电机及拖动—化学工业出版社

电机及拖动

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科技图书 >> 电气 >> 电气工程
教材 >> 本科教材 >> 电气电子

作者：吴玉香、李艳、刘华、毛宗源编著
丛书名：
出版日期：2008年2月		书号：978-7-122-01454-2
开本：16	装帧：平	版次：1版1次	页数：284页

内容简介

前言

读者对象

本书主要讲述电机及电力拖动的相关理论和知识，主要内容包括：电力拖动系统的运动方程式及稳定运行条件；直流电机、变压器、三相异步电动机、三相同步电机的基本结构、工作原理、运行特性的分析与计算；直流电动机、三相异步电动机的启动、制动、调速原理与方法；各类控制电机的运行原理与特性分析；电动机的选择；MATLAB仿真等。
本书可作为电气工程及其自动化、自动化及机电一体化等非电机类专业本科生的专业基础课教材，也可供从事电机及运动控制的工程技术人员参考学习。

随着控制理论、电力电子技术、计算机技术、检测技术等不断发展，各门学科的相互渗透，运动控制领域已发生了根本性的变化，许多新思想、新方法在该领域得到了应用。作为运动控制系统中主要执行元件的电机，也处在不断发展中，许多基于新原理制造的电机不断涌现。要对运动控制系统进行研究，就必须对电机及电力拖动技术有足够的了解。本书对电机及电力拖动技术的基本内容进行了整合，并尽可能反映上述最新进展情况，以满足现代工业对“电机及拖动”课程的要求。编者根据自动化类专业的性质和多年来的教学体会，参考了国内外一些相关教材和文献，结合高等教育教学改革的要求以及传统教材存在的问题，编写了这本《电机及拖动》教材。
与传统教材相比，本书具有以下特点：
(1)将电机学与电力拖动基础有机地融为一体，力求简明扼要、层次分明、重点突出，以节省教学时间；
(2)既重视基本概念、基本原理的阐述，又强调工程实际应用；
(3)增加了许多新型电机的内容，如无刷直流电机、直线电机、力矩电机、超声波电机等；
(4)增加了有关MATLAB的仿真内容，有利于读者借助计算机加深对内容的理解，并可以进行一些相关的科学研究，由此提高读者对本课程的学习兴趣。
本书的适用对象为电气工程及其自动化、自动化、机电一体化等专业的本科生，也适用于从事电机及运动控制的工程技术人员参考学习。
本书配套电子课件可免费提供给采用本书作为教材的大专院校使用，如有需要请联系：txh@cip.com.cn。
本书包括绪论和10章内容。其中绪论、第1～3章和第10章由华南理工大学吴玉香编写；第4章由广州大学刘华编写；第5～7章由华南理工大学李艳编写；第8章由吴玉香、刘华共同编写；第9章由李艳、吴玉香共同编写。华南理工大学毛宗源教授对全书进行了修改定稿。
由于时间仓促及编者水平有限，书中难免存在一些错误和不当之处，欢迎读者批评指正。

编者2007年9月

0绪论1
01电机及拖动系统发展概况1
02本课程的性质及任务1
03本课程的学习方法2
04本课程涉及的电磁学基本理论2
041磁的基本概念2
042磁性材料3
043电磁感应定律4
044电磁力定律5
045全电流定律5
1直流电机原理6
11直流电机的基本原理6
111直流电机的用途6
112基本结构6
113基本工作原理7
114铭牌数据和型号9
12直流电机的电枢绕组11
121概述11
122单叠绕组12
123单波绕组15
13直流电机的磁场17
131励磁方式17
132空载磁场18
133负载磁场和电枢反应20
14直流电机的感应电动势和电磁
转矩21
141感应电动势21
142电磁转矩21
15直流电机的换向22
本章小结24
思考题与习题25
2直流电机的运行特性26
21直流发电机的运行原理26
211基本方程式26
212运行特性28
22直流电动机的运行原理31
221直流电机的可逆原理31
222基本方程式31
223工作特性34
23直流电动机的机械特性35
231机械特性的一般表达式35
232固有机械特性35
233人为机械特性36
234根据电机的铭牌数据估算机械
特性38
24串励和复励直流电动机39
241串励直流电动机的机械
特性39
242复励直流电动机的机械
特性40
本章小结41
思考题与习题41
3直流电动机的电力拖动43
31电力拖动系统的运动方程式43
311运动方程式43
312单轴与多轴系统44
32负载的转矩特性及电力拖动系统稳
定运行条件45
321负载的转矩特性45
322电力拖动系统稳定运行
条件47
33他励直流电动机的启动50
331降压启动50
332电枢回路串电阻启动50
34他励直流电动机的调速53
341调速方法54
342调速性能指标57
343调速方式与负载性质的
配合60
35他励直流电动机的制动62
351电动运行与制动运行62
352能耗制动63
353反接制动65
354回馈制动67
355他励直流电动机的四象限
运行70
36其他直流电动机的电力拖动70
361并励直流电动机的电力
拖动70
362串励直流电动机的电力
拖动71
363复励直流电动机的电力
拖动72
37电力拖动系统的过渡过程73
371机械过渡过程分析73
372机电过渡过程分析78
本章小结80
思考题与习题81
4变压器84
41变压器的工作原理与结构84
411基本工作原理84
412基本结构85
413分类和铭牌数据87
42单相变压器的空载运行88
421电磁关系88
422电压平衡方程式88
423等效电路和相量图90
43单相变压器的负载运行91
431电磁关系91
432基本方程式92
433等效电路及相量图93
44变压器的参数测定和标幺值97
441空载试验97
442短路试验98
443标幺值100
45变压器的运行特性101
451外特性101
452效率特性102
46三相变压器103
461磁路分析103
462绕组连接法与联结组104
463空载电动势波形107
464并联运行109
47特殊变压器112
471三绕组变压器112
472自耦变压器114
473电压互感器116
474电流互感器116
475其他特殊变压器117
本章小结118
思考题与习题119
5三相异步电动机的基本原理122
51三相异步电动机的基本原理122
511基本结构122
512铭牌数据和型号124
513工作原理125
52交流电机的定子绕组127
521交流绕组的基本知识127
522三相单层绕组129
523三相双层绕组130
53交流电机绕组的磁动势130
531单相绕组的磁动势——脉振
磁动势130
532三相绕组的磁动势——旋转
磁动势134
54三相交流电机绕组的电动势137
541线圈单个有效边的基波电
动势137
542线圈基波电动势137
543线圈组基波电动势138
544基波相电动势139
545感应电动势与绕组交链磁通
的关系139
546谐波电动势及其削弱
方法139
55三相异步电动机的电磁关系141
551磁路分析141
552转子绕组开路时的电磁
关系141
553转子绕组短路且转子堵转时
的电磁关系144
554转子旋转时的电磁关系146
555笼型转子绕组的参数151
56三相异步电动机的功率和
转矩152
561功率平衡关系152
562转矩平衡关系153
57三相异步电动机的工作特性154
571工作特性分析154
572工作特性测试方法155
58三相异步电动机的参数测定155
581空载试验155
582短路试验156
本章小结157
思考题与习题159
6三相异步电动机的电力拖动161
61三相异步电动机的机械特性161
611电磁转矩表达式161
612固有机械特性163
613人为机械特性165
614利用电磁转矩实用表达式计算
机械特性166
62三相异步电动机的启动168
621直接启动的问题169
622笼型三相异步电动机的直接
启动169
623笼型三相异步电动机的降压
启动169
624高启动转矩的笼型三相异步
电动机173
625笼型三相异步电动机的软
启动175
626绕线型三相异步电动机的
启动176
63三相异步电动机的制动180
631能耗制动180
632反接制动185
633回馈制动187
634三相异步电动机的各种运行
状态189
64三相异步电动机的调速189
641调速方法189
642改变极对数调速191
643变频调速191
644改变转差率调速194
本章小结199
思考题与习题200
7同步电机202
71同步电机的基本工作原理202
711基本结构202
712基本工作原理203
713铭牌数据和型号204
72同步电动机的电磁关系205
721隐极同步电动机的电磁
关系205
722凸极同步电动机的电磁
关系206
73同步电动机的功率、转矩和功
(矩)角特性208
731功率传递与转矩平衡208
732功(矩)角特性209
733功角的物理意义210
734稳定运行分析211
74功率因数调节212
741同步电动机的功率因数
调节212
742U形曲线214
743同步调相机214
75同步电动机的启动215
本章小结216
思考题与习题216
8微控电机218
81单相异步电动机218
811基本结构218
812工作原理218
813等效电路219
814启动和调速219
82伺服电动机222
821直流伺服电动机222
822交流伺服电动机224
83测速发电机226
831直流测速发电机226
832交流测速发电机227
84步进电动机229
841基本结构229
842工作原理229
843控制与应用231
85开关磁阻电动机232
851基本结构232
852工作原理232
853控制方式233
86力矩电动机234
861概述234
862直流力矩电动机234
863交流力矩电动机235
864使用注意事项235
87直线电动机235
871概述235
872直线异步电动机236
873直线直流电动机238
874直线步进电动机238
88无刷直流电动机239
881基本结构239
882工作原理240
89超声波电机241
891工作原理241
892超声波电机与传统电磁电机
的比较241
893超声波电机的特点242
894超声波电机的分类及
应用243
本章小结244
思考题与习题244
9电动机的选择246
91电力拖动系统方案的选择246
911电力拖动系统的供电
电源246
912电力拖动系统的稳定性246
913调速方案的选择247
914启动、制动与正、反转方案的
选择247
915电力拖动系统的经济性249
92电动机的一般选择249
921种类选择250
922工作条件分析250
923额定转速的选择251
924结构类型的选择252
93电动机的发热与温升252
931发热过程253
932冷却过程253
94电动机的额定功率与允许温升之
间的关系254
941允许温升254
942额定功率与允许温升之间的
关系254
95电动机额定功率的选择257
951额定功率的选择步骤257
952负载功率的计算257
953常值负载时电动机额定功率
的选择258
954负载变化时电动机额定功率
的选择260
96选择电动机额定功率的统计法和
类比法261
961用统计法选择电动机的额定
功率261
962用类比法选择电动机的额定
功率262
本章小结262
思考题与习题262
10电机及拖动的计算机仿真264
101仿真的基本概念264
102MATLAB简介264
1021MATLAB的功能特点265
1022MATLAB的语言特点265
103MATLAB在电机及拖动课程中
的应用266
1031参数计算266
1032曲线绘制269
1033运行仿真271
思考题与习题275
参考文献276

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