本書包括了原“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動基礎(chǔ)”兩門課程的主要內(nèi)容,適用于電氣類、自動化類各專業(yè)學(xué)習(xí)電機(jī)原理與電力拖動基礎(chǔ)之用,也可供有關(guān)專業(yè)師生、工程技術(shù)人員和其他人員參考。全書共分為13章,其中有些較深內(nèi)容的章節(jié)上加了“?”號,主要內(nèi)容的教學(xué)時數(shù)約為54~72學(xué)時,各學(xué)?筛鶕(jù)各自教學(xué)大綱的需要選擇內(nèi)容和安排教學(xué)。
前言本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。全書包括了原“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動基礎(chǔ)”兩門課程的主要內(nèi)容,適用于自動化、電氣工程及其自動化等專業(yè)本科生學(xué)習(xí)電機(jī)原理與電力拖動基礎(chǔ)之用,也可供有關(guān)專業(yè)師生、工程技術(shù)人員和其他人員參考。全書共13章,其中有些較深內(nèi)容的章節(jié)上加了“*”號,主要內(nèi)容的教學(xué)時數(shù)為54~72學(xué)時,各學(xué)?筛鶕(jù)各自教學(xué)大綱的需要選擇內(nèi)容和安排教學(xué)。
為適應(yīng)寬口徑復(fù)合型人才培養(yǎng)的需要,本書的編寫始終貫徹以電機(jī)基本原理和電力拖動基礎(chǔ)知識為主線的指導(dǎo)思想,其特色就是突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,按照由電機(jī)模型得到等效電路,然后推出電機(jī)方程,再分析電機(jī)特性這樣的思路組織課程內(nèi)容和進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生掌握常用電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性以及電力拖動的基礎(chǔ)知識,并側(cè)重于總結(jié)電機(jī)的共性問題和一般規(guī)律。
本書保留了第1版教材的體系結(jié)構(gòu),同時與時俱進(jìn),充分關(guān)注新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和新的理論方法應(yīng)用,主要做了如下補(bǔ)充與修改:
1重新組織第7章變壓器的內(nèi)容,增加節(jié)能變壓器、高頻變壓器、直流變壓器與固態(tài)變壓器等方面的新知識,使學(xué)生對變壓器在柔性直流輸電等新技術(shù)中的應(yīng)用有所了解。
2在第9章增加利用MATLAB軟件完成電機(jī)運(yùn)行特性計算的內(nèi)容,給出基于等效電路計算異步電動機(jī)工作特性與機(jī)械特性的程序,使學(xué)生掌握利用軟件編程分析電機(jī)運(yùn)行特性的方法。
3對第10章永磁式同步電動機(jī)的內(nèi)容做了較多補(bǔ)充,包括永磁材料的基本特性和永磁電機(jī)的主要結(jié)構(gòu),以及正弦波永磁同步電動機(jī)和永磁無刷直流電動機(jī)的區(qū)別與聯(lián)系,突出永磁電機(jī)在現(xiàn)代電力拖動控制系統(tǒng)中的重要地位。
4在第11章增加異步電動機(jī)減壓起動的仿真算例,給出額定電壓和減壓起動兩種情況下異步電動機(jī)起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的曲線,說明空載或輕載減壓起動的可行性,增強(qiáng)學(xué)生對電機(jī)起動方法的感性認(rèn)識。
5在第12章增加電機(jī)設(shè)計的基本知識,并給出一個基于Ansoft的永磁同步電機(jī)電磁設(shè)計與磁場分析的算例,使學(xué)生對電機(jī)設(shè)計與分析的基本過程和主要內(nèi)容有所認(rèn)識。
6第13章特種電動機(jī)部分刪除了與電力拖動無直接關(guān)系的旋轉(zhuǎn)變壓器、測速發(fā)電機(jī)等內(nèi)容,增加了開關(guān)磁阻電動機(jī)等較新穎的內(nèi)容。
編者
常用符號表
緒論
第1篇電機(jī)及拖動的基礎(chǔ)理論
第1章電磁感應(yīng)原理與磁路分析7
11電磁感應(yīng)原理7
12導(dǎo)磁材料及其特性9
13磁路與磁路分析13
小結(jié)21
思考題與習(xí)題21
第2章機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理22
21機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換裝置22
22磁場中的能量關(guān)系24
23機(jī)電能量轉(zhuǎn)換26
24電磁力與電磁轉(zhuǎn)矩27
小結(jié)29
思考題與習(xí)題29
第3章電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作
原理30
31模型電機(jī)的結(jié)構(gòu)30
32感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生32
33電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生32
34電機(jī)的能量損耗與發(fā)熱34
35電機(jī)的研究內(nèi)容與分析步驟36
小結(jié)37
思考題與習(xí)題38
第4章電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)39
41電力拖動系統(tǒng)的運(yùn)動方程39
42生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性41
43電力拖動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析——
穩(wěn)定運(yùn)行的條件42
44電力拖動系統(tǒng)的動態(tài)分析——
過渡過程分析46
45多軸電力拖動系統(tǒng)的化簡*49
小結(jié)56
思考題與習(xí)題56第2篇直流電機(jī)及拖動
第5章直流電機(jī)59
51直流電機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu)59
52直流電機(jī)的電樞繞組和磁場64
53電樞繞組感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩68
54直流電機(jī)的基本方程和工作特性70
小結(jié)78
思考題與習(xí)題79
第6章直流電動機(jī)的電力拖動80
61他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性80
62他勵直流電動機(jī)的起動82
63他勵直流電動機(jī)的調(diào)速86
64他勵直流電動機(jī)的制動94
65串勵和復(fù)勵直流電動機(jī)的電力
拖動*108
小結(jié)113
思考題與習(xí)題113第3篇交流電機(jī)及拖動
第7章變壓器117
71變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)117
72變壓器的運(yùn)行方式121
73變壓器的等效電路126
74變壓器的參數(shù)測定128
75變壓器的運(yùn)行特性132
76三相變壓器134
77其他用途的變壓器140
78變壓器的新技術(shù)*144
小結(jié)147
思考題與習(xí)題148
第8章交流電機(jī)的共性問題150
81交流電機(jī)的電樞繞組150
82電樞繞組的感應(yīng)電動勢153
83電樞繞組的磁動勢和旋轉(zhuǎn)磁場158
84交流電機(jī)的磁場分析163
小結(jié)165
思考題與習(xí)題165
第9章交流異步電機(jī)166
91異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式166
92異步電動機(jī)的電磁關(guān)系171
93異步電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩179
94異步電動機(jī)的工作特性182
95單相異步電動機(jī)*186
小結(jié)190
思考題與習(xí)題190
第10章交流同步電機(jī)192
101同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行方式192
102同步電動機(jī)的電磁關(guān)系195
103同步電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩198
104同步電動機(jī)的工作特性204
105永磁式同步電動機(jī)206
小結(jié)214
思考題與習(xí)題215
第11章交流電動機(jī)的電力拖動216
111異步電動機(jī)的機(jī)械特性216
112異步電動機(jī)的起動222
113異步電動機(jī)的調(diào)速235
114異步電動機(jī)的制動247
115同步電動機(jī)的電力拖動*256
小結(jié)262
電機(jī)及拖動基礎(chǔ)第2版目錄
Ⅸ
Ⅹ思考題與習(xí)題263
第4篇電動機(jī)的選擇與特種電動機(jī)
第12章電力拖動系統(tǒng)電動機(jī)的選擇、
校驗(yàn)和設(shè)計267
121電動機(jī)的分類及額定參數(shù)267
122電動機(jī)的絕緣等級與工作制分類270
123不同工作制下電動機(jī)的功率選擇274
124電動機(jī)額定數(shù)據(jù)的選擇278
125電機(jī)的設(shè)計281
小結(jié)286
思考題與習(xí)題287
第13章特種電動機(jī)*288
131伺服電動機(jī)288
132磁阻電動機(jī)291
133磁滯電動機(jī)293
134步進(jìn)電動機(jī)294
135開關(guān)磁阻電動機(jī)297
136直線電動機(jī)300
137超導(dǎo)電動機(jī)303
138超聲波電動機(jī)304
小結(jié)306
參考文獻(xiàn)307