電機及拖動

?作　者：吳玉香，李艷，劉華，毛宗源　編著

出 版 社：化學工業出版社

出版時間：2008-2-1

版　次：1頁　數：276字　數：474000印刷時間：2008-2-1開　本：16開紙　張：膠版紙印　次：1I S B N：9787122014542包　裝：平裝

本書可作為電氣工程及其自動化、自動化及機電一體化等非電機類專業本科生的專業基礎課教材，也可供從事電機及運動控制的工程技術人員參考學習。

本書主要講述電機及電力拖動的相關理論和知識，主要內容包括：電力拖動系統的運動方程式及穩定運行條件；直流電機、變壓器、三相非同步電動機、三相同步電機的基本結構、工作原理、運行特性的分析與計算；直流電動機、三相非同步電動機的啟動、制動、調速原理與方法；各類控制電機的運行原理與特性分析；電動機的選擇；MATLAB模擬等。

0　緒論

0.1　電機及拖動系統發展概況

0.2　本課程的性質及任務

0.3　本課程的學習方法

0.4　本課程涉及的電磁學基本理論

0.4.1　磁的基本概念

0.4.2　磁性材料

0.4.3　電磁感應定律

0.4.4　電磁力定律

0.4.5　全電流定律

1　直流電機原理

1.1　直流電機的基本原理

1.1.1　直流電機的用途

1.1.2　基本結構

1.1.3　基本工作原理

114銘牌數據和型號9

12直流電機的電樞繞組11

121概述11

122單疊繞組12

123單波繞組15

13直流電機的磁場17

131勵磁方式17

132空載磁場18

133負載磁場和電樞反應20

14直流電機的感應電動勢和電磁

轉矩21

141感應電動勢21

142電磁轉矩21

15直流電機的換向22

本章小結24

思考題與習題25

2直流電機的運行特性26

21直流發電機的運行原理26

211基本方程式26

212運行特性28

22直流電動機的運行原理31

221直流電機的可逆原理31

222基本方程式31

223工作特性34

23直流電動機的機械特性35

231機械特性的一般表達式35

232固有機械特性35

233人為機械特性36

234根據電機的銘牌數據估算機械

特性38

24串勵和復勵直流電動機39

241串勵直流電動機的機械

特性39

242復勵直流電動機的機械

特性40

本章小結41

思考題與習題41

3直流電動機的電力拖動43

31電力拖動系統的運動方程式43

311運動方程式43

312單軸與多軸系統44

32負載的轉矩特性及電力拖動系統穩

定運行條件45

321負載的轉矩特性45

322電力拖動系統穩定運行

條件47

33他勵直流電動機的啟動50

331降壓啟動50

332電樞迴路串電阻啟動50

34他勵直流電動機的調速53

341調速方法54

342調速性能指標57

343調速方式與負載性質的

配合60

35他勵直流電動機的制動62

351電動運行與制動運行62

352能耗制動63

353反接制動65

354回饋制動67

355他勵直流電動機的四象限

運行70

36其他直流電動機的電力拖動70

361並勵直流電動機的電力

拖動70

362串勵直流電動機的電力

拖動71

363復勵直流電動機的電力

拖動72

37電力拖動系統的過渡過程73

371機械過渡過程分析73

372機電過渡過程分析78

本章小結80

思考題與習題81

4變壓器84

41變壓器的工作原理與結構84

411基本工作原理84

412基本結構85

413分類和銘牌數據87

42單相變壓器的空載運行88

421電磁關係88

422電壓平衡方程式88

423等效電路和相量圖90

43單相變壓器的負載運行91

431電磁關係91

432基本方程式92

433等效電路及相量圖93

44變壓器的參數測定和標幺值97

441空載試驗97

442短路試驗98

443標幺值100

45變壓器的運行特性101

451外特性101

452效率特性102

46三相變壓器103

461磁路分析103

462繞組連接法與聯結組104

463空載電動勢波形107

464並聯運行109

47特殊變壓器112

471三繞組變壓器112

472自耦變壓器114

473電壓互感器116

474電流互感器116

475其他特殊變壓器117

本章小結118

思考題與習題119

5三相非同步電動機的基本原理122

51三相非同步電動機的基本原理122

511基本結構122

512銘牌數據和型號124

513工作原理125

52交流電機的定子繞組127

521交流繞組的基本知識127

522三相單層繞組129

523三相雙層繞組130

53交流電機繞組的磁動勢130

531單相繞組的磁動勢——脈振

磁動勢130

532三相繞組的磁動勢——旋轉

磁動勢134

54三相交流電機繞組的電動勢137

541線圈單個有效邊的基波電

動勢137

542線圈基波電動勢137

543線圈組基波電動勢138

544基波相電動勢139

545感應電動勢與繞組交鏈磁通

的關係139

546諧波電動勢及其削弱

方法139

55三相非同步電動機的電磁關係141

551磁路分析141

552轉子繞組開路時的電磁

關係141

553轉子繞組短路且轉子堵轉時

的電磁關係144

554轉子旋轉時的電磁關係146

555籠型轉子繞組的參數151

56三相非同步電動機的功率和

轉矩152

561功率平衡關係152

562轉矩平衡關係153

57三相非同步電動機的工作特性154

571工作特性分析154

572工作特性測試方法155

58三相非同步電動機的參數測定155

581空載試驗155

582短路試驗156

本章小結157

思考題與習題159

6三相非同步電動機的電力拖動161

61三相非同步電動機的機械特性161

611電磁轉矩表達式161

612固有機械特性163

613人為機械特性165

614利用電磁轉矩實用表達式計算

機械特性166

62三相非同步電動機的啟動168

621直接啟動的問題169

622籠型三相非同步電動機的直接

啟動169

623籠型三相非同步電動機的降壓

啟動169

624高啟動轉矩的籠型三相非同步

電動機173

625籠型三相非同步電動機的軟

啟動175

626繞線型三相非同步電動機的

啟動176

63三相非同步電動機的制動180

631能耗制動180

632反接制動185

633回饋制動187

634三相非同步電動機的各種運行

狀態189

64三相非同步電動機的調速189

641調速方法189

642改變極對數調速191

643變頻調速191

644改變轉差率調速194

本章小結199

思考題與習題200

7同步電機202

71同步電機的基本工作原理202

711基本結構202

712基本工作原理203

713銘牌數據和型號204

72同步電動機的電磁關係205

721隱極同步電動機的電磁

關係205

722凸極同步電動機的電磁

關係206

73同步電動機的功率、轉矩和功

(矩)角特性208

731功率傳遞與轉矩平衡208

732功(矩)角特性209

733功角的物理意義210

734穩定運行分析211

74功率因數調節212

741同步電動機的功率因數

調節212

742U形曲線214

743同步調相機214

75同步電動機的啟動215

本章小結216

思考題與習題216

8微控電機218

81單相非同步電動機218

811基本結構218

812工作原理218

813等效電路219

814啟動和調速219

82伺服電動機222

821直流伺服電動機222

822交流伺服電動機224

83測速發電機226

831直流測速發電機226

832交流測速發電機227

84步進電動機229

841基本結構229

842工作原理229

843控制與應用231

85開關磁阻電動機232

851基本結構232

852工作原理232

853控制方式233

86力矩電動機234

861概述234

862直流力矩電動機234

863交流力矩電動機235

864使用注意事項235

87直線電動機235

871概述235

872直線非同步電動機236

873直線直流電動機238

874直線步進電動機238

88無刷直流電動機239

881基本結構239

882工作原理240

89超聲波電機241

891工作原理241

892超聲波電機與傳統電磁電機

的比較241

893超聲波電機的特點242

894超聲波電機的分類及

應用243

本章小結244

思考題與習題244

9電動機的選擇246

91電力拖動系統方案的選擇246

911電力拖動系統的供電

電源246

912電力拖動系統的穩定性246

913調速方案的選擇247

914啟動、制動與正、反轉方案的

選擇247

915電力拖動系統的經濟性249

92電動機的一般選擇249

921種類選擇250

922工作條件分析250

923額定轉速的選擇251

924結構類型的選擇252

93電動機的發熱與溫升252

931發熱過程253

932冷卻過程253

94電動機的額定功率與允許溫升之

間的關係254

941允許溫升254

942額定功率與允許溫升之間的

關係254

95電動機額定功率的選擇257

951額定功率的選擇步驟257

952負載功率的計算257

953常值負載時電動機額定功率

的選擇258

954負載變化時電動機額定功率

的選擇260

96選擇電動機額定功率的統計法和

類比法261

961用統計法選擇電動機的額定

功率261

962用類比法選擇電動機的額定

功率262

本章小結262

思考題與習題262

10電機及拖動的計算機模擬264

101模擬的基本概念264

102MATLAB簡介264

1021MATLAB的功能特點265

1022MATLAB的語言特點265

103MATLAB在電機及拖動課程中

的應用266

1031參數計算266

1032曲線繪製269

1033運行模擬271

思考題與習題275

參考文獻276