讀者對象:本書可作為自動化專業(yè)內(nèi)各專業(yè)方向的“電機與拖動”課程的教材, 也可作為其他相關專業(yè)的“電機學”課程以及“電力拖動基礎”課程的選用教材, 還可供有關技術人員參考
《高等院校電氣工程系列教材:電機與電力拖動基礎》為“電機與拖動”課程的新編教材,主要論述電機原理與電力拖動基礎知識!陡叩仍盒k姎夤こ滔盗薪滩模弘姍C與電力拖動基礎》涵蓋直流電動機、異步電動機、同步電動機、變壓器、特種驅(qū)動電動機和控制電機等電機學內(nèi)容,以及電力拖動系統(tǒng)動力學基礎、直流電動機的電力拖動、三相異步電動機的電力拖動、電力拖動系統(tǒng)中電動機容量的選擇等電力拖動的內(nèi)容。
筆者還撰寫并同時出版與之配套的學習指導書,書中除有針對性地對“電機與拖動”課程進行學習指導以及附有全書的習題解答外,還補充了不少課外習題,并附有全部解答。
《高等院校電氣工程系列教材:電機與電力拖動基礎》可作為自動化專業(yè)內(nèi)各專業(yè)方向的“電機與拖動”課程的教材,也可作為其他相關專業(yè)的“電機學”課程以及“電力拖動基礎”課程的選用教材,還可供有關技術人員參考。
“電機與拖動”是自動化專業(yè)領域內(nèi)各專業(yè)方向的一門重要的專業(yè)基礎課。為了夯實基礎,拓寬知識面,目前各專業(yè)課的學時數(shù)已大幅縮減。這樣,便要求教材的篇幅也應進行相應的精簡。
“電機與拖動”專業(yè)基礎課的相關教材雖已有多種版本,但就其中的“電機學”內(nèi)容而言,一是在編寫體系上一直沿用電機本專業(yè)教材的編寫方法,致使具體的結(jié)構(gòu)介紹過于繁雜,電磁現(xiàn)象的描述過于細致;二是過分強調(diào)“電機學”理論上的完整性,致使與“電力拖動”關聯(lián)不大的內(nèi)容講述太多。例如,“變壓器”的內(nèi)容,幾乎就是按照電機專業(yè)對這部分內(nèi)容的要求來編寫的,因此,它只講述電力系統(tǒng)中運用的電力變壓器,而自動化專業(yè)中運用得最多的變壓器,如移相變壓器、電源變壓器、隔離變壓器、儀表變壓器、整流變壓器、電焊變壓器、電流變壓器、感應變壓器和實驗變壓器等,均未曾論及;三是自動化專業(yè)所需要的某些內(nèi)容(不在電機本專業(yè)的“電機學”教學范圍之內(nèi)),例如特種驅(qū)動電動機等,在“電機與拖動”的教材中又沒有論及。
此外,以往的“電機與拖動”教材,在講述“電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的判據(jù)”時,均以直流拖動系統(tǒng)為例,由此得出拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的判據(jù)后,便直接推廣至所有的拖動系統(tǒng)。我們認為,這種推論方法是不嚴謹?shù),也是不科學的,其結(jié)果也是不對的。
正是由于以上種種原因,筆者嘗試著撰寫了本書。
書中著重論述了直流電動機、異步電動機、同步電動機、變壓器、特種驅(qū)動電動機,以及控制電機等與電力拖動基礎關系緊密的電機學內(nèi)容。并且對原有的“直流電機”和“變壓器”的內(nèi)容大刀闊斧地進行了刪簡,一些次要的內(nèi)容則以“附錄”的形式列寫在書后。
此外,本書對“電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的判據(jù)”問題給出了全新的論述,以求正本清源。
本書由南昌大學戴文進教授和肖倩華老師共同編著,戴文進教授撰寫了緒論和第3~8章,第1、2章和兩個附錄則由肖倩華老師撰寫。
戴文進教授的研究生王凱、陳向杰、趙杰、劉海靜、鄧志輝、梁玲敏、田存建和梁斌等同學在本書的資料搜集、文字錄入、圖表和曲線的繪制及掃描等方面做了大量工作,在此一并致謝。
本書作者雖然長期在“電機與拖動”課程的教學第一線,而且對該門課程的教學改革有一定體會。但是畢竟水平有限,加之本書在內(nèi)容取舍上作了較大的改革,并對某些傳統(tǒng)的結(jié)論提出了挑戰(zhàn),故書中謬誤在所難免,敬請讀者不吝賜教。
編著者2011年12月于南昌大學
第0章 緒論
0.1 電機與電力拖動史話
0.2 電機與電力拖動基礎學習方法總覽
0.2.1 電機學內(nèi)容的基本要求和學習方法
0.2.2 電力拖動基礎內(nèi)容的基本要求和學習方法
第1章 直流電動機
1.1 概述
1.2 直流電動機的運行原理
1.2.1 直流電動機的電樞繞組和電樞反應
1.2.2 直流電動機的感應電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩
1.2.3 直流電動機運行的基本方程式
1.2.4 電機的可逆性原理
1.3 直流電動機的工作特性
1.3.1 并勵電動機的工作特性
1.3.2 串勵電動機的工作特性
1.3.3 復勵電動機的工作特性
習題
第2章 交流電動機
2.1 概述
2.2 三相交流電動機
2.2.1 三相交流電動機的繞組及電動勢和磁動勢
2.2.2 三相異步電動機概述
2.2.3 三相異步電動機的運行分析
2.2.4 三相異步電動機的運行特性及參數(shù)測定
2.2.5 三相同步電動機運行原理
2.3 變壓器
2.3.1 單相變壓器
2.3.2 三相變壓器及其二次側(cè)線電壓的相位移
2.3.3 自耦變壓器與互感器
習題
第3章 電力拖動系統(tǒng)及其動力學原理
3.1 電力拖動系統(tǒng)運動方程
3.2 負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算
3.2.1 負載轉(zhuǎn)矩的折算
3.2.2 飛輪矩的折算
3.2.3 位能性負載升降運動的折算問題
3.3 典型負載轉(zhuǎn)矩特性
3.3.1 恒轉(zhuǎn)矩負載特性
3.3.2 恒功率負載特性
3.3.3 泵類負載特性
3.4 電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的判據(jù)
3.4.1 直流電動機拖動系統(tǒng)與三相異步電動機拖動系統(tǒng)
3.4.2 三相同步電動機拖動系統(tǒng)
習題
第4章 直流電動機的電力拖動
4.1 他勵直流電動機的機械特性
4.1.1 固有機械特性
4.1.2 人為機械特性
4.1.3 他勵直流電動機機械特性的工程計算與繪制
4.2 他勵直流電動機的起動
4.2.1 直接起動
4.2.2 降壓起動
4.2.3 電樞回路串電阻分級起動
4.3 他勵直流電動機的制動
4.3.1 能耗制動
4.3.2 反接制動
4.3.3 回饋制動
4.4 他勵直流電動機的調(diào)速
4.4.1 調(diào)速指標
4.4.2 他勵直流電動機的各種調(diào)速方法
4.4.3 調(diào)速方式及其與負載的合理配合
4.5 他勵直流電動機的過渡過程
4.5.1 機械過渡過程的一般規(guī)律
4.5.2 他勵直流電動機起動時的過渡過程
……
第5章 三相異步電動機的電力拖動
第6章 電力拖動系統(tǒng)中電動機容量的選擇
第7章 特種驅(qū)動電動機
第8章 控制電機
附錄a并勵直流發(fā)電機的自勵建壓
附錄b直流電機的換向
參考文獻