電機學(xué)

前言

　　本書第二版是在第一版的基礎(chǔ)上，為了適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)和教學(xué)改革的需要，根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)新的教學(xué)大綱的要求，電機學(xué)教材內(nèi)容需要整合和不斷更新。為此，我們進行了第二版的修訂工作?！　〉诙骐姍C學(xué)教材繼承原教材的體系和風(fēng)格，仍以電機電磁基本理論為基礎(chǔ)，突出重點，以穩(wěn)態(tài)運行性能分析為主線，闡述變壓器，異步電機，同步電機和直流電機等四類電機的基本原理和分析方法。微特電機涉及面寬，品種多，原理各異，將另設(shè)課程?！　⌒抻啎r，增刪或改寫了部分內(nèi)容，更改了個別插圖，梳理了部分習(xí)題和思考題。增加了電機節(jié)能內(nèi)容，在有關(guān)章節(jié)中強調(diào)以下問題：如何提高交直流電機和變壓器的效率，仔細分析電機各種損耗，使用新型導(dǎo)磁、導(dǎo)電材料，減少損耗提高效率；如何減少各種運行狀態(tài)的能量消耗，改善運行環(huán)境，建立電機和變壓器經(jīng)濟運行的理念，運用合理的運行方式，使用調(diào)速，調(diào)電壓方法達到電機系統(tǒng)節(jié)能的效果?！　∮捎诟髟盒Ｆ毡閴嚎s本課程學(xué)時（約100學(xué)時），原有內(nèi)容偏多，本書將一些內(nèi)容列為選學(xué)，有關(guān)章節(jié)前標有“*”，可以簡單介紹，不作教學(xué)基本要求，具有靈活性。教材只是藍本，提供本課程比較準確而豐富的素材，使讀者能開卷受益。教學(xué)中各校情況不同，要求不一，供使用者參考選用?！　”緯牧?xí)題與思考題內(nèi)容比較寬泛，初學(xué)者有一定難度，為此，與本書配套，編寫出版了“電機學(xué)習(xí)題解析”一書，該書有大量思考題和計算題的解答，還包括應(yīng)用MATLAB解題。　　本書仍由東南大學(xué)胡虔生教授，胡敏強教授合作編著。胡虔生教授負責統(tǒng)稿。全書由清華大學(xué)邱阿瑞教授和天津大學(xué)劉承榆教授擔任主審，兩位教授對本書初稿進行了認真的評閱，提出許多非常寶貴的意見和建議，對此編者深表由衷感謝！　　本書第一版出版四年，已印刷8次，印數(shù)2.5萬冊，其間評為電力行業(yè)精品教材，被多所高等學(xué)校選作教材，得到廣大讀者的歡迎和支持，東南大學(xué)電機學(xué)國家級精品課程組老師在使用和修改教材中給予大力支持和無私的幫助，修訂過程中廣泛聽取各方面的意見，得到東南大學(xué)黃學(xué)良教授，周建華教授和黃允凱副教授等的大力協(xié)助，再次表示誠摯的謝意。 。書中難免還會存在一些不妥和錯誤，殷切希望讀者指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。本書是在“九五”、“十五”國家級規(guī)劃（重點）教材“電機學(xué)”基礎(chǔ)上編寫的。本書以變壓器、異步電機、同步電機和直流電機為研究對象，使讀者掌握電機的基本概念、基本原理和基本分析方法，重點是各類電機的穩(wěn)態(tài)性能分析。結(jié)合重點內(nèi)容書內(nèi)附有例題、思考題和習(xí)題以及相關(guān)的實驗說明。本書體系完整，涉及面較寬，主次分明，教學(xué)內(nèi)容靈活，便于教學(xué)和自學(xué)。    本書可作為高等學(xué)校電氣工程及其自動化專業(yè)主干課電機學(xué)的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)本科生、研究生學(xué)習(xí)，還可作為從事電機運行和制造的工程技術(shù)人員參考用書。

書籍目錄

第二版前言第一版前言主要符號表第一章　緒論　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　電機的磁路和磁路定律　第三節(jié)　電機的電磁基本理論　第四節(jié)　電機的制造材料　小結(jié)　思考題　習(xí)題第一篇　變壓器　第二章　變壓器的基本作用原理與理論分析　　第一節(jié)　電力變壓器的基本結(jié)構(gòu)和額定值　　第二節(jié)　變壓器空載運行　　第三節(jié)　變壓器負載運行　　第四節(jié)　標幺值　　第五節(jié)　參數(shù)測定方法　　第六節(jié)　變壓器的運行性能　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第三章　三相變壓器及運行　　第一節(jié)　三相變壓器的磁路　　第二節(jié)　三相變壓器的連接組　　第三節(jié)　三相變壓器繞組連接法及其磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響　　第四節(jié)　變壓器的并聯(lián)運行　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第四章　三相變壓器的不對稱運行及瞬態(tài)過程　  第一節(jié)　對稱分量法　  第二節(jié)　三相變壓器的各序阻抗及其等效電路　  第三節(jié)　三相變壓器Yyn連接單相運行　　第四節(jié)　變壓器二次側(cè)突然短路時的瞬態(tài)過程　　第五節(jié)　變壓器空載合閘時的瞬態(tài)過程　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第五章　電力系統(tǒng)中的特種變壓器　　第一節(jié)　三繞組變壓器　　第二節(jié)　自耦變壓器　　第三節(jié)　互感器　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題第二篇　交流電機的共同問題　第六章　交流電機繞組及其感應(yīng)電動勢　　第一節(jié)　旋轉(zhuǎn)電機的基本作用原理　　第二節(jié)　交流繞組　　第三節(jié)　繞組的感應(yīng)電動勢　　第四節(jié)　諧波電動勢及其削弱方法　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第七章　交流繞組的磁動勢　　第一節(jié)　概述　　第二節(jié)　單相繞組的磁動勢　　第三節(jié)　對稱三相電流流過對稱三相繞組的基波磁動勢　　第四節(jié)　不對稱三相電流流過對稱三相繞組的基波磁動勢  　第五節(jié)　三相繞組磁動勢的空間諧波分量和時間諧波分量　　小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第八章　  電機的發(fā)熱和冷卻　　第一節(jié)　電機的額定容量　　第二節(jié)　電機的發(fā)熱　　第三節(jié)　電機的散熱　　小結(jié)　　思考題第三篇　異步電機　第九章　異步電機的理論分析與運行特性　　第一節(jié)　異步電機的基本結(jié)構(gòu)　　……　第十章　三相異步電動機的起動和調(diào)速　第十一章　單機異步電動機及導(dǎo)步電機的其他運行方式第四篇　同步電機　第十二章　同步電機的基本理論和運行特性　第十三章　同步發(fā)電機在大電網(wǎng)上運行　第十四章　同步發(fā)電機的不對稱運行　第十五章　同步電機的突然短路與振蕩第五篇　直流電機　第十六章　直流電機的基本原理和電磁關(guān)系　第十七章　直流發(fā)電機和直流電動機參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第二篇　交流電機的共同問題　　第八章　電機的發(fā)熱和冷卻　　第一節(jié)　電機的額定容量　　電機是一種變換能量形式的機器。它一方面有功率輸人，另一方面有功率輸出，在能量轉(zhuǎn)換過程中同時產(chǎn)生功率損耗，各種損耗最后都轉(zhuǎn)化為熱能，因而使電機各部分的溫度升高。對于鐵磁材料和導(dǎo)電材料，通常在200℃以下的環(huán)境中使用不會顯著影響其電磁性能和機械性能，但是絕緣材料的耐熱性能較低，它是電機中較易損壞的部分，直接影響電機的使用壽命，絕緣材料的老化是一種化學(xué)變化，包括緩慢氧化和突然固化，并導(dǎo)致機械耐力和介醞度的下降，絕緣材料的壽命與它的工作溫度有關(guān)，以8級絕緣為例，每當工作溫度超出規(guī)定限值約10℃，它的使用壽命將縮短一半。為了保證電機正常使用年限（一般為10～20年），對各種絕緣材料都規(guī)定有極限容許溫度，這也間接規(guī)定了電機的工作狀況。　　電機的額定容量即額定功率。發(fā)電機的額定功率是指銘牌上規(guī)定的符合定額的輸出電功率電動機的額定功率是指軸端輸出的機械功率。當電機運行時，如果各種電量（如電壓、電流、頻率等）與機械量（如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等）都符合技術(shù)標準規(guī)定的數(shù)值，則此種運行情況稱為額定運行情況。在額定情況下運行，各種功率損耗也都有一定的數(shù)值。損耗將使電機蠢熟，如在每單位時間內(nèi)損耗產(chǎn)生的熱量大于發(fā)散的熱量，電機的溫度將升高，直到雙方達到熱平衡為止，此時電機溫度比環(huán)境溫度或冷卻介質(zhì)溫度高，它們之間相差的溫度黧數(shù)稱為電機的溫升。

圖書封面

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