第1章緒論(1) 1.1電機與拖動技術概述(1) 1.1.1電機與拖動技術的發展概況(1) 1.1.2本課程在專業中的作用、任務及課程目標(2) 1.2相關的物理與數學概念(3) 思考題與練習題(14) 第2章電力拖動系統的動力學基礎(15) 2.1電力拖動系統的運動方程(15) 2.2負載的轉矩特性(17) 2.3電力拖動系統的穩態分析——穩定運行的條件(18) 2.3.1電力拖動系統穩定運行的概念(18) 2.3.2電力拖動系統穩定運行的條件(19) 2.4電力拖動系統的動態分析——過渡過程分析(21) 2.4.1電力拖動系統動態分析的假設條件(21) 2.4.2電力拖動系統轉速的動態方程(22) 2.4.3電力拖動系統轉矩的動態方程(22) 2.4.4電力拖動系統熱過程的動態方程(23) 2.4.5過渡過程時間的計算(24) 2.5多軸電力拖動系統的簡化(24) 2.5.1系統等效的原則和方法(25) 2.5.2多軸旋轉系統等效為單軸旋轉系統的方法(25) 2.5.3直線運動系統等效為旋轉運動系統的方法(28) 思考題與練習題(30) 第3章直流電機原理(31) 3.1直流電機的基本工作原理(31) 3.1.1直流電動機的基本工作原理(31) 3.1.2直流發電機的基本工作原理(32) 3.2直流電機的結構及銘牌(33) 3.2.1直流電機的結構(33) 3.2.2直流電機的銘牌(35) 3.3直流電機的磁路、空載時的氣隙磁通密度與空載磁化特性(37) 3.3.1直流電機的磁路(37) 3.3.2空載時氣隙磁通密度的分布波形(38) 3.3.3空載磁化特性(39) 3.3.4直流電機的勵磁方式(40) 3.4直流電機的電樞繞組(41) 3.4.1電樞繞組的常用術語(41) 3.4.2單疊繞組(43) 3.4.3單波繞組(45) 3.5電樞電動勢與電磁轉矩(47) 3.6直流發電機的運行原理(48) 3.6.1直流發電機穩態運行時的基本方程(48) 3.6.2直流發電機穩態運行時的功率關系(49) 3.7直流電動機的運行原理(51) 3.7.1他勵直流電動機穩態運行時的基本方程(52) 3.7.2他勵直流電動機穩態運行時的功率關系(53) 3.7.3直流電動機的工作特性(55) 3.8直流發電機的運行特性(55) 3.8.1他勵直流發電機的運行特性(55) 3.8.2并勵直流發電機(57) 3.9串勵和復勵直流電動機(58) 3.9.1串勵直流電動機的機械特性(58) 3.9.2復勵直流電動機的機械特性(60) 3.10直流電機的換向(60) 思考題與練習題(61) 第4章他勵直流電動機的運行(63) 4.1他勵直流電動機的機械特性(63) 4.1.1機械特性的一般形式(63) 4.1.2固有機械特性(63) 4.1.3人為機械特性(64) 4.2他勵直流電動機的啟動(65) 4.2.1直接啟動(65) 4.2.2電樞回路串電阻啟動(66) 4.2.3降壓啟動(69) 4.3他勵直流電動機的調速(69) 4.3.1調速指標(69) 4.3.2調速方法(71) 4.3.3調速方式與負載類型的配合(74) 4.4他勵直流電動機的制動(74) 4.4.1能耗制動(75) 4.4.2反接制動(77) 4.4.3回饋制動(80) 4.5他勵直流電力拖動系統的過渡過程(82) 4.5.1過渡過程的數學分析(82) 4.5.2過渡過程時間的計算(84) 4.5.3啟動過渡過程(85) 4.5.4能耗制動過渡過程(85) 4.5.5反接制動過渡過程(87) 4.6他勵直流電動機的建模及仿真(91) 4.6.1直流電動機的啟動(91) 4.6.2直流電動機的調速(99) 思考題與練習題(103) 第5章變壓器(105) 5.1變壓器的基本結構、工作原理與額定數據(105) 5.1.1變壓器的基本結構(105) 5.1.2理想變壓器的運行原理(106) 5.1.3變壓器的額定數據(108) 5.2變壓器的空載運行和負載運行(109) 5.2.1變壓器的空載運行(109) 5.2.2變壓器的負載運行(111) 5.3標幺值(113) 5.4變壓器的等效電路和參數測定(115) 5.4.1變壓器負載運行時的等效電路(115) 5.4.2變壓器的參數測定(117) 5.5變壓器的運行特性(120) 5.5.1變壓器的外特性與電壓變化率(121) 5.5.2變壓器的效率特性(121) 5.6三相變壓器(123) 5.7電力拖動系統中的特殊變壓器(133) 5.7.1自耦變壓器(133) 5.7.2電壓互感器(134) 5.7.3電流互感器(135) 5.7.4其他特殊用途變壓器(135) 5.8變壓器的MATLAB仿真(136) 5.8.1變壓器負載運行狀態仿真(136) 5.8.2變壓器連接組別仿真(140) 5.9變壓器的維護及故障分析(144) 5.9.1變壓器的維護(144) 5.9.2變壓器常見故障分析(144) 思考題與練習題(147) 第6章三相異步電動機(149) 6.1三相異步電動機的基本結構和工作原理(149) 6.1.1三相異步電動機的基本結構(149) 6.1.2三相異步電動機的工作原理(152) 6.1.3三相異步電動機的銘牌(155) 6.2交流繞組(161) 6.2.1交流繞組的基本知識(161) 6.2.2三相單層繞組(162) 6.2.3三相雙層繞組(164) 6.3交流電機繞組的感應電動勢(164) 6.3.1導體的感應電動勢(165) 6.3.2線圈的感應電動勢(165) 6.3.3線圈組的感應電動勢(166) 6.3.4相繞組的感應電動勢(167) 6.4交流電機繞組的磁動勢(168) 6.4.1單相繞組的磁動勢(168) 6.4.2三相繞組的基波合成磁動勢(169) 6.5三相異步電動機的空載運行(170) 6.5.1三相異步電動機空載運行時的電磁關系(171) 6.5.2三相異步電動機空載運行時的基本方程和等效電路(171) 6.6三相異步電動機的負載運行(172) 6.6.1三相異步電動機負載運行時的電磁關系(172) 6.6.2轉子繞組各電磁量(173) 6.6.3三相異步電動機負載運行時的基本方程(174) 6.6.4三相異步電動機負載運行時的等效電路(175) 6.7三相異步電動機的功率平衡和轉矩平衡(178) 6.7.1三相異步電動機的功率平衡(178) 6.7.2三相異步電動機的轉矩平衡(179) 6.8三相異步電動機的工作特性及其測試方法(181) 6.8.1三相異步電動機工作特性的分析(181) 6.8.2用實驗法測三相異步電動機的工作特性(182) 6.9三相異步電動機參數的測定(182) 6.9.1短路(堵轉)試驗(182) 6.9.2空載試驗(183) 思考題與練習題(184) 第7章三相異步電動機的電力拖動(186) 7.1三相異步電動機的啟動(186) 7.1.1直接啟動與存在的問題(186) 7.1.2鼠籠式三相異步電動機降壓啟動(187) 7.1.3繞線式三相異步電動機的啟動(194) 7.2三相異步電動機的調速(200) 7.2.1變極調速(200) 7.2.2變頻調速(201) 7.2.3改變電動機的轉差率調速(202) 7.3三相異步電動機的制動(204) 7.3.1三相異步電動機的能耗制動(204) 7.3.2三相異步電動機的反接制動(205) 7.3.3三相異步電動機的回饋制動(208) 思考題與練習題(209) 第8章同步電動機(210) 8.1同步電動機的基本結構、工作原理與額定數據(210) 8.2同步電動機的電磁關系(212) 8.3同步電動機的功率關系及功角特性與矩角特性(215) 8.3.1功率關系(215) 8.3.2功角特性與矩角特性(216) 8.4同步電動機的功率因數調節(218) 8.5同步電動機的啟動方法(219) 8.6微型同步電動機(220) 8.6.1永磁式微型同步電動機(221) 8.6.2反應式微型同步電動機(221) 8.6.3磁滯式微型同步電動機(222) 思考題與練習題(223) 第9章特種電機(224) 9.1測速發電機(224) 9.1.1直流測速發電機(224) 9.1.2交流異步測速發電機(225) 9.2單相異步電動機(227) 9.2.1單相單繞組異步電動機的工作原理(227) 9.2.2單相異步電動機的類型及啟動方法(228) 9.2.3單相異步電動機的調速(232) 9.2.4三相異步電動機的單相運行(233) 9.3伺服電動機(233) 9.3.1直流伺服電動機(234) 9.3.2交流伺服電動機(236) 9.4步進電動機(237) 9.4.1概述(237) 9.4.2基本結構(237) 9.4.3工作原理(238) 9.5直線電動機與磁懸浮(239) 9.5.1感應式直線電動機的基本結構和工作原理(240) 9.5.2交流同步直線電動機與磁懸浮(243) 思考題與練習題(246) 第10章電動機的選擇(248) 10.1電動機的發熱和冷卻(248) 10.1.1電動機的發熱(248) 10.1.2電動機的冷卻(249) 10.1.3電動機的允許溫升(249) 10.2電動機的工作制(250) 10.3電動機類型、形式、額定電壓和額定轉速的選擇(252) 10.3.1電動機類型的選擇(252) 10.3.2電動機形式的選擇(253) 10.3.3電動機額定電壓的選擇(253) 10.3.4電動機額定轉速的選擇(253) 10.4電動機額定功率的選擇(254) 10.4.1連續工作制電動機額定功率的選擇(254) 10.4.2短時工作制電動機額定功率的選擇(256) 10.4.3周期性斷續工作制電動機額定功率的選擇(256) 思考題與練習題(257) 附錄A電機主要符號(258) 附錄B直流電動機常見故障分析(261) 附錄C三相異步電動機常見故障分析(263) 參考文獻(267)