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绪论1

0.1 电机与电力拖动的定义1

0.2 电机与电力拖动的分类2

0.3 电机与电力拖动的应用3

0.4　电机与电力拖动的发展3

0.5　课程的性质、任务及学习方法4

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9

1.2　直流电机的电枢绕组10

1.2.1 电枢绕组的基本知识10

1.2.2　单叠绕组12

1.2.3　单波绕组14

1.3　直流电机的电枢反应16

1.3.1 直流电机的励磁方式16

1.3.2　直流电机的空载磁场17

1.3.3　直流电机的电枢反应19

1.4　感应电动势和电磁转矩21

1.4.1 电枢绕组的感应电动势21

1.4.2　电枢绕组的电磁转矩22

1.5　直流电动机23

1.5.1　直流电动机的基本方程式23

1.5.2　他励（并励）直流电动机的工作特性24

1.5.3 串励直流电动机的工作特性25

1.6　直流发电机26

1.6.1　直流发电机的基本方程式26

1.6.2　他励直流发电机的运行特性28

1.6.3　并励直流发电机的自励29

1.6.4　并励直流发电机的运行特性30

1.7　直流电机的换向30

1.7.1　换向的基本概念30

1.7.2　换向的种类与电磁性火花31

1.7.3　产生火花的其他原因33

1.7.4　改善换向的方法34

1.7.5　环火与补偿绕组35

1.8　实训——直流电机的拆装35

1.8.1　直流电机的拆装方法35

1.8.2　实训要求36

1.8.3　直流电动机常见故障与处理方法36

习题37

第2章　直流电动机的电力拖动39

2.1 电力拖动系统的基本概念39

2.1.1 电力拖动系统的运动方程式39

2.1.2　生产机械的负载转矩特性40

2.2　他励直流电动机的机械特性41

2.2.1　机械特性方程式42

2.2.2　固有机械特性与人为机械特性42

2.2.3　机械特性的绘制44

2.2.4 电力拖动系统稳定运行的条件45

2.3　他励直流电动机的起动46

2.3.1　对电动机起动的要求46

2.3.2　电枢回路串电阻起动46

2.3.3　降压起动49

2.4　他励直流电动机的调速49

2.4.1　调速指标49

2.4.2　调速方法51

2.4.3　调速方式与负载类型的配合52

2.5　他励直流电动机的制动53

2.5.1 能耗制动54

2.5.2 反接制动55

2.5.3 回馈制动57

2.6　串励及复励直流电动机的电力拖动57

2.6.1 串励电动机的机械特性57

2.6.2 串励电动机的电力拖动59

2.6.3 复励直流电动机60

2.7 实训60

2.7.1　直流电动机的起动和反转60

2.7.2　直流电动机的调速62

习题62

第3章　变压器65

3.1　变压器概述65

3.1.1　变压器的应用及分类65

3.1.2　变压器的工作原理66

3.1.3　变压器的基本结构66

3.1.4　变压器的铭牌69

3.2　单相变压器的运行原理70

3.2.1　变压器的空载运行70

3.2.2　负载运行74

3.2.3　标幺值80

3.3　变压器的参数测定81

3.3.1　变压器的空载实验81

3.3.2　变压器的短路实验82

3.4　变压器的运行特性84

3.4.1　外特性84

3.4.2　效率特性84

3.5　三相变压器86

3.5.1　三相变压器的磁路系统86

3.5.2　变压器的连接方式和连接组别88

3.6　变压器的并联运行92

3.6.1　并联运行的定义92

3.6.2　并联运行的理想情况和条件92

3.6.3　不能满足并联条件时的运行情况93

3.7　特殊变压器94

3.7.1 自耦变压器94

3.7.2　仪用互感器96

3.8　实训——小型变压器的拆装与维护99

3.8.1 实训目的99

3.8.2　实训器材99

3.8.3　实训内容与步骤99

3.8.4　实训记录表103

3.8.5　技能测试103

3.8.6　实训报告104

习题105

第4章　交流电机的绕组107

4.1 交流绕组的基本知识107

4.1.1　基本概念107

4.1.2　基本术语107

4.2　三相单层绕组109

4.2.1 链式绕组109

4.2.2　同芯式绕组111

4.2.3　交叉式绕组113

4.3 三相双层绕组114

4.3.1 双层绕组简介114

4.3.2　三相双层叠绕组114

4.4　交流绕组的感应电动势117

4.4.1　整距集中绕组的感应电动势118

4.4.2　整距分布绕组的电动势119

4.4.3　短距集中绕组的电动势121

4.4.4　感应电动势的一般公式122

4.4.5　感应电动势中的高次谐波122

4.5　交流绕组的磁势123

4.5.1　交流电机的磁路123

4.5.2　单相脉振磁势124

4.5.3 圆形旋转磁势126

4.6　实训127

4.6.1　定子绕组接地故障的检修127

4.6.2　定子绕组短路故障的检修130

4.6.3 定子绕组断路故障的检修134

习题137

第5章　三相异步电动机139

5.1　三相异步电动机概述139

5.1.1　基本工作原理139

5.1.2　旋转磁场139

5.1.3　基本结构142

5.1.4　分类和铭牌数据144

5.2　三相异步电动机的运行分析145

5.2.1 空载运行145

5.2.2　负载运行147

5.3　三相异步电动机的等效电路149

5.3.1 负载运行时的电磁关系149

5.3.2　频率折算150

5.3.3　绕组折算151

5.3.4　等效电路和相量图152

5.4　三相异步电动机的功率转换153

5.4.1　功率转换过程和方程式154

5.4.2　转矩关系155

5.5　三相异步电动机的运行特性157

5.5.1　三相异步电动机的机械特性157

5.5.2　三相异步电动机的工作特性166

5.6　空载试验和短路试验167

5.6.1 空载试验168

5.6.2　短路试验169

5.7　实训170

5.7.1　三相异步电动机的拆装170

5.7.2　三相异步电动机的参数测定171

习题172

第6章　三相异步电动机的电力拖动174

6.1　三相异步电动机的起动174

6.1.1 直接起动174

6.1.2　降压起动174

6.2　三相异步电动机的调速179

6.2.1　调速方法概述179

6.2.2 降压调速180

6.2.3　转予回路串电阻调速182

6.2.4 电磁转差离合器调速182

6.2.5　变极调速184

6.2.6　串级调速186

6.2.7　变频调速189

6.3　三相异步电动机的制动和反转191

6.3.1　能耗制动191

6.3.2　反接制动194

6.3.3 回馈制动197

6.3.4　三相异步电动机的运行状态197

6.3.5　三相异步电动机的反转200

6.4　实训200

6.4.1　三相异步电动机的起动200

6.4.2　三相异步电动机的调速202

习题203

第7章　其他异步电机204

7.1　单相异步电动机204

7.1.1　分相式单相异步电动机204

7.1.2　罩极式单相异步电动机207

7.2　移相器208

7.2.1　移相器简介208

7.2.2　移相器的工作原理208

7.3　感应调压器209

7.3.1　感应调压器简介209

7.3.2　感应调压器的工作原理210

习题211

第8章　同步电机212

8.1 同步电机的结构及原理212

8.1.1 同步电机的基本结构212

8.1.2　同步电机的工作原理214

8.1.3 同步电机的励磁方式215

8.1.4　同步电机的铭牌参数216

8.2 同步电动机的运行分析216

8.2.1 电路分析216

8.2.2　同步电动机的功角特性和矩角特性218

8.2.3 同步电动机的功率因数调节220

8.3　同步电动机的起动222

8.3.1　起动中存在的问题222

8.3.2　起动方法222

8.4　同步调相机224

8.4.1　结构与工作原理224

8.4.2　主要用途224

习题225

第9章　控制电机226

9.1　伺服电动机226

9.1.1　交流伺服电动机226

9.1.2　直流伺服电动机227

9.2 自整角机228

9.2.1 自整角机概述228

9.2.2　力矩式自整角机229

9.2.3　控制式自整角机231

9.3　旋转变压器232

9.3.1　旋转变压器的结构232

9.3.2　旋转变压器的工作原理233

9.3.3　旋转变压器的应用234

9.4　步进电动机235

9.4.1　步进电动机概述235

9.4.2　步进电动机的工作原理235

9.5　开关磁阻电动机237

9.5.1 开关磁阻电动机概述237

9.5.2　SRD系统的组成及原理237

9.5.3　SRD系统的特点238

9.6　其他控制电机240

9.6.1　测速发电机240

9.6.2　交直流两用电动机242

9.6.3　直线电动机242

习题244

第10章　电动机的选择245

10.1 电动机的发热和冷却245

10.1.1　电动机的发热过程245

10.1.2　电动机的冷却过程246

10.2　电动机的工作制及容量选择247

10.2.1 电动机的工作制247

10.2.2　电动机容量的选择248

10.3 电动机容量选择的计算法248

10.3.1　连续工作制情况249

10.3.2　短时工作制情况250

10.3.3　周期断续工作制情况250

10.4　电动机其他参数的选择251

10.4.1　电动机种类的选择251

10.4.2　电动机电压的选择252

10.4.3 电动机转速的选择252

10.4.4　电动机结构形式的选择253

习题253

参考文献254