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绪论1

0.1 电机及电力拖动的作用1

0.1.1 电机的主要用途及分类1

0.1.2 电力拖动的作用及组成1

0.2 电机的基本电磁定律2

0.2.1 电路定律3

0.2.2 磁路定律3

0.2.3 电磁感应定律4

0.2.4 电磁力定律5

0.2.5 能量转换规律5

0.3 电机铁磁材料的特性6

0.3.1 磁导率及磁场强度6

0.3.2 磁化曲线6

0.3.3 磁滞回线7

0.3.4 磁滞损耗与涡流损耗8

0.4 本课程的任务和特点8

第1章 直流电机10

1.1 直流电机结构及工作原理11

1.1.1 直流发电机的工作原理11

1.1.2 直流电动机的工作原理12

1.1.3 直流电机的基本结构13

1.2 直流电机的铭牌和绕组15

1.2.1 型号15

1.2.2 额定值16

1.2.3 直流电机的电枢绕组17

1.2.4 单叠绕组18

1.2.5 单波绕组20

1.2.6 各种绕组的应用范围22

1.3 直流电机的基本特性22

1.3.1 直流电机的磁场和电枢反应22

1.3.2 直流电机的电枢电动势和电磁转矩25

1.3.3 直流电机的换向27

1.3.4 直流发电机的基本特性29

1.3.5 直流电动机的基本特性32

1.4 直流电动机的电力拖动34

1.4.1 生产机械的负载特性34

1.4.2 直流电动机的工作特性36

1.4.3 直流电动机的启动40

1.4.4 直流电动机的制动42

1.4.5 直流电动机的调速43

1.5 直流电动机的故障分析及维护44

1.5.1 直流电动机运行时的换向故障45

1.5.2 直流电动机运行时的性能异常及维护47

1.6 直流电动机的拖动实验48

1.6.1 直流电动机的启动和调速48

1.6.2 直流电动机的反转与制动51

本章小结52

思考与练习54

第2章 变压器56

2.1 变压器结构及工作原理56

2.1.1 变压器的基本工作原理56

2.1.2 变压器的分类57

2.1.3 变压器的结构58

2.1.4 变压器的额定值62

2.2 单相变压器63

2.2.1 变压器的空载运行63

2.2.2 变压器的负载运行64

2.2.3 变压器参数的测定67

2.3 三相变压器68

2.3.1 三相变压器的磁路系统68

2.3.2 三相变压器绕组的连接70

2.4 特殊变压器72

2.4.1 自耦变压器72

2.4.2 互感器73

2.5 变压器的维护及故障分析74

2.5.1 变压器的维护75

2.5.2 变压器常见故障分析75

2.6 变压器的测试与实验78

2.6.1 实验说明79

2.6.2 实验目的79

2.6.3 实验内容及说明79

2.6.4 实验线路及操作步骤80

2.6.5 实验报告要求81

2.6.6 实验注意事项82

2.6.7 思考82

本章小结82

思考与练习83

第3章 异步电机85

3.1 三相交流绕组85

3.1.1 三相交流绕组的基本知识85

3.1.2 三相交流绕组的平面展开图87

3.1.3 交流绕组的电动势91

3.1.4 三相交流绕组的旋转磁场92

3.2 三相异步电动机94

3.2.1 三相异步电动机的工作原理94

3.2.2 三相异步电动机的基本结构95

3.2.3 三相异步电动机的铭牌数据97

3.2.4 三相异步电动机的主要系列简介99

3.3 三相异步电动机的运行100

3.3.1 三相异步电动机的空载运行100

3.3.2 三相异步电动机的负载运行100

3.3.3 三相异步电动机的功率和转矩102

3.4 三相异步电动机的工作特性104

3.4.1 三相异步电动机的机械特性104

3.4.2 三相异步电动机工作特性和参数108

3.5 单相异步电动机112

3.5.1 单相异步电动机的结构112

3.5.2 单相异步电动机的转矩特性及工作原理113

3.5.3 单相异步电动机的启动方法115

3.5.4 单相异步电动机反转控制方法117

3.5.5 单相异步电动机的调速117

3.6 三相异步电动机的安装与运行118

3.6.1 三相异步电动机的安装118

3.6.2 三相异步电动机的运行124

本章小结126

思考与练习128

第4章 微特电机130

4.1 伺服电动机131

4.1.1 直流伺服电动机131

4.1.2 交流伺服电动机135

4.2 测速发电机138

4.2.1 直流测速发电机138

4.2.2 交流异步测速发电机139

4.3 步进电动机141

4.3.1 反应式步进电动机的工作原理141

4.3.2 步进电动机的三种工作方式142

4.3.3 步距角及转子齿数144

4.3.4 步进电动机应用举例145

4.4 自整角机145

4.4.1 控制式自整角机145

4.4.2 力矩式自整角机148

4.5 小功率同步电动机150

4.5.1 概述150

4.5.2 永磁式同步电动机150

4.5.3 反应式同步电动机151

4.5.4 磁滞式同步电动机152

4.6 微特电动机应用实例153

本章小结155

思考与练习156

第5章 异步电动机电力拖动158

5.1 三相笼形异步电动机的启动158

5.1.1 直接启动159

5.1.2 笼形异步电动机的降压启动160

5.2 三相绕线式异步电动机的启动164

5.2.1 转子串接电阻器启动164

5.2.2 转子串频敏变阻器启动165

5.3 三相异步电动机的调速165

5.3.1 变极调速166

5.3.2 变频调速167

5.3.3 改变定子电压调速167

5.3.4 转子串电阻调速168

5.3.5 串级调速169

5.4 三相异步电动机的反转与制动170

5.4.1 三相异步电动机的反转170

5.4.2 三相异步电动机的制动170

5.5 三相异步电动机的拖动实训174

5.5.1 电动机Y-△启动控制线路174

5.5.2 三相异步电动机Y-△启动控制电路图175

5.5.3 安装与接线176

5.5.4 检测与调试177

5.5.5 完成课题报告178

本章小结178

思考与练习178

第6章 电动机的变频控制180

6.1 变频器概述180

6.1.1 变频器应用范围180

6.1.2 变频器的分类181

6.1.3 变频器基本工作原理182

6.2 变频器的组成与控制184

6.2.1 变频器的组成184

6.2.2 变频器的技术指标188

6.3 变频器的使用189

6.3.1 通用变频器的基本参数189

6.3.2 通用变频器的选择193

6.3.3 变频器的故障显示功能196

6.3.4 变频器的矢量控制197

6.3.5 三菱FR-E500系列变频器的使用199

6.4 变频器控制电动机的基本环节204

6.4.1 电动机的启动／停止控制204

6.4.2 电动机的正反转控制205

6.4.3 电动机的制动控制208

6.5 变频器在生产中的应用209

6.5.1 变频调速电梯控制概述209

6.5.2 控制柜的主要控制功能209

6.5.3 电梯控制调速功能211

6.5.4 电梯运行动作顺序211

6.5.5 安装调试212

6.5.6 电梯常见故障及处理214

6.6 变频器的实训操作215

6.6.1 三菱FR-E500型变频器的实操练习215

6.6.2 组合运行操作216

6.6.3 多段速度运行操作217

6.6.4 频率跳变的设置218

本章小结219

思考与练习219

第7章 电力拖动控制系统220

7.1 常用低压电器220

7.1.1 低压电器的基本知识221

7.1.2 开关电器223

7.1.3 熔断器225

7.1.4 主令电器226

7.1.5 接触器229

7.1.6 继电器230

7.2 电气控制系统图234

7.2.1 电气控制系统图中的图形符号和文字符号234

7.2.2 电气控制系统图分类234

7.2.3 电气原理图的阅读分析方法235

7.3 三相异步电动机启动控制电路236

7.3.1 笼形异步电动机全压启动控制电路236

7.3.2 三相笼形异步电动机减压启动控制电路241

7.3.3 三相绕线式异步电动机启动控制电路246

7.4 三相异步电动机电气制动控制电路249

7.4.1 反接制动控制电路249

7.4.2 能耗制动控制电路252

7.5 三相异步电动机的调速控制电路253

7.5.1 改变磁极对数调速控制电路253

7.5.2 转子电路串电阻调速255

7.6 电力拖动控制系统实训255

7.6.1 双重联锁的三相异步电动机正反转控制255

7.6.2 双重联锁的三相异步电动机正反转控制电路图255

7.6.3 安装与接线256

7.6.4 检测与调试256

7.6.5 完成课题报告256

本章小结258

思考与练习258

第8章 电动机的运行维修260

8.1 异步电动机的运行管理261

8.1.1 启动前的准备261

8.1.2 启动时的注意事项261

8.1.3 运行中的监视261

8.2 异步电动机维修及故障排除262

8.2.1 电动机的定期维修262

8.2.2 常见故障及排除方法263

8.3 异步电动机启动和制动控制实训264

8.3.1 实训目的264

8.3.2 实训设备和器材264

8.3.3 实训电路265

8.3.4 实训内容和步骤265

8.3.5 实训说明267

8.3.6 实训报告267

8.4 异步电动机的正反转控制实训267

8.4.1 实训目的267

8.4.2 实训设备和器材268

8.4.3 实训电路268

8.4.4 实训内容和步骤269

8.4.5 实训说明269

8.4.6 实训报告270

8.5 生产机械的限位控制实训270

8.5.1 实训目的270

8.5.2 实训设备和器材270

8.5.3 实训电路271

8.5.4 实训步骤271

8.5.5 实训说明272

8.5.6 实训报告272

本章小结272

思考与练习273

参考文献274