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第1章　磁路1

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

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

1.4.2 交流磁路的特点14

思考题与习题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 恒功率负载特性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 他励直流电动机的启动和反转76

4.2.1 他励直流电动机的启动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

4.5.2 串励直流电动机的启动与调速94

4.5.3 串励直流电动机的电气制动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 变压器的空载运行104

5.2.1 空载时的电磁物理现象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 T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 三相变压器绕组连接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143

6.3 正弦磁场下交流绕组的电动势144

6.3.1 一根导体的电动势Ec144

6.3.2 整距线圈的电动势146

6.3.3 短距线圈的电动势146

6.3.4 线圈组电动势147

6.3.5 相电动势和线电动势148

6.4 交流绕组中的谐波电势149

6.4.1 谐波电势的影响149

6.4.2 削弱谐波电势不良影响的方法150

6.5 单相绕组的磁动势——脉振磁动势151

6.5.1 整距集中线圈的基波磁动势151

6.5.2 整距分布线圈组的磁动势153

6.5.3 一组双层短距分布绕组的基波磁动势153

6.5.4 相绕组的磁动势154

6.6 三相绕组的磁动势——旋转磁动势156

思考题与习题158

第7章　异步电动机160

7.1 三相异步电动机的基本结构及工作原理160

7.1.1 三相异步电动机的基本结构160

7.1.2 三相异步电动机的工作原理162

7.1.3 三相异步电动机的铭牌和主要系列163

7.2 三相异步电动机的空载运行165

7.2.1 空载运行时的电磁关系165

7.2.2 空载运行时定子电压平衡关系166

7.3 三相异步电动机的负载运行168

7.3.1 负载运行时的电磁关系168

7.3.2 转子绕组各电磁量168

7.3.3 磁动势平衡方程171

7.3.4 电动势平衡方程172

7.4 三相异步电动机的等效电路和相量图172

7.4.1 折算172

7.4.2 等效电路174

7.5 三相异步电动机的功率和电磁转矩176

7.5.1 功率平衡176

7.5.2 转矩平衡177

7.6 三相异步电动机的参数测定179

7.6.1 空载试验179

7.6.2 短路试验181

7.7 单相异步电动机182

7.7.1 单相异步电动机的工作原理182

7.7.2 单相异步电动机的主要类型183

思考题与习题185

第8章　三相异步电动机的电力拖动187

8.1 三相异步电动机的机械特性187

8.1.1 三相异步电动机机械特性的表达式187

8.1.2 机械特性189

8.2 三相异步电动机的启动193

8.2.1 三相异步电动机对启动的要求193

8.2.2 笼型异步电动机的降压启动193

8.2.3 启动性能改善的笼型异步电动机198

8.2.4 绕线转子异步电动机的启动199

8.3 三相异步电动机的调速205

8.3.1 三相异步电动机的变极调速205

8.3.2 三相异步电动机的变频调速208

8.3.3 改变转差率调速210

8.4 三相异步电动机的制动213

8.4.1 三相异步电动机的反接制动213

8.4.2 三相异步电动机的回馈制动214

8.4.3 三相异步电动机的能耗制动原理216

思考题与习题218

第9章　同步电机222

9.1 同步电机的基本工作原理和结构222

9.1.1 同步电机的工作原理222

9.1.2 同步电机的基本结构223

9.1.3 同步电机的励磁方式224

9.14 额定值225

9.2 同步电机的电枢反应225

9.2.1 同步电机的空载磁场225

9.2.2 对称三相负载时同步电机的电枢反应225

9.3 同步电动机的运行分析229

9.3.1 隐极同步电动机的电动势平衡方程式和相量图229

9.3.2 凸极同步电动机的电动势平衡方程式和相量图231

9.4 同步电动机的功率、转矩和功（矩）角特性234

9.4.1 同步电动机的功率、转矩平衡方程式234

9.4.2 同步电动机的功（矩）角特性234

9.5 同步电动机的功率因数调节237

9.6 同步电动机的启动239

9.6.1 启动方法240

9.6.2 异步启动过程240

9.7 同步发电机的运行分析242

9.7.1 同步发电机的电动势平衡方程式和相量图242

9.7.2 功率、转矩平衡方程式和功（矩）角特性244

9.8 同步发电机的运行特性245

9.8.1 外特性245

9.8.2 调整特性246

9.8.3 空载特性246

9.8.4 短路特性246

9.8.5 零功率因数负载特性247

9.9 同步发电机与电网的并联运行248

9.9.1 并联运行的条件248

9.9.2 投入并联的方法248

9.9.3 有功功率的调节249

9.9.4 静态稳定249

9.10 同步发电机的不对称运行251

9.10.1 对称分量法251

9.10.2 同步发电机的各相序阻抗和等效电路253

9.10.3 同步发电机的单相短路255

9.10.4 同步发电机的线间短路257

思考题与习题258

第10章　控制电机261

10.1 步进电动机261

10.1.1 基本结构261

10.1.2 基本工作原理261

10.2 伺服电动机264

10.2.1 直流伺服电动机264

10.2.2 交流伺服电动机265

10.3 测速发电机267

10.3.1 直流测速发电机267

10.3.2 交流测速发电机268

10.4 自整角机270

10.4.1 力矩式自整角机270

10.4.2 控制式自整角机270

10.5　旋转变压器271

10.5.1 基本结构272

10.5.2 基本工作原理272

思考题与习题275

第11章　电力拖动系统中电动机的选择276

11.1 电动机选择的基本要求与主要内容276

11.1.1 基本要求276

11.1.2 主要内容276

11.2 电动机的发热和冷却过程279

11.3 电动机的工作制280

11.4 电动机的额定功率和实际功率282

11.4.1 电动机的额定功率282

11.4.2 电动机的实际功率282

11.5 恒定负载电动机额定功率的选择283

11.5.1 连续运行工作制电动机的选择283

11.5.2 短时工作制（S2）电动机额定功率的选择284

11.5.3 断续周期工作制（S3）电动机额定功率的选择286

11.6 周期性变动负载电动机额定功率的选择287

11.6.1 电动机额定功率的选择287

11.6.2 须考虑启动、制动和停机过程时发热公式的修正289

思考题与习题291

实验一　直流并励电动机293

实验二　直流发电机296

实验三　单相变压器300

实验四　三相变压器305

实验五　绕线式三相异步电动机307

实验六　鼠笼式三相异步电动机309

实验七　三相同步电动机313

实验八　三相同步发电机316

部分习题答案319

参考文献323