高等學(xué)校電子與電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)“十一五”規(guī)劃教材:電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)
定 價(jià):38 元
- 作者:楊文煥 編
- 出版時(shí)間:2008/7/1
- ISBN:9787560620282
- 出 版 社:西安電子科技大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TM3
- 頁碼:411
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書的主要內(nèi)容包括電機(jī)中的電磁學(xué)、 電力拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、 變壓器、 直流電機(jī)原理及電力拖動(dòng)、 交流繞組的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)、 三相異步電機(jī)的原理及各種運(yùn)行方式、 交流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)、 同步電機(jī)的運(yùn)行原理、 電力拖動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的選擇、 控制電機(jī)、 特種電機(jī)等。
本書可作為自動(dòng)化、 電氣工程及其自動(dòng)化等本科專業(yè)的基礎(chǔ)課教材, 也可作為運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)教材, 同時(shí)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員也具有重要的參考價(jià)值。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,電機(jī)理論和技術(shù)與電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及控制理論等學(xué)科不斷地相互滲透,許多新技術(shù)、新方法的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)電機(jī)理論重新煥發(fā)了青春,大量節(jié)能高效、
便于調(diào)速控制的新型電機(jī)不斷涌現(xiàn),從而使傳統(tǒng)電機(jī)學(xué)與電力拖動(dòng)領(lǐng)域發(fā)生了革命性的變革。
編者根據(jù)我國高等教育迅猛發(fā)展的現(xiàn)狀,結(jié)合幾十年本科教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),在力求
保留電機(jī)原理傳統(tǒng)知識(shí)精華的基礎(chǔ)上,為反映電機(jī)學(xué)與電力拖動(dòng)領(lǐng)域的最新發(fā)展?fàn)顩r、滿足工程實(shí)際的要求而編寫了本書。
本書共14章。第1章復(fù)習(xí)了電機(jī)學(xué)中常用的電磁量和電磁定律;第2章分析
了電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程,常見負(fù)載特性及拖動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件;第3章闡述了直流電機(jī)的磁路和繞組結(jié)構(gòu),電樞電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生和計(jì)算;第4章介紹了直流電機(jī)的運(yùn)行原理及其特性,直流拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速與控制問題;第5章闡述了變壓器的原理、電壓方程和磁勢(shì)方程、等效電路、矢量圖及運(yùn)行問題;第6章闡述了交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)和電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與計(jì)算;第7章闡述了三相異步電機(jī)的運(yùn)行原理、電磁關(guān)系、電壓方程、等效電路、功率轉(zhuǎn)矩及特性;第8章闡述了三相異步電機(jī)的機(jī)械特性和運(yùn)行狀態(tài);第9章介紹了三相異步電機(jī)的各種啟動(dòng)方法及其啟動(dòng)設(shè)備的計(jì)算;第10章闡述了異步電機(jī)的各種調(diào)速方法和控制系統(tǒng);第11章闡述了同步電機(jī)的原理,分析了同步電機(jī)電樞反應(yīng),建立了矢量圖,導(dǎo)出了各種特性,介紹了晶閘管無換向器電動(dòng)機(jī);第12章闡述了電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電機(jī)的選擇及計(jì)算問題;第13章闡述了常用的幾種控制電機(jī)的基本原理和應(yīng)用;第14章闡述了幾種常用的特種電機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用問題。在附錄中,介紹了電力拖動(dòng)系統(tǒng)的MATLAB仿真基礎(chǔ)。
本書的主要特點(diǎn)是:
(1)在內(nèi)容選取上,既考慮傳統(tǒng)電機(jī)的電力拖動(dòng),又介紹了新型電機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。
(2)在內(nèi)容編排上,從易到難,循序漸進(jìn),并將電機(jī)原理和電力拖動(dòng)有機(jī)結(jié)合。
(3)在文字?jǐn)⑹錾,?jiǎn)明扼要,重點(diǎn)突出,層次清楚,深入淺出,通俗易懂,便于自學(xué)。
(4)每章末尾都對(duì)本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并精心編寫了難度適中、針對(duì)
性強(qiáng)的思考題和習(xí)題,便于讀者鞏固本章所學(xué)內(nèi)容。
(5)內(nèi)容豐富,適用面寬,教師可根據(jù)本校的培養(yǎng)要求選擇授課內(nèi)容。
另外,各章節(jié)加“*”號(hào)的內(nèi)容為可選內(nèi)容,為教師在不同培養(yǎng)計(jì)劃下選擇教學(xué)內(nèi)容提供了方便。
第1章 電機(jī)中的電磁學(xué)基本知識(shí) 1
1.1 磁路的基本知識(shí) 1
1.1.1 電路與磁路 1
1.1.2 電機(jī)電器中的磁路 1
1.1.3 電氣設(shè)備中磁動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生 2
1.2 磁場(chǎng)的基本知識(shí) 2
1.2.1 磁感應(yīng)強(qiáng)度B 2
1.2.2 磁通Φ 3
1.2.3 磁場(chǎng)強(qiáng)度H 3
1.3 電磁學(xué)的基本定律 3
1.3.1 安培環(huán)路定律——描述電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的規(guī)律 3
1.3.2 電磁感應(yīng)定律——描述磁場(chǎng)產(chǎn)生電勢(shì)的規(guī)律 4
1.3.3 畢-薩電磁力定律——描述電磁作用產(chǎn)生力的規(guī)律 5
1.3.4 磁路歐姆定律 6
1.3.5 磁路基爾霍夫第一定律 6
1.3.6 磁路基爾霍夫第二定律 7
1.4 鐵磁材料 7
1.4.1 鐵磁材料的磁化 7
1.4.2 起始磁化曲線、 磁滯回線、 基本磁化曲線 8
1.4.3 軟磁材料和硬磁材料 9
1.4.4 磁滯損耗和渦流損耗 9
1.5 簡(jiǎn)單磁路的計(jì)算 10
1.5.1 直流磁路 10
1.5.2 交流磁路 12
1.6 永磁材料的應(yīng)用與特點(diǎn) 13
小結(jié) 14
思考題 14
習(xí)題 15
第2章 電力拖動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 17
2.1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程及轉(zhuǎn)矩符號(hào)分析 17
2.1.1 電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程 17
2.1.2 運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩的符號(hào)分析 18
2.2 復(fù)雜電力拖動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化 18
2.2.1 工作機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化 19
2.2.2 工作機(jī)構(gòu)為直線運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化 21
2.3 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性 22
2.3.1 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性 23
2.3.2 恒功率負(fù)載特性 23
2.3.3 風(fēng)機(jī)、 泵類負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性 24
2.3.4 電力拖動(dòng)交通車輛的阻力曲線 25
2.4 電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件 26
小結(jié) 27
思考題 27
習(xí)題 28
第3章 直流電機(jī) 31
3.1 直流電機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu) 31
3.1.1 直流電機(jī)的工作原理及電路符號(hào) 31
3.1.2 直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)部件 33
3.1.3 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 37
3.2 直流電機(jī)的電樞繞組 38
3.2.1 電樞繞組的特點(diǎn) 38
3.2.2 單疊繞組 39
3.2.3 單波繞組 42
3.3 直流電機(jī)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響 44
3.3.1 直流電機(jī)的磁路、 磁密與磁通 45
3.3.2 直流電機(jī)的空載磁場(chǎng)及磁化曲線 45
3.3.3 直流電機(jī)的勵(lì)磁方式 47
3.3.4 直流電機(jī)負(fù)載時(shí)電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響 47
3.4 直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩 50
3.4.1 電樞電動(dòng)勢(shì) 50
3.4.2 電磁轉(zhuǎn)矩 51
3.5 直流電機(jī)的運(yùn)行原理 52
3.5.1 直流電機(jī)的可逆原理 52
3.5.2 直流電機(jī)的基本方程 53
3.5.3 直流電機(jī)的工作特性 56
3.5.4 直流發(fā)電機(jī)的工作特性 59
*3.6 直流電機(jī)換向 61
小結(jié) 64
思考題 64
習(xí)題 66
第4章 直流電機(jī)的電力拖動(dòng) 69
4.1 他勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性 69
4.1.1 機(jī)械特性的一般表達(dá)式 69
4.1.2 固有機(jī)械特性 71
4.1.3 人為機(jī)械特性 71
4.2 他勵(lì)直流電機(jī)拖動(dòng)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài) 75
4.2.1 他勵(lì)直流電機(jī)的啟動(dòng)和反轉(zhuǎn) 75
4.2.2 他勵(lì)直流電機(jī)的調(diào)速 78
4.2.3 他勵(lì)直流電機(jī)的制動(dòng) 80
*4.2.4 電力拖動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程 89
4.3 其他直流電機(jī)的運(yùn)行機(jī)械特性 91
4.3.1 串勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性 91
4.3.2 復(fù)勵(lì)直流電機(jī)的機(jī)械特性 92
4.4 直流電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的控制方法 93
4.4.1 電力拖動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo) 93
*4.4.2 調(diào)速控制 95
*4.4.3 轉(zhuǎn)矩控制 97
小結(jié) 97
思考題 98
習(xí)題 99
第5章 變壓器 103
第6章 交流繞組的電動(dòng)勢(shì)及磁動(dòng)勢(shì) 157
第7章 三相異步電機(jī)的運(yùn)行原理 186
第8章 交流電機(jī)電力拖動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài) 228
第9章 三相異步電機(jī)的啟動(dòng) 258
第10章 三相異步電機(jī)電力拖動(dòng)的調(diào)速 277
第11章 同步電機(jī) 306
第12章 電力拖動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)的選擇 335
第13章 控制電機(jī) 352
第14章 特種電機(jī) 373
小結(jié)
直流電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與直流電能相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電機(jī)中能量的轉(zhuǎn)換是可逆的,同一臺(tái)電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行,也可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。如果從軸上輸入機(jī)械能,當(dāng)Ea>U,I(a)與E(a)同方向,則T(em)帥是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩,電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài);如果向電樞繞組輸入直流電能,E 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為定子與轉(zhuǎn)子兩大部分。定子的主要作用是建立磁場(chǎng)和機(jī)械支撐,轉(zhuǎn)子的作用是感應(yīng)電勢(shì)、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。
電樞繞組是電機(jī)中實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件,其連接方式有疊繞組、波繞組和混合型繞組。單疊繞組和單波繞組是電樞繞組的兩種最基本的繞組形式。電樞繞組是由許多線圈通過串聯(lián)的方式構(gòu)成的閉合回路,通過電刷又分成若干條并聯(lián)支路。單疊繞組的并聯(lián)支路對(duì)數(shù)等于主磁極對(duì)數(shù),口=戶;單波繞組的并聯(lián)支路對(duì)數(shù)a=1。電樞電勢(shì)等于支路電勢(shì);電樞電流等于各支路電流之和。導(dǎo)體中的電勢(shì)、電流都是交變量,但經(jīng)過電刷與換向器的換向作用,由電刷端輸入或輸出的電勢(shì)和電流都是直流量。
磁場(chǎng)是傳遞能量的媒介。電機(jī)空載時(shí),氣隙磁場(chǎng)是由主磁極的勵(lì)磁繞組通以直流電流而建立的。主極磁場(chǎng)除產(chǎn)生主磁通外,還產(chǎn)生漏磁通。電機(jī)負(fù)載后,電樞繞組中有電樞電流通過,電樞電流建立的磁場(chǎng)稱為電樞磁場(chǎng)。電機(jī)負(fù)載后的氣隙磁場(chǎng)是電樞磁場(chǎng)和主磁場(chǎng)的合成磁場(chǎng)。電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響稱為電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)使主磁場(chǎng)的分布發(fā)生畸變。