第1章 变压器1

1.1 概述1

1.1.1 变压器的用途1

1.1.2 变压器的分类1

1.1.3 变压器的基本工作原理2

1.1.4 变压器的基本结构2

1.1.5 变压器的额定值3

1.2 变压器的运行分析5

1.2.1 变压器的空载运行5

1.2.2 变压器的负载运行11

1.3 变压器的参数测定16

1.3.1 空载实验16

1.3.2 短路实验17

1.3.3 阻抗电压18

1.3.4 标么值20

1.4 变压器的运行特性22

1.4.1 电压变化率和外特性22

1.4.2 变压器的效率和效率特性23

1.5 三相变压器25

1.5.1 三相变压器的磁路系统25

1.5.2 三相变压器的绕组接法和联结组别26

1.5.3 三相变压器的绕组联结和磁路系统对电动势波形的影响30

1.5.4 三相变压器的并联运行31

1.6 特种变压器34

1.6.1 自耦变压器34

1.6.2 仪用互感器36

习题37

第2章 电力拖动系统动力学基础41

2.1 电力拖动系统运动方程41

2.2 负载转矩和飞轮矩的折算43

2.2.1 负载转矩的折算43

2.2.2 飞轮矩的折算45

2.2.3 位能性负载升降运动的折算问题47

2.3 典型负载转矩特性49

2.3.1 恒转矩负载特性49

2.3.2 恒功率负载特性50

2.3.3 泵类负载转矩特性50

2.4 电力拖动系统稳定运行条件51

习题53

第3章 直流电机55

3.1 概述55

3.1.1 直流电机的用途55

3.1.2 直流电动机的工作原理55

3.1.3 直流发电机的工作原理56

3.1.4 直流电机的基本结构57

3.1.5 直流电机的额定值59

3.1.6 直流电机的励磁方式60

3.2 直流电机的电枢绕组和电枢反应61

3.2.1 直流电机的电枢绕组61

3.2.2 直流电机的电枢反应64

3.3 直流电机的感应电动势和电磁转矩66

3.3.1 电枢绕组的感应电动势66

3.3.2 直流电机的电磁转矩67

3.4 直流发电机69

3.4.1 直流发电机中的能量转换69

3.4.2 直流发电机中的基本方程式69

3.4.3 直流发电机的运行特性72

3.5 直流电动机74

3.5.1 电机的可逆原理74

3.5.2 直流电动机的基本方程式75

3.5.3 直流电动机的工作特性79

习题81

第4章 直流电动机的电力拖动84

4.1 他励直流电动机的机械特性84

4.1.1 固有机械特性85

4.1.2 人为机械特性 85

4.1.3 他励直流电动机机械特性的工程计算与绘制87

4.2 他励直流电动机的起动89

4.2.1 直接起动89

4.2.2 降压起动89

4.2.3 电枢回路串电阻分级起动90

4.3 他励直流电动机的制动93

4.3.1 能耗制动93

4.3.2 反接制动95

4.3.3 回馈制动98

4.4 他励直流电动机的调速100

4.4.1 调速指标100

4.4.2 他励直流电动机的各种调速方法102

4.4.3 调速方式及其与负载的合理配合104

4.5 他励直流电动机的过渡过程106

4.5.1 机械过渡过程的一般规律106

4.5.2 他励直流电动机起动时的过渡过程108

4.5.3 他励直流电动机制动时的过渡过程110

4.5.4 他励直流电动机过渡过程中的能量损耗114

4.6 串励与复励直流电动机拖动系统的运行116

4.6.1 串励直流电动机的机械特性116

4.6.2 串励直流电动机的起动与调速117

4.6.3 串励直流电动机的制动117

4.6.4 复励直流电动机拖动系统的运行119

习题119

第5章 异步电机122

5.1 概述122

5.1.1 三相异步电动机的工作原理122

5.1.2 三相异步电动机的基本结构125

5.1.3 三相异步电动机的额定值129

5.2 三相绕组的电动势和磁动势129

5.2.1 三相绕组的电动势129

5.2.2 三相绕组的磁动势131

5.2.3 电动势和磁动势平衡方程134

5.3 三相异步电动机的运行分析136

5.3.1 转子绕组折算136

5.3.2 基本方程式138

5.3.3 等效电路138

5.3.4 相量图139

5.4 三相异步电动机的功率和转矩141

5.4.1 三相异步电动机的功率平衡141

5.4.2 三相异步电动机的转矩平衡142

5.5 三相异步电动机的工作特性144

5.5.1 转差率特性s=f (P2) 144

5.5.2 转矩特性T2=f (P2) 144

5.5.3 定子电流特性I1 = f (P2) 145

5.5.4 功率因数特性cos φ1 = f (P2) 145

5.5.5 效率特性η=f (P2) 145

5.6 三相异步电动机参数的测定145

5.6.1 空载实验146

5.6.2 短路实验147

5.7 单相异步电动机148

5.7.1 工作原理148

5.7.2 起动方法149

5.8 三相异步发电机150

5.8.1 与电网并联运行的三相异步发电机150

5.8.2 单独运行的三相异步发电机152

习题153

第6章 三相异步电动机的电力拖动156

6.1 三相异步电动机的机械特性156

6.1.1 三相异步电动机机械特性的三种表达式156

6.1.2 三相异步电动机机械特性的计算与绘制159

6.1.3 三相异步电动机的固有机械特性159

6.1.4 三相异步电动机的人为机械特性160

6.2 三相异步电动机的起动162

6.2.1 三相异步电动机的起动问题及直接起动的条件162

6.2.2 三相笼型异步电动机的降压起动163

6.2.3 三相绕线型异步电动机的起动166

6.2.4 改善起动性能的三相笼型异步电动机169

6.3 三相异步电动机的制动170

6.3.1 能耗制动171

6.3.2 反接制动174

6.3.3 回馈制动176

6.4 三相异步电动机的调速179

6.4.1 变极调速179

6.4.2 变频调速183

6.4.3 变转差率调速185

6.5 三相异步电动机过渡过程的能量损耗191

6.5.1 过渡过程能量损耗的一般表达式192

6.5.2 各种过渡过程中的能量损耗192

6.5.3 减少过渡过程能量损耗的方法194

习题194

第7章 同步电机198

7.1 概述198

7.1.1 同步电机的分类和用途198

7.1.2 三相同步电机的工作原理198

7.1.3 三相同步电机的基本结构200

7.2 三相凸极同步电动机的电动势相量图201

7.3 三相同步电动机的功率和转矩203

7.3.1 同步电动机的功率平衡方程203

7.3.2 同步电动机的转矩平衡方程204

7.4 三相凸极同步电动机的功角特性和矩角特性204

7.5 三相同步电动机的励磁调节与U形特性曲线205

7.5.1 三相同步电动机的励磁调节206

7.5.2 三相同步电动机的U形曲线206

7.5.3 同步补偿机207

7.6 三相同步电动机的起动208

7.6.1 辅助电动机起动209

7.6.2 变频起动209

7.6.3 异步起动209

7.7 自控式三相同步电动机210

7.7.1 基本结构210

7.7.2 工作原理211

7.7.3 转速方程式及调速方法213

7.7.4 机械特性及调速性能215

习题216

第8章 控制电机218

8.1 概述218

8.1.1 控制电机的特点218

8.1.2 控制电机的种类218

8.1.3 控制电机的作用219

8.2 伺服电动机219

8.2.1 交流伺服电动机219

8.2.2 直流伺服电动机224

8.3 测速发电机226

8.3.1 交流空心杯转子异步测速发电机227

8.3.2 直流测速发电机229

8.4 自整角机231

8.4.1 自整角机的种类231

8.4.2 自整角机的基本结构及工作原理231

8.4.3 自整角机的误差分析235

8.5 旋转变压器236

8.5.1 旋转变压器的种类236

8.5.2 旋转变压器的基本结构和工作原理236

8.5.3 线性旋转变压器的工作原理239

8.6 步进电动机240

8.6.1 步进电动机的工作原理241

8.6.2 步进电动机的特性244

习题246

第9章 电力拖动系统中电动机容量的选择248

9.1 概述248

9.1.1 决定电动机容量的主要因素248

9.1.2 过载能力及起动能力的校验249

9.1.3 电动机的温升及温升限值250

9.1.4 电动机的发热和冷却过程250

9.1.5 电动机的工作方式252

9.2 连续工作方式下电动机容量的选择253

9.2.1 连续常值负载下的电机容量选择254

9.2.2 连续周期性变化负载下的电动机容量选择257

9.3 短时工作方式下电动机容量的选择263

9.3.1 短时工作方式下连续工作制电动机的容量选择264

9.3.2 短时工作方式下短时工作制电动机容量的选择265

9.4 周期性断续工作方式下电动机容量的选择267

9.5 确定电动机容量的统计法和类比法269

9.5.1 统计分析法270

9.5.2 类比法270

习题271

部分习题参考答案273

参考文献278