電機理論基礎

前言

　　電機學課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課，之前一些名師編寫的《電機學》優(yōu)秀教材結構嚴謹、內容豐富緊湊，能夠系統(tǒng)地傳授電機的知識技巧和研究方法。但目前電氣工程學科在加強基礎、淡化專業(yè)方向的要求下進行教學計劃的變更，從而使原有的專業(yè)課程學時減少。因此，如何在教學內容豐富而學時較少的情況下，使讀者易于掌握電機學課程的知識是教學工作者需要研究的問題。本書的編者正是在充分考慮這個問題的前提下，統(tǒng)籌安排，以期達到既能夠適應當前電機學教學學時需要，又能滿足后續(xù)課程學習的需要，且便于自學的目的?！　≡诰帉懕窘滩臅r，編者力求保持已有電機學優(yōu)秀教材的優(yōu)點，不改變其系統(tǒng)性和理論性，只對授課內容的重點、順序和方法作一些編排，以適應專業(yè)調整后各專業(yè)方向學時和內容的需要。教材將電機中的要點和難點用特別提示的方法標出，便于讀者掌握。在內容上將以電機制造為主的概念進行簡化和刪除，代以電機應用為主線，添加了以理解概念為目的的例題，提高教材的可自學性。將電機的實驗內容收錄在教材中，以便引起讀者對電機學實驗的重視。同時添加了目前應用廣泛的直流調速和變頻調速的相關內容，便于讀者了解電機控制的相關知識。本教材的特點主要體現(xiàn)在以下六個方面：　?。?)在保持電機理論知識系統(tǒng)性和連續(xù)性的基礎上，刪減部分與電機制造比較密切的概念和內容，主要是電機的繞組和結構部分。忽略一些公式的來源和論證，這樣一方面可以減少出現(xiàn)太多的新概念分散學生的注意力，另一方面可以給愿意深入研究電機制造的學生留有思考的空間，同時達到壓縮學時的目的。　?。?)對出現(xiàn)的新概念，多配備一些例題幫助理解和記憶。電機學課程之所以難學，除了它與電路基礎、電磁場、機械結構和力學課程知識有密切關系外，還在于它出現(xiàn)的新概念多且集中，剛進入課程時就會出現(xiàn)許多在以前課程中沒有接觸過的新概念，要很快理解并記下是有一定難度的。　?。?)由于面向電氣工程學科，所以電機理論基礎內容豐富，以滿足不同后續(xù)課程的需要。對電力系統(tǒng)自動化專業(yè)方向的學生來說，重點應該在電力變壓器和同步發(fā)電機的理論、相應的方程式等效電路、相量圖等知識點上；對于電力電子與電力傳動專業(yè)方向的學生，重點則在直流電動機、感應電動機的方程和等效電路上，關心的是電動機的應用。同時介紹了一些必需的分析方法和過程，如對稱分量法以及用于變壓器、電機的不對稱運行分析等?！　。?)將電機的實驗內容安排在相應的內容后面，給出變壓器和電機的實驗方法、原理以及相應的實驗過程，使教材涵蓋實驗指導書的作用?！　。?)引入電機控制的新技術和新方法。例如將目前較為先進的變頻調速器（電力電子發(fā)展的結果)及相關內容引人電機學的教學和實驗中來。　?。?)教材中附有常用名詞的英文詞匯，為閱讀相關英文資料提供方便。

內容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。電機理論基礎課程是電氣工程與自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課，本書共六篇計24章，分別闡述了電路與磁路、直流電機、變壓器、交流電機繞組理論、感應電機和同步電機的基本分析方法和穩(wěn)態(tài)運行特性。為了幫助讀者深入理解電機基本概念與基本理論，本書在重要概念和內容后附有特別提示，同時在每章后面附有小結和習題。本書將電機實驗收入附錄，使本書涵蓋實驗指導書的作用。    本書可作為高等院校電氣信息類相關專業(yè)教材，也可作為工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

前言主要符號表緒論第一篇　電路與磁路　第1章　電路　第2章　磁路第二篇　直流電機　第3章　直流電機的工作原理和基本結構　第4章　直流電機的磁場和基本方程式　第5章　直流發(fā)電機的運行特性　第6章　直流電動機的運行性能　第7章　直流電機的換向第三篇　變壓器　第8章　變壓器的工作原理和基本結構　第9章　單相變壓器　第10章　三相變壓器　第11章　三繞組變壓器及其他用途變壓器第四篇　交流電機繞組理論　第12章　交流電機繞組的連接規(guī)律　第13章　交流電機繞組的感應電動勢　　第14章　交流電機繞組的磁動勢　第五篇　感應電機　第15章　感應電機的結構和工作原理　第16章　感應電動機的運行原理　第17章　感應電機的功率、轉矩及特性特征　第18章　感應電動機的起動、調速和制動　第19章　特種感應電機第六篇　同步電機　第20章　同步電機的基本結構　第21章　同步發(fā)電機的運行原理　第22章　同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)運行　第23章　同步電動機和同步補償機　第24章　同步發(fā)電機的不對稱運行附錄　電機理論基礎教學實驗參考文獻

章節(jié)摘錄

　　11.2.2自耦變壓器的特點　　和普通兩繞組變壓器比較，自耦變壓器的主要特點如下：　　(1)由于自耦變壓器的計算容量小于額定容量，所以在同樣的額定容量下，自耦變壓器的主要尺寸縮小，有效材料(硅鋼片和銅線)和結構材料(鋼材)都相應地減少，從而降低了成本。有效材料的減少使得銅耗和鐵耗也相應減少，故自耦變壓器的效率較高。同時由于主要尺寸縮小，變壓器的重量減輕，外型尺寸縮小，有利于變壓器的運輸和安裝?！　?2)由于自耦變壓器的短路阻抗標幺值比兩繞組變壓器的小，故短路電流較大。為了提高自耦變壓器承受突然短路的能力，設計時，對自耦變壓器的機械結構應適當加強，必要時可以適當增大短路阻抗以限制短路電流?！　?3)由于自耦變壓器一次側與二次側之間有電的聯(lián)系，當高壓側過電壓時，會引起低壓側產(chǎn)生嚴重的過電壓。為避免這種危險，一次、二次側都須裝設避雷器?！　?1.3互感器　　互感器是一種測量用的設備，包括電流互感器和電壓互感器兩種，其工作原理和變壓器相同。使用互感器一般有兩個目的：一是為了工作人員的安全，使測量回路與高壓電網(wǎng)隔離；二是可以使用小量程的電流表測量大電流，用低量程電壓表測量高電壓。通常，電流互感器的二次側額定電流為5A或1A，電壓互感器的二次側額定電壓為100V?！　』ジ衅鞒擞糜跍y量電流和電壓外，還用于各種繼電保護裝置的測量系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)中，因此應用十分廣泛。下面分別對電流互感器和電壓互感器做簡單介紹。

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