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第1章 绪论1

1.1 电机与电力拖动的发展简况1

1.2 本课程的性质、任务和学习方法2

1.2.1 课程性质和任务2

1.2.2 学习方法3

1.3 电机理论中的常用物理概念和定律3

1.4 小结7

1.5 思考题与习题7

第2章 电力拖动系统动力学9

2.1 电力拖动系统9

2.2 单轴电力拖动系统的动力学分析10

2.3 多轴电力拖动系统的简化11

2.3.1 工作机构转矩的折算12

2.3.2 工作机构直线作用力的折算13

2.3.3 传动机构与工作机构飞轮矩的折算15

2.3.4 工作机构直线运动质量的折算15

2.4 负载的转矩性质与电力拖动系统稳定运行的条件16

2.4.1 负载的转矩性质16

2.4.2 系统稳定运行的条件20

2.5 小结22

2.6 思考题与习题23

第3章 直流电机24

3.1 直流电机的工作原理和基本结构24

3.1.1 直流电动机的结构24

3.1.2 直流电动机的工作原理28

3.1.3 直流发电机的工作原理29

3.1.4 电机的可逆原理30

3.2 直流电机的主要型号及用途30

3.2.1 直流电机的型号30

3.2.2 直流电机的铭牌数据31

3.2.3 直流电机的用途31

3.2.4 直流电机的分类32

3.3 直流电机的电枢绕组34

3.3.1 电枢绕组的基本知识34

3.3.2 单叠绕组36

3.3.3 单波绕组39

3.4 直流电机的磁场42

3.4.1 直流电机空载磁场42

3.4.2 直流电机有载磁场43

3.4.3 电枢反应影响46

3.5 直流电机电枢电动势和电磁转矩47

3.5.1 直流电机电枢磁电动势47

3.5.2 直流电机电磁转矩47

3.6 直流电动机的基本方程48

3.6.1 电枢电路电压平衡方程48

3.6.2 功率平衡方程49

3.6.3 转矩平衡方程49

3.6.4 直流电机电磁功率49

3.7 直流发电机51

3.7.1 直流发电机励磁方式51

3.7.2 直流发电机基本方程式52

3.7.3 直流发电机空载特性和自励条件54

3.8 直流电动机和直流发电机的运行特性55

3.8.1 直流电动机的运行特性55

3.8.2 直流发电机的运行特性57

3.9 直流电机的换向57

3.9.1 直流电机的换向问题和换向极绕组57

3.9.2 直流电机的补偿绕组59

3.10 小结59

3.11 思考题与习题60

第4章 直流电机拖动系统的静态特性62

4.1 直流电动机的机械特性62

4.1.1 直流他励电动机的机械特性62

4.1.2 串励电动机的机械特性67

4.2 他励直流电动机的起动68

4.2.1 他励直流电动机的起动特性68

4.2.2 电枢回路串电阻起动69

4.2.3 降压起动72

4.3 直流他励电动机制动运转状态的特性73

4.3.1 能耗制动73

4.3.2 反接制动75

4.3.3 回馈制动77

4.4 直流电机拖动的速度调节及其特性78

4.4.1 调速指标79

4.4.2 调速方法80

4.4.3 他励直流电动机的反转82

4.5 串励直流电动机的起动、调速、反转与制动82

4.5.1 串励电动机的起动、调速和反转82

4.5.2 串励电动机的制动83

4.6 复励直流电动机的起动、调速与制动85

4.7 小结85

4.8 思考题与习题86

第5章 变压器88

5.1 变压器的基本结构和工作原理88

5.1.1 变压器的基本结构88

5.1.2 变压器的工作原理89

5.1.3 变压器的额定值90

5.1.4 变压器的分类91

5.2 变压器的空载运行91

5.2.1 变压器的空载运行电磁关系92

5.2.2 变压器的空载运行电压方程与等效电路93

5.2.3 变压器的空载电流和空载损耗95

5.3 变压器的负载运行95

5.3.1 变压器的负载运行电磁关系95

5.3.2 变压器的负载运行电压方程96

5.3.3 变压器的负载运行等效电路96

5.4 变压器参数的试验测定98

5.4.1 变压器的空载试验98

5.4.2 变压器的有载试验（短路实验）98

5.5 变压器的运行特性99

5.5.1 变压器的外特性及电压变化率99

5.5.2 变压器的损耗及效率101

5.6 三相变压器102

5.6.1 三相变压器的结构102

5.6.2 三相变压器的磁路系统104

5.6.3 三相变压器的电路系统105

5.6.4 三相变压器的联结组别106

5.6.5 三相变压器的并联运行109

5.7 其他用途变压器110

5.7.1 自耦变压器110

5.7.2 仪用互感器111

5.7.3 电焊变压器113

5.8 小结114

5.9 思考题与习题114

第6章 三相异步电动机116

6.1 三相异步电动机的基本结构和工作原理116

6.1.1 三相异步电动机的基本结构116

6.1.2 三相异步电动机的铭牌及主要系列118

6.1.3 三相异步电动机的基本工作原理119

6.2 三相异步电动机的绕组124

6.2.1 交流绕组的基本知识124

6.2.2 三相单层绕组127

6.2.3 三相双层绕组129

6.3 三相异步电动机绕组的感应电动势132

6.3.1 线圈的感应电动势及短距系数133

6.3.2 线圈组的感应电动势及分布系数137

6.3.3 相绕组基波感应电动势139

6.4 三相异步电动机绕组的磁动势141

6.4.1 单相绕组的磁动势——脉动磁动势141

6.4.2 三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势149

6.5 三相异步电动机空载运行157

6.5.1 空载运行时的电磁关系157

6.5.2 空载运行时的基本方程式158

6.5.3 空载运行时等效电路和相量图159

6.6 三相异步电动机负载运行160

6.6.1 负载运行时的电磁关系164

6.6.2 负载运行时的基本方程式165

6.6.3 负载运行时的等效电路和相量图168

6.7 三相异步电动机的功率和转矩177

6.7.1 功率平衡和转矩平衡178

6.7.2 电磁转矩公式180

6.8 三相异步电动机的工作特性181

6.9 三相异步电动机的参数测定183

6.9.1 空载试验184

6.9.2 短路试验185

6.10 小结186

6.11 思考题与习题189

第7章 三相异步电动机拖动系统的静态特性191

7.1 三相异步电动机的机械特性191

7.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达形式191

7.1.2 固有机械特性和人为机械特性194

7.2 三相异步电动机的起动特性196

7.2.1 三相异步电动机的起动性能196

7.2.2 三相笼型异步电动机的起动196

7.2.3 三相绕线型异步电动机的起动198

7.3 三相异步电动机制动运转状态的特性201

7.3.1 能耗制动201

7.3.2 反接制动202

7.3.3 回馈制动203

7.4 三相异步电动机拖动的速度调节及其特性204

7.4.1 变极调速205

7.4.2 变频调速206

7.4.3 变转差率调速206

7.5 小结208

7.6 思考题与习题208

第8章 同步电机210

8.1 同步电机的结构和工作原理210

8.1.1 同步电机的结构210

8.1.2 同步电机的工作原理212

8.1.3 同步电机的铭牌数据214

8.2 同步电机的运行方式215

8.2.1 同步电机的空载运行方式215

8.2.2 同步电机的负载运行方式216

8.3 同步电动机的电压方程和相量图218

8.4 永磁同步电动机220

8.4.1 永磁同步电机的发展状况220

8.4.2 永磁同步电机的基本结构220

8.4.3 永磁同步电机的分类221

8.4.4 永磁同步电机的数学模型221

8.5 同步电动机的电力拖动224

8.5.1 同步电动机的起动224

8.5.2 同步电动机的调速225

8.6 小结226

8.7 思考题与习题226

第9章 特殊电机227

9.1 单相异步电动机227

9.1.1 单相异步电动机工作原理227

9.1.2 单相异步电动机应用228

9.2 伺服电动机231

9.2.1 伺服电动机工作原理231

9.2.2 伺服电动机控制方式232

9.3 步进电动机234

9.3.1 步进电动机的结构和分类234

9.3.2 反应式步进电动机的运行方式235

9.3.3 反应式步进电动机的特性237

9.4 测速发电机239

9.4.1 直流测速发电机239

9.4.2 交流测速发电机240

9.5 直线异步电动机242

9.5.1 直线电动机的结构形式242

9.5.2 直线异步电动机的工作原理244

9.6 小结245

9.7 思考题与习题245

第10章 电力拖动系统中电动机的选择247

10.1 电动机选择的一般概念247

10.1.1 电动机发热及冷却247

10.1.2 电动机的工作方式247

10.2 电动机容量选择方法248

10.2.1 连续工作制容量选择249

10.2.2 短时工作制容量选择250

10.2.3 断续周期工作制容量选择251

10.3 电动机的选择251

10.3.1 电动机类型的选择251

10.3.2 电动机额定电压的选择251

10.3.3 电动机额定转速的选择252

10.3.4 电动机功率的选择252

10.4 电动机的维护处理及故障252

10.5 小结254

10.6 思考题与习题254

参考文献255