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第1章 导论1

1.1 概述1

1.1.1 电机的主要作用1

1.1.2 电机的发展1

1.2 电机的基本概念2

1.2.1 电机的定义2

1.2.2 电机的分类2

1.2.3 电机的制造材料3

1.3 基本电磁定律4

1.3.1 全电流定律4

1.3.2 电磁感应定律4

1.3.3 电磁力定律5

1.4 铁磁材料特性5

1.4.1 铁磁材料的磁导率5

1.4.2 磁滞现象与磁滞损耗6

1.4.3 涡流与涡流损耗7

1.5 电机的磁路7

1.5.1 磁路基本概念7

1.5.2 磁路欧姆定律7

1.5.3 磁路基尔霍夫第一定律8

1.5.4 磁路基尔霍夫第二定律9

1.5.5 磁路与电路的类比9

本章小结10

习题与思考题10

第2章 直流电机11

2.1 直流电机结构与工作原理11

2.1.1 直流电机的基本结构11

2.1.2 直流电机的工作原理13

2.1.3 直流电机的励磁方式15

2.1.4 直流电机的额定值16

2.2 直流电机电枢绕组16

2.2.1 电枢绕组概述16

2.2.2 单叠绕组19

2.2.3 单波绕组21

2.3 直流电机磁场与电枢反应23

2.3.1 直流电机空载气隙磁场23

2.3.2 直流电机的电枢磁场25

2.3.3 电枢反应27

2.4 电枢绕组的感应电动势和电磁转矩29

2.4.1 直流电机感应电动势29

2.4.2 直流电机的电磁转矩30

2.5 直流发电机31

2.5.1 直流发电机的基本方程式31

2.5.2 他励直流发电机的特性33

2.5.2 并励直流发电机的自励条件和特性35

2.6 直流电动机39

2.6.1 直流电动机的基本方程39

2.6.2 直流电动机的工作特性40

2.6.3 直流电动机的机械特性42

2.6.4 直流电动机起动46

2.6.5 直流电动机调速48

2.6.6 直流电动机制动50

2.7 直流电机的换向54

2.7.1 换向过程54

2.7.2 换向电磁原理54

2.7.3 产生火花的原因57

2.7.4 改善换向的方法58

本章小结60

习题与思考题61

第3章 变压器66

3.1 变压器的原理、结构及额定值66

3.1.1 变压器工作原理及类型66

3.1.2 变压器的结构67

3.1.3 变压器的额定值69

3.2 变压器的运行原理与特性70

3.2.1 变压器空载运行70

3.2.2 变压器的负载运行75

3.2.3 变压器的参数测定80

3.2.4 变压器标么值82

3.2.5 变压器的运行特性83

3.3 三相变压器86

3.3.1 三相变压器的磁路系统86

3.3.2 三相变压器的电路系统87

3.3.3 三相变压器的空载电势波形89

3.3.4 三相变压器的并联运行92

3.3.5 三相变压器的不对称运行94

3.4 特种变压器97

3.4.1 自耦变压器97

3.4.2 互感器99

本章小结100

习题与思考题101

第4章 交流电机理论的一般问题105

4.1 交流绕组的基本概念和要求105

4.1.1 三相交流绕组的要求105

4.1.2 三相交流绕组的基本概念105

4.1.3 三相单层绕组107

4.1.4 三相双层绕组109

4.2 基波磁场下的绕组电动势112

4.2.1 导条的感应电动势113

4.2.2 线圈的电动势114

4.2.3 线圈组的电动势114

4.2.4 相电动势和线电动势115

4.3 非正弦磁场下绕组的感应电势及其削弱方法117

4.3.1 谐波电动势117

4.3.2 削弱谐波电动势的方法118

4.4 单相绕组的磁动势121

4.4.1 整距线圈的磁动势121

4.4.2 整距分布绕组的磁动势123

4.4.3 双层短距绕组的磁动势123

4.4.4 单相绕组的磁动势124

4.4.5 单相绕组的谐波磁动势124

4.5 三相绕组的合成磁动势125

4.5.1 三相绕组的基波合成磁动势125

4.5.2 三相绕组的合成谐波磁动势126

4.6 不对称和非正弦电流下三相绕组的磁动势127

4.6.1 不对称电流下三相绕组的磁动势127

4.6.2 非正弦电流下三相绕组的磁动势128

4.7 交流电机的时—空相量图128

4.8 交流电机的主磁通、漏磁通130

本章小结130

习题与思考题131

第5章 异步电动机133

5.1 异步电动机的工作原理、结构和分类133

5.1.1 异步电动机的主要用途与分类133

5.1.2 异步电动机的基本工作原理及运行状态134

5.1.3 异步电动机的结构135

5.1.4 异步电动机的额定值137

5.2 异步电动机的运行原理137

5.2.1 异步电动机的磁场、主磁通、漏磁通和漏电抗137

5.2.2 异步电动机转子堵转时的电磁关系139

5.2.3 异步电动机转子旋转时的电磁关系143

5.2.4 异步电动机转子各物理量的折算147

5.2.5 异步电动机的等效电路150

5.2.6 异步电动机参数的测定150

5.2.7 笼型转子的绕组数据152

5.3 异步电动机的运行特性153

5.3.1 异步电动机的功率平衡方程153

5.3.2 异步电动机的转矩平衡方程156

5.3.3 异步电动机的电磁转矩156

5.3.4 异步电动机的机械特性及稳定性160

5.3.5 异步电动机的工作持性160

5.4 异步电动机的起动162

5.4.1 异步电动机的起动要求及起动方法162

5.4.2 鼠笼式异步电动机的起动162

5.4.3 绕线式异步电动机的起动165

5.4.4 改善起动性能的感应电动机167

5.4.5 异步电机的附加转矩以及对起动的影响169

5.5 异步电动机的调速171

5.5.1 变极调速171

5.5.2 改变定子绕组电压调速172

5.5.3 绕线式异步电动机转子回路串电阻调速172

5.5.4 绕线式异步电动机的串级调速173

5.5.5 变频调速175

5.6 异步电动机的制动179

5.6.1 异步电动机的反接制动179

5.6.2 异步电动机的发电机制动180

5.6.3 异步电动机的能耗制动181

5.7 三相异步电动机在不对称电压下运行及单相异步电机182

5.7.1 三相异步电动机在不对称电压下的运行182

5.7.2 单相异步电动机184

本章小结189

习题与思考题189

第6章 同步电机193

6.1 同步电机的原理和结构193

6.1.1 同步电机的基本构造型式193

6.1.2 同步电动机的励磁方式197

6.1.3 同步电机的冷却方式199

6.1.4 额定值199

6.2 同步发电机的运行原理200

6.2.1 同步发电机的基本原理200

6.2.2 同步发电机的空载运行200

6.2.3 负载运行时的电枢反应202

6.2.4 隐极同步发电机的负载运行203

6.2.5 凸极同步发电机的负载运行206

6.2.6 同步发电机的运行特性和参数测定209

6.3 同步发电机的并联运行218

6.3.1 并联合闸的条件与方法218

6.3.2 同步发电机的功角特性221

6.3.3 并网运行时有功功率调节和静态稳定222

6.3.4 并网运行时无功功率调节和V形曲线225

6.4 同步电动机和同步调相机227

6.4.1 同步电动机的基本电磁关系227

6.4.2 同步电动机的运行特性229

6.4.4 同步调相机232

6.5 同步发电机的不对称运行232

6.5.1 同步发电机不对称运行时的参数和等效电路233

6.5.2 同步发电机的不对称运行235

本章小结238

习题与思考题239

主要符号表243

参考文献249