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绪论 1

一、测试技术在电机科研和生产中的作用 1

二、电机测试的特点 1

三、误差基本概念和测量误差分析 3

第一篇 电机中基本物理量的测量 12

第一章 电机中电量的测量 12

第一节 电量测量仪器仪表的种类 12

第二节 电压和电流的测量 14

一、指示式电压表和电流表 14

二、扩大量限装置 15

三、电压表和电流表的选择和使用 17

四、电子测量仪器 19

五、数字测量仪表 20

第三节 功率的测量 21

一、直流功率的测量 21

二、交流功率的测量 21

三、功率表的选择及使用 23

四、指针式功率表不同测量接线方法所引起误差的修正 23

五、数字功率表 24

第四节 频率和相位的测量 24

一、频率表和相位表 24

二、电子示波器测量频率和相位 25

三、频率和相位的数字测量 25

第五节 电路参数的测量 28

一、电阻的测量 28

二、电感和电容的测量 31

第六节 介电强度试验 33

一、交流耐压试验 33

二、匝间绝缘冲击耐压试验 33

三、耐直流电压和泄漏电流试验 35

第二章 电机中非电量的测量 36

第一节 转速的测量 36

一、常用转速表 36

二、光电数字测速 38

三、频闪测量转速 41

四、激光测量转速 42

五、电机瞬时转速的测量 42

六、转差率的测量 44

七、电动机离心开关断开转速的测量 45

第二节 转矩的测量 47

一、转矩测量原理 48

二、转矩测量仪器的分类 50

三、传递类转矩测量装置 50

四、平衡类转矩测量装置 58

五、能量转换类转矩测量法——校准直流电机法 66

第三节 温度、温升的测量 67

一、温升 67

二、基本测温方法 67

三、红外测温 72

四、光纤测温 74

五、交流定子绕组带电测温 76

六、交流电动机的热试验方法 79

第四节 电机振动的测定 84

一、使用标准 84

二、测量仪器 84

三、测量辅助装置及安装要求 87

四、振动测定方法 90

五、测量结果的确定 90

六、振动限值 91

七、轴振动振幅与速度有效值的关系 92

第五节 电机噪声的测定 93

一、电机噪声的物理度量 93

二、噪声测量仪器的基本原理 96

三、电机噪声的测量方法 101

四、试验结果的确定方法 104

五、旋转电机噪声限值 106

六、电机噪声方向性指数的确定 108

七、电机噪声的分析与判别 109

第三章 电机中磁量的测量 113

第一节 测量分类 113

一、磁场参数的测量 113

二、磁性材料磁性能的测量 113

第二节 霍尔效应法 114

一、基本原理 114

二、特斯拉计（高斯计） 115

第三节 感应法 117

第四节 冲击法 120

一、冲击检流计法 120

二、磁通计法 122

三、数字式磁通计 123

第五节 磁性材料的测量 124

一、直流磁特性的测量 125

二、交流磁特性的测量 126

第四章 谐波的测量 129

第一节 谐波分析 129

一、谐波产生的原因 129

二、谐波的危害 130

三、谐波的傅里叶级数 130

四、谐波畸变的度量方法 132

第二节 谐波的测量方法 136

一、谐波的时域测量 136

二、谐波的频域测量 138

第三节 非正弦电量的测量 139

第二篇 电机的参数测定 141

第五章 转动惯量和时间常数测量 141

第一节 转动惯量的测量 141

一、悬挂转子摆动法 141

二、辅助摆锤法（钟摆法） 142

三、空载减速法 143

四、重物自由降落法 144

第二节 时间常数的测量 144

一、电动机发电机对拖法 145

二、光电测速法 146

第六章 直流电机的参数测定 147

第一节 电刷中性线位置的测定 147

一、正反转发电机法 147

二、正反转电动机法 147

三、感应法 147

第二节 无火花换向区域的测定 148

一、换向电流馈电方式 148

二、试验步骤 148

第三节 整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定 149

一、电压、电流纹波因数的计算 149

二、电流波形因数的计算 151

第四节 直流电机绕组电感的测量 151

一、工频交流法测定 151

二、整流电源供电时电枢电感的测量 152

三、主磁路时间常数的测定 153

四、励磁绕组电感的测定 153

第五节 整流电源供电时电动机的轴电压测定 154

第七章 同步电机的参数测定 155

第一节 同步电机的基本方程式 155

一、隐极同步电机的基本方程式 155

二、凸极同步电机的基本方程式 156

第二节 同步电机的不对称运行 158

一、正序阻抗和等效电路 158

二、负序阻抗和等效电路 159

三、零序阻抗和等效电路 160

第三节 同步电机的三相突然短路 160

一、无阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程 160

二、有阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程 162

三、同步电机中各电抗对应的等效电路 163

四、突然短路电流及其衰减时间常数 164

第四节 稳态参数的测定 165

一、同步电抗的测定 165

二、电枢漏抗的测定 169

三、零序电抗X0的测定 170

四、负序电抗x_的测定 171

第五节 瞬态参数的测定 173

一、静测法测定超瞬态电抗xd″、xq″ 173

二、三相突然短路法测定xd′、xd″及Td、Td″、Ta 175

三、电压恢复法测定xd′、xd″ 176

第六节 同步电机参数测定的总结 177

第七节 三相永磁同步电动机试验方法 179

一、试验方法标准和试验项目 179

二、试验方法及相关要求 180

第八章 异步电动机的参数测定 183

第一节 绕组直流电阻的测定 183

一、绕组实际冷状态的定义和冷态温度的确定方法 183

二、绕组冷态直流电阻的测定方法 183

三、绕组冷态直流电阻的测定结果计算 184

四、不同温度时导体直流电阻的换算 185

第二节 堵转特性试验 185

一、试验设备 186

二、试验步骤及注意事项 189

三、试验结果的计算 190

四、采用等效电路法或圆图计算法求取工作特性的附加堵转试验 191

五、求取电动机的电路参数 192

第三节 空载特性试验 193

一、试验过程 194

二、特性曲线和有关参数的求取 195

第三篇 电机的性能测试 198

第九章 电机中杂散损耗的测定 198

第一节 三相异步电动机杂散损耗的测定试验和有关规定 198

一、杂散损耗的定义、试验目的 198

二、基频杂散损耗的测定方法 198

三、高频杂散损耗的实测试验方法 199

四、间接求取负载杂散损耗的方法——剩余损耗线性回归法 202

五、推荐值法 204

第二节 静止电力变流器供电直流电动机负载杂散损耗的测定 205

一、电动机纹波损耗的测定 205

二、效率的计算 205

第十章 电机的性能试验 206

第一节 电机试验常用交流电源 206

一、三相感应调压器 206

二、自耦调压器 210

三、交流单频率发电机组 212

四、交流变频发电机组 213

五、变频器——交流变频电源 214

六、对三相交流电源的质量要求 216

第二节 电机试验常用直流电源 218

一、直流发电机组电源 218

二、整流电源 219

三、对直流电源的质量要求 223

第三节 电动机的试验负载 223

一、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载 224

二、磁粉制动器负载 225

三、直流发电机负载 225

四、由各种测功机组成的负载 226

五、“分析过的直流电机”负载 230

第四节 发电机的试验负载 230

一、纯电阻负载 230

二、纯电感负载 231

三、回馈电网负载 232

四、试验专用变频内回馈系统 234

第五节 电机的效率测定 236

一、效率确定方法的分类 236

二、A法和B法负载试验过程 237

三、A法和B法效率的计算过程和相关规定 240

四、绕组规定温度和工作温度的确定方法 243

五、用转矩传感器直连时转矩显示值的修正 244

六、降低电压负载法（G和G1法）测定效率 245

七、等效电路法（F和F1法）效率试验和计算 247

八、圆图计算法（H法）试验和求取效率 249

九、变频调速电动机效率试验 252

第六节 电机工作特性的测取 257

一、直接负载法求取工作特性 257

二、由参数计算出工作特性 258

第七节 异步电动机的圆图 260

一、异步电动机的简化圆图 260

二、由空载和短路试验数据作简化圆图 261

三、由圆图求取异步电动机的运行性能 262

第八节 用50Hz电源试验60Hz异步电动机 265

一、试验方法 265

二、试验数据处理 265

第十一章 电机转矩特性的测取 268

第一节 异步电动机转矩－转速曲线的测定 268

一、动态微分法 268

二、稳态法 272

第二节 三相异步电动机最小、最大转矩的实测试验 275

一、实测最大转矩试验 275

二、最大转矩的圆图计算法 278

三、最小转矩测定方法 281

第三节 同步电机功角的测量 281

一、闪光灯法 281

二、相位表法 281

三、数字式功角测量仪 282

第十二章 电机性能的自动测试 285

第一节 概述 285

第二节 交直流电量变送器 287

一、交流电压、电流平均值变送器原理 287

二、交流电压、电流有效值变送器原理 290

三、交流功率变送器原理 293

第三节 数据采样系统 296

一、采样开关 297

二、采样－保持电路 298

三、采样多路器 299

四、采样控制器 300

第四节 A-D转换器 301

一、逐次逼近型电压A-D转换器 302

二、双积分型电压A-D转换器 303

三、A-D转换器的应用 304

第五节 试验数据的输出设备 305

一、打印机 305

二、函数记录仪（X-Y记录仪） 305

三、绘图机 307

第六节 曲线拟合 308

第七节 试验数据的微机处理 310

一、数据转换 310

二、随机误差消除和坏值剔除 311

三、试验结果输出和数据保存 312

第八节 电动机出厂试验的自动测试系统 313

第九节 电动机特性自动测试系统 315

一、电动机自动测试系统的硬件 315

二、电动机自动测试系统的软件 315

参考文献 319