电机学(第3版十二五普通高等教育本科国家级规划教材)

本书为“十二五” 普通高等教育本科规划教材､山东省精品课程教材，是高等学校电气工程类专业“电机学” 课程的教学用书。全书共11 章，前8 章为电机的稳态分析，包括: 电机的基本原理､变压器､直流电机､交流电机的共同问题､感应电机､同步电机､特殊电机､电机的发热与冷却；后3 章为电机的动态分析与控制，包括: 直流电机的动态分析与运动控制､感应电机的动态分析与矢量控制､同步电机的动态分析与矢量控制。 本书可作为高等学校电气工程及相关专业的教材，还可供有关科技人员参考。 本书配有电子课件等教学资源，向采用本书的授课教师免费提供，需要者可登录机工教育服务网(www.cmpedu.com) 下载。

目录 前 言 第1 篇 电机的稳态分析 第1 章 电机的基本原理………………… 2 1.1 概述………………………………… 2 1.2 磁场与磁路………………………… 3 1.3 铁磁材料的特性…………………… 9 1.4 电感和磁场储能…………………… 15 1.5 机电能量转换的基本原理…………… 17 习题…………………………………… 22 第2 章 变压器………………………… 25 2.1 变压器的基本工作原理和结构……… 25 2.2 变压器的空载运行………………… 27 2.3 变压器的负载运行………………… 32 2.4 变压器等效电路参数的测定………… 40 2.5 标幺值…………………………… 44 2.6 三相变压器的磁路系统与联结组………… 46 2.7 变压器的运行特性………………… 53 2.8 变压器的并联运行………………… 57 2.9 特殊变压器………………………… 60 2.10 三相变压器的不对称运行………… 66 习题…………………………………… 71 第3 章 直流电机……………………… 74 3.1 直流电机的工作原理､结构和额定值………… 74 3.2 直流电机的电枢绕组……………… 78 3.3 直流电机的磁场…………………… 84 3.4 直流电机的感应电动势和电磁转矩…… 88 3.5 直流发电机的基本方程与运行特性…… 90 3.6 直流电动机的基本方程与运行特性……… 95 3.7 直流电动机的起动和调速………… 101 3.8 直流电机的换向…………………… 105 3.9 特殊直流电机…………………… 108 习题…………………………………… 113 第4 章 交流电机的共同问题………… 116 4.1 交流绕组的基本概念……………… 116 4.2 三相双层绕组…………………… 117 ∗4.3 三相单层绕组……………………… 123 4.4 正弦磁场下交流绕组的感应电动势…… 125 4.5 感应电动势中的谐波及其削弱方法…… 130 4.6 正弦电流下单相绕组的磁动势……… 134 4.7 正弦电流下对称三相绕组的旋转磁动势……… 140 4.8 非正弦电流下交流绕组的磁动势……… 146 习题…………………………………… 146 第5 章 感应电机……………………… 148 5.1 感应电机的结构…………………… 148 5.2 感应电机的工作原理和运行状态…… 150 5.3 三相感应电动机的磁动势和磁场……… 153 5.4 三相感应电动机的基本方程､相量图和等效电路…… 157 5.5 三相感应电动机的参数测定……… 164 5.6 笼型转子参数的计算……………… 166 5.7 感应电动机的功率关系､功率方程和转矩方程……… 169 5.8 感应电动机的电磁转矩及机械特性……… 171 5.9 感应电动机的工作特性及其计算………… 174 5.10 感应电动机的起动及深槽和双笼电机………… 178 5.11 感应电动机的调速……………… 184 5.12 特殊感应电动机………………… 188 5.13 感应电动机在不对称电压下的运行分析…… 193 习题…………………………………… 195 第6 章 同步电机……………………… 197 6.1 同步电机的基本结构和运行状态……………… 197 6.2 同步发电机的空载磁场和电枢反应……… 202 6.3 隐极同步发电机的电压方程､相量图和等效电路…… 206 6.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图……… 209 6.5 同步发电机的功率方程､转矩方程和功角特性………… 213 6.6 同步发电机参数的测定…………… 217 6.7 同步发电机的运行特性…………… 223 6.8 同步发电机与电网的并联运行……… 227 6.9 同步电动机与同步补偿机………… 235 6.10 同步发电机的不对称运行………… 243 6.11 同步发电机的三相突然短路……… 248 6.12 永磁同步电机…………………… 256 习题…………………………………… 259 第7 章 特殊电机……………………… 262 7.1 步进电动机……………………… 262 7.2 开关磁阻电机…………………… 267 7.3 力矩电机………………………… 269 7.4 磁滞电动机……………………… 270 7.5 超导电机………………………… 273 7.6 超声波电机……………………… 275 习题…………………………………… 278 第8 章 电机的发热与冷却…………… 279 8.1 电机的发热与温升………………… 279 8.2 电机的散热……………………… 282 8.3 电机的工作制､定额与额定容量……… 284 8.4 电机的冷却……………………… 286 习题…………………………………… 289 第2 篇 电机的动态分析与控制 第9 章 直流电机的动态分析与运动控制……… 294 9.1 直流电机的动态方程……………… 294 9.2 他励直流电动机的框图和传递函数………… 295 9.3 他励直流电动机起动过程的分析…… 298 9.4 直流电动机的运动控制…………… 300 习题…………………………………… 313 第10 章 感应电机的动态分析与矢量控制……… 314 10.1 三相坐标系中感应电机的动态方程………… 314 10.2 坐标变换与空间矢量…………… 319 10.3 两相坐标系中感应电机的动态数学模型………… 331 10.4 三相感应电动机起动过程的动态分析…………… 340 10.5 感应电动机的矢量控制…………… 344 习题…………………………………… 355 第11 章 同步电机的动态分析与矢量控制…… 356 11.1 同步电机的动态数学模型………… 356 11.2 同步电机的运算电抗和等效电路……… 368 11.3 同步发电机三相突然短路的数学分析……… 373 11.4 可控励磁同步电动机的矢量控制……… 378 11.5 正弦波永磁同步电动机的矢量控制……… 382 习题…………………………………… 388 参考文献………………………………… 390