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第1章 直流电机1

1.1 直流电机的结构与工作原理1

1.1.1 直流电机的结构1

1.1.2 直流电机的基本原理4

1.2 直流电机的电枢绕组5

1.2.1 概述5

1.2.2 电枢绕组的节距6

1.2.3 单叠绕组7

1.2.4 单波绕组8

1.3 直流电机的铭牌数据及主要系列10

1.3.1 直流电机的铭牌数据10

1.3.2 直流电机的主要系列11

1.4 直流电机的电枢反应12

1.4.1 直流电机的空载磁场12

1.4.2 直流电机的负载磁场13

1.4.3 直流电机的电枢反应14

1.5 直流电机的电枢电动势和电磁转矩14

1.5.1 直流电机的电枢电动势14

1.5.2 直流电机的电磁转矩15

1.6 直流电机的换向16

1.6.1 直流电机的换向过程16

1.6.2 影响换向的电磁原因16

1.6.3 改善换向的方法17

1.7 直流电机的基本方程式18

1.7.1 直流电机的励磁方式18

1.7.2 直流电机的损耗18

1.7.3 直流发电机的基本方程式19

1.7.4 直流电动机的基本方程式20

1.8 直流发电机的运行特性22

1.8.1 直流发电机的空载特性22

1.8.2 直流发电机的外特性24

1.8.3 直流发电机的调节特性25

1.9 直流电动机的工作特性25

1.9.1 他励（并励）直流电动机的工作特性25

1.9.2 串励直流电动机工作特性26

思考题与习题27

第2章 直流电机的电力拖动29

2.1 电力拖动系统的运动方程式29

2.1.1 运动方程式29

2.1.2 运动方程式中转矩方向的确定30

2.2 生产机械的负载特性30

2.2.1 恒转矩负载特性31

2.2.2 恒功率负载特性31

2.2.3 通风机类负载特性32

2.3 直流电动机的机械特性32

2.3.1 直流电动机机械特性的表达式32

2.3.2 固有机械特性33

2.3.3 人为机械特性33

2.4 电力拖动系统的稳定运行条件35

2.4.1 电力拖动系统的稳定运行35

2.4.2 电力拖动系统的稳定运行条件36

2.5 他励直流电动机的启动和反转37

2.5.1 他励直流电动机的启动37

2.5.2 他励直流电动机的反转39

2.6 他励直流电动机的调速39

2.6.1 调速指标39

2.6.2 他励直流电动机电枢电路串电阻调速41

2.6.3 他励直流电动机降低电枢电压调速41

2.6.4 弱磁调速42

2.7 他励直流电动机的制动43

2.7.1 能耗制动44

2.7.2 回馈制动44

2.7.3 反接制动45

思考题与习题47

第3章 变压器49

3.1 变压器的工作原理和基本结构49

3.1.1 变压器的作用和分类49

3.1.2 变压器的工作原理49

3.1.3 变压器的基本结构50

3.1.4 变压器的铭牌52

3.2 单相变压器的运行分析53

3.2.1 单相变压器的空载运行53

3.2.2 单相变压器的负载运行55

3.2.3 变压器的运行特性61

3.3 三相变压器63

3.3.1 三相变压器的磁路系统63

3.3.2 三相变压器的电路系统（连接组别）64

3.4 变压器的应用68

3.4.1 自耦变压器68

3.4.2 仪用互感器69

3.4.3 电焊变压器70

思考题与习题71

第4章 三相异步电动机73

4.1 三相异步电动机的结构和工作原理73

4.1.1 三相异步电动机的结构73

4.1.2 三相异步电动机的定子绕组76

4.1.3 三相异步电动机的工作原理80

4.1.4 三相异步电动机的额定值及主要系列82

4.2 三相异步电动机的运行分析83

4.2.1 三相异步电动机的空载运行分析83

4.2.2 三相异步电动机负载运行分析84

4.2.3 三相异步电动机的等效电路85

4.3 三相异步电动机的功率和转矩88

4.3.1 三相异步电动机的功率平衡88

4.3.2 三相异步电动机的转矩平衡89

4.4 三相异步电动机的参数测定90

4.4.1 空载试验91

4.4.2 短路试验92

4.5 三相异步电动机的工作特性92

4.5.1 转速特性n=f(P2)92

4.5.2 定子电流特性I1=f(P2)93

4.5.3 电磁转矩特性Tem=f(P2)93

4.5.4 功率因数特性cos？1=f(P2)93

4.5.5 效率特性η=f(P2)93

思考题与习题94

第5章 三相异步电动机的电力拖动96

5.1 三相异步电动机的机械特性96

5.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达式96

5.1.2 三相异步电动机的机械特性99

5.1.3 三相异步电动机的稳定运行101

5.2 三相异步电动机的启动101

5.2.1 三相笼式异步电动机的启动102

5.2.2 三相绕线式异步电动机的启动108

5.3 三相异步电动机的调速110

5.3.1 变极调速110

5.3.2 变频调速112

5.3.3 改变转差率调速112

5.3.4 采用电磁转差离合器调速116

5.4 三相异步电动机的电磁制动117

5.4.1 能耗制动117

5.4.2 回馈制动118

5.4.3 反接制动119

5.5 三相异步电动机节电运行121

5.5.1 三相异步电动机目前存在的问题122

5.5.2 电动机在轻（空）载运行时的降压节电原理分析122

5.5.3 几种节电技术122

思考题与习题124

第6章 单相异步电动机127

6.1 单相异步电动机工作原理127

6.1.1 单相异步电动机的磁场127

6.1.2 单相异步电动机的工作原理128

6.2 单相异步电动机的启动方法128

6.2.1 分相启动128

6.2.2 罩极启动129

6.3 单相异步电动机的应用130

6.3.1 电冰箱中的应用130

6.3.2 家用电风扇中的应用130

6.3.3 洗衣机中的应用131

思考题与习题131

第7章 同步电机132

7.1 同步电机的结构与基本原理132

7.1.1 同步电机的结构与分类132

7.1.2 同步电机的工作原理133

7.1.3 三相同步电机的铭牌数据134

7.2 同步发电机135

7.2.1 同步发电机的励磁方式135

7.2.2 同步发电机的运行特性137

7.2.3 同步发电机的并联运行139

7.3 同步电动机142

7.3.1 同步电动机的基本方程式和相量图142

7.3.2 同步电动机的功角特性和机械特性144

7.3.3 同步电动机的工作特性和“V”形曲线147

7.3.4 同步电动机的启动方法149

思考题与习题150

第8章 步进电动机151

8.1 概述151

8.2 反应式步进电动机152

8.2.1 反应式步进电动机的结构152

8.2.2 反应式步进电动机工作原理152

8.3 其他类型的步进电动机154

8.3.1 永磁式步进电动机154

8.3.2 感应子式步进电动机155

8.4 步进电动机的主要性能指标和控制156

8.4.1 步进电动机的主要性能指标156

8.4.2 步进电动机的控制157

思考题与习题159

第9章 伺服电动机160

9.1 直流伺服电动机160

9.1.1 直流伺服电动机的分类160

9.1.2 直流伺服电动机的控制方法与静态特性162

9.2 交流伺服电动机164

9.2.1 同步交流伺服电动机164

9.2.2 异步交流伺服电动机165

9.3 交、直流伺服电动机的性能比较167

9.4 交流伺服电动机与步进电动机的性能比较167

9.5 伺服电动机的应用169

9.5.1 在电子电位差计中的应用169

9.5.2 在家用录像机中的应用169

思考题与习题170

第10章 测速发电机171

10.1 直流测速发电机171

10.2 交流测速发电机173

10.2.1 交流测速发电机的结构173

10.2.2 交流测速发电机的原理173

10.2.3 交流测速发电机的误差174

10.2.4 直流测速发电机与交流测速发电机的比较175

10.3 测速发电机的应用175

思考题与习题176

第11章 直线电动机177

11.1 直流直线电动机177

11.2 交流直线异步电动机178

11.3 直线步进电动机178

第12章 电动机的选择180

12.1 概述180

12.1.1 电动机选择的一般原则180

12.1.2 电动机选择的主要步骤180

12.1.3 电动机工作方式的分类180

12.2 电动机种类、结构型式、电压、转速的选择181

12.2.1 电动机种类的选择181

12.2.2 电动机结构型式的选择182

12.2.3 电动机额定电压的选择182

12.2.4 电动机额定转速的选择182

12.3 电动机额定功率的选择183

12.3.1 连续工作制电动机额定功率的选择183

12.3.2 短时工作制下电动机功率的选择187

12.3.3 断续周期工作制下电动机功率的选择188

思考题和习题188

第13章 电机与拖动实验190

13.1 直流电机认识实验190

13.1.1 实验目的190

13.1.2 实验仪器、设备190

13.1.3 实验原理190

13.1.4 实验步骤190

13.1.5 实验结论191

13.1.6 注意事项191

13.2 直流电动机的启动、反转实验192

13.2.1 实验目的192

13.2.2 实验仪器192

13.2.3 实验原理192

13.2.4 实验步骤192

13.2.5 实验结论192

13.2.6 分析讨论193

13.2.7 注意事项193

13.3 并励直流电动机的调速实验193

13.3.1 实验目的193

13.3.2 实验仪器、设备193

13.3.3 实验原理193

13.3.4 实验步骤194

13.3.5 实验结论195

13.3.6 注意事项195

13.4 直流发电机的空载实验195

13.4.1 实验目的195

13.4.2 实验仪器、设备195

13.4.3 实验原理195

13.4.4 实验步骤195

13.4.5 实验结论197

13.4.6 分析讨论197

13.4.7 注意事项197

13.5 直流发电机的负载实验197

13.5.1 实验目的197

13.5.2 实验仪器、设备197

13.5.3 实验原理198

13.5.4 实验步骤198

13.5.5 实验结论199

13.5.6 分析讨论199

13.5.7 注意事项199

13.6 直流电机电刷位置的调整199

13.6.1 实验目的199

13.6.2 实验仪器、设备199

13.6.3 实验原理199

13.6.4 实验步骤200

13.6.5 分析讨论200

13.6.6 注意事项200

13.7 变压器空载参数的测定实验200

13.7.1 实验目的200

13.7.2 实验仪器、设备200

13.7.3 实验原理200

13.7.4 实验步骤201

13.7.5 计算及结论201

13.7.6 分析讨论201

13.7.7 注意事项202

13.8 变压器短路参数的测定实验202

13.8.1 实验目的202

13.8.2 实验仪器、设备202

13.8.3 实验原理202

13.8.4 实验步骤202

13.8.5 计算及结论203

13.8.6 分析讨论203

13.8.7 注意事项203

13.9 变压器同名端的测定实验203

13.9.1 实验目的203

13.9.2 实验仪器、设备203

13.9.3 实验原理204

13.9.4 实验步骤204

13.9.5 实验结论204

13.9.6 分析讨论205

13.9.7 注意事项205

13.10 三相异步电动机的理相实验205

13.10.1 实验目的205

13.10.2 实验仪器、设备205

13.10.3 实验原理205

13.10.4 实验步骤205

13.10.5 实验结论206

13.10.6 分析讨论206

13.10.7 注意事项206

13.11 三相异步电动机的参数测定实验206

13.11.1 实验目的206

13.11.2 实验仪器、设备206

13.11.3 实验原理206

13.11.4 实验步骤207

13.11.5 实验结论208

13.12 三相笼式异步电动机的启动实验209

13.12.1 实验目的209

13.12.2 实验仪器、设备209

13.12.3 实验原理209

13.12.4 实验步骤209

13.12.5 分析讨论210

13.12.6 注意事项210

13.13 三相异步电动机的反转与制动实验210

13.13.1 实验目的210

13.13.2 实验仪器、设备210

13.13.3 实验原理211

13.13.4 实验步骤211

13.13.5 分析讨论211

13.13.6 注意事项211

13.14 三相绕线式异步电动机的启动、调速212

13.14.1 实验目的212

13.14.2 实验仪器、设备212

13.14.3 实验接线212

13.14.4 实验步骤212

13.14.5 分析讨论213

13.14.6 注意事项213

13.15 三相同步发电机的并联运行213

13.15.1 实验目的213

13.15.2 实验仪器、设备213

13.15.3 实验原理213

13.15.4 实验步骤214

13.15.5 实验结论215

13.15.6 分析讨论215

13.15.7 注意事项215

13.16 同步电动机实验215

13.16.1 实验目的215

13.16.2 实验仪器、设备215

13.16.3 实验原理215

13.16.4 实验步骤216

13.16.5 实验结论217

13.16.6 分析讨论217

13.16.7 注意事项217

13.17 直流伺服电动机实验217

13.17.1 实验目的217

13.17.2 实验仪器、设备217

13.17.3 实验原理217

13.17.4 实验步骤218

13.17.5 实验结论219

13.17.6 分析讨论219

13.17.7 注意事项220

13.18 交流伺服电动机实验220

13.18.1 实验目的220

13.18.2 实验仪器、设备220

13.18.3 实验原理220

13.18.4 实验步骤220

13.18.5 实验结论223

13.18.6 分析讨论223

13.18.7 注意事项223

附录A 部分习题参考答案224

附录B 三相异步电动机的检修及常见故障处理226

参考文献229