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绪论1

0.1 电机及电力拖动的发展历史、分类1

0.2 本课程的性质、任务和内容2

0.3 本课程的特点及学习方法2

第1章 直流电机4

1.1 直流电机的基本工作原理与结构4

1.1.1 直流电机的基本工作原理4

1.1.2 直流电机的基本结构6

1.1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列7

1.2 直流电机的电枢绕组8

1.2.1 电枢绕组的基本知识8

1.2.2 单叠绕组10

1.2.3 单波绕组13

1.3 直流电机的电枢反应16

1.3.1 直流电机的空载磁场16

1.3.2 直流电机的电枢磁场17

1.3.3 电枢反应17

1.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩18

1.4.1 直流电机的电枢电动势18

1.4.2 直流电机的电磁转矩19

1.5 直流电机的换向19

1.5.1 换向过程20

1.5.2 换向元件中的感应电动势和电流变化的特点20

1.5.3 改善换向的方法21

1.6.1 直流电动机的励磁方式22

1.6 直流电动机22

1.6.2 他励直流电动机的基本方程式23

1.6.3 他励直流电动机的工作特性24

1.7 直流电机运行常见故障及解决方法25

1.7.1 直流电机安装运行的注意事项25

1.7.2 直流电机常见故障的原因分析和解决方法27

本章小结34

思考题和习题134

第2章 直流电动机的电力拖动36

2.1 电力拖动系统的运动方程式36

2.1.1 单轴拖动系统的运动方程式36

2.1.3 拖动系统的运动状态38

2.1.4 多轴拖动系统中的运动方程式38

2.1.2 运动方程式中正负号的规定38

2.2 生产机械的负载转矩特性43

2.2.1 恒转矩负载特性43

2.2.2 恒功率负载特性44

2.2.3 通风机型负载特性44

2.3 他励直流电动机的机械特性45

2.3.1 机械特性方程式45

2.3.2 固有机械特性和人为机械特性46

2.3.3 电力拖动系统稳定运行的条件51

2.4 他励直流电动机的启动52

2.4.1 直接启动52

2.4.2 电枢回路串电阻启动53

2.4.3 降低电枢电压启动54

2.5.1 能耗制动55

2.5 他励直流电动机的电气制动55

2.4.4 他励直流电动机的反转55

2.5.2 反接制动57

2.5.3 回馈制动61

2.6 他励直流电动机的调速61

2.6.1 电枢串电阻调速63

2.6.2 改变电枢电源电压调速64

2.6.3 弱磁调速65

2.7 串励直流电动机的电力拖动66

2.7.1 机械特性66

2.7.2 串励直流电动机的启动与调速67

2.7.3 串励直流电动机的电气制动67

本章小结68

思考题和习题270

第3章 变压器72

3.1 变压器的基本工作原理和结构72

3.1.1 基本工作原理72

3.1.2 基本结构74

3.1.3 分类76

3.1.4 铭牌76

3.2 变压器的空载运行77

3.2.1 空载运行时的物理情况77

3.2.2 感应电动势78

3.2.3 空载电流和空载损耗79

3.3 变压器的负载运行80

3.3.1 负载运行时的物理情况80

3.2.4 等效电路80

3.3.2 负载运行时的基本方程式81

3.3.3 等效电路82

3.4 变压器的参数测定84

3.4.1 空载试验84

3.4.2 短路试验85

3.4.3 标么值87

3.5 变压器的运行特性88

3.5.1 外特性与电压变化率88

3.5.2 变压器的损耗与效率89

3.6 三相变压器91

3.6.1 磁路系统91

3.6.3 三相变压器的连接组别92

3.6.2 单相变压器的极性92

3.7 变压器的并联运行94

3.7.1 并联运行的优点94

3.7.2 并联运行的条件94

3.8 其他用途变压器96

3.8.1 自耦变压器96

3.8.2 仪用变压器97

3.8.3 电焊变压器99

3.9 变压器运行常见故障及解决方法100

3.9.1 变压器绕组、绝缘故障原因分析及解决方法100

3.9.2 变压器运行方式、改接、改造及综合修理105

本章小结107

思考题和习题3107

4.1 三相异步电动机的工作原理及结构109

4.1.1 结构109

第4章 三相交流异步电动机109

4.1.2 工作原理112

4.1.3 三相异步电动机的铭牌114

4.1.4 三相异步电动机的主要系列117

4.2 三相异步电动机的定子绕组117

4.2.1 对三相异步电动机定子绕组的基本要求和分类118

4.2.2 三相异步电动机定子绕组的几个基本概念118

4.2.3 三相单层绕组120

4.2.4 三相双层绕组123

4.3 三相异步电动机的空载运行125

4.3.1 空载运行的电磁关系125

4.3.2 空载时的定子电压平衡关系125

4.4.1 负载运行时的电磁关系126

4.4 三相异步电动机的负载运行126

4.4.2 转子绕组各电磁量特点127

4.4.3 磁动势平衡方程128

4.4.4 电压平衡方程式128

4.5 三相异步电动机的等效电路128

4.5.1 折算128

4.5.2 等效电路130

4.6 三相异步电动机的功率和电磁转矩131

4.6.1 功率平衡方程式131

4.6.2 转矩平衡方程式132

4.7.4 功率因数特性cos？1=f（P2）133

4.7.2 转矩特性Tem=f（P2）133

4.7.3 定子电流特性I1=f（P2）133

4.7 三相异步电动机的工作特性133

4.7.1 转速特性n=f（P2）133

4.7.5 效率特性η=f（P2）134

4.8 三相异步电动机参数的测定134

4.8.1 空载试验134

4.8.2 短路试验135

4.9 三相异步电动机的常见故障及解决方法137

4.9.1 运行条件137

4.9.2 异步电动机运行中常见故障的原因分析和解决方法137

本章小结148

思考题和习题4149

5.1 三相异步电动机的机械特性150

5.1.1 机械特性的表达式150

第5章 三相异步电动机的电力拖动150

5.1.2 三相异步电动机的机械特性151

5.2 三相异步电动机的启动154

5.2.1 笼形异步电动机的启动155

5.2.2 绕线形异步电动机的启动158

5.3 三相异步电动机的电气制动163

5.3.1 能耗制动163

5.3.2 反接制动163

5.3.3 回馈制动165

5.4 三相异步电动机的调速166

5.4.1 变极调速166

5.4.2 变频调速168

5.4.3 改变转差率调速170

5.4.4 电磁调速感应电动机171

本章小结173

思考题和习题5175

第6章 单相异步电动机176

6.1 电容分相式单相异步电动机176

6.1.1 电容分相式单相异步电动机的结构176

6.1.2 电容分相式单相异步电动机的工作原理176

6.1.3 电容分相式单相异步电动机的调速178

6.2 罩极式电动机179

思考题和习题6179

第7章 同步电动机180

7.1 同步电动机的基本工作原理和结构180

7.1.1 结构180

7.1.2 工作原理181

7.2 同步电动机的电路分析181

7.3 同步电动机的功角特性182

7.4 同步电动机的功率因数调节184

7.5 同步电动机的启动185

本章小结185

思考题和习题7186

第8章 电动机的选择187

8.1 电动机额定功率的选择187

8.1.1 电动机的发热与冷却187

8.1.2 电动机的工作制189

8.1.3 电动机额定功率的选择189

8.2 电动机种类、结构、电压和转速的选择194

8.2.1 电动机种类的选择194

8.2.2 电动机结构形式的选择195

8.2.4 电动机额定转速的选择196

8.2.3 电动机额定电压的选择196

思考题和习题8197

本章小结197

第9章 控制电机199

9.1 伺服电动机199

9.1.1 交流伺服电动机199

9.1.2 直流伺服电动机201

9.2 测速发电机202

9.2.1 交流测速发电机202

9.2.2 直流测速发电机204

9.3 自整角机205

9.3.1 力矩式自整角机的工作原理206

9.3.2 控制式自整角机的工作原理208

9.4.2 正余弦旋转变压器的工作原理210

9.4.3 线性旋转变压器的工作原理210

9.4 旋转变压器210

9.4.1 基本结构210

9.5 步进电动机212

9.5.1 结构212

9.5.2 基本工作原理212

9.6 直线电动机214

9.6.1 结构214

9.6.2 基本工作原理214

本章小结215

思考题和习题9216

参考文献217