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绪论 1

0.1 电机及电力拖动的作用 1

0.1.1 电机的主要用途及分类 1

0.1.2 电力拖动的作用及组成 1

0.2 电机的基本电磁定律 2

0.2.1 电路定律 3

0.2.2 磁路定律 3

0.2.3 电磁感应定律 4

0.2.4 电磁力定律 5

0.2.5 能量转换规律 5

0.3 电机铁磁材料的特性 6

0.3.1 磁导率及磁场强度 6

0.3.2 磁化曲线 6

0.3.3 磁滞回线 7

0.3.4 磁滞损耗与涡流损耗 8

0.4 本课程的任务和特点 8

第1章 直流电机 10

1.1 直流电机结构及工作原理 11

1.1.1 直流发电机的工作原理 11

1.1.2 直流电动机的工作原理 12

1.1.3 直流电机的基本结构 13

1.2 直流电机的铭牌和绕组 15

1.2.1 型号 15

1.2.2 额定值 16

1.2.3 直流电机的电枢绕组 17

1.2.4 单叠绕组 18

1.2.5 单波绕组 20

1.2.6 各种绕组的应用范围 22

1.3 直流电机的基本特性 22

1.3.1 直流电机的磁场和电枢反应 22

1.3.2 直流电机的电枢电动势和电磁转矩 25

1.3.3 直流电机的换向 27

1.3.4 直流发电机的基本特性 29

1.3.5 直流电动机的基本特性 32

1.4 直流电动机的电力拖动 34

1.4.1 生产机械的负载特性 34

1.4.2 直流电动机的工作特性 36

1.4.3 直流电动机的启动 40

1.4.4 直流电动机的制动 42

1.4.5 直流电动机的调速 43

1.5 直流电动机的故障分析及维护 44

1.5.1 直流电动机运行时的换向故障 45

1.5.2 直流电动机运行时的性能异常及维护 47

1.6 直流电动机的拖动实验 48

1.6.1 直流电动机的启动和调速 48

1.6.2 直流电动机的反转与制动 51

本章小结 52

思考与练习 54

第2章 变压器 56

2.1 变压器结构及工作原理 56

2.1.1 变压器的基本工作原理 56

2.1.2 变压器的分类 57

2.1.3 变压器的结构 58

2.1.4 变压器的额定值 62

2.2 单相变压器 63

2.2.1 变压器的空载运行 63

2.2.2 变压器的负载运行 64

2.2.3 变压器参数的测定 67

2.3 三相变压器 68

2.3.1 三相变压器的磁路系统 68

2.3.2 三相变压器绕组的连接 70

2.4 特殊变压器 72

2.4.1 自耦变压器 72

2.4.2 互感器 73

2.5 变压器的维护及故障分析 74

2.5.1 变压器的维护 75

2.5.2 变压器常见故障分析 75

2.6 变压器的测试与实验 78

2.6.1 实验说明 79

2.6.2 实验目的 79

2.6.3 实验内容及说明 79

2.6.4 实验线路及操作步骤 80

2.6.5 实验报告要求 81

2.6.6 实验注意事项 82

2.6.7 思考 82

本章小结 82

思考与练习 83

第3章 异步电机 85

3.1 三相交流绕组 85

3.1.1 三相交流绕组的基本知识 85

3.1.2 三相交流绕组的平面展开图 87

3.1.3 交流绕组的电动势 91

3.1.4 三相交流绕组的旋转磁场 92

3.2 三相异步电动机 94

3.2.1 三相异步电动机的工作原理 94

3.2.2 三相异步电动机的基本结构 95

3.2.3 三相异步电动机的铭牌数据 97

3.2.4 三相异步电动机的主要系列简介 99

3.3 三相异步电动机的运行 100

3.3.1 三相异步电动机的空载运行 100

3.3.2 三相异步电动机的负载运行 100

3.3.3 三相异步电动机的功率和转矩 102

3.4 三相异步电动机的工作特性 104

3.4.1 三相异步电动机的机械特性 104

3.4.2 三相异步电动机工作特性和参数 108

3.5 单相异步电动机 112

3.5.1 单相异步电动机的结构 112

3.5.2 单相异步电动机的转矩特性及工作原理 113

3.5.3 单相异步电动机的启动方法 115

3.5.4 单相异步电动机反转控制方法 117

3.5.5 单相异步电动机的调速 117

3.6 三相异步电动机的安装与运行 118

3.6.1 三相异步电动机的安装 118

3.6.2 三相异步电动机的运行 124

本章小结 126

思考与练习 128

第4章 微特电机 130

4.1 伺服电动机 131

4.1.1 直流伺服电动机 131

4.1.2 交流伺服电动机 135

4.2 测速发电机 138

4.2.1 直流测速发电机 138

4.2.2 交流异步测速发电机 139

4.3 步进电动机 141

4.3.1 反应式步进电动机的工作原理 141

4.3.2 步进电动机的三种工作方式 142

4.3.3 步距角及转子齿数 144

4.3.4 步进电动机应用举例 145

4.4 自整角机 145

4.4.1 控制式自整角机 145

4.4.2 力矩式自整角机 148

4.5 小功率同步电动机 150

4.5.1 概述 150

4.5.2 永磁式同步电动机 150

4.5.3 反应式同步电动机 151

4.5.4 磁滞式同步电动机 152

4.6 微特电动机应用实例 153

本章小结 155

思考与练习 156

第5章 异步电动机电力拖动 158

5.1 三相笼形异步电动机的启动 158

5.1.1 直接启动 159

5.1.2 笼形异步电动机的降压启动 160

5.2 三相绕线式异步电动机的启动 164

5.2.1 转子串接电阻器启动 164

5.2.2 转子串频敏变阻器启动 165

5.3 三相异步电动机的调速 165

5.3.1 变极调速 166

5.3.2 变频调速 167

5.3.3 改变定子电压调速 167

5.3.4 转子串电阻调速 168

5.3.5 串级调速 169

5.4 三相异步电动机的反转与制动 170

5.4.1 三相异步电动机的反转 170

5.4.2 三相异步电动机的制动 170

5.5 三相异步电动机的拖动实训 174

5.5.1 电动机Y-△启动控制线路 174

5.5.2 三相异步电动机Y-△启动控制电路图 175

5.5.3 安装与接线 176

5.5.4 检测与调试 177

5.5.5 完成课题报告 178

本章小结 178

思考与练习 178

第6章 电动机的变频控制 180

6.1 变频器概述 180

6.1.1 变频器应用范围 180

6.1.2 变频器的分类 181

6.1.3 变频器基本工作原理 182

6.2 变频器的组成与控制 184

6.2.1 变频器的组成 184

6.2.2 变频器的技术指标 188

6.3 变频器的使用 189

6.3.1 通用变频器的基本参数 189

6.3.2 通用变频器的选择 193

6.3.3 变频器的故障显示功能 196

6.3.4 变频器的矢量控制 197

6.3.5 三菱FR-E500系列变频器的使用 199

6.4 变频器控制电动机的基本环节 204

6.4.1 电动机的启动／停止控制 204

6.4.2 电动机的正反转控制 205

6.4.3 电动机的制动控制 208

6.5 变频器在生产中的应用 209

6.5.1 变频调速电梯控制概述 209

6.5.2 控制柜的主要控制功能 209

6.5.3 电梯控制调速功能 211

6.5.4 电梯运行动作顺序 211

6.5.5 安装调试 212

6.5.6 电梯常见故障及处理 214

6.6 变频器的实训操作 215

6.6.1 三菱FR-E500型变频器的实操练习 215

6.6.2 组合运行操作 216

6.6.3 多段速度运行操作 217

6.6.4 频率跳变的设置 218

本章小结 219

思考与练习 219

第7章 电力拖动控制系统 220

7.1 常用低压电器 220

7.1.1 低压电器的基本知识 221

7.1.2 开关电器 223

7.1.3 熔断器 225

7.1.4 主令电器 226

7.1.5 接触器 229

7.1.6 继电器 230

7.2 电气控制系统图 234

7.2.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号 234

7.2.2 电气控制系统图分类 234

7.2.3 电气原理图的阅读分析方法 235

7.3 三相异步电动机启动控制电路 236

7.3.1 笼形异步电动机全压启动控制电路 236

7.3.2 三相笼形异步电动机减压启动控制电路 241

7.3.3 三相绕线式异步电动机启动控制电路 246

7.4 三相异步电动机电气制动控制电路 249

7.4.1 反接制动控制电路 249

7.4.2 能耗制动控制电路 252

7.5 三相异步电动机的调速控制电路 253

7.5.1 改变磁极对数调速控制电路 253

7.5.2 转子电路串电阻调速 255

7.6 电力拖动控制系统实训 255

7.6.1 双重联锁的三相异步电动机正反转控制 255

7.6.2 双重联锁的三相异步电动机正反转控制电路图 255

7.6.3 安装与接线 256

7.6.4 检测与调试 256

7.6.5 完成课题报告 256

本章小结 258

思考与练习 258

第8章 电动机的运行维修 260

8.1 异步电动机的运行管理 261

8.1.1 启动前的准备 261

8.1.2 启动时的注意事项 261

8.1.3 运行中的监视 261

8.2 异步电动机维修及故障排除 262

8.2.1 电动机的定期维修 262

8.2.2 常见故障及排除方法 263

8.3 异步电动机启动和制动控制实训 264

8.3.1 实训目的 264

8.3.2 实训设备和器材 264

8.3.3 实训电路 265

8.3.4 实训内容和步骤 265

8.3.5 实训说明 267

8.3.6 实训报告 267

8.4 异步电动机的正反转控制实训 267

8.4.1 实训目的 267

8.4.2 实训设备和器材 268

8.4.3 实训电路 268

8.4.4 实训内容和步骤 269

8.4.5 实训说明 269

8.4.6 实训报告 270

8.5 生产机械的限位控制实训 270

8.5.1 实训目的 270

8.5.2 实训设备和器材 270

8.5.3 实训电路 271

8.5.4 实训步骤 271

8.5.5 实训说明 272

8.5.6 实训报告 272

本章小结 272

思考与练习 273

参考文献 274