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模块1 直流电机1

1.1 课题 直流电机的基本工作原理1

1.1.1 直流发电机的基本工作原理1

1.1.2 直流电动机的工作原理3

1.2 课题 直流电机的基本结构与铭牌4

1.2.1 直流电机的基本结构4

1.2.2 直流电机的铭牌及额定值6

1.2.3 直流电机的主要系列简介8

1.3 课题 直流电机的电枢绕组8

1.3.1 直流电枢绕组基本知识8

1.3.2 单叠绕组11

1.3.3 单波绕组13

1.4 课题 直流电机的磁场15

1.4.1 直流电机的励磁方式15

1.4.2 磁路与磁路定律16

1.4.3 直流电机的空载磁场和磁化曲线17

1.4.4 直流电机的负载磁场和电枢反应19

1.5 课题 直流电机的基本公式22

1.5.1 直流电机的电枢电动势22

1.5.2 直流电机的电磁转矩23

1.5.3 直流电机的电磁功率25

1.6 课题 直流发电机26

1.6.1 直流发电机的基本方程式26

1.6.2 直流发电机的运行特性27

1.6.3 并励发电机29

1.7 课题 直流电动机31

1.7.1 直流电动机的基本方程式31

1.7.2 直流电动机的工作特性33

1.8 课题 直流电机的换向35

1.8.1 直流电机换向过程的电磁理论35

1.8.2 改善换向的方法38

1.8.3 防止环火与补偿绕组39

思考题与习题40

模块2 直流电动机的电力拖动42

2.1 课题 电力拖动系统的动力学基础42

2.1.1 电力拖动系统的运动方程式42

2.1.2 电力拖动系统的运动状态分析44

2.1.3 工作机构转矩、力、飞轮矩和质量的折算44

2.2 课题 生产机械的负载转矩特性46

2.3 课题 他励直流电动机的机械特性48

2.3.1 机械特性方程式48

2.3.2 固有机械特性和人为机械特性48

2.3.3 机械特性的绘制50

2.3.4 电力拖动系统稳定运行的条件53

2.4 课题 他励直流电动机的启动和反转55

2.4.1 他励直流电动机的启动55

2.4.2 他励直流电动机的反转59

2.5 课题 他励直流电动机的制动59

2.5.1 能耗制动60

2.5.2 反接制动62

2.5.3 回馈制动65

2.5.4 他励直流电动机的四象限运行66

2.6 课题 他励直流电动机的调速67

2.6.1 调速的性能指标67

2.6.2 他励直流电动机的调速方法69

2.7 课题 无刷直流电动机简介74

2.7.1 无刷直流电动机的组成74

2.7.2 无刷直流电动机的工作原理76

2.7.3 无刷直流电动机的特点77

2.7.4 无刷直流电动机的发展与应用78

思考题与习题79

模块3 变压器80

3.1 课题 变压器的基本工作原理和结构80

3.1.1 变压器的用途和分类80

3.1.2 变压器的基本工作原理81

3.1.3 变压器的基本结构82

3.1.4 变压器的铭牌与主要系列85

3.2 课题 单相变压器的空载运行87

3.2.1 变压器空载运行时的电磁关系87

3.2.2 变压器空载时的感应电动势88

3.2.3 变压器的空载电流和空载损耗89

3.2.4 变压器空载时的电动势平衡方程式和等效电路92

3.2.5 空载运行时的相量图93

3.3 课题 单相变压器的负载运行94

3.3.1 负载运行时的电磁关系94

3.3.2 负载运行时的基本方程94

3.3.3 负载运行时的等效电路和相量图96

3.4 课题 变压器参数的测定100

3.4.1 空载试验100

3.4.2 短路试验101

3.5 课题 变压器的运行特性104

3.5.1 变压器的外特性和电压变化率104

3.5.2 变压器的损耗和效率特性106

3.6 课题 三相变压器108

3.6.1 三相变压器的磁路系统108

3.6.2 三相变压器的电路系统——联结组别109

3.6.3 三相变压器的联结法和磁路系统对电动势波形的影响113

3.6.4 变压器的并联运行115

3.7 课题 其他常用变压器117

3.7.1 自耦变压器117

3.7.2 仪用互感器119

3.7.3 电焊变压器120

思考题与习题121

模块4 三相异步电动机124

4.1 课题 三相异步电动机的基本工作原理124

4.1.1 三相定子绕组的旋转磁场124

4.1.2 三相异步电动机的基本工作原理127

4.2 课题 三相异步电动机的基本结构和铭牌129

4.2.1 三相异步电动机的基本结构129

4.2.2 异步电动机的铭牌132

4.2.3 三相异步电动机的主要系列简介134

4.3 课题 三相异步电动机的定子绕组134

4.3.1 交流绕组的基本知识134

4.3.2 单层绕组136

4.3.3 双层叠绕组140

4.3.4 绕组圆形接线图141

4.4 课题 三相异步电动机的感应电动势和磁动势144

4.4.1 三相异步电动机的感应电动势144

4.4.2 三相异步电动机的磁动势147

4.5 课题 三相异步电动机的空载运行153

4.5.1 空载运行时的电磁关系153

4.5.2 空载时的定子电压平衡关系154

4.6 课题 三相异步电动机的负载运行154

4.6.1 负载运行时的物理情况154

4.6.2 转子绕组各电磁量155

4.6.3 负载运行时的基本方程式157

4.6.4 三相异步电动机负载运行时的等效电路158

4.7 课题 三相异步电动机的功率平衡和转矩平衡161

4.7.1 功率平衡方程161

4.7.2 转矩平衡方程163

4.8 课题 三相异步电动机的工作特性165

4.9 课题 三相异步电动机的参数测定166

4.9.1 空载试验166

4.9.2 短路试验与短路参数的测定168

思考题与习题169

模块5 三相异步电动机的电力拖动171

5.1 课题 三相异步电动机的机械特性171

5.1.1 电磁转矩的三种表达式171

5.1.2 固有机械特性174

5.1.3 人为机械特性175

5.2 课题 三相异步电动机的启动177

5.2.1 三相笼形异步电动机的启动177

5.2.2 三相绕线转子异步电动机的启动183

5.3 课题 三相异步电动机的制动188

5.3.1 能耗制动188

5.3.2 反接制动191

5.3.3 回馈制动193

5.4 课题 三相异步电动机的调速194

5.4.1 变极调速194

5.4.2 变频调速198

5.4.3 变转差率调速200

思考题与习题203

模块6 其他交流电动机206

6.1 课题 单相感应电动机206

6.1.1 单相异步电动机的基本结构206

6.1.2 单相异步电动机的工作原理207

6.1.3 单相异步电动机的主要类型及启动方法208

6.2 课题 直线异步电动机210

6.2.1 直线异步电动机的分类和结构210

6.2.2 直线异步电动机的工作原理212

6.2.3 直线电动机的特点212

6.2.4 直线异步电动机的应用213

6.3 课题 电磁调速感应电动机214

6.4 课题 交直流两用电动机216

思考题与习题217

模块7 同步电机218

7.1 课题 同步电机的基本类型和基本结构218

7.1.1 同步电机的基本类型218

7.1.2 同步电机的基本结构219

7.1.3 同步电机的额定值及励磁方式221

7.2 课题 同步发电机223

7.2.1 同步发电机的空载运行223

7.2.2 同步发电机的电枢反应224

7.2.3 同步发电机的负载运行227

7.2.4 同步发电机的特性229

7.3 课题 同步电动机233

7.3.1 同步电动机的基本方程式和相量图233

7.3.2 同步电动机的启动237

7.4 课题 微型同步电动机238

7.4.1 永磁式微型同步电动机238

7.4.2 反应式微型同步电动机239

7.4.3 磁滞式微型同步电动机241

思考题与习题242

模块8 控制电机243

8.1 课题 概述243

8.1.1 控制电机的基本用途和分类243

8.1.2 对控制电机的基本要求244

8.2 课题 伺服电机245

8.2.1 直流伺服电机245

8.2.2 交流伺服电机249

8.3 课题 步进电机252

8.3.1 三相反应式步进电机的结构253

8.3.2 三相反应式步进电机的工作原理253

8.3.3 步进电机的运行特性256

8.3.4 驱动电源259

8.3.5 步进电机的应用262

8.4 课题 测速发电机262

8.4.1 直流测速发电机263

8.4.2 交流测速发电机264

8.5 课题 自整角机267

8.5.1 力矩式自整角机267

8.5.2 控制式自整角机269

8.6 课题 旋转变压器270

8.6.1 正余弦旋转变压器270

8.6.2 线性旋转变压器273

思考题与习题274

模块9 拖动系统电动机的选择275

9.1 课题 电动机的发热与冷却275

9.1.1 电动机的发热过程275

9.1.2 电动机的冷却过程277

9.1.3 电动机的绝缘等级277

9.2 课题 电动机的工作制分类278

9.3 课题 电动机容量的选择279

9.3.1 连续工作制电动机容量的选择279

9.3.2 短时工作制电动机容量的选择280

9.3.3 断续周期工作制电动机的选择280

9.3.4 统计法和类比法281

思考题与习题282

附录 部分习题参考答案283

参考文献306