电机学

前言
第一篇 电机的稳态分析
第一章 电机的基本原理
第一节 概述
第二节 磁场与磁路
第三节 铁磁材料的特性
第四节 电感和磁场储能
第五节 机电能量转换的基本原理
习题

第二章 变压器
第一节 变压器的基本工作原理和结构
第二节 变压器的空载运行
第三节 变压器的负载运行
第四节 变压器等效电路参数的测定
第五节 标幺值
第六节 三相变压器的磁路系统与联结组
第七节 变压器的运行特性
第八节 变压器的并联运行
第九节 特殊变压器
第十节 三相变压器的不对称运行
习题

第三章 直流电机
第一节 直流电机的工作原理、结构和额定值
第二节 直流电机的电枢绕组
第三节 直流电机的磁场
第四节 直流电机的感应电动势和电磁转矩
第五节 直流发电机的基本方程与运行特性
第六节 直流电动机的基本方程与运行特性
第七节 直流电动机的起动和调速
第八节 直流电机的换向
第九节 特殊直流电机
习题

第四章 交流电机的共同问题
第一节 交流绕组的基本概念
第二节 三相双层绕组
第三节 三相单层绕组
第四节 正弦磁场下交流绕组的感应电动势
第五节 感应电动势中的谐波及其削弱方法
第六节 正弦电流下单相绕组的磁动势
第七节 正弦电流下对称三相绕组的旋转磁动势
第八节 非正弦电流下交流绕组的磁动势
习题

第五章 感应电机
第一节 感应电机的结构
第二节 感应电机的工作原理和运行状态
第三节 三相感应电动机的磁动势和磁场
第四节 三相感应电动机的基本方程、相量图和等效电路
第五节 三相感应电动机的参数测定
第六节 笼型转子参数的计算
第七节 感应电动机的功率关系、功率方程和转矩方程
第八节 感应电动机的电磁转矩及机械特性
第九节 感应电动机的工作特性及其计算
第十节 感应电动机的起动及深槽和双笼电机
第十一节 感应电动机的调速
第十二节 特殊感应电动机
第十三节 感应发电机
第十四节 感应电动机在不对称电压下的运行分析
习题

第六章 同步电机
第一节 同步电机的基本结构和运行状态
第二节 同步发电机的空载磁场和电枢反应
第三节 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路
第四节 凸极同步发电机的电压方程和相量图
第五节 同步发电机的功率方程、转矩方程和功角特性
第六节 同步发电机参数的测定
第七节 同步发电机的运行特性
第八节 同步发电机与电网的并联运行
第九节 同步电动机与同步补偿机
第十节 同步发电机的不对称运行
第十一节 同步发电机的三相突然短路
第十二节 永磁同步电机
习题

第七章 特殊电机
第一节 步进电动机
第二节 开关磁阻电机
第三节 力矩电机
第四节 磁滞电动机
第五节 超导电机
第六节 超声波电机
习题

第八章 电机的发热与冷却
第一节 电机的发热与温升
第二节 电机的散热
第三节 电机的工作制、定额与额定容量
第四节 电机的冷却
习题

第二篇 电机的动态分析与控制
第九章 直流电机的动态分析与运动控制
第一节 直流电机的动态方程
第二节 他励直流电动机的框图和传递函数
第三节 他励直流电动机起动过程的分析
第四节 直流电动机的运动控制
习题

第十章 感应电机的动态分析与矢量控制
第一节 三相坐标系中感应电机的动态方程
第二节 坐标变换与空间矢量
第三节 两相坐标系中感应电机的动态数学模型
第四节 三相感应电动机起动过程的动态分析
第五节 感应电动机的矢量控制
习题

第十一章 同步电机的动态分析与矢量控制
第一节 同步电机的动态数学模型
第二节 同步电机的运算电抗和等效电路
第三节 同步发电机三相突然短路的数学分析
第四节 可控励磁同步电动机的矢量控制
第五节 正弦波永磁同步电动机的矢量控制
习题
参考文献

插图：


第一篇电机的稳态分析
第一章电机的基本原理
第一节概述
一、电机在国民经济中的重要作用
在现代社会中，电能的应用非常广泛。与其他形式的能量相比，电能具有大量生产、来源广泛、集中管理、便于输送、使用方便等优点。电机是一种与电能密切相关的能量转换装置，可以实现电能和机械能、电能和电能之间的转换，在电力工业、工农业生产、交通运输、国防和日常生活中得到了广泛应用。
自然界里存在各种形式的能量，可以通过一定的方式释放出来，通过特定装置转换为机械能并驱动发电机运动，产生电能。在水电站，水流驱动水轮机，带动发电机旋转，产生电能；在火电厂，通过燃料的燃烧将水加热，产生高温高压蒸汽，驱动汽轮机旋转，将热能转换为机械能，带动发电机旋转，将机械能转换为电能。
大多数发电厂通常设在资源丰富的地区，往往地处偏僻，发出的电能需要远距离输送到电能大量使用的地区。为降低传输过程中的电能损失，通常采用高压输电，用变压器将发电机产生的电压升高，经过高压电力网传输到用户端，再用变压器将高电压降低到适于用户使用的电压等级。
在用户端，利用电能驱动电动机工作，带动生产机械，实现电能向机械能的转换。工业企业需要大量的电动机用作风机、泵、压缩机、纺织机、轧钢机、机床等的动力源；在农业生产中，随着农业生产技术的不断发展，电机的应用也日益广泛，农田灌溉、农产品加工、农业机械等都离不开电机；在国防工业中，电机用作武器装备的动力和电源，如装甲车辆上的电动机和发电机；在交通运输中，汽车、牵引机车、飞机、电动车辆等，都离不开电机，一台高级轿车上的电机就有几十台；电机在日常生活中的应用也非常广泛，如空调、电风扇、冰箱、录音机、洗衣机、食品加工机、吸尘器等。