《同步電機原理及套用技術》是2019年10月人民郵電出版社出版的圖書，作者是范國偉。
基本介紹
- 中文名：同步電機原理及套用技術
- 作者：范國偉
- ISBN：9787115363213
- 頁數：255頁
- 定價：42元
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2019年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是根據我國高等教育的現狀和發展趨勢，針對工程套用型教學改革和就業的需要，對現有的課程進行有機整合後編寫而成的。主要內容有同步電機的基本理論，同步發電機的運行特性，同步發電機的併網運行，同步發電機的異常運行，同步電動機的運行特性，同步電動機的調速，同步電動機的數學模型，同步電機的MATLAB仿真分析，同步電動機的實踐分析等。本書的特點是內容適度、講述透徹，深入淺出，通俗易懂，便於教學。
本書可以作為高等院校自動化、工業電氣工程及自動化、測控技術與儀器、機電一體化等專業相關課程的教材，也可作為碩士研究生、電工技師和職工崗位培訓教材，還可供有關工程技術人員參考使用。
圖書目錄
第 1章 電機理論中的基本電磁定律 1
1.1 磁路的基本定律 1
1.1.1 全電流定律 1
1.1.2 電磁感應定律 1
1.1.3 電磁力定律 4
1.2 常用的鐵磁材料及其特性 5
1.2.1 鐵磁材料的磁導率 5
1.2.2 磁滯與磁滯損耗 6
1.2.3 渦流與渦流損耗 8
1.2.4 交流鐵芯損耗 9
1.3 磁路和電感的計算 9
1.3.1 磁路的概念 10
1.3.2 磁路的歐姆定律 10
1.3.3 磁芯磁場和磁路 12
1.3.4 電感計算 21
本章要點 31
習題 31
第 2章 同步電機的基本理論 33
2.1 同步電機的基本結構和工作原理 33
2.1.1 同步電機的基本結構 33
2.1.2 同步電機的基本工作原理 35
2.1.3 同步電機的額定值及勵磁方式 35
2.2 同步電機的定子繞組 37
2.2.1 同步電機定子繞組的基本知識 37
2.2.2 同步電機定子的三相單層疊繞組 40
2.2.3 同步電機定子的三相雙層疊繞組 42
2.3 同步電機的磁動勢 43
2.3.1 同步電機定子單相繞組的脈振磁動勢 43
2.3.2 同步電機磁動勢的空間諧波 44
2.3.3 同步電機單相繞組的基波脈振磁動勢 44
2.3.4 同步電機三相繞組的旋轉磁動勢 46
2.3.5 交流同步電機的主磁通、漏磁通 49
2.3.6 交流同步電機削弱諧波磁動勢的方法 49
本章要點 50
習題 51
第3章 同步發電機的運行特性 53
3.1 同步發電機的空載運行 53
3.2 同步電機的電樞反應 55
3.2.1 隱極同步電機的電樞反應特點 57
3.2.2 凸極同步電機的雙反應理論 57
3.3 隱極同步發電機的負載運行 59
3.3.1 不考慮飽和 60
3.3.2 考慮飽和 61
3.4 凸極同步發電機的負載運行 63
3.4.1 不考慮飽和 63
3.4.2 考慮飽和 65
3.5 同步發電機的運行特性 67
3.5.1 空載特性 67
3.5.2 短路特性 67
3.5.3 零功率因數負載特性 68
3.5.4 外特性 69
3.5.5 調整特性 70
3.6 特性曲線在參數計算中的套用 70
3.6.1 同步發電機的特性三角形 70
3.6.2 保梯電抗 71
3.6.3 利用空載特性和短路特性確定的不飽和值 71
3.6.4 短路比 72
3.6.5 利用空載特性和零功率因數特性確定的飽和值 72
3.6.6 電壓調整率和額定勵磁磁勢的求法 73
3.7 同步發電機穩態參數的測定 76
本章要點 77
習題 78
第4章 同步發電機的併網運行 80
4.1 投入並聯運行的條件和方法 80
4.1.1 投入並聯的條件 80
4.1.2 投入並聯的方法 81
4.2 同步發電機功率和轉矩平衡方程 83
4.3 同步發電機的功角特性 84
4.4 同步發電機有功功率調節與靜態穩定 86
4.4.1 有功功率調節 87
4.4.2 靜態穩定 87
4.5 同步發電機無功功率調節和V形曲線 90
本章要點 91
習題 92
第5章 同步發電機的不對稱運行 93
5.1 同步發電機相序阻抗和等效電路 93
5.1.1 正序阻抗 94
5.1.2 負序阻抗 94
5.1.3 零序阻抗 96
5.2 同步發電機不對稱穩態短路 96
5.2.1 單相對中點短路 96
5.2.2 兩相短路 98
5.2.3 不同穩定短路情況短路電流的比較 100
5.3 同步發電機負序和零序參數測定 100
5.3.1 兩相穩定短路法測定阻抗 100
5.3.2 逆同步旋轉法測負序阻抗 100
5.3.3 串聯法或並聯法測零序阻抗 101
5.4 同步發電機不對稱運行的影響 102
5.4.1 轉子的附加損耗和發熱 102
5.4.2 附加轉矩和振動 102
5.5 同步電機的突然短路 102
5.6 三相突然短路過程中的基本電磁關係 104
5.6.1 定子各相繞組的磁鏈 104
5.6.2 定子各相繞組的電流 105
5.6.3 轉子繞組的電流和磁鏈 106
5.6.4 電機磁場分布示意圖 106
5.6.5 阻尼繞組對突然短路過程的影響 107
5.7 同步電機的瞬態參數 108
5.7.1 瞬變和超瞬變電抗的物理意義 108
5.7.2 瞬變和超瞬變電抗的測定方法 110
5.8 突然短路電流及其衰減時間常數 111
5.8.1 各個分量的最大值 111
5.8.2 突然短路電流的衰減變化規律 112
5.9 突然短路對同步發電機的影響 115
5.9.1 衝擊電流的電磁力 115
5.9.2 短路過程中的電磁轉矩 115
5.9.3 短路引起的繞組發熱 116
本章要點 116
習題 116
第6章 同步電動機和調相機 119
6.1 同步電動機的基本電磁關係 119
6.1.1 從發電機狀態過渡到電動機狀態 119
6.1.2 電動勢平衡方程與相量圖 119
6.2 同步電動機功角特性和功率平衡方程 121
6.2.1 同步電動機無功功率調節 121
6.2.2 同步電動機的V形曲線 122
6.3 同步電動機的起動與調速 123
6.3.1 起動方法 123
6.3.2 異步起動過程 123
6.3.3 同步電動機的調速 125
6.4 同步調相機 125
6.4.1 調相機的原理和用途 125
6.4.2 調相機的特點 125
本章要點 126
習題 126
第7章 交流同步電動機的調速 128
7.1 交流同步電機磁場定向控制原理 128
7.1.1 直流電機的轉矩控制 128
7.1.2 交流異步電機磁場定向控制 129
7.1.3 交流同步電機磁場定向控制原理 134
7.1.4 同步電機標量控制原理 137
7.1.5 經典的同步電機磁場定向控制原理 137
7.1.6 同步電機磁場定向控制的動態過程 138
7.1.7 帶補償繞組的同步電機 139
7.1.8 帶阻尼繞組的同步電機 139
7.1.9 同步電機磁場定向控制的改進 140
7.2 交流同步電機的直接轉矩控制 142
7.2.1 直接轉矩控制的基本原理 142
7.2.2 交流同步電機直接轉矩控制的數學模型 144
7.2.3 直接轉矩的電壓空間矢量 146
7.2.4 定子磁鏈軌跡 149
7.2.5 電磁轉矩控制 151
7.2.6 電壓矢量的選擇 152
7.2.7 轉矩觀測器模型 153
7.2.8 定子磁鏈觀測器模型 153
7.2.9 交流同步電機直接轉矩控制系統 155
7.3 交流變頻調速同步電機 156
7.3.1 同步電機極對數與頻率的選擇 156
7.3.2 同步電機電壓 159
7.3.3 同步電機的設計性能比較 161
7.3.4 同步電機的參數 163
7.3.5 變頻調速同步電機阻尼繞組的研究 164
本章要點 177
習題 178
第8章 交流同步電機的數學模型 179
8.1 交流同步電機的空間矢量 180
8.2 交流同步電機的基本數學模型 181
8.2.1 磁鏈方程 181
8.2.2 電壓方程 184
8.2.3 轉矩方程 185
8.2.4 運動方程 185
8.3 同步電機的坐標變換 185
8.3.1 靜止坐標軸系 186
8.3.2 旋轉坐標軸系 187
8.3.3 磁場旋轉坐標MT軸系 188
8.3.4 坐標變換的功率不變約束 188
8.4 同步電機dq0軸系的數學模型 189
8.4.1 磁鏈方程 191
8.4.2 電壓方程 192
8.4.3 電磁轉矩方程 192
8.4.4 以磁鏈為狀態變數的狀態方程 192
8.5 多相同步電機的數學模型 194
8.5.1 多相同步電機數學模型的一般形式 194
8.5.2 雙電樞繞組同步電機的數學模型 196
8.6 同步電機的矢量圖 200
8.6.1 隱極同步電機矢量圖 200
8.6.2 凸極同步電機矢量圖 201
8.7 同步電機的動態參數 202
8.7.1 同步電機的電抗函式 202
8.7.2 瞬變電抗與超瞬變電抗 204
8.7.3 瞬變電抗與超瞬變電抗的物理意義 205
8.7.4 同步電機的時間常數 206
8.8 同步電機αβ0軸系的數學模型 208
8.9 同步電機MT軸系的數學模型 210
8.9.1 同步電機定子採用MT軸系，轉子採用dq0軸系的數學模型 210
8.9.2 同步電機定子、轉子均為MT軸系的數學模型 212
8.9.3 實用的同步電機MT軸係數學模型 214
本章要點 215
習題 216
第9章 同步電機的MATLAB仿真 220
9.1 同步發電機的功角特性仿真 220
9.2 同步發電機突然短路仿真 222
9.3 同步電動機起動和制動仿真 228
9.3.1 同步發電機直接起動和能耗制動仿真 228
9.3.2 同步電動機減壓限流起動仿真 230
9.4 同步電動機調速仿真 234
本章要點 236
習題 236
第 10章 同步電動機的實踐分析 237
實驗一 三相同步發電機的運行特性 237
實驗二 三相同步發電機的並聯運行 243
實驗三 三相同步電動機的運行 248
實驗四 三相同步電機參數的測定 252
