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第1章 绪论1

1.1电机及电力拖动系统简介1

1.2本课程的性质、任务和内容2

1.3本课程的特点及学习方法3

第2章 电力拖动系统动力学基础4

2.1电力拖动系统运动方程4

2.2多轴电力拖动系统的等效5

2.2.1工作机构为转动情况时，转矩与飞轮矩的折算5

2.2.2工作机构为平移运动时，转矩与飞轮矩的折算7

2.2.3工作机构作升降运动时，转矩与飞轮矩的折算8

2.3典型负载转矩特性10

2.3.1恒转矩负载10

2.3.2恒功率负载10

2.3.3风机、泵类负载11

2.4电力拖动系统稳定运行的条件11

小结12

思考题12

习题13

第3章 直流电机原理15

3.1直流电机的基本运行原理15

3.2直流电机的结构和额定值17

3.2.1直流电机的结构17

3.2.2直流电机的额定值19

3.3直流电机的电枢绕组20

3.3.1单叠绕组21

3.3.2单波绕组24

3.4直流电机的空载主磁场25

3.4.1直流电机的磁路26

3.4.2空载时气隙磁密分布及磁化曲线27

3.4.3直流电机的励磁方式27

3.5电枢电动势与电磁转矩28

3.5.1电枢电动势28

3.5.2电磁转矩29

3.6直流发电机运行原理30

3.6.1直流发电机稳态运行时的基本方程30

3.6.2他励直流发电机的运行特性32

3.7直流电动机运行原理33

3.7.1他励直流电动机稳态运行时的基本方程33

3.7.2他励直流电动机的功率关系34

3.7.3他励直流电动机的运行特性34

3.8直流电机换向35

小结37

思考题38

习题39

第4章 他励直流电动机的电力拖动42

4.1他励直流电动机的机械特性42

4.1.1机械特性的一般表达式42

4.1.2固有机械特性43

4.1.3人为机械特性43

4.2他励直流电动机的运行47

4.2.1他励直流电动机的启动47

4.2.2他励直流电动机的反转50

4.2.3他励直流电动机的调速50

4.2.4他励直流电动机的制动51

4.2.5他励直流电动机的四象限运行57

小结58

思考题59

习题59

第5章 变压器62

5.1概述62

5.1.1变压器的用途62

5.1.2变压器的分类62

5.1.3变压器的基本结构63

5.1.4变压器的额定值65

5.2变压器的运行分析66

5.2.1变压器的空载运行66

5.2.2变压器的负载运行70

5.3变压器参数测定76

5.3.1空载试验76

5.3.2短路试验77

5.3.3阻抗电压78

5.4标幺值79

5.4.1标幺值的概念79

5.4.2基值的选取79

5.5变压器的运行特性79

5.5.1电压调整率和外特性79

5.5.2效率和效率特性80

5.6三相变压器81

5.6.1三相变压器的磁路系统81

5.6.2三相变压器的绕组接法和连接组别82

5.6.3三相变压器的并联运行86

5.7特种变压器87

5.7.1自耦变压器87

5.7.2仪用互感器88

小结89

思考题91

习题91

第6章 异步电机原理93

6.1三相异步电动机的结构与工作原理93

6.1.1三相异步电动机的基本结构93

6.1.2三相异步电动机的工作原理96

6.1.3三相异步电动机的额定值98

6.2三相交流电动机的绕组99

6.2.1交流绕组的基本知识和基本量99

6.2.2三相单层绕组的排列和连接101

6.2.3三相双层叠绕组的排列和连接102

6.3三相交流绕组的电动势104

6.3.1线圈的感应电动势104

6.3.2线圈组的感应电动势108

6.3.3一相绕组的感应电动势109

6.4三相异步电动机的定子磁动势110

6.4.1单个整距线圈的磁动势110

6.4.2整距线圈组的磁动势113

6.4.3短距线圈组的磁动势116

6.4.4单相绕组产生的磁动势117

6.4.5三相绕组产生的合成基波磁动势119

6.5三相异步电动机的电磁关系122

6.5.1三相异步电动机空载时的电磁关系122

6.5.2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系124

6.5.3三相异步电动机负载时的电磁关系127

6.6三相异步电动机的功率与转矩135

6.6.1功率关系135

6.6.2转矩平衡关系136

6.6.3电磁转矩的物理表达式137

6.7三相异步电动机参数的测定138

6.7.1空载试验与励磁参数的测定138

6.7.2堵转试验139

6.8三相异步电动机的工作特性及其求取140

6.8.1工作特性分析140

6.8.2工作特性求取142

6.9单相异步电动机142

6.9.1单相异步电动机工作原理143

6.9.2单相异步电动机主要类型145

小结147

思考题149

习题150

第7章 三相异步电动机的电力拖动151

7.1异步电动机的机械特性151

7.1.1机械特性的三种表达式151

7.1.2固有机械特性154

7.1.3人为机械特性155

7.2三相异步电动机的启动156

7.2.1三相笼型异步电动机的直接启动157

7.2.2三相笼型异步电动机的降压启动157

7.2.3高启动性能的特殊笼型异步电动机160

7.2.4三相绕线式异步电动机的启动161

7.3三相异步电动机的调速163

7.3.1转差功率消耗型异步电动机调速方法163

7.3.2转差功率回馈型异步电动机调速方法——串级调速165

7.3.3转差功率不变型异步电动机调速方法167

7.4三相异步电动机的制动174

7.4.1能耗制动174

7.4.2反接制动177

7.4.3回馈制动179

7.4.4异步电动机运行状态小结181

小结182

思考题184

习题185

第8章同步电动机188

8.1同步电动机的类型和结构188

8.2三相同步电动机的电磁关系189

8.2.1同步电动机的磁动势及磁通189

8.2.2凸极同步电动机的双反应原理190

8.2.3三相同步电动机负载时的电磁关系191

8.3三相同步电动机的电压平衡方程与向量图193

8.4三相同步电动机的功率关系与矩角特性194

8.4.1功率关系194

8.4.2功角特性195

8.4.3矩角特性196

8.4.4同步电动机的稳定运行与过载能力197

8.5同步电动机功率因数的调节和V形曲线198

8.5.1功率因数的调节198

8.5.2同步电动机V形曲线200

8.6同步电动机的启动200

8.6.1同步电动机的异步启动200

8.6.2辅助电动机的启动201

8.6.3变频启动201

小结201

思考题202

习题202

第9章 控制电机204

9.1伺服电动机204

9.1.1直流伺服电动机204

9.1.2交流伺服电动机206

9.2测速发电机209

9.2.1直流测速发电机210

9.2.2交流测速发电机211

9.3自整角机212

9.3.1力矩式自整角机212

9.3.2控制式自整角机216

9.4旋转变压器218

9.4.1正弦-余弦旋转变压器空载工作原理218

9.4.2正弦-余弦旋转变压器负载工作原理219

9.4.3原边补偿正弦-余弦旋转变压器220

9.5步进电动机220

9.5.1步进电动机的分类221

9.5.2反应式步进电动机的结构和原理221

9.5.3反应式步进电动机的特性224

9.6永磁无刷直流电动机226

9.6.1永磁无刷直流电动机的结构226

9.6.2永磁无刷直流电动机的工作原理226

9.6.3电压方程、电磁转矩和转速228

小结230

思考题231

习题231

第10章 电力拖动系统电动机的选择232

10.1电力拖动系统电动机选择的一般问题232

10.1.1电动机种类的选择232

10.1.2电动机额定电压与额定转速的选择232

10.2电动机发热与冷却233

10.2.1电动机的发热与温升233

10.2.2电动机的冷却与散热234

10.2.3电动机的允许温升与绝缘材料235

10.3电动机额定功率的选择236

10.3.1电动机的工作方式236

10.3.2连续工作制电动机的选择236

10.3.3短时工作制电动机的选择240

10.3.4断续周期工作制电动机的选择241

10.3.5电力拖动调速电动机的选择242

10.4电动机额定功率选择的其他问题242

10.4.1统计法242

10.4.2带冲击负载对电动机额定功率选择的影响243

10.4.3笼型异步电动机的小时合闸次数的确定244

小结245

思考题246

习题246

参考文献247