电机与应用

本书主要介绍电机课程中常用的基本知识和基本定律、各类电机和变压器的基本结构、基本工作原理等，重点讨论变压器和交、直流电力拖动系统的起动、调速及制动时的运行性能与相关问题。主要内容包括：变压器的测试与应用、三相交流异步电动机参数和工作特性的测试、电力拖动系统知识与三相交流异步电动机的应用、直流电动机的测试与应用、微控电机的工作原理与应用。本书编写时力求把握高职教育的特点，简化原理分析，加强实际应用的举例。

项目1 变压器的测试与应用 （1）
任务1.1 单相变压器的拆装及重绕 （1）
1.1.1 变压器的用途与分类 （2）
1.1.2 变压器的基本工作原理 （3）
1.1.3 变压器的主要结构 （4）
1.1.4 变压器的铭牌数据和主要系列 （6）
实验1：拆卸、装配、重绕和测试单相变压器 （8）
任务1.2 变压器的通用测试 （10）
1.2.1 变压器的空载运行 （11）
1.2.2 变压器的负载运行 （15）
实验2：变压器的空载实验和短路实验 （18）
任务1.3 变压器运行特性测试 （20）
1.3.1 变压器的电压变化率和外特性 （21）
1.3.2 变压器的效率特性 （22）
实验3：变压器的外特性和效率特性测量实验 （24）
任务1.4 变压器的连接组别的判定 （25）
1.4.1 变压器绕组的同名端 （26）
1.4.2 单相变压器的连接组别 （26）
1.4.3 三相变压器的连接 （27）
实验4：变压器的连接组别判定实验 （29）
思考与练习题 （35）
项目2 三相交流异步电动机参数和工作特性的测试 （36）
任务2.1 三相交流异步电动机的拆装 （36）
2.1.1 概述 （37）
2.1.2 异步电动机的用途和分类 （37）
2.1.3 三相交流异步电动机的基本工作原理 （38）
2.1.4 三相交流异步电动机的主要结构 （42）
2.1.5 三相交流异步电动机的铭牌数据 （45）
实验5：拆装三相异步电动机 （46）
任务2.2 三相交流异步电动机参数测试 （47）
2.2.1 转子静止时的三相交流异步电动机 （47）
2.2.2 转子旋转时的三相交流异步电动机 （55）
2.2.3 三相交流异步电动机的功率和转矩 （59）
实验6：三相异步电动机的空载实验和短路实验 （63）
任务2.3 三相交流异步电动机工作特性的测定 （66）
2.3.1 三相交流异步电动机的工作特性 （66）
2.3.2 三相交流异步电动机的机械特性 （68）
实验7：三相异步电动机的特性测量实验 （76）
思考与练习题 （77）
项目3 电力拖动系统知识与三相交流异步电动机的应用 （82）
任务3.1 电力拖动系统动力学知识 （82）
3.1.1 电力拖动系统转动方程式 （82）
3.1.2 负载的转矩特性 （83）
任务3.2 三相交流异步电动机的应用 （85）
3.2.1 三相交流异步电动机的起动 （85）
3.2.2 三相交流异步电动机的调速 （93）
3.2.3 三相交流异步电动机的制动 （102）
实验8：三相异步电动机的起动、调速实验 （110）
思考与练习题 （113）
项目4 直流电动机的测试与应用 （118）
任务4.1 直流电动机的拆装 （118）
4.1.1 直流电动机的结构 （118）
4.1.2 直流电动机的铭牌数据 （121）
4.1.3 直流电动机的用途和分类 （122）
4.1.4 直流电动机的基本工作原理 （124）
实验9：拆装直流电动机 （126）
任务4.2 直流电动机运行特性测试 （127）
4.2.1 直流电动机稳态运行时的基本方程式 （127）
4.2.2 他励直流电动机的机械特性 （131）
实验10：直流电动机的运行特性测量实验 （134）
任务4.3 直流电动机的应用 （136）
4.3.1 他励直流电动机的起动 （136）
4.3.2 他励直流电动机的调速 （138）
4.3.3 他励直流电动机的制动 （142）
实验11：直流电动机调速、能耗制动测量实验 （148）
思考与练习题 （150）
项目5 微控电机的工作原理与应用 （154）
任务5.1 伺服电动机 （154）
5.1.1 直流伺服电动机 （155）
5.1.2 交流伺服电动机 （160）
5.1.3 直流伺服电动机与交流伺服电动机的比较 （164）
任务5.2 步进电动机 （165）
5.2.1 反应式步进电动机的结构与工作原理 （166）
5.2.2 步进电动机控制与应用 （169）
任务5.3 直线电动机 （170）
5.3.1 直线感应电动机 （171）
5.3.2 直线直流电动机 （173）
5.3.3 直线电动机应用举例 （175）
思考与练习题 （176）

本书为高职高专“电机与应用”、“电机与拖动”课程的教材，采用项目化编写形式。在内容安排上着力体现对学生职业能力的培养，既突破了传统的理论阐述体系，又不失应有的严谨和循序渐进。为提高学生学习的主动性，本书选编了部分实践性强而又不难掌握的内容，如电动机的拆装等，便于教师通过项目驱动的方式开展教学。
本书的内容分为5个项目，每个项目又分为若干任务，共有15个任务。主要内容包括：变压器的测试与应用、三相交流异步电动机参数和工作特性的测试、电力拖动系统知识与三相交流异步电动机的应用、直流电动机的测试与应用、微控电机的工作原理与应用。每个任务均包括任务导入、知识准备和任务实施3个部分。
本书特点：
（1）以项目为导向，任务驱动，使学生深刻理解各种电机的工作原理和应用方法。
（2）强调实用性和技术先进性，淡化理论推导，以讲通为主要目的。
（3）各项目中的理论与实践紧密结合，由浅到深，层层递进。
本书由苏州市职业大学叶国平、朱彩红和张愉老师编写。叶国平编写项目1、2和3，朱彩红编写项目4，张愉编写项目5。江南大学平雪良教授担任了本书的主审，在此表示感谢。
本书配有免费的电子教学课件和课后习题参考答案，请有需要的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载，如有问题请在网站留言或与电子工业出版社联系（E-mail：[email protected]）。
由于编者水平有限，书中难免错误和不足之处，恳请使用本书的读者提出宝贵意见和建议。

编 者
2015年5月