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1.1 磁场的基本物理量1

1.1.1 磁感应强度1

1.1.2 磁通1

第1章 磁路1

1.1.3 磁场强度与磁导率2

1.2 铁磁物质的磁性能2

1.2.1 铁磁材料的高导磁性2

1.2.2 铁磁材料的磁饱和性3

1.2.3 铁磁材料的磁滞性4

1.2.4 交变磁通下的铁芯损耗6

1.3 磁路和磁路定律7

1.3.1 磁路的基本概念7

1.3.2 磁路的基本定律7

1.4 磁路计算10

1.4.1 直流磁路的计算10

思考题与习题14

1.4.2 交流磁路的特点14

第2章 电力拖动系统的动力学基础17

2.1 概述17

2.2 电力拖动系统的运动方程式17

2.2.1 单轴拖动系统的运动方程式17

2.2.2 多轴旋转拖动系统的折算21

2.2.3 平移运动系统的折算23

2.2.4 升降运动系统的折算24

2.3 电力拖动系统的暂态过程28

2.3.1 转速变化规律n=f(t)28

2.3.2 电磁转矩的变化规律T=f(t)29

2.3.3 电枢电流的变化规律Ia=f(t)30

2.4 生产机械的负载转矩特性30

2.4.1 恒转矩负载特性30

2.4.2 通风机负载特性31

2.4.3 功率负载特性31

思考题与习题32

第3章 直流电机基本理论35

3.1 直流电机的工作原理35

3.1.1 直流发电机的工作原理35

3.1.2 直流电动机的工作原理36

3.2 直流电机的基本结构和额定值37

3.2.1 直流电机的基本结构37

3.2.2 直流电机的额定值40

3.3 直流电机的电枢绕组41

3.3.1 有关技术名词41

3.3.2 单叠绕组连接示例42

3.4 直流电机的磁场44

3.4.1 直流电机的励磁方式45

3.4.2 直流电机的空载磁场45

3.4.3 直流电机负载时的磁场和电枢反应47

3.5 直流电机的感应电动势和电磁转矩49

3.5.1 电枢绕组的感应电动势49

3.5.2 电枢绕组的电磁转矩50

3.6 直流电动机稳态运行时的基本方程式和工作特性51

3.6.1 直流电动机稳态运行时的基本方程式51

3.6.2 直流电动机的工作特性54

3.7 他励直流电动机的机械特性方程57

3.8 直流发电机稳态运行时的基本方程式和运行特性58

3.8.1 直流发电机稳态运行时的基本方程式58

3.8.2 直流发电机的运行分析61

3.9 直流电机的换向64

3.9.1 直流电机的换向过程64

3.9.2 直流电机的直线换向、延迟换向、超越换向65

3.9.3 改善换向的方法66

3.9.4 环火与补偿绕组67

思考题与习题67

第4章 直流电动机的电力拖动71

4.1 他励直流电动机的机械特性71

4.1.1 固有机械特性71

4.1.2 人为机械特性72

4.1.3 电力拖动系统稳定运行的条件74

4.2 他励直流电动机的起动和反转76

4.2.1 他励直流电动机的起动76

4.2.2 他励直流电动机的反转80

4.3 他励直流电动机的调速80

4.3.1 电枢串电阻调速80

4.3.2 弱磁调速81

4.3.3 改变电枢端电压调速81

4.3.4 调速的性能指标82

4.4 他励直流电动机的制动85

4.4.1 能耗制动86

4.4.2 反接制动88

4.4.3 回馈制动90

4.5 串励直流电动机的电力拖动92

4.5.1 串励直流电动机的机械特性92

4.5.3 串励直流电动机的电气制动94

4.5.2 串励直流电动机的起动与调速94

思考题与习题95

第5章 变压器99

5.1 变压器的工作原理和结构99

5.1.1 变压器的工作原理99

5.1.2 变压器的分类100

5.1.3 变压器的基本结构100

5.1.4 变压器的额定值103

5.2.1 空载时的电磁物理现象104

5.2 变压器的空载运行104

5.2.2 正方向规定105

5.2.3 空载时的电磁关系105

5.2.4 励磁电流107

5.2.5 相量图、等效电路108

5.3 变压器的负载运行109

5.3.1 负载时的电磁物理现象109

5.3.2 基本方程式110

5.3.3 折算111

5.3.4 折算后的基本方程式、等效电路和相量图113

5.3.5 Г形等效电路和简化等效电路113

5.4 变压器参数的试验测定115

5.4.1 空载试验115

5.4.2 短路试验116

5.5 变压器的运行特性118

5.5.1 外特性和电压调整率118

5.5.2 损耗与效率特性120

5.6 三相变压器121

5.6.1 三相变压器的磁路系统122

5.6.2 三相变压器的电路系统123

5.6.3 三相变压器绕组联结法和磁路系统对电势波形的影响126

5.6.4 变压器的并联运行128

5.7 特殊变压器131

5.7.1 三绕组变压器131

5.7.2 自耦变压器133

5.7.3 仪用互感器134

思考题与习题136

第6章 交流电机基础139

6.1 交流电机139

6.1.1 交流电机的主要形式139

6.1.2 三相同步发电机139

6.1.3 三相异步电动机140

6.2 交流电机的绕组140

6.2.1 交流电机绕组的基本要求和概念140

6.2.2 三相单层绕组142

6.2.3 三相双层绕组145

6.3 正弦磁场下交流绕组的电动势146

6.3.1 一根导体的电动势Ec146

6.3.2 整距线圈的电动势148

6.3.3 短距线圈的电动势149

6.3.4 线圈组电动势149

6.3.5 相电动势和线电动势150

6.4.1 谐波电势的影响151

6.4 交流绕组中的谐波电势151

6.4.2 削弱谐波电势不良影响的方法152

6.5 单相绕组的磁动势——脉振磁动势153

6.5.1 整距集中线圈的基波磁动势153

6.5.2 整距分布线圈组的磁动势155

6.5.3 一组双层短距分布绕组的基波磁动势155

6.5.4 相绕组的磁动势156

6.6 三相绕组的磁动势——旋转磁动势157

思考题与习题159

第7章 异步电动机162

7.1 三相异步电动机的基本结构及工作原理162

7.1.1 三相异步电动机的基本结构162

7.1.2 三相异步电动机的工作原理164

7.1.3 三相异步电动机的铭牌和主要系列165

7.2.1 空载运行时的电磁关系167

7.2 三相异步电动机的空载运行167

7.2.2 空载运行时定子电压平衡关系168

7.3 三相异步电动机的负载运行170

7.3.1 负载运行时的电磁关系170

7.3.2 转子绕组各电磁量170

7.3.3 磁动势平衡方程173

7.3.4 电动势平衡方程174

7.4 三相异步电动机的等效电路和相量图174

7.4.1 折算174

7.4.2 等效电路176

7.5 三相异步电动机的功率和电磁转矩178

7.5.1 功率平衡178

7.5.2 转矩平衡179

7.6 三相异步电动机的参数测定181

7.6.1 空载试验181

7.6.2 短路试验183

7.7.1 单相异步电动机的工作原理184

7.7 单相异步电动机184

7.7.2 单相异步电动机的主要类型185

思考题与习题187

第8章 三相异步电动机的电力拖动189

8.1 三相异步电动机的机械特性189

8.1.1 三相异步电动机机械特性的表达式189

8.1.2 机械特性191

8.2.2 笼型异步电动机的降压起动195

8.2.1 三相异步电动机对起动的要求195

8.2 三相异步电动机的起动195

8.2.3 起动性能改善的笼型异步电动机200

8.2.4 绕线转子异步电动机的起动201

8.3 三相异步电动机的调速207

8.3.1 三相异步电动机的变极调速207

8.3.2 三相异步电动机的变频调速210

8.3.3 改变转差率调速212

8.4.1 三相异步电动机的反接制动215

8.4 三相异步电动机的制动215

8.4.2 三相异步电动机的回馈制动216

8.4.3 三相异步电动机的能耗制动原理218

思考题与习题220

第9章 同步电机224

9.1 同步电机的基本工作原理和结构224

9.1.1 同步电机的工作原理224

9.1.2 同步电机的基本结构225

9.1.3 同步电机的励磁方式226

9.1.4 额定值227

9.2 同步电机的电枢反应227

9.2.1 同步电机的空载磁场227

9.2.2 对称三相负载时同步电机的电枢反应227

9.3 同步电动机的运行分析231

9.3.1 隐极同步电动机的电动势平衡方程式和相量图231

9.3.2 凸极同步电动机的电动势平衡方程式和相量图233

9.4.1 同步电动机的功率、转矩平衡方程式236

9.4.2 同步电动机的功（矩）角特性236

9.4 同步电动机的功率、转矩和功（矩）角特性236

9.5 同步电动机的功率因数调节239

9.6 同步电动机的起动241

9.6.1 起动方法242

9.6.2 异步起动过程242

9.7 同步发电机的运行分析244

9.7.1 同步发电机的电动势平衡方程式和相量图244

9.7.2 功率、转矩平衡方程式和功（矩）角特性246

9.8 同步发电机的运行特性247

9.8.1 外特性247

9.8.2 调整特性248

9.8.3 空载特性248

9.8.4 短路特性248

9.8.5 零功率因数负载特性249

9.9.1 并联运行的条件250

9.9.2 投入并联的方法250

9.9 同步发电机与电网的并联运行250

9.9.3 有功功率的调节251

9.9.4 静态稳定251

9.10 同步发电机的不对称运行253

9.10.1 对称分量法253

9.10.2 同步发电机的各相序阻抗和等效电路255

9.10.3 同步发电机的单相短路257

9.10.4 同步发电机的线间短路259

思考题与习题260

第10章 控制电机263

10.1 步进电动机263

10.1.1 基本结构263

10.1.2 基本工作原理263

10.2 伺服电动机266

10.2.1 直流伺服电动机266

10.2.2 交流伺服电动机267

10.3 测速发电机269

10.3.1 直流测速发电机269

10.3.2 交流测速发电机270

10.4.1 力矩式自整角机272

10.4.2 控制式自整角机272

10.4 自整角机272

10.5 旋转变压器273

10.5.1 基本结构274

10.5.2 基本工作原理274

思考题与习题277

11.1.1 基本要求278

11.1.2 主要内容278

11.1 电动机选择的基本要求与主要内容278

第11章 电力拖动系统中电动机的选择278

11.2 电动机的发热和冷却过程281

11.3 电动机的工作制282

11.4 电动机的额定功率和实际功率284

11.4.1 电动机的额定功率284

11.4.2 电动机的实际功率284

11.5.1 连续运行工作制电动机的选择285

11.5 恒定负载电动机额定功率的选择285

11.5.2 短时工作制（S2）电动机额定功率的选择286

11.5.3 断续周期工作制（S3）电动机额定功率的选择288

11.6 周期性变动负载电动机额定功率的选择289

11.6.1 电动机额定功率的选择289

11.6.2 须考虑起动、制动和停机过程时发热公式的修正291

思考题与习题293

实验一 直流并励电动机295

实验二 直流发电机298

实验三 单相变压器302

实验四 三相变压器307

实验五 绕线式三相异步电动机309

实验六 鼠笼式三相异步电动机311

实验七 三相同步电动机315

实验八 三相同步发电机318

部分习题答案321

参考文献325