电机学

戈宝军、梁艳萍、温嘉斌

目录

  • 1 基础理论
    • 1.1 电机的概念以及主要作用
    • 1.2 电机的分类
    • 1.3 电机的主要发展
    • 1.4 磁场中常用物理量
    • 1.5 磁路的概念
    • 1.6 磁路的基本定律
      • 1.6.1 安培环路定律
      • 1.6.2 磁路的欧姆定律
      • 1.6.3 磁路的基尔霍夫第一定律
      • 1.6.4 磁路的基尔霍夫第二定律
    • 1.7 磁化
    • 1.8 原始磁化曲线
    • 1.9 磁滞回线
    • 1.10 基本磁化曲线
    • 1.11 铁磁材料分类
    • 1.12 铁心损耗
    • 1.13 简单磁路计算
    • 1.14 交流磁路中的激磁电流和磁通
    • 1.15 电磁感应定律
    • 1.16 比-萨电磁力定律
    • 1.17 能量守恒原理
  • 2 变压器
    • 2.1 变压器概述
      • 2.1.1 变压器的分类
      • 2.1.2 变压器的基本结构
      • 2.1.3 变压器的型号和额定值
    • 2.2 变压器的空载运行
      • 2.2.1 空载运行时的物理过程和正方向规定
      • 2.2.2 主磁通与感应电动势
      • 2.2.3 激磁电流与激磁电抗
    • 2.3 变压器的负载运行
      • 2.3.1 变压器负载运行时的物理过程和磁平衡
      • 2.3.2 能量守恒的关系
    • 2.4 变压器的归算
    • 2.5 变压器的等效电路和相量图
      • 2.5.1 T型等效电路
      • 2.5.2 相量图
      • 2.5.3 近似和简化等效电路
    • 2.6 变压器的参数测定
      • 2.6.1 空载试验
      • 2.6.2 短路试验
    • 2.7 三相变压器组和三相心式变压器
    • 2.8 三相变压器的联接组
      • 2.8.1 绕组标记和三相绕组联接方法
      • 2.8.2 单相变压器高低压绕组电动势之间的相位关系
      • 2.8.3 三相变压器高低压绕组线电动势之间的相位关系
    • 2.9 三相变压器的激磁电流、主磁通和感应电动势的波形
      • 2.9.1 变压器的YNy联接组
      • 2.9.2 变压器的Yy联接组
      • 2.9.3 变压器的Dy和Yd联接组
    • 2.10 标幺值
      • 2.10.1 标幺值的特点
    • 2.11 变压器的电压变化率和效率
      • 2.11.1 电压变化率
      • 2.11.2 变压器的效率
    • 2.12 变压器的并联运行
      • 2.12.1 理想并联运行的条件
      • 2.12.2 怎样实现并联运行
    • 2.13 自耦变压器
      • 2.13.1 结构特点和变比
      • 2.13.2 基本电磁关系
      • 2.13.3 自耦变压器的优缺点
    • 2.14 三绕组变压器、互感器
      • 2.14.1 结构特点和容量分配
      • 2.14.2 基本方程式和等效电路
      • 2.14.3 参数测定
      • 2.14.4 互感器
  • 3 交流电机理论的共同问题
    • 3.1 同步发电机和感应电动机工作原理概述
      • 3.1.1 同步发电机工作原理
      • 3.1.2 感应电机工作原理
      • 3.1.3 多级电机
    • 3.2 三相单层绕组
    • 3.3 同心式绕组
    • 3.4 链式绕组
    • 3.5 双层叠绕组
    • 3.6 双层波绕组
    • 3.7 导体电动势的星形图
    • 3.8 导体电动势
    • 3.9 线圈电动势
    • 3.10 线圈组电动势
    • 3.11 谐波电动势
    • 3.12 削弱谐波电动势的方法
      • 3.12.1 短距绕组
      • 3.12.2 分布绕组
      • 3.12.3 齿谐波的削弱方法
      • 3.12.4 其它方法
    • 3.13 单相绕组的脉振磁动势
      • 3.13.1 整距绕组的磁动势
      • 3.13.2 分布绕组的磁动势
      • 3.13.3 短距绕组的磁动势
    • 3.14 单相脉振磁动势的分解
    • 3.15 三相绕组的合成磁动势—旋转磁动势
    • 3.16 电机的发热与温升限
      • 3.16.1 电机的温升和温升限值
      • 3.16.2 电机的发热与冷却过程
      • 3.16.3 电机的工作制
      • 3.16.4 电机的冷却方式
    • 3.17 习题
      • 3.17.1 基础理论部分习题
      • 3.17.2 变压器部分习题
      • 3.17.3 交流绕组共同问题部分习题
  • 4 感应电机
    • 4.1 三相感应电机的运行状态
    • 4.2 三相感应电机的结构
    • 4.3 三相感应电机的额定值
    • 4.4 三相感应电动机的空载运行
      • 4.4.1 空载电流和空载磁动势
      • 4.4.2 定子主磁通和漏磁通
      • 4.4.3 定子电压方程和等效电路
    • 4.5 三相感应电机的负载运行
      • 4.5.1 负载运行时的转子磁动势及转子反应
      • 4.5.2 负载时电压方程
    • 4.6 三相感应电机的基本方程和等效电路
      • 4.6.1 频率归算
      • 4.6.2 绕组归算
      • 4.6.3 等效电路和相量图
    • 4.7 三相感应电机的功率方程和转矩方程
      • 4.7.1 功率方程
      • 4.7.2 转矩方程
    • 4.8 三相感应电机的参数测定
      • 4.8.1 空载试验
      • 4.8.2 堵转试验
    • 4.9 三相感应电机的笼型转子参数
    • 4.10 转矩——转差率特性
      • 4.10.1 起动转矩和起动电流
      • 4.10.2 最大转矩
    • 4.11 机械特性和电力拖动系统的稳定性
    • 4.12 三相感应电动机的机械特性和工作特性
      • 4.12.1 工作特性
    • 4.13 深槽和双笼感应电动机
    • 4.14 三相感应电动的调速
      • 4.14.1 变极调速
      • 4.14.2 变频调速
      • 4.14.3 变转差率调速
    • 4.15 三相感应电动机的起动
    • 4.16 三相感应电动机的电磁制动
  • 5 同步电机
    • 5.1 同步电机概述
    • 5.2 汽轮发电机
    • 5.3 水轮发电机
    • 5.4 同步电机的运行状态
    • 5.5 同步电机的励磁方式
    • 5.6 同步电机的型号与额定值
    • 5.7 同步发电机的运行方式
    • 5.8 同步发电机的负载运行与电枢反应
    • 5.9 不计磁饱和
    • 5.10 计磁饱和
    • 5.11 双反应理论
    • 5.12 定子绕组电压方程
    • 5.13 凸极同步发电机的相量图
    • 5.14 凸极同步发电机的等效电路
    • 5.15 同步发电机的功率方程
    • 5.16 同步发电机的转矩方程
    • 5.17 同步发电机的运行特性和电抗测定
      • 5.17.1 空载特性
      • 5.17.2 短路特性
      • 5.17.3 利用空载和短路特性求Xd
      • 5.17.4 零功率因数特性与定子漏抗
      • 5.17.5 外特性、调整特性和效率特性
    • 5.18 同步发电机并联运行的优点
    • 5.19 同步发电机并联运行的条件
    • 5.20 同步发电机并联运行的方法
    • 5.21 同步发电机的电磁功率
    • 5.22 同步发电机的功角特性与含义
    • 5.23 同步发电机的功率调节
    • 5.24 同步电动机的电压方程
    • 5.25 同步电动机的向量图
    • 5.26 同步电动机的等效电路与电枢反应
    • 5.27 同步电动机的功角特性
    • 5.28 同步电动机的V形曲线
    • 5.29 同步电动机的起动与调速
    • 5.30 同步补偿机与永磁同步电机
    • 5.31 习题课
  • 6 直流电机
    • 6.1 直流电机的概述
    • 6.2 直流电机的基本原理
    • 6.3 直流电机的基本结构
    • 6.4 直流电机的额定值
    • 6.5 直流电机的电枢绕组
    • 6.6 直流电机的磁场
      • 6.6.1 直流电机的励磁磁场
      • 6.6.2 负载时直流电机的磁场
    • 6.7 直流电机的电枢反应
    • 6.8 电枢绕组的感应电动势
    • 6.9 直流电机的电磁转矩
    • 6.10 直流发电机的基本电磁关系
    • 6.11 空载特性
    • 6.12 外特性
    • 6.13 并励发电机的自励
    • 6.14 直流电机的运行状态和可逆原理
    • 6.15 直流电动机的方程
    • 6.16 直流电动机的机械特性
    • 6.17 直流电动机的起动
    • 6.18 直流电动机的调速
磁路的基本定律

电流能产生磁场，磁场在一定条件下的又能产生电，二者密不可分，许多电气设备的工作原理都是基于电磁的相互作用。如变压器、交流电动机等。与流经电流的电路相似，流经磁通的磁路也要遵循一定的规律，如磁路的欧姆定律等。

 为了获得较大的磁场，许多电气设备和测量仪表都采用了高磁导率的铁磁性材料作铁心，使磁通几乎全部从铁心中穿过而形成一个闭合路径，工程上把这种约束在铁心及其气隙所限定的范围内的磁通路径就称为磁路。