電機與拖動

前言

　　根據(jù)自動化類專業(yè)的特點與現(xiàn)階段教學(xué)改革的要求，結(jié)合作者多年來在“電機學(xué)”及“電力拖動”課程的教學(xué)實踐中所積累的教學(xué)研究成果，編寫了本教材。力圖做到教材內(nèi)容由淺入深，通俗易懂，理論聯(lián)系實際，將經(jīng)典內(nèi)容與最新成果結(jié)合起來，使學(xué)生既能掌握經(jīng)典內(nèi)容，又能了解電力拖動領(lǐng)域的最新研究動態(tài)和成果。本書共9章，主要包括4大部分：電機學(xué)；電力拖動；控制電機；電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇。主要內(nèi)容有：直流電機、變壓器、交流電機、同步電機及控制電機的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、內(nèi)部電磁關(guān)系、基本方程式、工作特性等。著重分析了各種電動機帶上負(fù)載后的起動、制動與調(diào)速時的運行性能及相關(guān)問題，并通過實驗和仿真以加深對相關(guān)內(nèi)容的理解。另外，對于電力拖動系統(tǒng)中電動機容量的正確選擇進(jìn)行了一般介紹。本書的主要特點有：1）將“電機學(xué)”與“電力拖動”課程有機地結(jié)合為一個整體，論述完每一種類型電機的原理性問題后，接著論述該類電機拖動負(fù)載的運行性能，較好地進(jìn)行了內(nèi)容銜接，使學(xué)生接受內(nèi)容順暢，且節(jié)省授課時間。2）側(cè)重于基本理論知識、計算方法及分析方法的闡述，并注意將上述三種基本知識應(yīng)用到實際的電力拖動系統(tǒng)中。3）采用了參考國外教材和國內(nèi)教材相結(jié)合的方式。吸收了國外教材中先進(jìn)的思想和內(nèi)容，但國外教材存在著和國內(nèi)的教學(xué)體系中前后課程銜接不是很好的問題，結(jié)合我國教學(xué)體系的具體情況，參考了國內(nèi)教材的體系結(jié)構(gòu)，使得本書既保持內(nèi)容的先進(jìn)性又符合國內(nèi)的教學(xué)體系。4）本書加強工程實際背景，在有關(guān)章節(jié)中列出了工程實例，使基礎(chǔ)理論和工程實踐相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。5）本書引進(jìn)本學(xué)科領(lǐng)域的先進(jìn)成果。如三相籠型異步機的軟起動、無刷直流電機、直線電機等內(nèi)容，使學(xué)生能了解電力拖動領(lǐng)域的最新研究動態(tài)和成果。6）本書增加用MATLAB仿真的實例，以簡化復(fù)雜的計算，使學(xué)生把注意力集中在概念上和對所得到結(jié)果的檢查分析上，而不是繁雜的數(shù)學(xué)計算上。7）本書每一章單獨安排了內(nèi)容提要、本章重點、本章難點、本章小結(jié)、思考題、練習(xí)題等內(nèi)容，使學(xué)生有的放矢地學(xué)習(xí)，方便復(fù)習(xí)和練習(xí)。本書配有多媒體課件，為了方便教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，還配備了《習(xí)題解答》一書。本書是在作者原講稿的基礎(chǔ)上編寫出來的，參考了國內(nèi)外許多優(yōu)秀教材，汲取了其中的精華，在此向所有參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書共9章，包括電機理論中常用的基本知識和基本定律、直流電機、直流電動機的電力拖動、變壓器、異步電動機、三相異步電動機的電力拖動、三相同步電機、控制電機、電動機容量的選擇等內(nèi)容。書中簡要介紹了“電機與拖動”課程中常用的基本知識和基本定律，著重講述了各類電機和變壓器的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理、內(nèi)部電磁關(guān)系及工作特性等；重點討論了電力拖動系統(tǒng)的起動、調(diào)速及制動時的運行性能與相關(guān)問題，并對電動機的容量選擇進(jìn)行了一般介紹。    本書各章均有思考題與練習(xí)題，并有《電機與拖動習(xí)題解答》一書與本書配套。    本書可作為自動化、電氣工程及自動化、機電一體化等相關(guān)專業(yè)的本科教材，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

出版說明前言緒論  0.1　電機與電力拖動系統(tǒng)  0.2  電機與電力拖動系統(tǒng)在國民經(jīng)濟中的作用與發(fā)展趨勢    0.2.1　電機與電力拖動系統(tǒng)在國民經(jīng)濟中的作用    0.2.2　電機與電力拖動技術(shù)的發(fā)展概況  0.3　本課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù)  0.4　本課程的學(xué)習(xí)方法第1章　電機理論中常用的基本知識和基本定律  1.1　磁場的基本知識　  1.1.1　電流的磁效應(yīng)  　1.1.2　磁路的幾個基本物理量  1.2　安培環(huán)路定律電生磁  1.3　磁路的歐姆定律  1.4　電磁感應(yīng)定律——磁變生電  1.5　電磁力定律——電磁生力  1.6　電路定律  1.7　常用的鐵磁材料及其特性    1.7.1　鐵磁材料的磁化特性    1.7.2　鐵磁材料的損耗  本章小結(jié)  思考題  練習(xí)題第2章　直流電機  2.1　直流電機的工作原理    2.1.1　直流電動機的工作原理    2.1.2　直流發(fā)電機的工作原理    2.1.3　直流電機的可逆原理  2.2　直流電機的結(jié)構(gòu)、額定值及主要系列    2.2.1　直流電機的結(jié)構(gòu)    2.2.2　直流電機的額定值    2.2.3　國產(chǎn)直流電機的主要系列  2.3　直流電機的電樞繞組    2.3.1　電樞繞組的一般知識  　2.3.2　單疊繞組　  2.3.3　單波繞組　2.4　直流電機的磁場　  2.4.1　直流電機的勵磁方式　  2.4.2　直流電機的空載磁場　  2.4.3　直流電機的電樞反應(yīng)和負(fù)載磁場　2.5　直流電機的電樞感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩  　2.5.1　直流電機的電樞感應(yīng)電動勢　  2.5.2　直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩　2.6　直流電動機的運行原理  　2.6.1　直流電動機的基本方程式　  2.6.2　并勵直流電動機的工作特性　  2.6.3　他勵直流電動機的機械特性  　2.6.4　串勵直流電動機的機械特性　  2.6.5　復(fù)勵直流電動機的機械特性　2.7　直流發(fā)電機的運行原理  　2.7.1　直流發(fā)電機的基本方程式　  2.7.2　直流發(fā)電機的工作特性　  2.7.3　并勵直流發(fā)電機的自勵過程和自勵條件　2.8　直流電機的換向　  2.8.1　直流電機換向過程的物理現(xiàn)象　  2.8.2　改善換向的方法　  2.8.3　環(huán)火與補償繞組　本章小結(jié)　思考題　練習(xí)題第3章　直流電動機的電力拖動　3.1  電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)　  3.1.1　單軸電力拖動系統(tǒng)的運動方程式　  3.1.2　多軸電力拖動系統(tǒng)的運動方程式　3.2　各類生產(chǎn)機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性　  3.2.1　恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性  　3.2.2  通風(fēng)機負(fù)載特性　  3.2.3  恒功率負(fù)載特性　  3.2.4　實際的負(fù)載特性  3.3　電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件　  3.3.1　電力拖動系統(tǒng)平衡運轉(zhuǎn)的概念　  3.3.2　電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的概念　  3.3.3　電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件  3.4　直流電力拖動系統(tǒng)的動態(tài)分析    3.4.1　電力拖動系統(tǒng)的機械過渡過程    3.4.2　電力拖動系統(tǒng)的機械一電磁過渡過程　……第4章　變壓器第5章　異步電動機第6章　三相異步電動機的電力拖動第7章　三相同步電機第8章　控制電機第9章　電動機容量的選擇參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　直流電機　　2.1　直流電機的工作原理　　2.1.2　直流發(fā)電機的工作原理　　直流發(fā)電機的工作原理是以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的，即導(dǎo)體運動切割磁力線從而在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，方向由右手定則判定。　　直流發(fā)電機的模型和直流電動機相同，不同的是外部條件的改變，將圖2-2中的直流電源去掉，接一電負(fù)載（如燈泡），再用一原動機拖動電樞以某一方向恒速旋轉(zhuǎn)（如逆時針），如圖2-3所示，電樞旋轉(zhuǎn)時線圈邊ab和cd都切割磁力線，從而在其中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，方向由右手定則判定。ab邊在N極下時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向是由b指向a，cd邊在S極下的感應(yīng)電動勢是由d指向c，電刷A與a端所連接的換向片相接觸，所以為正極性，電刷B為負(fù)極性。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180°時，線圈邊cd在N極下，感應(yīng)電動勢的方向為從c指向d，電刷A仍為正極性，線圈邊ab在S極下，感應(yīng)電動勢的方向為從a指向b，電刷B仍為負(fù)極性。電刷A和B之間總是一直流電動勢，流過外部負(fù)載的電流為方向不變的直流，這就是直流發(fā)電機的工作原理?！　≡谏鲜鲞^程中，電刷和換向器裝置將線圈內(nèi)部的交流電動勢和電流轉(zhuǎn)變成了電刷外部的直流電動勢和電流，從而實現(xiàn)了換向。與電力電子技術(shù)中用電力電子器件完成“電子式整流器”相對應(yīng)，在此，電刷和換向器起到了“機械式整流器”的作用。

圖書封面

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