基本性能 67

1.1　介电性能 67

1.2　耐热性能 70

1.3　力学性能 70

1.4　耐环境因素性能 71

2　同步电机绝缘 71

2.1　定子绕组绝缘结构 71

2.2　转子绕组绝缘结构 75

2.3　定子线圈和绕组绝缘工艺 78

2.4　转子线圈和绕组绝缘工艺 79

3　感应电机绝缘 80

3.1　感应电机定子绝缘结构 80

3.2　转子绕组绝缘结构 83

3.3　定子线圈和绕组绝缘工艺 83

3.4　转子线圈和绕组绝缘工艺 83

4　直流电机绝缘 84

4.1 电枢线圈和绕组绝缘结构 84

4.2　换向器绝缘结构 84

4.3　主极绝缘结构 84

4.4　换向极绝缘结构 85

4.5　补偿线圈绝缘结构 85

4.6　直流电机绝缘工艺 85

5　低压电机绝缘 85

5.1　定子绕组绝缘结构 85

5.2　转子绕组绝缘结构 86

5.3　低压电机绝缘工艺 86

6　电机绝缘试验 88

6.1　股间短路检查试验 88

6.2　定子线圈匝间耐冲击电压试验 88

6.3　磁极线圈和磁极绕组匝间绝缘试验 89

6.4　定子线圈和绕组对地绝缘工频交流耐电压试验 89

6.5　定子绕组的直流耐电压试验及泄漏电流测量 91

6.6　同步电机磁场绕组对地绝缘耐电压试验 91

6.7　绝缘电阻及极化指数测量 91

6.8　其他电机绕组绝缘性能试验 92

第6章 电机的发热与冷却 93

1　概述 93

2　电机的发热 93

2.1　电机损耗的分类 93

2.2　电机中各种损耗的分布 93

3　电机发热的影响 93

3.1 电机发热对绝缘寿命的影响 93

3.2　电机发热对某些金属材料性能的影响 93

4　电机的温升 94

4.1　温升 94

4.2　我国电机温升限值标准 94

4.3　影响电机温升的因素 94

5　电机的散热与冷却 94

5.1　电机的散热 94

5.2　电机的冷却介质 97

5.3　电机的冷却方式及其选用 98

5.4　电机的通风系统 98

5.5　蒸发冷却及其在电机中的应用 101

6　电机的综合热计算 104

6.1　等效热路法 104

6.2　二维稳定导热的数值解法 105

6.3　水轮发电机温度场计算 105

7　风扇及其选用 106

7.1　轴流式风扇 107

7.2　离心式风扇 107

8　冷却器及其选用 107

8.1　冷却器中流体的流动方式 107

8.2　气体-水冷却器 107

8.3　气体-气体冷却器 108

8.4　冷却器的选用 108

9　相似方法在电机通风系统研究中的应用 109

9.1　电机通风模型 109

9.2　水模型 110

10　电机发热与冷却的测量 110

10.1 电机发热与冷却测试内容 110

10.2　测试原理 111

10.3　测试所用的试验仪器 111

10.4　测试要求的试验工况 111

第7章 电机振动、噪声与电磁兼容 112

1　电机振动 112

1.1　产生电机振动的主要因素 112

1.2　电机振动限值 112

1.3　电机振动测定方法 113

2　电机噪声 113

2.1 电机的主要噪声源及其产生机理 113

2.2　电机噪声测定方法及噪声源识别 114

2.3　电机噪声评定及噪声限值 116

2.4　降低电机噪声的措施 118

3　电机的电磁兼容性要求 119

3.1　电磁兼容基本概念 119

3.2　电磁兼容测量和试验标准 119

3.3　骚扰的测量方法 122

3.4　抗扰度试验方法 123

3.5　提高产品EMC的方法 123

第8章　电机试验 124

1　概述 124

1.1　试验种类 124

1.2　试验电源 124

1.3　测量仪器 124

1.4　测量要求 125

2　一般试验项目 125

2.1　绝缘电阻的测定 125

2.2　介电强度试验 125

2.3　轴电压的测定 126

2.4　超速试验 126

2.5　转动惯量的测定 126

2.6　振动和噪声的测定 126

3　确定损耗和效率试验方法的通用要求 127

3.1　效率 127

3.2　损耗 127

3.3　确定效率的试验方法 127

3.4　被试电机的状态 127

3.5　试验电阻的测定 127

3.6　绕组温度的确定 128

3.7　效率测量不确定度 129

4　三相感应电动机确定损耗和效率的试验方法 130

4.1　输入—输出法 130

4.2　双电源对拖回馈法 130

4.3　单电源对拖回馈法——适用于绕线转子感应电动机 130

4.4　损耗分析法 131

4.5　降低电压负载法 134

4.6　等效电路法 134

5　三相同步电机确定损耗和效率的试验方法 135

5.1　输入—输出法 135

5.2　总损耗测定法 136

5.3　损耗分析法 136

6　直流电机确定损耗和效率的试验方法 137

6.1　输入—输出法 137

6.2　总损耗测定法——单电源对拖回馈法 137

6.3　损耗分析法 138

7　变频器供电三相笼型感应电动机确定损耗和效率的试验方法 139

7.1　测量仪表的要求 139

7.2　输入—输出法确定效率 139

7.3　损耗分析法——变频器供电空载和负载试验确定效率 139

7.4　量热法确定效率 139

8　间接法确定旋转电机温升 140

8.1　三相感应电动机 140

8.2　三相同步电机 142

8.3　直流电机叠加法 143

9　现代测试技术在交流电动机测试中的应用 143

9.1　虚拟仪器测试系统 143

9.2　总线技术在电动机测试系统中的应用 144

9.3　网络化测试技术 144

9.4　电动机测量 145

第9章　电机的选用、运行节能和维护 148

1　电机选用原则 148

1.1　基本分类 148

1.2　选用原则 148

2　电机运行节能 150

2.1　高效率三相感应电动机 150

2.2　高效稀土永磁同步电动机 150

2.3　调速节能 150

3　电机的保护和维护 151

3.1　电机的保护 151

3.2　电机的维护 152

3.3　电机常见故障的处理 152

参考文献 154

第2篇　同步电机 155

第1章　概论 157

1　同步电机特征 157

2　同步电机的基本结构型式及分类 157

2.1　基本结构型式 157

2.2　分类 157

3　同步电机用途 158

4　同步电机发展趋势 158

第2章　同步电机的基本原理 160

1　稳态数学模型 160

1.1　磁动势和电动势 160

1.2　电枢反应磁动势的折算 161

1.3　磁路饱和时的电动势方程 161

1.4　电动机电动势方程 162

2　电磁功率和稳定性 162

2.1　电磁功率和电磁转矩 162

2.2　静态稳定 163

2.3　动态稳定概念 163

3　运行 164

3.1　发电机运行特性 164

3.2　额定励磁电流的确定 164

3.3　并网 165

3.4　无功功率调节 165

3.5　发电电动机的起动 165

4　不对称运行 166

4.1　对称分量法 166

4.2　不对称稳态短路 166

4.3　不对称负载的影响 166

5　瞬态数学模型 167

5.1　双轴理论 167

5.2　派克方程 168

5.3　运算电抗及其等效电路表述 169

5.4　瞬态过程的电磁参数 170

5.5　派克方程的应用 170

5.6　状态方程概述 170

5.7　异步运行 171

6　各种突然短路过程的解析解 171

6.1　三相突然短路 171

6.2　两相突然短路 172

6.3　单相对中性点突然短路 172

6.4　突然短路的冲击电流和冲击转矩 173

6.5　突然短路的负序电抗和时间常数 173

7　振荡 174

7.1　振荡转矩 174

7.2 自由振荡和强制振荡 174

7.3　定子电阻的影响 175

8　特性参数 175

9　电磁参数的数值计算 176

9.1　运算电抗的计算方法 176

9.2　直、交轴涡流场计算 176

9.3　饱和工作点的确定 176

9.4　参数辨识法 177

10　机网瞬态过程的数值仿真 177

10.1　机网协调问题的分析 177

10.2　异步起动 177

10.3　背靠背起动 178

10.4　变频器起动 179

10.5　误同期并网 180

11　参数测试 181

11.1　方法的选用 182

11.2　测试方法 183

第3章　透平发电机 185

1　概述 185

2　透平发电机设计 185

2.1　设计依据 185

2.2　系列设计、模块设计 186

2.3　与拖动机械匹配 186

2.4　冷却方式及其选用 187

2.5　电磁设计 187

2.6　机械设计 188

2.7　热计算与温升限值 188

3　发电机的结构 189

3.1　基本结构 189

3.2　空冷发电机 194

3.3　氢冷发电机 195

3.4　水内冷发电机 197

3.5　核电用发电机 198

3.6　燃气轮发电机 199

4　关键材料 200

5　励磁系统 200

5.1　原理 200

5.2　性能指标 200

5.3　常用励磁系统 201

6　大型透平发电机的几个特殊问题 202

6.1　进相运行 202

6.2　调峰措施 202

6.3　不平衡负荷承载能力 202

6.4　定子运输问题 203

7　安装与维护 203

7.1　安装前检查 203

7.2　定子安装 203

7.3　转子安装 203

7.4　轴承及油密封安装 203

7.5　维修检查 204

8　试验 204

8.1　型式试验和出厂检查试验 204

8.2　交接试验 205

8.3　考核试验 205

8.4　科研试验 205

9　发电机运行 206

9.1　起动前检查项目和要求 206

9.2　发电机组起动 206

9.3　发电机组调试 207

9.4　并网 207

9.5　机组综合试运行 207

9.6　整套机组试运行结束 207

9.7　发电机组交付运行 207

9.8　正常运行方式及规定 207

9.9　发电机保护 209

9.10　运行监测和注意事项 209

9.11　偏离允许值时应采取的措施 210

10　网机关系及协调 211

10.1　非正常运行工况设计和应用导则 211

10.2　系统扰动后检查 212

10.3　协调网机关系 212

11　发电机故障诊断 213

11.1　在线监测 213

11.2　故障诊断 214

11.3　提高可靠性对策 221

第4章　水轮发电机 222

1　分类及型号 222

1.1　分类 222

1.2　型号 223

2　主要技术数据 224

2.1　额定容量和额定功率 224

2.2　最大容量 224

2.3　额定电压 224

2.4　额定功率因数 224

2.5　额定转速 224

2.6　飞逸转速 225

2.7　飞轮力矩 225

2.8　机械时间常数与储能常数 225

2.9　短路比 225

2.10　直轴瞬态电抗 225

2.11　槽电流和定子绕组并联支路数 227

2.12　电负荷和热负荷 227

2.13　磁负荷 232

2.14　铁心和绕组温升 232

2.15　效率与损耗 232

2.16　调相容量及充电容量 233

3　设计计算 233

3.1　空载电压波形计算 233

3.2　定子绕组次谐波振动计算 234

3.3　定子线棒特殊换位选择计算 234

3.4　阻尼绕组计算 234

3.5　定子端部电动力计算 235

3.6　定子短路电流计算 235

3.7　发电机误同期并网计算 235

3.8　主要结构部件刚、强度及固有频率计算 235

3.9　防止定子铁心热胀变形计算 236

3.10　机组轴系稳定性计算 236

3.11　薄壳结构稳定性计算 236

3.12　发电电动机过转矩计算 236

3.13　发电电动机起动特性计算 236

3.14　发电电动机工况转换计算 236

4　安装结构型式选择 237

4.1 卧式 237

4.2　悬式和伞式 237

5　水轮发电机结构 237

5.1　定子 237

5.2　转子 241

5.3　机架 249

5.4　推力轴承 252

5.5　导轴承 262

5.6　制动装置 265

5.7　空气冷却器 266

5.8　灭火系统 268

5.9　中性点接地装置 269

6　通风冷却系统 270

6.1　冷却方式分类、特点及适用范围 270

6.2　通风系统 271

6.3　定子绕组水直接冷却 272

6.4　定子绕组蒸发冷却 273

7　灯泡式水轮发电机 274

7.1 电磁设计 274

7.2　结构及主要尺寸选择 275

7.3　通风冷却系统 282

8　发电电动机 284

8.1　设计特点 284

8.2　推力轴承 284

8.3　通风冷却系统 284

8.4　起动与工况转换 284

8.5　交流调速发电电动机 284

9　振动 285

9.1　振动原因及条件 285

9.2　振动标准 285

10　安装 287

10.1　一般安装程序 287

10.2　定子装配 288

10.3　转子装配 289

10.4　上、下机架装配 289

10.5　发电机总装 289

11　试验 290

11.1　试验标准 291

11.2　试验项目 291

12　附属设备 293

12.1　油水管路 293

12.2　照明 293

12.3　电缆 293

12.4　测温电阻 293

12.5　端子箱 293

12.6　电加热器 294

12.7　除湿机 294

12.8　粉尘收集装置 294

12.9　炭粉吸收装置 294

第5章　柴油发电机 295

1　概述 295

1.1　发电机与柴油机的功率匹配 295

1.2　励磁系统特点 295

1.3　结构防护型式与安装型式 295

1.4　主要技术性能 295

2　设计要点 296

2.1　定子绕组 296

2.2　斜槽 296

2.3　凸极与隐极转子 296

2.4　通风与冷却 297

2.5　轴的扭振 297

3　机组运行 297

3.1　单机运行 297

3.2　并联运行 297

3.3　柴油发电机运行中的主要故障及其原因和处理方法 298

4　特殊试验 298

第6章　同步电动机和同步调相机 299

1　同步电动机 299

1.1　特点和用途 299

1.2　结构 299

1.3　起动 299

1.4　配往复式压缩机时飞轮力矩的选择 301

1.5　同步异步电动机 301

2　无换向器电动机 301

2.1　工作原理与调速控制 302

2.2　变频调速同步电动机特点 302

2.3　变频调速同步电动机结构 303

3　同步调相机 308

3.1　特点和用途 308

3.2　结构 308

3.3　起动方法 308

第7章　其他类型同步电机 309

1　中频发电机 309

1.1　爪极发电机 309

1.2　感应子发电机 309

2　永磁同步电机 311

3　交流励磁发电机 311

4　短路发电机 312

5　正弦波发电机 312

6　小功率同步电动机 313

第8章　同步电机励磁系统 314

1　概述 314

1.1　常用励磁系统 314

1.2　常用励磁系统的应用 314

1.3 “高起始”的概念 315

2　励磁调节器 315

2.1　自动电压调节器 315

2.2 “手动”调节器 317

3　励磁系统的功率装置 317

3.1　交流励磁机励磁系统的功率装置 317

3.2　静止励磁系统的功率装置 317

4　同步电机灭磁 317

4.1　静止励磁系统的灭磁 317

4.2　交流励磁机励磁系统的灭磁 318

4.3　励磁回路的过电压保护 318

第9章　异步化同步发电机 319

1　概述 319

2　异步化汽轮发电机数学模型及控制原理 319

2.1 电气结构 319

2.2　数学模型 320

2.3　控制原理 321

3　异步化汽轮发电机的运行特性 321

3.1　双通道励磁控制 321

3.2　有功和无功（电压）调节特性 322

3.3　暂态特性 323

4　异步化汽轮发电机电磁设计特点 324

4.1　气隙的选取原则 324

4.2　转子绕组的设计 325

5　交流励磁同步发电机数学模型及控制原理 326

5.1　电气结构及运行原理 326

5.2　基本电磁关系与数学模型 326

5.3　励磁控制原理 328

6　交流励磁同步发电机运行特性 328

6.1　发电机有功、无功调节特性 328

6.2　暂态特性 329

7　交流励磁同步发电机电磁设计 329

7.1　运行方式 329

7.2　电磁设计特点 330

7.3　电磁计算程序 330

参考文献 332

第3篇　感应电机 333

第1章　概论 335

1　感应电机的特征分类和用途 335

1.1　基本特征 335

1.2　主要类型和用途 335

2　感应电机基本结构 335

3　感应电动机的技术指标 336

3.1　效率和功率因数 336

3.2　起动性能分级 336

3.3　噪声振动水平分析 336

3.4　定子绕组温升限值 336

4　感应电机产品发展概况及产品类别 337

5　感应电机发展趋势 338

第2章　感应电机工作原理 339

1　气隙旋转磁场和感应电动势 339

1.1　感应电机运行的基本原理 339

1.2　磁动势与气隙磁场 339

1.3　感应电动势 340

1.4　转子物理量的折算 340

1.5　基本方程组 341

2　等效电路和相量图 341

2.1 T形等效电路 341

2.2 L形等效电路 341

2.3　相量图 342

3　能量转换 342

3.1　功率损耗 342

3.2　功率关系 342

4　转矩特性 342

4.1　转矩与功率的关系 342

4.2　电磁转矩表达式 342

4.3　转矩转差特性 343

5　运行特性 344

5.1　特性曲线 344

5.2　运行特性与负载率的关系 344

5.3 电压或频率偏差时对电机运行性能的影响 344

5.4　电压不对称时的运行 345

6　谐波分析及谐波影响 345

6.1　谐波分析 345

6.2　附加转矩 346

6.3　电磁振动力 347

7　单相感应电机气隙磁场和转矩特性 347

7.1　基本工作原理和气隙磁场 347

7.2　等效电路与转矩特性 347

7.3　起动方法和单相电容电动机 348

第3章　三相感应电动机设计 350

1　主要尺寸的确定 350

1.1　利用系数 350

1.2　电磁负荷 350

2　冲片和铁心设计 350

2.1　定子冲片外径和内径 350

2.2　铁心有效长度与极距之比 350

2.3　气隙长度 350

2.4　槽数选择和槽配合 351

2.5　槽形选择和槽形尺寸的确定 351

3　绕组设计 351

3.1　绕组型式的选用 351

3.2　绕组联结 351

3.3　绕组节距 351

3.4　绕组并联支路数和每槽导体数 351

3.5　导线规格 352

3.6　槽满率 352

4　运行性能计算 352

4.1　磁路计算 352

4.2　参数计算 352

4.3　性能计算 353

5　起动性能计算 353

5.1　饱和效应计算 353

5.2　集肤效应计算 354

5.3　起动电流和起动转矩的计算 354

5.4　起动时间计算 355

5.5　起动温升计算 355

6　通风温升计算 355

6.1　感应电机常用的通风系统和温升计算方法 355

6.2　机壳表面冷却电机的通风计算 356

6.3　机壳表面冷却电机的温升计算 356

6.4 内通风系统电机的通风计算 356

6.5 内通风系统电机的温度场计算 357

7　噪声计算 357

7.1　电磁噪声计算 358

7.2　轴承噪声 359

7.3　通风噪声 359

8　结构设计 359

8.1　机座 360

8.2　定子铁心 360

8.3　定子绕组 360

8.4　转子铁心和绕组 361

8.5　转轴 362

8.6　轴承结构 362

8.7　转子平衡 362

9　计算机辅助设计 363

9.1　计算机辅助设计系统 363

9.2　计算机辅助电磁设计 363

9.3　计算机绘制电机零部件图 364

第4章　感应电动机的起动、制动和调速 365

1　感应电动机的起动方法 365

1.1　笼型电动机的起动方法 365

1.2　绕线转子感应电动机的起动方法 366

2　感应电动机的电磁制动方法 366

2.1 回馈制动 366

2.2　反接制动 367

2.3　能耗制动 367

3　感应电动机的调速方法 367

3.1　变极调速 367

3.2　变频调速 367

3.3　绕线转子感应电动机调速 368

第5章　一般用途三相感应电动机 369

1　低压三相感应电动机 369

1.1 Y系列电动机 369

1.2 Y2系列电动机 371

1.3 Y3系列电动机 371

2　高压三相感应电动机 372

2.1　防护式高压三相感应电动机 372

2.2　带冷却器封闭式高压三相感应电动机 374

2.3　全封闭外扇冷感应电动机 376

第6章　感应电动机节能及高效电机 378

1 电动机节能的意义和潜力 378

2　高效电机及电动机能效标准 378

2.1 高效电机 378

2.2　电动机能效标准 378

3　提高电动机效率的措施 380

3.1　增加有效材料降低绕组损耗和铁损耗 380

3.2　采用较好的磁性材料和工艺措施以降低铁损耗 381

3.3　缩小风扇降低通风损耗 381

3.4　通过设计和工艺措施降低杂散损耗 381

3.5　改进压铸工艺降低转子损耗 381

3.6　应用计算机优化设计降低损耗提高效益 381

第7章　感应电动机变频调速及双馈调速 382

1　变频调速控制方式 382

1.1　额定频率以下的电压控制方式 382

1.2　额定频率以上的电压控制方式 382

1.3　控制特性U1=f（f1） 382

2　变频调速电动机特性 382

2.1　感应电动机固有的机械特性 382

2.2　恒压频比控制时的机械特性 383

2.3　恒气隙磁通控制时的机械特性 383

2.4　恒转子全磁通控制时的机械特性 383

2.5　额定频率以上恒电压控制时的机械特性 383

3　变频调速感应电动机电磁设计特点 384

3.1　变频调速感应电动机的主要问题 384

3.2　变频感应电动机的设计特点 384

3.3　变频感应电动机设计方法 385

4　双馈感应电动机调速 386

4.1　调速原理 386

4.2　功率关系 387

4.3　磁场定向矢量控制 387

第8章　多速三相感应电动机 388

1　基本原理和方法 388

1.1　基本原理 388

1.2　槽号相位图 388

2　反向法变极绕组 389

2.1　接线方法 389

2.2　反向法变极步骤 389

2.3　变前极为正规接法绕组的反向法变极 389

2.4　倍极比反向法变极绕组 390

2.5　非正规接法绕组的反向法变极 391

3　换相法变极绕组 392

3.1　变前极和变后极都是60°相带绕组 392

3.2　变前极和变后极绕组都是120°相带绕组 392

3.3 60°相带变90°相带换相变极法 393

4　三速及四速变极绕组 394

4.1　三速变极绕组 394

4.2　四速变极绕组 396

5　单绕组多速三相感应电动机设计特点 396

5.1 电磁转矩比和电磁功率比 396

5.2　绕组磁动势的分析 397

5.3　轭部磁路及损耗计算 399

5.4　参数计算 399

第9章　防爆感应电动机 400

1　防爆电机遵循的防爆标准 400

2　防爆电机的防爆型式、类别和温度组别 400

3　防爆电机的防爆通用要求 400

3.1　风扇风罩 400

3.2　接地 401

3.3　连接件和接线盒 401

3.4　电缆和导管引入装置 401

4　隔爆型电机的设计和结构特点 401

4.1　隔爆外壳的强度和材质 401

4.2　电缆和导线的引入和连接 401

4.3　紧固件 402

4.4　隔爆接合面型式及结构参数 402

4.5　隔爆接合面的处理 402

5　增安型电机的设计和结构特点 402

5.1　内部导线连接 402

5.2　电气间隙和爬电距离 402

5.3　绕组 403

5.4　极限温度 403

5.5　外壳防护等级 403

5.6　最小径向单边间隙 403

5.7　笼型转子电动机 403

5.8　tE时间和起动电流比IA/IN 403

6 “n”型电机的设计和结构特点 403

7　正压外壳型电机的设计和结构特点 404

8　防爆电机的选型 405

9　防爆电机主要产品介绍 405

第10章　起重及冶金用三相感应电动机 407

1　起重及冶金用三相感应电动机的特性及用途 407

1.1　特性 407

1.2　用途 407

2　起重及冶金用三相感应电动机的设计及结构特点 407

3　起重及冶金用三相感应电动机的主要产品 407

3.1　起重及冶金用三相感应电动机产品分类 407

3.2　起重及冶金用三相感应电动机主要产品及特征 407

4　起重及冶金用三相感应电动机产品选型 411

4.1 S1～S5工作制的发热问题 411

4.2　工作周期ts≠10min时电动机的发热 411

4.3 S4及S5工作制电动机功率的确定 411

第11章　潜水及潜油感应电动机 413

1　潜水电动机与潜水电泵概述 413

2　潜水电动机的典型结构 413

2.1　充水式结构 413

2.2　充油式结构 414

2.3　屏蔽式结构 414

2.4　干式结构 414

3　主要零部件的结构和材料 415

3.1　定子绕组 415

3.2　接头密封 415

3.3　轴伸端密封 415

3.4　轴承 415

3.5　保压机构和贫油保护信号装置 416

4　井用潜水感应电动机 416

5　小型潜水电泵 417

5.1　充油式潜水电泵 417

5.2　充水式潜水电泵 417

5.3　干式潜水电泵 417

5.4　主要规格和参数 417

6　污水污物潜水电泵 418

6.1　污水用与颗粒污物用潜水电泵 418

6.2　纤维污物用潜水电泵 419

6.3　主要规格和参数 419

7　潜水螺杆泵 419

8　矿用潜水电泵 419

9　轴流潜水电泵 419

9.1　贯流式轴流潜水电泵 419

9.2　灯泡式轴流潜水电泵 419

9.3　主要规格和参数 420

10　大型潜水电泵 420

10.1　结构与主要特点 420

10.2　主要规格和参数 420

11　潜水电泵的选择与使用 420

11.1　潜水电泵的选用 420

11.2　潜水电泵的使用与维护 421

12　井用潜油感应电动机 421

12.1　结构特点与关键零部件 421

12.2　主要规格和技术参数 422

第12章　其他派生及专用三相感应电动机 423

1　电磁调速感应电动机 423

1.1　结构 423

1.2　工作原理 423

1.3　提高电动机性能的措施 423

2　机械减速感应电动机 423

2.1　齿轮减速感应电动机 424

2.2　摆线针轮减速电动机 424

3 自制动感应电动机 424

3.1 电磁制动感应电动机 424

3.2　锥形转子制动感应电动机 425

3.3　盘式制动感应电动机 425

4　高转差率感应电动机 426

4.1　额定功率与工作制 426

4.2　设计特点 426

5　低振动低噪声感应电动机 426

5.1　主要技术指标 426

5.2　设计特点 427

6　振动电动机 427

6.1　用途及分类 427

6.2　设计特点 427

6.3　功能参数 428

7　交流力矩电动机 428

7.1　原理与特性 428

7.2　设计特点 429

7.3　力矩电机的应用 429

7.4　主要技术参数 430

8　电梯用感应电动机 430

8.1　双速电梯用感应电动机 430

8.2　调压调速电梯用感应电动机 431

8.3　变频调速电梯用感应电动机 432

8.4　电梯电机的发展方向 432

9　实心转子感应电动机 432

9.1　运行原理和应用 432

9.2　设计特点 433

9.3　提高电机性能的措施 433

10　气候防护型电动机 434

10.1　用途 434

10.2　结构特点 434

10.3　设计特点 435

11　屏蔽感应电动机 435

11.1　概述 435

11.2　结构特点 435

11.3　屏蔽套损耗与液体摩擦损耗 435

11.4　特殊检查项目 436

11.5　使用维护中的注意事项 436

第13章　一般用途单相感应电动机及其设计要点 437

1　概述 437

1.1　单相感应电动机工作原理 437

1.2　气隙谐波磁动势 437

1.3　单相感应电动机产品特征分类及用途 438

2　单相感应电动机的设计要点和主要参数 440

2.1　一般单相感应电动机设计要点 440

2.2　罩极电动机设计要点 440

2.3　电磁负荷的选择 440

2.4　主要尺寸的确定 441

2.5　定子绕组的设计 442

2.6　转子导条截面积及导条材料的选择 443

3　起动开关及电容器 443

3.1　起动开关 443

3.2　电容器 446

4　热保护器 447

4.1　概述 447

4.2　热保护器的一般结构与工作原理 447

4.3　热保护器的选用及注意事项 447

第14章　规定用途和特殊用途单相感应电动机 449

1　风扇电动机 449

1.1　分类与技术要求 449

1.2　结构与技术数据 450

1.3　调速方法 452

2　洗衣机电动机 452

2.1　分类与技术要求 452

2.2　结构与技术数据 453

2.3　洗衣机及其电动机的交替换向旋转 455

3　密封式制冷压缩机用电动机 455

3.1　分类与技术要求 455

3.2　结构与技术数据 456

3.3　电动机的控制与保护 457

4　泵用电动机 457

4.1　分类与技术要求 457

4.2　结构与技术数据 458

5　离合器电动机 459

5.1　分类与应用 459

5.2　结构与技术数据 459

6　空调器风扇电动机 460

6.1　分类与技术要求 460

6.2　结构与技术数据 460

第15章　感应发电机 462

1　感应发电机工作原理 462

2　感应发电机等效电路与相量图 462

3　感应发电机运行特性 462

4　励磁电容量计算 463

参考文献 464

第4篇　直流电机 465

第1章　概论 467

1　特征、分类和用途 467

1.1　特征 467

1.2　分类 467

1.3　用途 467

2　主要技术数据 467

3　结构 468

4　直流电动机的质量 468

5　发展趋势 468

第2章　工作原理 470

1　电枢电动势和电磁转矩 470

1.1　电枢电动势 470

1.2　电磁转矩 470

2　电压、转矩和功率平衡 470

3　电枢反应 471

3.1　交轴电枢反应 471

3.2　直轴电枢反应 471

3.3　换向极和补偿绕组 471

4　磁路 471

4.1　主磁路 472

4.2　换向极磁路 472

5　电路 472

5.1　电枢电路 472

5.2　励磁电路 473

第3章　运行特性 474

1　直流发电机的运行特性 474

1.1　主要工作特性 474

1.2　固有电压调整率 475

1.3　并励发电机的电压稳定 475

1.4　电压调节 475

1.5　电压脉动 475

1.6　并列运行 476

2　直流电动机的运行特性 476

2.1　主要工作特性 476

2.2　外特性的比较及应用 477

2.3　固有转速调整率 477

2.4　他励及并励电动机的稳定运行 477

2.5　起动、调速和制动 478

2.6　电动机的供电电源 480

2.7　电动机的同轴运行 480

3　直流电机的动态特性 480

3.1 电动机机电时间常数 480

3.2　励磁电路时间常数 480

3.3　电枢电路时间常数 481

3.4　电流变化率 481

3.5　短路电流 481

第4章　换向 482

1　换向过程的基本概念 482

1.1　换向元件中的电动势 482

1.2　换向元件中的电流 483

1.3　换向区 483

1.4　片间电压 483

2　换向计算 484

2.1　数值计算 484

2.2　工程计算 485

3　改善换向的方法 486

3.1　移刷 486

3.2　换向极 486

3.3　补偿绕组 487

3.4　电刷与滑动接触 487

3.5　叠片机座与电感分路 487

3.6　其他 488

4　换向火花 488

4.1　火花等级 488

4.2　火花评定 488

4.3　无火花换向区 488

5　环火 489

5.1　产生环火的原因 489

5.2　防止环火的措施 489

第5章　电枢绕组 490

1　电枢绕组的构成和参数 490

1.1　绕组构成 490

1.2　绕组参数 490

2　绕组的对称条件 490

3　常规电枢绕组 491

3.1　叠绕组 491

3.2　波绕组 491

3.3　蛙绕组 492

4　特殊电枢绕组 492

5　均压线 493

5.1 分类 493

5.2　根数 493

5.3　截面积 494

5.4　连接 494

第6章　整流电源对直流电动机性能的影响 495

1　脉动电流 495

2　对换向的影响 495

2.1　脉动电流对换向的影响 495

2.2　动态过程中的换向 495

3　对发热的影响 496

4　对振动和噪声的影响 496

5　对绕组绝缘的要求 496

6　电动机的轴电压 496

7　电动机额定电压与整流电源输出电压的匹配 496

第7章　电磁设计 498

1　主要尺寸和极数 498

1.1　主要尺寸 498

1.2　极数 499

2　电枢 500

2.1 电枢绕组 500

2.2　换向器 501

3 电刷 501

3.1　特性和用途 501

3.2　宽度与长度 502

4　空载特性曲线和电枢反应去磁磁动势 502

4.1　空载特性曲线 502

4.2　电枢反应去磁磁动势 504

4.3　励磁绕组 504

5　换向参数和换向极、补偿绕组 505

5.1　换向参数 505

5.2　换向极 506

5.3　补偿绕组 507

6　损耗和效率 507

6.1　铜损耗 507

6.2　铁损耗 507

6.3　电刷接触损耗 508

6.4　机械损耗 508

6.5　杂散损耗 508

6.6　总损耗和效率 508

7　工作特性计算 508

8　发热和通风冷却 509

8.1　热平衡方程和发热曲线 509

8.2　热的传导和表面散热 509

8.3　温升计算 509

8.4　通风冷却 509

第8章　结构设计 511

1　结构型式、防护等级、冷却方法和线端标志 511

2　定子 511

2.1　机座 512

2.2　主极 512

2.3　换向极 512

2.4　补偿绕组 512

2.5　定子引出线与连接线 513

2.6　换向极垫片 513

3　电枢 513

3.1 电枢铁心 513

3.2　电枢支架 515

3.3　轴 515

3.4　电枢绕组 515

3.5　均压线 515

3.6　电枢绕组的固定和温度测量 516

3.7　换向器 517

4　电刷装置 520

4.1　结构和基本要求 520

4.2　刷握结构 520

4.3　常用刷握尺寸规格 521

4.4　电刷与刷握的配合 521

5　端盖或端罩 521

6 轴承 521

7　底板 521

第9章　试验、安装和维护 522

1　试验 522

1.1　试验项目 522

1.2　试验方法 522

2　安装 525

2.1　安装前准备 525

2.2　底板和轴承座安装 525

2.3　联轴器热套 525

2.4　定子和电枢安装 525

2.5　机组轴线调整 526

2.6　轴承装配 527

2.7　锥套直联式提升电机电枢安装 527

2.8　电机的干燥 527

2.9　试车 528

3　电机的维护 528

3.1　维护 528

3.2　常见故障 528

第10章　主要产品 532

1　基本系列 532

1.1 Z4系列中小型直流电动机 532

1.2 Z系列中型直流电动机 532

1.3　大型直流电动机 533

2　专用系列 534

2.1　起重、冶金用直流电动机 534

2.2　矿山车辆用牵引电机 534

2.3　直流牵引电动机 535

3　直流电动机功率—转速图与型谱 535

3.1 Z4系列直流电动机功率—转速图 535

3.2 Z系列中型直流电动机功率—转速图 536

3.3　轧机用大型直流电机系列型谱 537

3.4 ZZJ-800系列直流电动机的功率、电压和转速 538

附录　常用符号 539

参考文献 543

第5篇　特种电机 545

第1章　概论 547

1　概述 547

2　种类和主要特点 547

2.1　永磁电机 548

2.2　伺服驱动与控制类电机 548

2.3　磁阻类电动机 548

2.4　信号检测类电机 548

2.5　非传统电磁原理电机 548

3　特种电机的基本技术标准和技术要求 548

4　应用领域 549

4.1　电气伺服传动领域 549

4.2　信息处理领域 549

4.3　交通运输领域 549

4.4　家用电器领域 549

4.5　消费电子领域 549

4.6　国防领域 549

4.7　特殊用途领域 550

5　发展趋势 550

5.1　国内外发展情况 550

5.2　发展趋势 550

第2章　永磁电机磁路计算基础 551

1　永磁材料的性能和选用 551

1.1　永磁材料磁性能的主要参数 551

1.2　几种主要永磁材料的基本性能 552

1.3　永磁材料的选用 557

2　永磁电机的等效磁路 557

2.1　永磁体等效为磁通源或磁动势源 557

2.2　外磁路的等效磁路 558

2.3　永磁电机的等效磁路 558

2.4　主磁导和漏磁导 558

2.5　漏磁因数和空载漏磁因数 558

3　等效磁路的解析法 559

3.1　等效磁路各参数的标么值 559

3.2　等效磁路的解析法 559

3.3　解析法的应用 560

4　等效磁路的图解法 560

5　永磁体的最佳工作点 561

5.1　最大磁能的永磁体最佳工作点 561

5.2　最大有效磁能的永磁体最佳工作点 561

5.3　永磁体最佳工作点的应用及注意事项 561

6　永磁电机电磁场数值分析 561

6.1　永磁电机电磁场数值计算的特点 561

6.2　永磁电机参数计算 563

7　钕铁硼永磁电机的高温失磁问题 564

第3章　永磁直流电动机 566

1　概述 566

1.1　功能和发展概况 566

1.2　分类、特点 566

2　基本工作原理和结构 567

2.1　基本工作原理 567

2.2　结构 567

3　基本特性 568

3.1　额定数据 568

3.2　稳态运行特性 569

4　电枢反应 569

4.1　直轴电枢反应 569

4.2　交轴电枢反应 570

4.3　最大去磁反应 570

5　设计要点 571

5.1　主要尺寸、参数的选取 571

5.2　磁路计算 571

5.3　电枢绕组及冲片设计 572

6　永磁直流伺服电动机 573

6.1　永磁直流伺服电动机的特性与参数 573

6.2　动态特性 574

6.3　设计特点 574

7　永磁直流力矩电动机 574

7.1　工作原理及结构 575

7.2　技术指标 575

7.3　设计要点 575

8　试验及相关标准 576

9　选型和使用 576

9.1　选用原则 576

9.2　应用举例 576

10　典型产品数据 576

第4章　永磁同步电动机 578

1　概述 578

2　结构 578

2.1　总体结构 578

2.2　转子磁极结构 578

2.3　隔磁措施 580

3　稳态性能 580

3.1　稳态运行方程和相量图 580

3.2　稳态运行性能 581

4　磁路分析与计算 581

4.1　磁路计算特点 581

4.2　空载漏磁因数 583

4.3　永磁体工作点的计算 584

5　参数计算和分析 585

5.1　空载反电动势 585

5.2　交、直轴电枢反应电抗 585

5.3　交、直轴电枢磁动势折算系数 586

6　异步起动永磁同步电动机的起动过程 586

6.1　起动过程中的电磁转矩 586

6.2　起动过程中的定子电流 589

6.3　牵入同步过程 589

7　异步起动永磁同步电动机的设计特点 590

7.1　主要尺寸和气隙长度的选择 590

7.2　定、转子槽数的选择 590

7.3　定、转子槽形选择 590

7.4　转子结构设计 590

7.5　永磁体设计 590

7.6　电枢绕组设计 591

7.7　提高异步起动永磁同步电动机功率密度和起动性能的措施 591

7.8　提高异步起动永磁同步电动机效率和功率因数的措施 591

8　永磁交流伺服电动机的设计特点 592

8.1　主要尺寸选择 592

8.2　反电动势常数和转矩常数 592

8.3　机械时间常数和电气时间常数 592

8.4　定位力矩的抑制和低速平稳性的改善 593

8.5　提高永磁同步电动机弱磁扩速能力的措施 593

8.6　无铁心电动机 594

9　盘式永磁电动机的设计特点 595

9.1　盘式永磁同步电动机结构和特点 595

9.2　磁场分布和计算 596

9.3　主要尺寸 598

9.4　磁极设计 599

10　横向磁通永磁电动机的设计特点 599

10.1　原理与特点 599

10.2　基本类型及结构特点 599

10.3　典型结构的磁场分布和计算 600

10.4　功率因数问题 600

10.5　工艺特点 601

11　爪极式永磁同步电动机 601

11.1　转子结构型式 601

11.2　定子结构型式 602

11.3　定向装置 602

11.4　爪极式永磁同步电动机的技术参数 603

12　典型产品数据 603

12.1　纺织化纤永磁电动机 603

12.2　风机泵类用中型变频调速电动机 608

12.3　抽油机用高效高起动转矩永磁同步电动机 608

12.4　无齿轮曳引机用永磁伺服电动机 608

12.5 ST-M系列永磁交流伺服电动机 608

第5章　永磁同步发电机 611

1　特点和分类 611

2　转子磁极结构 611

2.1　切向式转子磁极结构 611

2.2　径向式转子磁极结构 611

2.3　混合式转子磁极结构 612

2.4　爪极式转子磁极结构 612

3　运行性能和设计特点 613

3.1　励磁电动势和气隙合成电动势 613

3.2　交、直轴电枢反应和电枢反应电抗 613

3.3　固有电压调整率和降低措施 614

3.4　短路电流倍数计算 614

3.5　电动势波形 615

4　混合励磁同步发电机 615

4.1　结构和特点 615

4.2　设计特点 616

5　永磁风力发电机设计特点 617

5.1　电磁负荷选择 617

5.2　定子齿槽的确定 617

5.3　最大起动阻力矩的计算及减小措施 617

5.4　典型产品数据 617

第6章　永磁无刷电动机 618

1　概述 618

2　构成及工作原理 618

2.1　系统构成 618

2.2　工作原理 619

3　电枢绕组及其与逆变器的连接 621

3.1　电枢绕组 621

3.2　三相半控、全控电路 622

3.3　多相无刷电动机 623

4　转子位置传感器 624

4.1　光电编码器 624

4.2　磁编码器 625

4.3　旋转变压器 626

4.4　传感技术——无位置传感器控制方法 626

5　基本特性 626

5.1　工作区 626

5.2　基本参数 627

5.3　转矩波动 628

5.4　设计特点 629

6　特种永磁无刷电动机 630

6.1　永磁无刷力矩电动机 630

6.2　无铁心永磁无刷电动机 630

6.3　盘式永磁无刷电动机 631

6.4　无槽永磁无刷电动机 631

7　应用领域 631

7.1　计算机外围设备 631

7.2　声像设备 631

7.3　家用电器 632

7.4　办公设备 632

7.5　电动自行车 632

7.6　工业驱动和控制 632

8　典型规格技术数据 632

第7章　伺服电动机控制系统 634

1　概述 634

1.1　作用及组成 634

1.2　基本要求和特点 635

1.3　主要技术指标 635

1.4　分类 636

2　逆变技术 636

2.1　逆变器的基本工作原理 636

2.2　逆变器的工作频率 637

2.3　泵升电压和死区 637

2.4　智能功率模块 638

3　控制技术 638

3.1　数字信号处理器 638

3.2　电流反馈及控制器 638

3.3　速度反馈及控制器 639

3.4　位置反馈及控制器 640

3.5　数字PI控制器 640

3.6　数字滤波技术 641

3.7 PWM生成和功率变换驱动接口 641

3.8　保护和辅助功能 641

3.9　专用集成电路 641

3.10　新型的控制策略 642

4　永磁无刷电动机系统 642

4.1　方波驱动永磁无刷电动机系统 642

4.2　正弦波驱动永磁直流无刷电动机系统 646

5　直流伺服电动机控制 653

5.1　控制回路 653

5.2　全数字直流伺服电动机控制 653

6　感应电动机伺服控制 653

6.1　结构图 653

6.2　转子磁链位置计算 654

6.3　控制软件 654

7　两相交流伺服电动机控制 654

7.1　功能和分类 654

7.2　控制方式 655

第8章　步进电动机及驱动系统 656

1　概述 656

1.1　分类 656

1.2　特点 656

1.3　发展与应用 656

2　基本原理和结构 656

2.1　基本工作原理 656

2.2　结构型式 658

3　特性 660

3.1　步进电动机的单步运行 660

3.2　步进电动机的连续脉冲运行及运行矩频特性 660

3.3　步进电动机的起动矩频特性和起动惯频特性 660

4　主要技术指标和参数 661

4.1　主要参数 661

4.2　主要性能指标 661

5　相关技术标准和测试技术 662

5.1　步距角的测定 662

5.2　矩角特性及最大静转矩测量 662

5.3　步距精度的测量 662

5.4　起动矩频特性测量 662

5.5　运行矩频特性测量 663

5.6　起动惯频特性测量 663

5.7　温升测量 663

6　驱动与控制 663

6.1　基本原理 663

6.2　脉冲分配器 664

6.3　恒压驱动方式 665

6.4　高低压驱动方式 665

6.5　恒流斩波驱动方式 666

6.6　调频调压驱动方式 666

6.7　微步驱动方式 667

6.8　步进电动机专用驱动芯片 668

6.9　步进电动机的控制 668

7　设计要点 670

7.1　主要技术要求 670

7.2　基本结构 670

7.3　转子外径 670

7.4　定子主要数据和气隙长度 670

7.5　冲片设计 670

7.6　气隙磁导计算 670

7.7　磁通密度和磁动势 670

7.8　绕组设计 671

7.9　最大静转矩验算 671

8　工艺特点 671

9　选型和应用 671

9.1　步距角的选择 671

9.2　系统的定位精度 671

9.3　转矩的选择 671

9.4　阻尼方法的选择 672

9.5　效率及成本 672

9.6　应用实例 672

10　典型产品技术数据 673

第9章　开关磁阻电机驱动系统 676

1　概述 676

1.1　开关磁阻电机驱动系统的基本部件、原理及特点 676

1.2　研究与发展概况 677

2　开关磁阻电动机的基本工作原理和结构 679

2.1　工作原理 679

2.2　相数与定子、转子齿极数的关系 679

2.3　绕组的连接方式与极性分布 679

3　基本电磁关系 680

3.1　基本电路方程 680

3.2　相绕组电流 680

3.3　转矩、功率与能量传递 680

3.4　数学模型 681

3.5　机械特性 681

4　开关磁阻电动机电磁设计要点 682

4.1　设计思想 682

4.2　主要技术指标 682

4.3　主要尺寸与转矩的关系——输出方程 682

4.4 电负荷A和磁负荷B 683

4.5　主要尺寸和主要参数选择 683

4.6　转矩计算 684

4.7　损耗计算 684

5　功率变换器设计 685

5.1　主电路拓扑结构设计 685

5.2　功率变换器的容量 685

5.3　开关器件的选择 685

5.4　辅助电路 686

6　控制系统 686

6.1　设计原则 686

6.2　控制原理 686

6.3　控制器的设计概述 687

6.4　举例 687

7　反馈信号检测 688

7.1　位置检测 688

7.2　相电流检测 688

7.3　转速检测 689

8　制动和发电运行 690

8.1　制动运行原理 690

8.2　发电运行 690

9　特种开关磁阻电动机 691

9.1　全距绕组排列的开关磁阻电动机 691

9.2　加辅助绕组的开关磁阻电动机 691

10　单边双励磁的双凸极电动机 692

10.1　永磁式双凸极电动机 692

10.2　具有直流励磁的双凸极电动机 692

11　应用 692

11.1　在电动车辆中的应用 692

11.2　在矿山开采领域中的应用 693

11.3　在石油开采中的应用 693

11.4　在机械制造设备领域中的应用 693

11.5　在家电及食品加工领域的应用 693

11.6　在航空机械中的应用 694

11.7　国内部分产品技术数据 694

第10章　低速同步电动机 695

1　概述 695

1.1　分类 695

1.2　功能和特点 695

1.3　发展概况 695

2　基本工作原理和结构 695

2.1　工作原理 695

2.2　结构 697

3　基本理论分析 698

3.1　气隙比磁导波 698

3.2　气隙磁场 699

3.3　基本参数、方程式及电磁转矩 701

4　永磁低速同步电动机的电磁设计要点 704

4.1　技术要求 704

4.2　主要尺寸的确定 704

4.3　电磁计算 706

5　测试技术与技术标准 707

6　典型产品技术数据 708

6.1 TDY系列永磁低速同步电动机 708

6.2 TYD系列单相永磁低速同步电动机 708

6.3 TD、TB、TY、TYC、TYJ、TYN型低速电动机 709

6.4 65TYN型钕铁硼永磁低速同步电动机 710

第11章　磁滞电动机 711

1　概述 711

1.1　分类 711

1.2　功能与特点 711

2　基本工作原理和结构 711

2.1　基本工作原理 711

2.2　结构 712

3　特性 713

3.1　起动特性 713

3.2　运行特性 713

3.3　过励状态 714

3.4　关键技术 714

4　主要技术指标 715

5　相关技术标准和测试技术 716

6　设计要点 716

6.1　定子冲片 716

6.2　转子材料及结构 717

6.3　电磁负荷的选择 717

6.4　极数的选择 717

7　工艺特点 717

8　选型和应用 717

8.1　选型原则 717

8.2　应用举例 717

9　典型产品技术数据 718

第12章　交直流两用电动机 720

1 概述 720

2　基本工作原理和结构 720

2.1　基本原理 720

2.2　结构 721

3　工作特性 721

3.1 串励直流电动机的基本特性分析 721

3.2　串励交流电动机的基本特性分析 721

3.3　交直流两用电动机工作特性的比较 722

4　主要技术指标和参数 723

4.1　额定功率 723

4.2　额定转速 723

4.3　温升 723

4.4　功率因数 723

5　技术标准和测试技术 723

5.1　技术标准 723

5.2　测试技术 723

6　设计要点 723

6.1　主要尺寸与参数选择 723

6.2　单相串励电动机计算 724

7　交直流两用电动机换向特点 725

7.1　换向 725

7.2　噪声 726

7.3　无线电干扰 726

8　选型和应用 726

8.1 选型 726

8.2　应用实例 726

9　典型产品技术数据 727

第13章　直线电机 732

1　概述 732

1.1　分类 732

1.2　功能与特点 732

1.3　现状与发展 732

2　基本结构、工作原理与选用原则 733

2.1　基本结构 733

2.2　工作原理 734

2.3　应用基础与选用原则 735

3　设计要点 736

3.1　设计准则 736

3.2　设计要点 736

3.3　优化设计 736

4　工艺特点 736

5　测试方法和相关技术标准 737

6　驱动与控制 737

6.1　非伺服驱动控制系统 737

6.2　伺服驱动控制系统 737

7　直线感应电动机及其应用 738

7.1　直线感应电动机的原理、结构与特性 738

7.2　直线感应电动机的应用实例 741

8　直线同步电动机及其应用 742

8.1　直线同步电动机的原理、结构与特性 742

8.2　直线同步电动机应用实例 743

9　直线直流电动机及其应用 743

9.1　直线直流电动机的基本原理、结构与特性 743

9.2　直线直流电动机的应用实例 744

10　直线步进电动机及其应用 745

10.1　直线步进电动机的结构与特性 745

10.2　直线步进电动机的应用实例 746

11　其他各种直线电动机及其应用 746

11.1　直线振荡电动机 746

11.2　直线—旋转混合型电动机 747

11.3　直线发电机 748

11.4　非电磁类直线驱动器 748

12　部分产品技术数据与外形尺寸 748

12.1　部分直线感应电动机的技术数据与外形尺寸 748

12.2　部分直线同步电动机的主要技术数据 749

第14章　有限转角电动机 751

1　概述 751

2 分类 751

3　有限转角力矩电动机 751

3.1　基本工作原理和结构 751

3.2　工作特性 752

3.3　主要参数的选择 752

3.4　控制 753

4　有限转角摆动电动机 753

4.1　基本工作原理 753

4.2　结构 753

4.3　工作特性 754

4.4　参数的选择 755

4.5　控制 755

5　主要技术指标、技术标准和测试技术 755

5.1　转角与转角—时间特性的测量 755

5.2　转矩与转矩—转角特性的测量 756

5.3　摆动频率与摆角—频率特性的测量 756

5.4　线性误差和重复性误差及其测量 756

5.5　相关技术标准 756

6　工艺特点 756

7　应用 757

8　典型产品技术数据 757

第15章　角位传感电机 759

1　概述 759

1.1　分类 759

1.2　特点 759

1.3　发展趋势 759

2　自整角机 760

2.1　分类 760

2.2　结构 760

2.3　工作原理 761

2.4　主要技术指标和参数 763

2.5　设计要点 764

2.6　试验、选用、故障及维护 766

2.7　典型产品技术数据 770

3　旋转变压器 773

3.1 分类 773

3.2　结构 773

3.3　工作原理 774

3.4　主要技术指标和参数 775

3.5　设计要点 776

3.6　试验、选用、故障及维护 777

3.7　典型产品技术数据 780

4　高精度角位传感电机 786

4.1　传统角位传感电机分类 786

4.2　传统角位传感电机结构 786

4.3　传统角位传感电机工作原理 787

4.4　主要技术指标和参数 788

4.5　设计要点 789

4.6　试验、选用、故障及维护 789

4.7　磁阻式多极旋转变压器 791

4.8　感应同步器 792

4.9　典型产品技术数据 796

5　其他角位传感器 798

5.1 D/A（数／模）转换器与A/D（模／数）转换器 798

5.2　差动变压器式传感电机 801

5.3　旋转编码器 802

5.4　速度—角度复合型传感器 806

5.5　典型产品技术数据 808

6　角位传感电机应用 811

6.1　选用 811

6.2　应用领域 811

6.3　应用实例 811

第16章　测速发电机 818

1　概述 818

2　分类、特点和技术标准 818

2.1　分类与特点 818

2.2　技术标准 818

3　直流测速发电机 818

3.1　基本原理和结构 818

3.2　输出特性 818

3.3　主要技术指标 819

3.4　设计制造特点 820

3.5　温度补偿 820

3.6　试验 820

4　交流异步测速发电机 820

4.1　基本原理和结构 821

4.2　输出特性 821

4.3　主要技术指标 822

4.4　零速输出电压产生的原因及降低措施 823

4.5　误差及补偿 823

5　其他型式测速发电机 824

5.1　低速永磁直流测速发电机 824

5.2　永磁直流直线测速发电机 824

5.3　无刷直流测速发电机 824

5.4　脉冲测速发电机 825

6　测速发电机的选型 825

6.1　直流测速发电机的选型 825

6.2　空心杯转子异步测速发电机的选型 826

7　测速发电机的使用、常见故障及维护 826

7.1　直流测速发电机的使用、常见故障及维护 826

7.2　空心杯转子异步测速发电机的使用、常见故障及维护 826

7.3　脉冲测速发电机的使用、常见故障及维护 826

8　测速发电机的应用实例 827

8.1　直流测速发电机的应用实例 827

8.2　空心杯转子异步测速发电机的应用实例 827

8.3　脉冲测速发电机的应用实例 828

9　典型产品技术数据 828

9.1 CY系列永磁式直流测速发电机 828

9.2 CYD系列永磁低速直流测速发电机 829