電機史話

《電機史話》是2016年清華大學出版社出版的圖書，作者是戴慶忠。

基本介紹

• 書名：電機史話
• 作者：戴慶忠
• ISBN：9787302426325
• 定價：108
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2016.08.01

內容簡介

本書是一部全面詳盡介紹電機發明史和電機技術發展史的專著。全書不但有對電機萌芽、誕生和改進歷史的詳盡追溯，有對各類電機（含汽輪發電機、水輪發電機、直流電機、交流感應電動機和變壓器）技術發展的全面論述，有對電機理論、電機用電工材料和電機絕緣等的發展回顧，還有對國外主要電機企業發展史的介紹，以及對中國電機工業發展的詳盡論述。書中既有重大電機歷史事件和重要電機產品的寫實，也有著名電機人物的著錄。本書可供高等院校電氣工程專業師生和從事電工技術研究的科研人員、電機工業領域的科技與管理人員，以及關注世界技術史（尤其是電工技術史）的廣大讀者閱讀參考

目錄

第一章“電”“磁”話古

第一節中國古代的電學1

一、“雷”“電”訓詁1

二、中國古代對“雷”“電”的觀察和描述2

三、中國古代對摩擦電的觀察和描述4

第二節西方古代對“電”的觀察4

第三節中國古代的磁學5

一、“磁”字溯源5

二、中國古代關於磁石性能的觀察研究6

1.磁石吸鐵6

2.磁石極性6

3.關於磁力不受媒質影響和磁禁止作用6

三、指南針的發明及套用6

1.司南7

2.指南魚和指北龜7

3.指南針及羅盤8

4.指南針、羅盤在航海上的套用8

第四節西方古代的磁學9

第五節小結10

第二章探索者的足跡——從吉爾伯特到法拉第

第一節電學、磁學泰斗吉爾伯特11

第二節捕雷役電的巨人富蘭克林14

第三節將電學插上數學翅膀的庫侖15

第四節打開動電大門的伽伐尼和伏特17

第五節現代電磁學的奠基人——奧斯特、安培和歐姆20

第六節“最大的電學家”法拉第22

第七節小結24

第三章電機的萌芽及誕生

第一節前言25

第二節直流發電機的誕生25

一、發電機的始祖——法拉第圓盤式發電機25

二、“來路不明”的發電機——P.M.發電機26

三、往復式發電機雛形——內格羅發電機26

四、現代直流發電機雛形——皮克西手搖發電機和薩克斯頓手搖發電機27

五、第一批走出實驗室的直流發電機——克拉克手搖發電機和雅可比手搖發電機27

六、第一台多極直流發電機——施特納手搖發電機28

七、第一台多電樞直流發電機——惠斯通手搖發電機29

八、第一台實用直流發電機——伍爾里奇直流發電機29

九、開啟發電機套用大門的發電機——諾萊-霍姆斯蒸汽機驅動發電機29

第三節直流電動機的誕生31

一、電磁鐵發明簡史31

二、電動機的始祖——法拉第電動機32

三、巴洛星形輪電動機33

四、斯特金電動機34

五、捷德里克電動機34

六、亨利擺動式電動機和內格羅擺動式電動機34

七、現代旋轉電動機的雛形——里奇電動機35

八、開電動機套用先河的達文波特電動機36

九、涅瓦河上電動船37

十、佩奇的電動機和電動機車37

十一、惠斯通偏心式電動機38

十二、其他電動機39

十三、小結44

第四節電機的改進44

一、電機可逆性原理的發現44

二、電源問題迎刃而解45

三、勵磁方式的進展46

四、電機結構的改進47

1.電樞繞組47

2.鐵心49

3.其他50

第五節旋轉磁場的發現和感應電動機的誕生50

一、阿拉果圓盤51

二、貝利旋轉磁力實驗51

三、費拉里斯兩相感應電動機52

四、特斯拉和他的感應電動機53

五、多利沃-多布羅夫斯基鼠籠式電動機54

六、其他多相感應電動機55

七、單相感應電動機56

第六節同步電機的誕生57

一、同步發電機57

1.單相同步發電機57

2.兩相同步發電機59

3.三相同步發電機60

二、同步電動機62

第四章汽輪發電機發展史

第一節發展歷程64

一、初創階段（1884—1900）64

二、空氣冷卻階段（1901—1925）66

三、氫氣冷卻階段（1926—1954）69

四、高速發展階段（1955—1976）71

五、平穩發展時期（1977—2014）74

第二節冷卻技術發展史76

一、空氣冷卻76

二、氫氣冷卻77

三、水冷卻78

四、蒸發冷卻82

五、超導汽輪發電機83

第三節汽輪發電機結構的發展85

一、轉子85

1.轉軸85

2.護環86

3.轉子繞組87

4.風扇87

二、定子繞組87

三、隔振結構88

第四節勵磁系統的發展89

一、直流發電機勵磁方式89

二、離子勵磁方式89

三、晶閘管勵磁方式90

第五節汽輪發電機的技術經濟性90

一、額定頻率90

二、額定電壓91

三、單機容量91

四、損耗及效率91

五、利用係數、材料消耗率及造價93

第六節汽輪發電機發展近況95

一、20世紀80年代—21世紀初世界汽輪發電機工業的特點95

1.單機容量增長勢頭受到遏制95

2.一些公司汽輪發電機產量急劇下降，生產嚴重萎縮95

3.中國汽輪發電機工業異軍突起，領跑全球95

4.歐美公司併購重組，形成三大壟斷集團95

5.核電機組從高速度發展迅速回落，再逐漸復甦96

6.空冷汽輪發電機東山再起96

7.超高電壓汽輪發電機誕生96

8.產品“三化”水平提高，模組化設計技術得以推廣套用97

9.汽輪發電機調峰運行技術發展較快97

10.發展線上監測和事故診斷技術，不斷提高機組運行可靠性97

二、汽輪發電機冷卻技術97

三、汽輪發電機結構97

1.總體布置97

2.定子97

3.轉子98

4.其他98

四、技術經濟性98

1.單機容量和電壓水平98

2.損耗和效率98

3.運行可靠性98

第五章水輪發電機發展史

第一節國外水電開發簡史99

一、美國的水電開發99

二、加拿大的水電開發103

三、蘇聯的水電開發104

四、歐洲的水電開發（不包括蘇聯）106

五、日本的水電開發107

六、其他一些國家的水電開發108

第二節水輪機發明小史109

一、古代水輪和水力機具109

1.中國古代的水輪和水力機具109

2.西方古代的水輪和水力機具112

二、現代水輪機的誕生和形成112

1.混流式水輪機114

2.軸流式水輪機115

3.衝擊式水輪機115

4.斜流式水輪機116

5.貫流式水輪機116

6.早期水輪機水力設計理論118

第三節水輪發電機發展歷程118

一、初創階段（1891—1920）118

1.德國勞芬水電廠水輪發電機119

2.交直流之戰和美國尼亞加拉瀑布Adams電站5000hp水輪發電機119

3.直流水輪發電機122

二、技術成長期（1921—1950）123

1.加拿大Queenston電站水輪發電機123

2.蘇聯第聶伯電站水輪發電機125

3.美國大古力第一、第二電廠水輪發電機125

三、高速發展期（1951—1984）127

1.蘇聯古比雪夫電站123.5MV·A水輪發電機131

2.瑞典斯托諾福電站150MV·A水輪發電機131

3.蘇聯布拉茲克電站225MW水輪發電機132

4.蘇聯克拉斯諾雅爾斯克電站500MW水輪發電機132

5.美國大古力第三電廠600MW和700MW水輪發電機133

6.蘇聯薩彥-舒申斯克電站640MW水輪發電機134

7.巴西-巴拉圭伊泰普電站700MW水輪發電機134

8.委內瑞拉古里第二電站630MW水輪發電機135

四、平穩發展階段（1985—2010）136

1.瑞士Bieudron電站465MV·A高速水輪發電機136

2.中國二灘電站550MW水輪發電機139

3.中國李家峽電站400MW蒸發冷卻水輪發電機139

4.中國三峽電站700MW水輪發電機140

第四節水輪發電機結構的發展141

一、總體布置141

二、定子145

1.定子機座145

2.定子鐵心147

3.定子繞組147

三、機架147

四、轉子149

1.轉子支架149

2.轉子磁軛152

3.轉子磁極153

4.轉軸154

五、推力軸承155

1.推力軸承支承結構155

2.推力軸瓦159

第六章變壓器發展史

第一節變壓器發明簡史162

一、變壓器的雛形——感應線圈162

二、高蘭德—吉布斯二次發電機165

三、齊伯諾夫斯基—德里—布拉希（Z-D-B）變壓器166

四、變壓器技術在美國的傳播和發展169

五、三相變壓器的誕生172

六、其他變壓器173

第二節變壓器技術的發展174

一、變壓器技術發展歷程174

1.探索、初創階段（1831—1900）174

2.技術成長、成熟階段（1901—1950）175

3.高速發展階段（1951—1980）177

4.平穩發展階段（1981—2012）177

二、變壓器結構型式的發展178

三、鐵心結構181

四、線圈及線圈絕緣182

1.線圈絕緣182

2.線圈結構183

五、油箱及其他結構件184

1.油箱184

2.其他結構件185

六、變壓器的冷卻186

第七章交流感應電動機發展史

第一節交流感應電動機的萌芽和誕生189

第二節交流感應電動機的興起和發展（1887—1900）190

一、美國交流感應電動機技術的興起和發展190

二、歐洲交流感應電動機技術的興起和發展192

三、產品發展193

1.難斷的公案——雙鼠籠電動機是誰發明的193

2.繞線轉子感應電動機193

3.多轉速電動機194

四、小結194

第三節感應電動機技術發展和成熟時期（1901—1950）194

一、感應電動機理論的發展194

二、感應電動機起動技術的發展194

1.鼠籠式電動機起動法194

2.繞線式電動機起動法196

3.鼠籠式電動機和繞線式電動機均可採用的起動法196

4.特殊起動法196

5.特殊籠型電動機199

三、感應電動機變速及調速技術的發展200

1.變極變速電動機201

2.變壓調速201

3.副邊繞組串電阻調速201

4.變頻調速法201

5.雙電動機串級調速法201

6.亨特串級調速電動機202

7.改變相數變速202

8.改接發電機的變頻變速202

9.變相—變頻組合調速203

10.喬治斯多相換向器式電動機203

11.溫特—艾切貝格三相換向器式電動機203

12.刷移式三相換向器式電動機203

13.帶磁場調速的多相換向器式電動機204

14.克萊默機械串級調速系統和謝爾必斯系統204

15.謝爾必斯調速傳動系統205

16.馬沃雙轉子電動機205

四、感應電動機結構和冷卻技術的發展206

1.感應電動機的結構防護型式206

2.感應電動機結構的發展206

3.感應電動機冷卻技術的發展207

五、感應電動機產品的發展208

1.感應電動機實現系列化、規範化及標準化208

2.研製成功一批大型電動機209

3.電動機體積縮小，重量減輕209

第四節感應電動機技術平穩發展時期（1951—2010）211

一、交流電動機理論的發展211

1.交流電機繞組理論的研究和套用211

2.感應電動機雜散損耗的研究212

3.感應電動機調速、控制技術的研究213

4.通風發熱冷卻技術214

二、產品發展特點及趨勢214

1.增加電動機品種，提高電動機的適用性和專用性214

2.縮小體積，減輕質量215

3.電動機效率的改善和高效率電動機215

4.機電一體化和電動機的智慧型化215

5.提高運行可靠性，延長使用壽命215

第五節小結216

第八章直流電機發展史

第一節有關直流電機萌芽和誕生的早期事件217

一、直流電動機217

二、直流發電機217

三、直流發電機和直流電動機217

第二節直流電機成長、定型時期（1821—1895）218

一、直流電機理論的發展218

二、直流電機結構的改進219

1.電樞219

2.磁極221

3.軸222

4.電刷222

三、產品發展222

1.直流發電機222

2.直流電動機225

第三節直流電機平穩發展時期（1896—1960）226

一、概述226

二、直流電機換向理論的發展227

三、直流電機技術的發展227

1.絕緣材料和電工鋼片的進展227

2.直流電機結構的改進227

3.通風冷卻228

四、產品開發228

第四節直流電動機圖變發展階段（1961—2010）232

一、與時俱進求生存求發展232

二、直流電動機產品發展233

1.中小型直流電動機233

2.起重冶金用直流電動機234

3.無刷直流電動機234

4.大型直流電動機235

第五節小結237

第九章電機理論的發展

第一節電路理論及電機電磁場理論的發展238

一、電路理論的發展238

1.電路理論的形成238

2.交流電路計算理論的進展238

二、電機電磁場理論的發展240

1.麥克斯韋電磁場理論的建立240

2.電機電磁場理論的研究進展241

3.中國學者的貢獻243

第二節電機基礎理論的進展243

一、電機原理探索243

二電機理論的探索和形成244

1.直流電機理論的探索及形成244

2.交流電機理論的形成246

三、電機統一理論和原型電機248

四、機電能量轉換249

五、電機數值計算及仿真250

第三節電子電機學的建立250

第四節直流電機換向理論的發展251

第五節電子計算機在電機設計計算中的套用和電機CAD252

一、計算機在電機設計計算中的套用252

1.設計計算252

2.設計綜合253

3.最佳化設計253

二、計算機輔助設計（CAD）253

第十章電機材料的發展

第一節軟磁材料255

一、純鐵、軟鋼及無矽鋼255

二、矽鋼片256

1.熱軋矽鋼片256

2.冷軋無取向矽鋼片257

3.冷軋取向矽鋼片257

三、鐵鎳合金（坡莫合金）260

四、鐵鋁合金260

五、非晶合金262

六、微晶合金263

七、鐵心鋼片絕緣層263

第二節永磁材料264

一、天然磁石264

二、碳鋼264

三、鎢鋼264

四、鉻鋼264

五、鈷鋼264

六、鋁鎳鈷磁石265

七、鐵氧體永磁材料266

八、MT磁鋼267

九、非鐵合金永磁材料267

十、稀土永磁材料268

第三節導電材料269

一、銅269

二、鋁271

1.鋁的發明簡史271

2.鋁作為導電材料在電機中的套用272

三、超導電材料274

第十一章電機絕緣的發展

第一節電機絕緣材料277

一、電機絕緣材料的發展歷程277

1.電絕緣材料的萌芽（1890年以前）277

2.電機絕緣材料的成長、成熟期（1890—1945）277

3.電機絕緣材料大發展時期（1946—1980）278

4.電機絕緣材料平穩發展時期（1981年以後）278

二、氣體絕緣材料278

三、液體絕緣材料279

1.礦物油279

2.合成油279

四、礦物絕緣材料280

1.雲母及雲母製品280

2.橡膠280

3.塑膠281

4.纖維283

第二節電機絕緣結構及工藝的發展285

一、大電機主絕緣結構及工藝的發展285

1.大電機主絕緣系統材料的沿革285

2.大電機主絕緣結構及工藝的發展286

二、中小型電機絕緣的發展289

三、電線用絕緣的進展290

第十二章國外電機製造企業發展簡史

一、電機製造企業的萌芽及誕生291

二、美國三大電氣公司的興建和發展293

1.美國通用電氣公司293

2.西屋電氣公司296

3.阿里斯—查摩公司297

三、蘇聯電機企業的發展297

四、德國西門子公司和德國通用電氣公司299

1.德國西門子公司299

2.德國通用電氣公司301

五、阿西亞·布朗—波維里集團302

六、法國阿爾斯通公司304

七、英國電機企業的誕生和變遷305

1.英國電氣公司305

2.茂偉電氣公司306

3.英國湯姆遜—休斯敦公司307

4.英國聯合電氣工業公司307

5.英國通用電氣公司308

6.帕森斯公司309

八、日本四大電氣公司的建立和發展310

1.株式會社日立製造所310

2.東芝電氣公司310

3.三菱電機公司312

4.富士電氣公司313

第十三章中國電機工業史

第一節中國水電設備工業史314

一、慘澹荒涼步履維艱——新中國成立前的水電設備工業314

1.新中國成立前的水力發電業314

2.新中國成立前的水電設備製造工業315

二、新中國成立後水電設備工業的發展321

1.恢復、籌建階段（1949—1953）321

2.蓬勃發展階段（1954—1960）322

3.獨立開發，曲折前進階段（1961—1976）323

4.面向世界闊步前進階段（1977—2000）326

5.由大變強屢創輝煌（2001—2014）328

三、新中國成立後水電設備技術的發展329

1.典型產品的開發329

2.品種發展344

3.中小型水電機組的發展345

4.閥門和控制設備的發展345

5.科學技術水平的提高351

第二節中國汽輪發電機工業史353

一、中國火力發電史略353

1.新中國成立前的中國火力發電業353

2.新中國成立後火力發電工業的發展356

二、新中國成立前的中國汽輪發電機製造業358

三、新中國成立後汽輪發電機工業的發展358

1.汽輪發電機工業的初創階段（1949—1957）358

2.汽輪發電機工業的形成發展階段（1958—1965）359

3.“文革”時期的汽輪發電機工業（1966—1976）361

4.改革開放初期的中國汽輪發電機工業（1977—1985）363

5.走向世界欣欣向榮的中國汽輪發電機工業（1986年以後）364

第三節中國小型電機工業發展史373

一、新中國成立前的中國電機工業373

1.中國電機工業的萌芽及發展373

2.產品發展377

二、新中國成立後的中國小型電機工業379

1.發展歷程379

2.產品發展385

三、小結389

第四節中國典型電機企業發展歷程390

1.東方電機廠390

2.哈爾濱電機廠392

3.上海電機廠393

4.北京重型電機廠394

5.南京汽輪電機廠395

6.武漢汽輪發電機廠395

7.天津發電設備廠396

8.重慶水輪機廠397

9.杭州發電設備廠397

10.湘潭電機廠398

11.瀋陽電機廠399

12.大連電機廠400

13.佳木斯電機廠400

14.重慶電機廠401

15.昆明電機廠402

16.天津市電機總廠402

17.西安電機廠403

18.博山電機廠和張店電機廠403

19.合肥電機廠404

20.長沙電機廠405

21.上海先鋒電機廠405

22.上海南洋電機廠406

23.上海革新電機廠406

24.上海五一電機廠407

25.上海躍進電機廠408

26.上海人民電機廠408

27.蘭州電機廠409

28.閩東電機廠和福安電機409

29.上海電器科學研究所410

第五節燦若星辰的中國早期著名電機人物411

一、中國早期著名電機教育家和電機學者411

1.文理融通、學貫中西的學術泰斗——顧毓琇411

2.蜚聲中外的電機學家——薩本棟412

3.創辦四所大學電機系的電機教育家——趙師梅413

4.清華大學電機系的奠基人——章名濤413

5.桃李滿天下的電機教授——曹鳳山414

6.中國電機工程教育的一代宗師——鐘兆琳414

7.終生獻身浙江大學的名師——王國松414

8.風雨載途、誨教四方的電學大師——王際強415

9.享譽世界的電機學家——高景德415

10.德高望重的電工理論大師——江澤佳415

11.中國自編出版中文電機教材第一人——吳大榕416

12.著名電機學者——程福秀416

13.中國直線電機理論開拓者——艾維超416

14.中國電機瞬態分析的開拓者之一——曾繼鐸417

15.中外電機學術交流的領軍人物——林金銘417

16.當代電機繞組理論的集大成者——許實章417

17.雙水內冷發電機技術的開拓者——鄭光華418

二、中國早期電機工程專家418

1.中國電機工程先驅——惲震418

2.中國第一個自行設計交流發電機的專家——丁舜年419

3.中國第一個交流電動機系列的設計師——褚應璜419

4.電機英才——朱仁堪420

5.哈爾濱電機廠發電設備研製的領軍人物——沈從龍420

6.上海電機廠雙水內冷電機的開拓者——孟慶元420

電機史話文前.indd182016/8/2418:11:45

目錄19

7.中國現代變壓器技術學術宗匠——湯明奇421

8.中國變壓器技術的開拓者——楊慶齡421

9.中國現代水輪機工藝的開拓者——陶煒421

10.中國發電設備製造專家——管敦信422

11.交流電機專家——游善良422

12.水輪發電機專家——吳天霖422

13.中小型電機專家——朱春甲423

14.電機工業前輩——姚誦堯423

15.哈爾濱電機廠汽輪發電機專家——張弘夏423

三、中國電機工業的拓荒者和早期電機實業家423

1.從發明家到電機實業家——胡汝鼎423

2.學識豐厚的電機工業實業家——孫鼎424

3.中國早期官辦電機工業的開拓者——俞汝鑫424

4.中國電機工業的拓荒牛——葉友才424

5.開啟武汽、重水大門的湖北機械工業先驅——周仲宣425

6.自勵奮發、創製中國第一台電風扇的楊濟川425

7.開中國電機工業先河的實業家——錢鏞森426

8.從自製電動機到創立華成電器廠——周錦水426

附錄電機歷史年表428

人名索引448

中文人名索引448

西文人名索引452

俄文人名索引463

日文人名索引464

參考文獻465