電機與電力拖動基礎教程

內容概要

　　《21世紀高等學校本科電子電氣專業(yè)系列實用：電機與電力拖動基礎教程》按照高等工業(yè)學校工業(yè)電氣自動化專業(yè)教學指導委員會《電機原理及拖動》教學大綱編寫，全書共9章，主要闡述電機與電力拖動的基本原理和基礎知識。 主要內容包括電能與電機、磁路及動力學基礎知識、直流電機、直流電動機的運行與電力拖動、變壓器、 三相異步電動機、 三相異步電動機的電力拖動、 同步電機、 特種電機、交流拖動系統電動機的質量與選擇?！　　?1世紀高等學校本科電子電氣專業(yè)系列實用：電機與電力拖動基礎教程》適合于普通高等學校的自動化、電氣工程及自動化、電力系統及自動化、機電一體化等專業(yè)作為教材使用，可作為成人高等教育有關專業(yè)的教材，也可以供有關工程科技人員參考。

書籍目錄

緒論0.1 電能與電機0.1.1 電能的特點及應用0.1.2 電機的概念及發(fā)展0.2 電機及電力拖動系統0.3 本課程的內容與學習方法第1章 磁路及動力學基礎知識1.1 磁路和磁路基本定律1.1.1 描述磁場的基本物理量1.1.2 電磁感應定律1.1.3 全電流定律1.1.4 磁路及磁路歐姆定律1.1.5 磁路的基爾霍夫定律1.2 鐵磁材料及其特性1.2.1 鐵磁材料的高導磁性1.2.2 磁滯與磁滯損耗1.2.3 渦流與渦流損耗1.3 電力拖動系統的動力學基礎1.3.1 電力拖動系統的運動方程式1.3.2 多軸電力拖動系統轉矩及飛輪矩的折算1.3.3 電力拖動系統的負載特性1.3.4 電動機的機械特性及電力拖動系統穩(wěn)定運行的條件小結習題第2章 直流電機2.1 直流電機的基本工作原理2.1.1 直流發(fā)電機的工作原理2.1.2 直流電動機的基本工作原理2.1.3 直流電機的可逆性2.2 直流電機的結構2.3 直流電機的銘牌數據2.4 直流電機的空載磁場2.4.1 直流電機的勵磁方式2.4.2 直流電機空載磁場的分布2.4.3 磁路分析2.4.4 直流電機的磁化曲線2.4.5 氣隙磁通密度的分布2.5 直流電機的電樞繞組2.5.1 直流電機電樞繞組的基礎知識2.5.2 單疊繞組2.5.3 單波繞組2.6 直流電機的負載磁場及電樞反應2.7 感應電動勢和電磁轉矩的計算2.7.1 感應電動勢的計算2.7.2 電磁轉矩的計算2.8 直流發(fā)電機2.8.1 直流發(fā)電機的基本平衡方程2.8.2 他勵直流發(fā)電機的運行特性2.8.3 并勵直流發(fā)電機的運行特性2.9 直流電動機2.9.1 直流電動機的基本方程式2.9.2 直流電動機的工作特性2.10 直流電機的換向2.10.1 換向過程2.10.2 換向元件中的電動勢2.10.3 換向元件中電流變化的規(guī)律2.10.4 改善換向的措施2.10.5 環(huán)火及補償繞組小結習題第3章 直流電動機的運行與電力拖動3.1 直流電動機的機械特性3.1.1 機械特性的一般表達式3.1.2 固有機械特性3.1.3 人為機械特性3.1.4 固有機械特性的繪制3.2 直流電動機的起動3.2.1 直接起動3.2.2 降電壓起動3.2.3 電樞回路串入電阻起動3.3 直流電動機的調速3.3.1 調速指標3.3.2 電樞回路串入電阻調速3.3.3 改變電源電壓調速3.3.4 改變勵磁磁通調速3.4 直流電動機的制動3.4.1 能耗制動3.4.2 反接制動3.4.3 回饋制動運行小結習題第4章 變壓器4.1 變壓器的類別、基本結構、額定值4.1.1 變壓器的主要類別4.1.2 變壓器的基本結構4.1.3 變壓器的額定值4.2 變壓器的空載運行4.2.1 變壓器空載運行時的工作原理4.2.2 正方向的規(guī)定4.2.3 變壓器空載運行時電壓平衡方程式及相量圖4.2.4 變壓器空載運行時的等效電路4.3 變壓器的負載運行4.3.1 變壓器負載運行時的工作原理4.3.2 正方向的規(guī)定4.3.3 變壓器負載運行時的磁動勢平衡方程式4.3.4 變壓器負載運行時的電壓平衡方程式4.4 變壓器的等效電路及相量圖4.4.1 變量代換法4.4.2 Τ形等效電路及相量圖4.4.3 Γ形等效電路和簡化等效電路4.5 變壓器的參數測定4.5.1 變壓器的空載試驗4.5.2 變壓器的短路試驗4.6 標幺值4.7 變壓器的運行特性4.7.1 外特性和電壓變化率4.7.2 效率和效率特性4.8 三相變壓器4.8.1 三相變壓器的磁路系統4.8.2 三相變壓器的電路系統4.9 特種變壓器4.9.1 自耦變壓器4.9.2 電壓互感器和電流互感器小結習題第5章 三相異步電動機5.1 三相異步電動機的結構、類別、銘牌5.1.1 三相異步電動機基本結構5.1.2 三相異步電動機的銘牌數據5.2 三相異步電動機的工作原理5.2.1 旋轉磁場的產生原理5.2.2 三相異步電動機的基本工作原理5.2.3 三相異步電動機的運行狀態(tài)5.3 三相異步電動機的繞組5.3.1 交流繞組的構成原則5.3.2 三相單層繞組5.3.3 三相雙層繞組5.4 三相異步電動機的磁動勢5.4.1 整距線圈的磁動勢5.4.2 整距線圈的線圈組磁動勢5.4.3 短距線圈的線圈組磁動勢5.4.4 單相繞組的磁動勢5.4.5 三相繞組的磁動勢5.5 三相異步電動機的電動勢5.5.1 導體中的感應電動勢5.5.2 線圈的電動勢5.5.3 線圈組的電動勢5.5.4 相電動勢和線電動勢5.5.5 電動勢中的諧波分量5.6 三相異步電動機的電磁分析5.6.1 三相異步電動機空載時的電磁關系5.6.2 三相異步電動機的轉子磁動勢5.6.3 三相異步電動機負載時的電磁關系5.6.4 三相異步電動機負載時的方程式5.7 三相異步電動機的等效電路及相量圖5.7.1 定子、 轉子交流耦合電路之間的頻率折算5.7.2 定子、 轉子交流耦合電路之間的繞組折算5.7.3 三相異步電動機的等效電路和相量圖5.8 三相異步電動機的功率和轉矩5.9 三相異步電動機的參數測定5.10 三相異步電動機的工作特性小結習題第6章 三相異步電動機的電力拖動6.1 三相異步電動機的機械特性6.1.1 機械特性的參數表達式6.1.2 機械特性的實用表達式6.1.3 三相異步電動機的固有機械特性6.1.4 三相異步電動機的人為機械特性6.2 三相籠型異步電動機的起動6.2.1 直接起動6.2.2 降壓起動6.2.3 三相籠型異步電動機起動性能的改善6.3 繞線型三相異步電動機的起動6.3.1 轉子串頻敏變阻器起動6.3.2 轉子回路串電阻分級起動6.4 三相異步電動機的軟起動6.4.1 軟起動的主電路6.4.2 軟起動方式6.5 三相異步電動機的調速6.5.1 改變轉差率調速6.5.2 變極調速6.5.3 變頻調速6.6 三相異步電動機的制動6.6.1 能耗制動6.6.2 反接制動6.6.3 回饋制動6.6.4 軟停車與軟制動小結習題第7章 同步電機7.1 同步電機的基本結構與運行狀態(tài)7.1.1 同步電機的基本結構7.1.2 同步電機的運行狀態(tài)7.1.3 銘牌數據7.2 同步電機的工作原理7.2.1 同步發(fā)電機的工作原理7.2.2 電樞反應7.2.3 同步電動機的工作原理7.3 同步電動機的電壓方程式與相量圖7.3.1 同步電動機的電壓方程式7.3.2 同步電動機的電動勢相量圖7.4 同步電動機的功率、 轉矩及功角特性7.4.1 功率與轉矩平衡關系7.4.2 電磁功率和轉矩表達式及功角特性7.4.3 穩(wěn)定運行區(qū)和負載能力7.5 同步電動機的工作特性和V形曲線7.5.1 工作特性7.5.2 V形曲線7.6 同步電動機的起動7.6.1 輔助電動機起動法7.6.2 異步起動法7.6.3 變頻起動法小結習題第8章 特種電機8.1 單相異步電動機8.1.1 結構特點8.1.2 單相異步電動機的工作原理8.1.3 單相異步電動機的起動方法8.2 伺服電動機8.3 測速發(fā)電機8.4 步進電動機8.4.1 步進電動機的結構和分類8.4.2 反應式步進電動機的工作原理8.5 旋轉變壓器8.5.1 基本結構8.5.2 正余弦旋轉變壓器的工作原理8.5.3 線性旋轉變壓器的工作原理8.6 自整角機8.6.1 基本結構和分類8.6.2 控制式自整角機的工作原理8.6.3 力矩式自整角機的工作原理8.7 開關磁阻電動機8.7.1 開關磁阻電動機驅動系統的組成8.7.2 開關磁阻電動機的工作原理小結習題第9章 交流拖動系統電動機的質量與選擇9.1 電動機的選擇內容9.2 電動機額定容量選擇9.2.1 電動機的發(fā)熱過程9.2.2 電動機的冷卻過程9.2.3 電動機的工作制9.2.4 電動機的容量選擇與過載能力9.2.5 電動機額定容量的選擇方法9.3 三相異步電動機質量的試驗分析9.3.1 電動機的試驗項目9.3.2 電動機的質量性能試驗測定方法9.3.3 電動機質量的工程判別方法小結習題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　緒論　　0.1　電能與電機　　0.1.1　電能的特點及應用　　電能是一種常見的能量形式，是國民經濟生活中的主要動力來源，大量應用于人們生產、生活的各個方面。這種能量形式有許多優(yōu)點，電能的生產、傳輸、分配以及使用和控制都較為經濟方便。人類利用電能大大提高了勞動生產率，完成了手工勞動不易或不能完成的生產任務。電能在工農業(yè)生產、交通運輸、科學技術、信息傳輸、國防建設以及日常生活等各個領域都獲得了極為廣泛的應用，已經成為現代社會不可缺少的能量形式。電機是電能生產、傳輸、分配及應用所必需的重要設備?！　?.1.2　電機的概念及發(fā)展　　從廣義的角度看，電機是生產、傳輸、使用、變換電能的一種裝置。本書主要研究的是利用電磁感應原理進行工作的電機，在本書中電機定義為依據電磁感應原理實現機電能量轉換或信號變換的裝置?！　‰姍C應用廣泛，種類繁多，性能各異，分類方法也很多。按運動形式分，可分為靜止的變壓器、旋轉電機、直線電機；按電源性質分，可分為直流電機和交流電機；按交流電源的區(qū)別分，可分為單相電機和三相電機；按轉子轉速與電源頻率關系分，可分為同步電機和異步電機；按電機的應用功能分，可分為四類：發(fā)電機——機械能轉換成電能；電動機——電能轉換成機械能；特種電機——控制系統中的檢測、執(zhí)行元件，實現電信號的傳遞和轉換功能；變換機——實現電流、電壓、頻率、相位等電參數的改變，如變壓器、變頻機、移相器等?！　　?/pre>








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