電機(jī)理論基礎(chǔ)

前言

　　電機(jī)學(xué)課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，之前一些名師編寫的《電機(jī)學(xué)》優(yōu)秀教材結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容豐富緊湊，能夠系統(tǒng)地傳授電機(jī)的知識技巧和研究方法。但目前電氣工程學(xué)科在加強(qiáng)基礎(chǔ)、淡化專業(yè)方向的要求下進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃的變更，從而使原有的專業(yè)課程學(xué)時(shí)減少。因此，如何在教學(xué)內(nèi)容豐富而學(xué)時(shí)較少的情況下，使讀者易于掌握電機(jī)學(xué)課程的知識是教學(xué)工作者需要研究的問題。本書的編者正是在充分考慮這個(gè)問題的前提下，統(tǒng)籌安排，以期達(dá)到既能夠適應(yīng)當(dāng)前電機(jī)學(xué)教學(xué)學(xué)時(shí)需要，又能滿足后續(xù)課程學(xué)習(xí)的需要，且便于自學(xué)的目的?！　≡诰帉懕窘滩臅r(shí)，編者力求保持已有電機(jī)學(xué)優(yōu)秀教材的優(yōu)點(diǎn)，不改變其系統(tǒng)性和理論性，只對授課內(nèi)容的重點(diǎn)、順序和方法作一些編排，以適應(yīng)專業(yè)調(diào)整后各專業(yè)方向?qū)W時(shí)和內(nèi)容的需要。教材將電機(jī)中的要點(diǎn)和難點(diǎn)用特別提示的方法標(biāo)出，便于讀者掌握。在內(nèi)容上將以電機(jī)制造為主的概念進(jìn)行簡化和刪除，代以電機(jī)應(yīng)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(xué)性。將電機(jī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容收錄在教材中，以便引起讀者對電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視。同時(shí)添加了目前應(yīng)用廣泛的直流調(diào)速和變頻調(diào)速的相關(guān)內(nèi)容，便于讀者了解電機(jī)控制的相關(guān)知識。本教材的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面：　　（1)在保持電機(jī)理論知識系統(tǒng)性和連續(xù)性的基礎(chǔ)上，刪減部分與電機(jī)制造比較密切的概念和內(nèi)容，主要是電機(jī)的繞組和結(jié)構(gòu)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(xué)生的注意力，另一方面可以給愿意深入研究電機(jī)制造的學(xué)生留有思考的空間，同時(shí)達(dá)到壓縮學(xué)時(shí)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(jī)學(xué)課程之所以難學(xué)，除了它與電路基礎(chǔ)、電磁場、機(jī)械結(jié)構(gòu)和力學(xué)課程知識有密切關(guān)系外，還在于它出現(xiàn)的新概念多且集中，剛進(jìn)入課程時(shí)就會(huì)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(xué)科，所以電機(jī)理論基礎(chǔ)內(nèi)容豐富，以滿足不同后續(xù)課程的需要。對電力系統(tǒng)自動(dòng)化專業(yè)方向的學(xué)生來說，重點(diǎn)應(yīng)該在電力變壓器和同步發(fā)電機(jī)的理論、相應(yīng)的方程式等效電路、相量圖等知識點(diǎn)上；對于電力電子與電力傳動(dòng)專業(yè)方向的學(xué)生，重點(diǎn)則在直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的方程和等效電路上，關(guān)心的是電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。同時(shí)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(jī)的不對稱運(yùn)行分析等?！　。?)將電機(jī)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排在相應(yīng)的內(nèi)容后面，給出變壓器和電機(jī)的實(shí)驗(yàn)方法、原理以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程，使教材涵蓋實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的作用?！　。?)引入電機(jī)控制的新技術(shù)和新方法。例如將目前較為先進(jìn)的變頻調(diào)速器（電力電子發(fā)展的結(jié)果)及相關(guān)內(nèi)容引人電機(jī)學(xué)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中來?！　。?)教材中附有常用名詞的英文詞匯，為閱讀相關(guān)英文資料提供方便。

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。電機(jī)理論基礎(chǔ)課程是電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，本書共六篇計(jì)24章，分別闡述了電路與磁路、直流電機(jī)、變壓器、交流電機(jī)繞組理論、感應(yīng)電機(jī)和同步電機(jī)的基本分析方法和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性。為了幫助讀者深入理解電機(jī)基本概念與基本理論，本書在重要概念和內(nèi)容后附有特別提示，同時(shí)在每章后面附有小結(jié)和習(xí)題。本書將電機(jī)實(shí)驗(yàn)收入附錄，使本書涵蓋實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的作用。    本書可作為高等院校電氣信息類相關(guān)專業(yè)教材，也可作為工程技術(shù)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(jī)　第3章　直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)　第4章　直流電機(jī)的磁場和基本方程式　第5章　直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性　第6章　直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能　第7章　直流電機(jī)的換向第三篇　變壓器　第8章　變壓器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)　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(jī)繞組理論　第12章　交流電機(jī)繞組的連接規(guī)律　第13章　交流電機(jī)繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢　　第14章　交流電機(jī)繞組的磁動(dòng)勢　第五篇　感應(yīng)電機(jī)　第15章　感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理　第16章　感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理　第17章　感應(yīng)電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩及特性特征　第18章　感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)　第19章　特種感應(yīng)電機(jī)第六篇　同步電機(jī)　第20章　同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)　第21章　同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理　第22章　同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行　第23章　同步電動(dòng)機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)　第24章　同步發(fā)電機(jī)的不對稱運(yùn)行附錄　電機(jī)理論基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　11.2.2自耦變壓器的特點(diǎn)　　和普通兩繞組變壓器比較，自耦變壓器的主要特點(diǎn)如下：　　(1)由于自耦變壓器的計(jì)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(jié)構(gòu)材料(鋼材)都相應(yīng)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(yīng)減少，故自耦變壓器的效率較高。同時(shí)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(yùn)輸和安裝?！　?2)由于自耦變壓器的短路阻抗標(biāo)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(shè)計(jì)時(shí)，對自耦變壓器的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，必要時(shí)可以適當(dāng)增大短路阻抗以限制短路電流?！　?3)由于自耦變壓器一次側(cè)與二次側(cè)之間有電的聯(lián)系，當(dāng)高壓側(cè)過電壓時(shí)，會(huì)引起低壓側(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重的過電壓。為避免這種危險(xiǎn)，一次、二次側(cè)都須裝設(shè)避雷器?！　?1.3互感器　　互感器是一種測量用的設(shè)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(gè)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(cè)額定電流為5A或1A，電壓互感器的二次側(cè)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(hù)裝置的測量系統(tǒng)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)中，因此應(yīng)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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