電機學（第二版）(化學工業出版社出版圖書)

《電機學（第二版）》是化學工業出版社出版圖書。

基本介紹

• 中文名：電機學（第二版）
• 出版時間：2021年10月1日
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：309 頁
• ISBN：9787122392107
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

全書共7章，內容包括磁路、直流電機、變壓器、交流繞組及其電動勢和磁動勢、異步電機、同步電機和特種電機等。書中主要介紹了直流電機、變壓器、異步電機和同步電機穩態運行的基本理論和基本分析方法，同時還介紹了幾種特種電機的工作原理、基本結構與用途，以擴大電機學的知識面。本書在編寫時適當簡化電磁理論的推導，強調理論知識的套用和實際運行問題的分析。在主要章節中配有微課、習題微課，章末附有小結、思考題與習題，並附有習題的參考答案，以利複習和加強訓練。

本書可作為普通高等學校電氣工程及其自動化、自動化等相關專業的教材，也可作為從事電工技術工作的有關工程技術人員的參考用書。

目錄

緒論1

0.1電機在國民經濟中的作用1

0.2電機的定義與分類2

0.2.1電機的定義2

0.2.2電機的分類2

0.3電機學課程的性質和學習方法3

0.3.1電機學課程的性質3

0.3.2電機學課程的學習方法3

第1章磁路

1.1磁路的基本知識5

1.1.1磁場5

1.1.2磁路常用物理量6

1.2常用的鐵磁材料及其特性8

1.2.1鐵磁材料的磁化曲線8

1.2.2鐵磁材料的損耗10

1.2.3鐵磁材料的分類10

1.3磁路的基本定律11

1.3.1全電流定律11

1.3.2磁路的歐姆定律11

1.3.3磁路的基爾霍夫第一定律12

1.3.4磁路的基爾霍夫第二定律12

1.3.5電磁感應定律13

1.3.6電磁力定律15

1.4磁路的計算16

1.4.1磁路計算的方法步驟16

1.4.2磁路計算實例17

思考題與習題19

第2章直流電機

2.1直流電機的工作原理和基本結構20

2.1.1直流電機的基本結構20

2.1.2直流發電機的工作原理23

2.1.3直流電動機的工作原理24

2.1.4直流電機的勵磁方式25

2.1.5直流電機的特點和用途26

2.1.6直流電機的型號和額定值27

2.2直流電樞繞組28

2.2.1直流電樞繞組常用術語28

2.2.2直流電機電樞繞組的分類30

2.2.3單疊繞組的特點與實例30

2.2.4單波繞組的特點與實例31

2.3空載和負載時直流電機的磁場33

2.3.1空載時直流電機的磁場33

2.3.2負載時直流電機的磁場34

2.3.3交軸電樞反應36

2.3.4直軸電樞反應37

2.4電樞感應電動勢和電磁轉矩38

2.4.1電樞的感應電動勢38

2.4.2直流電機的電磁轉矩39

2.5直流發電機40

2.5.1直流發電機的基本方程式40

2.5.2直流發電機的效率特性42

2.5.3他勵直流發電機的運行特性43

2.5.4並勵直流發電機的自勵45

2.5.5並勵直流發電機的運行特性46

2.5.6復勵直流發電機的外特性46

2.6直流電動機47

2.6.1電機的可逆原理47

2.6.2直流電動機的基本方程式48

2.6.3直流電動機的工作特性50

2.6.4並勵直流電動機的機械特性52

2.6.5串勵直流電動機的機械特性54

2.6.6復勵直流電動機的機械特性55

2.6.7電力拖動系統運行的穩定性56

2.6.8直流電動機的啟動57

2.6.9直流電動機的調速59

2.6.10直流電動機的制動61

2.7直流電機的換向64

2.7.1直流電機的換向過程64

2.7.2產生火花的原因65

2.7.3改善換向的措施65

小結68

思考題與習題69

第3章變壓器

3.1變壓器概述71

3.1.1變壓器的用途71

3.1.2變壓器的分類71

3.1.3變壓器的基本結構72

3.1.4變壓器的型號和額定值77

3.2變壓器的空載運行79

3.2.1空載運行時的物理現象79

3.2.2變壓器中各物理量正方向的規定80

3.2.3變壓器空載運行時各物理量之間的關係81

3.2.4變壓器空載運行時的電壓平衡方程式82

3.2.5變壓器的空載電流和勵磁電流82

3.2.6變壓器空載運行時的等效電路與相量圖84

3.3變壓器的負載運行84

3.3.1負載運行時的物理過程85

3.3.2磁動勢平衡方程式86

3.3.3負載運行時的電壓平衡方程式87

3.3.4繞組的折算87

3.3.5繞組折算後變壓器的等效電路89

3.3.6繞組折算後變壓器的相量圖91

3.4變壓器的參數測定91

3.4.1空載試驗92

3.4.2短路試驗93

3.4.3阻抗電壓95

3.5變壓器的標麼值95

3.5.1基準值的選取與標麼值的計算95

3.5.2採用標麼值的優點96

3.6變壓器的運行特性98

3.6.1變壓器的外特性98

3.6.2變壓器的電壓變化率98

3.6.3變壓器的效率特性100

3.7三相變壓器102

3.7.1三相變壓器的磁路系統102

3.7.2三相變壓器的電路系統103

3.7.3三相變壓器的聯結方法和磁路系統對電動勢波形的影響109

3.8變壓器的並聯運行111

3.8.1變壓器並聯運行的優點111

3.8.2變壓器並聯運行的條件112

3.8.3變比不等時變壓器的並聯運行112

3.8.4聯結組別不同時變壓器的並聯運行113

3.8.5短路阻抗不等時變壓器的並聯運行113

3.9特殊變壓器115

3.9.1三繞組變壓器115

3.9.2自耦變壓器118

3.9.3儀用互感器120

小結122

思考題與習題123

第4章交流繞組及其電動勢和磁動勢

4.1交流電機的基本工作原理126

4.1.1同步電機的基本工作原理126

4.1.2異步電機的基本工作原理127

4.2交流繞組的基本要求和分類127

4.3三相雙層繞組128

4.3.1槽電動勢星形圖128

4.3.2三相雙層疊繞組129

4.3.3三相雙層波繞組132

4.4三相單層繞組134

4.4.1三相單層同心式繞組134

4.4.2三相單層鏈式繞組135

4.4.3三相單層交叉式繞組136

4.5正弦磁場下交流繞組的感應電動勢137

4.5.1導體的感應電動勢137

4.5.2整距線圈的感應電動勢138

4.5.3短距線圈的感應電動勢和短矩係數139

4.5.4分布繞組的感應電動勢、分布係數和繞組係數139

4.5.5相電動勢和線電動勢141

4.6感應電動勢中的高次諧波142

4.6.1高次諧波電動勢142

4.6.2削弱諧波電動勢的方法143

4.7通有正弦電流時單相繞組的磁動勢145

4.7.1整距線圈的磁動勢145

4.7.2整距分布繞組的磁動勢146

4.7.3短距分布繞組的磁動勢147

4.7.4單相繞組的基波磁動勢和脈振磁動勢148

4.7.5單相繞組的諧波磁動勢148

4.8通有對稱三相電流時三相繞組的磁動勢149

4.8.1三相繞組的基波合成磁動勢149

4.8.2三相合成磁動勢中的高次諧波152

小結152

思考題與習題153

第5章異步電機

5.1異步電機的結構和運行狀態155

5.1.1異步電機的基本結構155

5.1.2三相異步電機的工作原理158

5.1.3異步電機的運行狀態159

5.1.4異步電動機的型號和額定值161

5.2三相異步電動機的基本方程、等效電路和相量圖163

5.2.1轉子繞組開路時的異步電動機163

5.2.2轉子堵轉時的異步電動機166

5.2.3轉子旋轉時的異步電動機170

5.3籠型轉子的極數和相數176

5.3.1籠型轉子的極數176

5.3.2籠型轉子的相數和繞組因數177

5.4異步電動機的功率方程和轉矩方程178

5.4.1異步電動機的功率方程178

5.4.2異步電動機的轉矩方程180

5.4.3異步電動機的電磁轉矩180

5.4.4電磁轉矩的物理表達式180

5.5感應電動機參數的測定181

5.5.1空載試驗181

5.5.2短路試驗182

5.6異步電動機的轉矩-轉差率曲線183

5.6.1異步電動機電磁轉矩的參數表達式183

5.6.2異步電動機的轉矩-轉差率曲線184

5.6.3異步電動機的機械特性186

5.7異步電動機的工作特性188

5.7.1工作特性的分析189

5.7.2工作特性的求取190

5.8三相異步電動機的啟動191

5.8.1籠型三相異步電動機的直接啟動191

5.8.2籠型三相異步電動機的降壓啟動192

5.8.3繞線轉子三相異步電動機的啟動195

5.8.4改善啟動性能的籠型三相異步電動機196

5.9三相異步電動機的調速198

5.9.1異步電動機的變極調速199

5.9.2異步電動機的變頻調速200

5.9.3異步電動機的調壓調速202

5.9.4繞線轉子異步電動機的調速203

5.10三相異步電動機的制動205

5.10.1異步電動機的能耗制動205

5.10.2異步電動機的反接制動206

5.10.3異步電動機的回饋制動208

5.11單相異步電動機209

5.11.1單相異步電動機的基本結構209

5.11.2單相異步電動機的工作原理210

5.11.3單相異步電動機的分類與特點211

5.11.4單相異步電動機的型號211

5.11.5單相異步電動機的機械特性214

5.11.6罩極式單相異步電動機的啟動215

5.11.7單相異步電動機的調速216

5.12異步發電機217

5.12.1與電網並聯運行的三相異步發電機217

5.12.2單獨運行的異步發電機218

小結219

思考題與習題221

第6章同步電機

6.1同步電機的基本結構和運行狀態224

6.1.1概述224

6.1.2同步電機的分類225

6.1.3同步電機的工作原理225

6.1.4隱極同步電機的基本結構226

6.1.5凸極同步電機的基本結構228

6.1.6同步電機的運行狀態230

6.1.7同步電機的勵磁方式231

6.1.8同步電機的額定值232

6.2空載和負載時同步發電機的磁場233

6.2.1空載時同步發電機的磁場233

6.2.2同步發電機的電樞反應234

6.3隱極同步發電機的電壓方程、相量圖和等效電路237

6.3.1不考慮飽和時的電壓方程、相量圖和等效電路237

6.3.2考慮飽和時的電壓方程和相量圖240

6.4凸極同步發電機的電壓方程、相量圖和等效電路241

6.4.1雙反應理論241

6.4.2不考慮飽和時的電壓方程、相量圖和等效電路242

6.4.3考慮飽和時的電壓方程和相量圖245

6.5同步發電機的功率方程和轉矩方程246

6.5.1同步發電機的功率方程246

6.5.2同步發電機的電磁功率247

6.5.3同步發電機的轉矩方程247

6.6同步發電機的運行特性及參數的測定247

6.6.1用空載特性、短路特性求取同步電抗的不飽和值和短路比248

6.6.2用轉差法測定同步電抗250

6.6.3零功率因數負載特性及漏電抗的求取251

6.6.4同步發電機的外特性253

6.6.5同步電機的調整特性和效率特性254

6.6.6用電動勢-磁動勢圖求取額定勵磁電流和電壓調整率255

6.7同步發電機與電網的並聯運行256

6.7.1並聯運行的條件和方法257

6.7.2與電網並聯時同步發電機的功角特性259

6.7.3有功功率的調節和靜態穩定262

6.7.4無功功率的調節與V形曲線266

6.8同步電動機與同步補償機268

6.8.1同步電動機的電壓方程和相量圖268

6.8.2同步電動機的功角特性269

6.8.3同步電動機的功率方程和轉矩方程270

6.8.4同步電動機的工作特性270

6.8.5同步電動機無功功率的調節和V形曲線271

6.8.6同步電動機的啟動273

6.8.7同步補償機275

6.9同步發電機的不對稱運行276

6.9.1對稱分量法277

6.9.2同步發電機的各相序電動勢、相序阻抗和等效電路277

6.9.3各序等效電路279

6.9.4 負序和零序阻抗的測定280

6.9.5不對稱運行造成的影響281

小結281

思考題與習題283

第7章特種電機

7.1單相串勵電動機285

7.1.1單相串勵電動機的用途與特點285

7.1.2單相串勵電動機的基本結構285

7.1.3單相串勵電動機的工作原理286

7.1.4單相串勵電動機的調速287

7.2無刷直流電動機288

7.2.1概述288

7.2.2無刷直流電動機的分類289

7.2.3無刷直流電動機的特點289

7.2.4無刷直流電動機的基本結構290

7.2.5無刷直流電動機的工作原理291

7.3永磁電機292

7.3.1概述292

7.3.2永磁直流電動機293

7.3.3永磁同步電動機294

7.3.4永磁同步發電機297

7.4交流力矩電動機298

7.4.1概述298

7.4.2交流力矩電動機的分類298

7.4.3交流力矩電動機的結構特點298

7.4.4交流力矩電動機的機械特性299

7.4.5力矩電動機的主要套用299

7.5開關磁阻電動機301

7.5.1開關磁阻電動機傳動系統的組成301

7.5.2開關磁阻電動機的基本結構與工作原理302

7.5.3開關磁阻電動機的相數與極數的關係303

7.5.4開關磁阻電動機的基本控制方式305

7.5.5開關磁阻電動機的控制系統307