电机与拖动（第3版）

　　本书按照高等职业教育的培养目标，以电气自动化技术专业工作岗位的能力需求为依据，突出技术应用性和针对性，强化实践能力培养。全书共分7章，主要内容为电机分析中常用的电磁定律及材料、变压器、直流电机、三相异步电动机、单相异步电动机、特种电机、电动机的选择等。每章都由案例引入，主要章节后配有技能训练，以进行能力提升。

　　刘小春，硕士研究生，副教授，湖南铁道职业技术学院电气自动化技术专业带头人，湖南省电气自动化技术专业带头人，湖南省技术能手，优秀教练员，株洲市第四批学术技术带头人，株洲市高层次技术人才。主持国家精品资源共享课程和湖南省精品课程。主编国家规划教材2本，专著或编著3本，其他教材4本。主持各类纵、横向课题十余项。获得国家教学成果二等奖一项，湖南省教学成果一等奖一项。长期担任“电机与拖动”PLC技术及应用”“组态控制技术”等专业课程的教学与实践指导。

第 1章　电机分析中常用的电磁定律
及材料　1
1．1　磁场的物理量与基本定律　1
1．1．1　描述磁场的基本物理量　1
1．1．2　电流的磁效应—电生磁　2
1．1．3　电磁感应定律—磁变生电　3
1．1．4　电磁力定律—电磁生力　4
1．1．5　磁路的欧姆定律　4
1．1．6　磁路的基尔霍夫定律　5
1．2　常用铁磁材料及其特性　6
1．2．1　铁磁性物质的磁化　6
1．2．2　磁化曲线　6
1．2．3　磁滞与磁滞损耗　7
1．2．4　涡流与涡流损耗　7
1．2．5　铁芯损耗　8
1．3　常用绝缘材料及耐热等级　8
1．3．1　绝缘材料在电机中的应用　8
1．3．2　绝缘材料的耐热等级　9
本章小结　10
思考题与习题　10
第　2章 变压器　12
2．1　变压器的用途与结构　13
2．1．1　变压器的用途及其分类　13
2．1．2　变压器的结构　14
2．2　变压器的铭牌和额定值　17
2．2．1　铭牌　17
2．2．2　额定值　18
2．3　单相变压器的空载运行及负载运行　19
2．3．1　单相变压器的空载运行　19
2．3．2　单相变压器的负载运行　22
2．3．3　变压器的阻抗变换作用　26
2．4　三相变压器　26
2．4．1　三相变压器磁路结构　26
2．4．2　三相变压器的极性与连接组　27
2．4．3　三相变压器并联运行　32
2．5　特殊用途变压器　34
2．5．1　自耦变压器　34
2．5．2　电流互感器　36
2．5．3　电压互感器　38
2．5．4　电焊变压器　39
2．6　技能训练　41
2．6．1　变压器的空载试验和短路试验　41
2．6．2　三相变压器变比及连接组别测定　45
2．6．3　小型变压器线圈的绕制　48
本章小结　54
思考题与习题　55
第3章　直流电机　57
3．1　直流电机的结构及基本工作原理　58
3．1．1　直流电机的基本工作原理　58
3．1．2　直流电机的主要结构　60
3．1．3　直流电机的铭牌数据和
主要系列　63
3．2　直流电机的磁场　64
3．2．1　直流电机的励磁方式　64
3．2．2　直流电机空载时的磁场　65
3．2．3　直流电机负载时的磁场　66
3．3　直流电机的感应电动势、电磁转矩和
功率　68
3．3．1　直流电机的感应电动势　68
3．3．2　直流电机的电磁转矩　69
3．3．3　直流电机的功率　69
3．4　直流电动机的工作特性与机械特性　71
3．4．1　直流电动机的工作特性　71
3．4．2　直流电动机的机械特性　73
3．5　直流电动机的启动、调速、反转与
制动　76
3．5．1　直流电动机的启动　76
3．5．2　直流电动机的调速　78
3．5．3　直流电动机的反转　81
3．5．4　直流电动机的制动　81
3．6　直流电动机的换向　86
3．6．1　换向概述　86
3．6．2　改善换向的方法　86
3．7　技能训练　87
3．7．1　并励直流电动机启动、调速和反转　87
3．7．2　并励直流电动机工作特性与
机械特性测定　90
本章小结　92
思考题与习题　93
第4章　三相异步电动机　95
4．1　三相异步电动机的基本结构和工作原理　95
4．1．1　三相异步电动机的基本结构　95
4．1．2　三相异步电动机的工作原理　99
4．1．3　三相异步电动机的铭牌　102
4．2　三相异步电动机的运行分析　107
4．2．1　三相异步电动机的运行原理　107
4．2．2　三相异步电动机的工作特性　112
4．2．3　三相异步电动机的机械特性　113
4．3　三相异步电动机的启动　116
4．3．1　笼形异步电动机的启动　117
4．3．2　绕线转子异步电动机的启动　122
4．4　三相异步电动机的调速　125
4．4．1　变极调速　125
4．4．2　变频调速　126
4．4．3　改变转差率调速　127
4．5　三相异步电动机的制动　129
4．5．1　回馈制动　129
4．5．2　反接制动　130
4．5．3　能耗制动　131
4．6　技能训练　132
4．6．1　三相异步电动机的拆装　132
4．6．2　三相异步电动机定子绕组首尾端
判断　136
4．6．3　三相异步电动机工作特性测定　138
4．6．4　三相异步电动机的启动、反转与
制动　140
本章小结　144
思考题与习题　144
第5章　单相异步电动机　146
5．1　单相异步电动机的工作原理　146
5．1．1　单相异步电动机的结构　147
5．1．2　单相异步电动机的铭牌　148
5．1．3　单相异步电动机的工作原理　149
5．2　单相异步电动机的基本形式　152
5．2．1　电阻分相式单相异步电动机　152
5．2．2　电容分相式单相异步电动机　153
5．2．3　罩极式单相异步电动机　154
5．3　单相异步电动机的调速及反转　155
5．3．1　单相异步电动机的调速　155
5．3．2　单相异步电动机的反转　158
5．4　技能训练：家用吊扇绕组判别与安装　159
本章小结　161
思考题与习题　162
第6章　特种电机　163
6．1　伺服电动机　164
6．1．1　直流伺服电动机　164
6．1．2　交流伺服电动机　166
6．1．3　伺服驱动器
6．2　测速发电机　167
6．2．1　直流测速发电机　168
6．2．2　交流异步测速发电机　168
6．3　步进电动机　170
6．3．1　反应式步进电动机的结构和工作
原理　170
6．3．2　反应式步进电动机的特性　172
6．3．3　步进驱动器　173
6．3．4　应用　174
6．4　直线电动机　174
6．4．1　直线异步电动机的分类和结构　174
6．4．2　直线异步电动机的工作原理　176
6．4．3　直线异步电动机的应用　177
6．5　微型同步电动机　178
6．5．1　永磁式同步电动机　178
6．5．2　反应式同步电动机　179
6．5．3　磁滞式同步电动机　179
6．6　技能训练　180
6．6．1　交流伺服电动机特性测定　180
6．6．2　直流伺服电动机特性测定　182
6．6．3　直流测速发电机的特性测定　184
本章小结　186
思考题与习题　187
第7章　电动机的选择　188
7．1　电动机选择的内容　188
7．1．1　电动机系列的选择　189
7．1．2　电动机结构形式的选择　189
7．1．3　电动机额定参数的选择　189
7．1．4　电动机质量性能的选择　190
7．2　电动机额定容量的选择　192
7．2．1　电动机的发热过程　192
7．2．2　电动机的工作制　193
7．2．3　电动机的容量选择和过载能力　194
7．2．4　电动机额定容量的选择方法　194
附本章小结　197
思考题与习题　198
附录　199
附录A　电机主要符号　199
附录B　直流电动机常见故障分析　202
附录C　三相异步电动机常见故障
分析　203
参考文献　208