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绪论1

第1章 直流电机5

1.1 直流电机概述5

1.1.1 基本工作原理5

1.1.2 基本结构7

1.1.3 额定值和主要系列10

1.2 直流电机的电枢绕组11

1.2.1 电枢绕组的基本知识11

1.2.2 单叠绕组13

1.2.3 单波绕组15

1.3 直流电机的电枢反应17

1.3.1 直流电机的励磁方式17

1.3.2 直流电机的空载磁场18

1.3.3 直流电机的电枢反应20

1.4 感应电动势和电磁转矩23

1.4.1 电枢绕组的感应电动势23

1.4.2 电枢绕组的电磁转矩24

1.5 直流电动机24

1.5.1 直流电动机的基本方程式25

1.5.2 他励（并励）直流电动机的工作特性26

1.5.3 串励直流电动机的工作特性28

1.6 直流发电机29

1.6.1 直流发电机的基本方程式29

1.6.2 他励直流发电机的运行特性31

1.6.3 并励直流发电机的自励32

1.6.4 并励直流发电机的运行特性33

1.7 直流电机的换向34

1.7.1 换向的基本概念34

1.7.2 换向的种类与电磁性火花35

1.7.3 产生火花的其他原因37

1.7.4 改善换向的方法38

1.7.5 环火与补偿绕组39

1.8 实训——直流电机的拆装39

习题41

第2章 直流电动机的电力拖动43

2.1 电力拖动系统的基本概念43

2.1.1 电力拖动系统的运动方程式43

2.1.2 生产机械的负载转矩特性44

2.2 他励直流电动机的机械特性46

2.2.1 机械特性方程式46

2.2.2 固有机械特性与人为机械特性47

2.2.3 机械特性的绘制49

2.2.4 电力拖动系统稳定运行的条件50

2.3 他励直流电动机的起动51

2.3.1 对电动机起动的要求51

2.3.2 电枢回路电阻起动51

2.3.3 降压起动54

2.4 他励直流电动机的调速54

2.4.1 调速指标54

2.4.2 调速方法56

2.4.3 调速方式与负载类型的配合58

2.5 他励直流电动机的制动59

2.5.1 能耗制动59

2.5.2 反接制动60

2.5.3 回馈制动62

2.6 串励及复励直流电动机的电力拖动63

2.6.1 串励电动机的机械特性63

2.6.2 串励电动机的电力拖动66

2.6.3 复励直流电动机66

2.7 实训67

2.7.1 直流电动机的起动和反转67

2.7.2 直流电动机的调速68

习题69

第3章 变压器72

3.1 变压器概述72

3.1.1 变压器的应用及分类72

3.1.2 变压器的工作原理73

3.1.3 变压器的基本结构74

3.1.4 变压器的铭牌77

3.2 单相变压器的运行原理78

3.2.1 变压器的空载运行78

3.2.2 负载运行82

3.2.3 标幺值88

3.3 变压器的参数测定89

3.3.1 变压器的空载试验90

3.3.2 变压器的短路试验91

3.4 变压器的运行特性92

3.4.1 外特性93

3.4.2 效率特性93

3.5 三相变压器96

3.5.1 三相变压器的磁路系统96

3.5.2 变压器的连接方式和连接组别97

3.6 变压器的并联运行101

3.6.1 并联运行的定义101

3.6.2 并联运行的理想情况和条件102

3.6.3 不能满足并联条件时的运行情况102

3.7 特殊变压器104

3.7.1 自耦变压器104

3.7.2 仪用互感器107

3.8 实训——小型变压器的拆装与维护110

习题115

第4章 交流电机的绕组118

4.1 交流绕组的基本知识118

4.1.1 基本概念118

4.1.2 基本术语118

4.2 三相单层绕组120

4.2.1 链式绕组120

4.2.2 同心式绕组122

4.2.3 交叉式绕组124

4.3 三相双层绕组125

4.3.1 双层绕组简介125

4.3.2 三相双层叠绕组126

4.4 交流绕组的感应电动势129

4.4.1 整距集中绕组的感应电动势129

4.4.2 整距分布绕组的电动势131

4.4.3 短距集中绕组的电动势132

4.4.4 感应电动势的一般公式133

4.4.5 感应电动势中的高次谐波134

4.5 交流绕组的磁势135

4.5.1 交流电机的磁路135

4.5.2 单相脉振磁势136

4.5.3 圆形旋转磁势137

4.6 实训139

4.6.1 定子绕组接地故障的检修139

4.6.2 定子绕组短路故障的检修142

4.6.3 定子绕组断路故障的检修147

习题150

第5章 三相异步电动机151

5.1 三相异步电动机概述151

5.1.1 基本工作原理151

5.1.2 旋转磁场152

5.1.3 基本结构154

5.1.4 分类和铭牌数据157

5.2 三相异步电动机的运行分析158

5.2.1 空载运行158

5.2.2 负载运行159

5.3 三相异步电动机的等效电路161

5.3.1 负载运行时的电磁关系161

5.3.2 频率折算162

5.3.3 绕组折算164

5.3.4 等效电路和相量图165

5.4 三相异步电动机的功率转换166

5.4.1 功率转换过程和方程式166

5.4.2 转矩关系168

5.5 三相异步电动机的运行特性169

5.5.1 三相异步电动机的机械特性170

5.5.2 三相异步电动机的工作特性179

5.6 空载试验和短路试验181

5.6.1 空载试验181

5.6.2 短路试验183

5.7 实训184

5.7.1 三相异步电动机的拆装184

5.7.2 三相异步电动机的参数测定185

习题186

第6章 三相异步电动机的电力拖动189

6.1 三相异步电动机的起动189

6.1.1 直接起动189

6.1.2 降压起动189

6.2 三相异步电动机的调速195

6.2.1 调速方法概述195

6.2.2 降压调速196

6.2.3 转子回路串电阻调速197

6.2.4 电磁转差离合器调速198

6.2.5 变极调速199

6.2.6 串级调速202

6.2.7 变频调速205

6.3 三相异步电动机的制动和反转207

6.3.1 能耗制动207

6.3.2 反接制动210

6.3.3 回馈制动212

6.3.4 三相异步电动机的运行状态213

6.3.5 三相异步电动机的反转216

6.4 实训217

6.4.1 三相异步电动机的起动217

6.4.2 三相异步电动机的调速218

习题220

第7章 其他异步电机221

7.1 单相异步电动机221

7.1.1 分相式单相异步电动机221

7.1.2 罩极式单相异步电动机225

7.2 移相器226

7.2.1 移相器简介226

7.2.2 移相器的工作原理227

7.3 感应调压器228

7.3.1 感应调压器简介228

7.3.2 感应调压器的工作原理228

习题229

第8章 同步电机230

8.1 同步电机的结构及原理230

8.1.1 同步电机的基本结构230

8.1.2 同步电机的工作原理232

8.1.3 同步电机的励磁方式233

8.1.4 同步电机的铭牌参数234

8.2 同步电动机的运行分析235

8.2.1 电路分析235

8.2.2 同步电动机的功角特性236

8.2.3 同步电动机的功率因数调节239

8.3 同步电动机的起动240

8.3.1 起动中存在的问题240

8.3.2 起动方法241

8.4 同步调相机243

8.4.1 结构与工作原理243

8.4.2 主要用途244

习题244

第9章 控制电机245

9.1 伺服电动机245

9.1.1 交流伺服电动机245

9.1.2 直流伺服电动机247

9.2 自整角机247

9.2.1 自整角机概述247

9.2.2 力矩式自整角机248

9.2.3 控制式自整角机250

9.3 旋转变压器252

9.3.1 旋转变压器的结构252

9.3.2 旋转变压器的工作原理253

9.3.3 旋转变压器的应用254

9.4 步进电动机255

9.4.1 步进电动机概述255

9.4.2 步进电动机的工作原理255

9.5 开关磁阻电动机257

9.5.1 开关磁阻电动机概述257

9.5.2 SRD系统的组成及原理258

9.5.3 SRD系统的特点259

9.6 其他控制电机260

9.6.1 测速发电机260

9.6.2 交直流两用电动机262

9.6.3 直线电动机263

习题265

第10章 电动机的选择266

10.1 电动机的发热和冷却266

10.1.1 电动机的发热过程266

10.1.2 电动机的冷却过程267

10.2 电动机的工作制及容量选择268

10.2.1 电动机的工作制268

10.2.2 电动机容量的选择269

10.3 电动机容量选择的计算法270

10.3.1 连续工作制情况270

10.3.2 短时工作制情况271

10.3.3 周期断续工作制情况272

10.4 电动机其他参数的选择272

10.4.1 电动机种类的选择273

10.4.2 电动机电压的选择273

10.4.3 电动机转速的选择274

10.4.4 电动机结构形式的选择274

习题275

参考文献276