本書(shū)包括了原“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”兩門(mén)課程的主要內(nèi)容,適用于電氣類(lèi)、自動(dòng)化類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)電機(jī)原理與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)之用,也可供有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生、工程技術(shù)人員和其他人員參考。全書(shū)共分為13章,其中有些較深內(nèi)容的章節(jié)上加了“?”號(hào),主要內(nèi)容的教學(xué)時(shí)數(shù)約為54~72學(xué)時(shí),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(shū)是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。全書(shū)包括了原“電機(jī)學(xué)”和“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”兩門(mén)課程的主要內(nèi)容,適用于自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)本科生學(xué)習(xí)電機(jī)原理與電力拖動(dòng)基礎(chǔ)之用,也可供有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生、工程技術(shù)人員和其他人員參考。全書(shū)共13章,其中有些較深內(nèi)容的章節(jié)上加了“*”號(hào),主要內(nèi)容的教學(xué)時(shí)數(shù)為54~72學(xué)時(shí),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(shū)的編寫(xiě)始終貫徹以電機(jī)基本原理和電力拖動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)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(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí),并側(cè)重于總結(jié)電機(jī)的共性問(wèn)題和一般規(guī)律。
本書(shū)保留了第1版教材的體系結(jié)構(gòu),同時(shí)與時(shí)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(shí),使學(xué)生對(duì)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(jì)算的內(nèi)容,給出基于等效電路計(jì)算異步電動(dòng)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(duì)第10章永磁式同步電動(dòng)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(dòng)機(jī)和永磁無(wú)刷直流電動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)中的重要地位。
4在第11章增加異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)的仿真算例,給出額定電壓和減壓起動(dòng)兩種情況下異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的曲線,說(shuō)明空載或輕載減壓起動(dòng)的可行性,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電機(jī)起動(dòng)方法的感性認(rèn)識(shí)。
5在第12章增加電機(jī)設(shè)計(jì)的基本知識(shí),并給出一個(gè)基于Ansoft的永磁同步電機(jī)電磁設(shè)計(jì)與磁場(chǎng)分析的算例,使學(xué)生對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)與分析的基本過(guò)程和主要內(nèi)容有所認(rèn)識(shí)。
6第13章特種電動(dòng)機(jī)部分刪除了與電力拖動(dòng)無(wú)直接關(guān)系的旋轉(zhuǎn)變壓器、測(cè)速發(fā)電機(jī)等內(nèi)容,增加了開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等較新穎的內(nèi)容。
編者
常用符號(hào)表
緒論
第1篇電機(jī)及拖動(dòng)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(chǎng)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(dòng)勢(shì)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?jī)?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(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)39
41電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析——
過(guò)渡過(guò)程分析46
45多軸電力拖動(dòng)系統(tǒng)的化簡(jiǎn)*49
小結(jié)56
思考題與習(xí)題56第2篇直流電機(jī)及拖動(dòng)
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(chǎng)64
53電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)80
61他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性80
62他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)82
63他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速86
64他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)94
65串勵(lì)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力
拖動(dòng)*108
小結(jié)113
思考題與習(xí)題113第3篇交流電機(jī)及拖動(dòng)
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(cè)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(wèn)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(dòng)勢(shì)153
83電樞繞組的磁動(dòng)勢(shì)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)158
84交流電機(jī)的磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系171
93異步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩179
94異步電動(dòng)機(jī)的工作特性182
95單相異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系195
103同步電動(dòng)機(jī)的功率與轉(zhuǎn)矩198
104同步電動(dòng)機(jī)的工作特性204
105永磁式同步電動(dòng)機(jī)206
小結(jié)214
思考題與習(xí)題215
第11章交流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)216
111異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性216
112異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)222
113異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速235
114異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)247
115同步電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)*256
小結(jié)262
電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)第2版目錄
Ⅸ
Ⅹ思考題與習(xí)題263
第4篇電動(dòng)機(jī)的選擇與特種電動(dòng)機(jī)
第12章電力拖動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的選擇、
校驗(yàn)和設(shè)計(jì)267
121電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)及額定參數(shù)267
122電動(dòng)機(jī)的絕緣等級(jí)與工作制分類(lèi)270
123不同工作制下電動(dòng)機(jī)的功率選擇274
124電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)的選擇278
125電機(jī)的設(shè)計(jì)281
小結(jié)286
思考題與習(xí)題287
第13章特種電動(dòng)機(jī)*288
131伺服電動(dòng)機(jī)288
132磁阻電動(dòng)機(jī)291
133磁滯電動(dòng)機(jī)293
134步進(jìn)電動(dòng)機(jī)294
135開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)297
136直線電動(dòng)機(jī)300
137超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)303
138超聲波電動(dòng)機(jī)304
小結(jié)306
參考文獻(xiàn)307