《電機學(第5版)》是電機學領域的一本經典教材。全書內容涉及電機原理簡介、變壓器、交流電機基礎、同步發電機、同步電動機、感應電動機、直流電機基礎、直流電動機和發電機、單相及特種電動機等,附錄內容包括三相電路、線圈節距、離散分布繞阻、同步電機的凸極理論、轉換系數表等內容。在新版中,作者更新并拓展了關于感應電動機的內容,修訂了全書中的習題與示例,融入了MATLAB,添加了便于讀者學習的指導意見,同時在配套網站上提供了本書的習題解答。
第1章 電機原理入門
1.1 電機、變壓器與日常生活
1.2 單位和符號的注釋
1.3 旋轉運動、牛頓定律及功率關系
1.3.1 角位置θ
1.3.2 角速度ω
1.3.3 角加速度α
1.3.4 轉矩τ
1.3.5 牛頓旋轉定律
1.3.6 功W
1.3.7 功率P
1.4 磁場
1.4.1 磁場的產生
1.4.2 磁路
1.4.3 鐵磁材料的磁特性
1.4.4 鐵心中的能耗
1.5 法拉第定律——時變磁場的感應電動勢
1.6 導線上電磁力的產生
1.7 磁場中運動導體上的感應電動勢
1.8 直線直流電機——一個簡單例子
1.8.1 直線直流電機的起動
1.8.2 直線直流電機用做電動機
1.8.3 直線直流電機用做發電機
1.8.4 直線電機起動問題
1.9 單相交流電路中的有功功率、無功功率和視在功率
1.9.1 功率計算式的變形
1.9.2 復功率
1.9.3 阻抗角、電流相位角和功率之間的關系
1.9.4 功率三角形
1.10 小結
思考題
習題
參考文獻
第2章 變壓器
2.1 變壓器在現代生活中的重要性
2.2 變壓器的類型及結構
2.3 理想變壓器
2.3.1 理想變壓器中的功率
2.3.2 變壓器的阻抗變換
2.3.3 含有理想變壓器電路的分析
2.4 實際單相變壓器的運行理論
2.4.1 變壓器的電壓比
2.4.2 實際變壓器中的磁化電流
2.4.3 變壓器中的電流比和標記慣例
2.5 變壓器的等效電路
2.5.1 實際變壓器的精確等效電路
2.5.2 變壓器的近似等效電路
2.5.3 變壓器模型中各參數值的確定
2.6 標幺值度量體系
2.7 變壓器的電壓調整率和效率
2.7.1 變壓器相量圖
2.7.2 變壓器效率
2.8 變壓器抽頭和電壓調整率
2.9 自耦變壓器
2.9.1 自耦變壓器中的電壓和電流關系
2.9.2 自耦變壓器的視在功率定額優勢
2.9.3 自耦變壓器的內部阻抗
2.10 三相變壓器
2.10.1 三相變壓器的聯結組
2.10.2 三相變壓器的標幺值體系
2.11 用兩臺變壓器實現三相變換
2.11.1 開口Δ(或VV)聯結
2.11.2 開啟星形-開口三角形聯結
2.11.3 斯科特-T聯結
2.11.4 三相T聯結
2.12 變壓器額定值及相關問題
2.12.1 變壓器的額定電壓和頻率
2.12.2 變壓器的額定視在功率
2.12.3 涌流問題
2.12.4 變壓器銘牌
2.13 測量用變壓器
2.14 小結
思考題
習題
參考文獻
第3章 交流電機基礎
3.1 均勻磁場中的單個線圈
3.1.1 單個旋轉線圈中的感應電勢
3.1.2 載流線圈中的電磁轉矩
3.2 旋轉磁場
3.2.1 旋轉磁場推斷的證明
3.2.2 電頻率與旋轉磁場轉速之間的關系
3.2.3 旋轉磁場方向的改變
3.3 交流電機中磁動勢和磁場的分布
3.4 交流電機中的感應電勢
3.4.1 二極定子上單個線圈的感應電勢
3.4.2 三相線圈組中的感應電勢
3.4.3 三相定子電勢的有效值
3.5 交流電機中的電磁轉矩
3.6 交流電機中的繞組絕緣
3.7 交流電機功率流程和損耗
3.7.1 交流電機中的損耗
3.7.2 功率流程圖
3.8 電壓調整率和轉速調整率
3.9 小結
思考題
習題
參考文獻
第4章 同步發電機
4.1 同步發電機的結構
4.2 同步發電機的轉速
4.3 同步發電機的感應電勢
4.4 同步發電機的等效電路
4.5 同步發電機的相量圖
4.6 同步發電機的功率和轉矩
4.7 同步發電機的參數測量
4.7.1 短路比
4.8 同步發電機單機運行
4.8.1 負載變化對同步發電機單機運行的影響
4.8.2 例題解析
4.9 交流發電機的并聯運行
4.9.1 投入并聯的條件
4.9.2 同步發電機并聯的一般操作過程
4.9.3 同步發電機的頻率-有功功率特性和電壓-無功功率特性
4.9.4 發電機并聯在大電網上運行
4.9.5 容量相近的同步發電機并聯運行分析
4.10 同步發電機暫態過程
4.10.1 同步發電機的暫態穩定性
4.10.2 同步發電機的突然短路
4.11 同步發電機的額定值
4.11.1 電壓、轉速和頻率額定值
4.11.2 視在功率和功率因數額定值
4.11.3 同步發電機的能力曲線
4.11.4 短時運行和利用率
4.12 小結
思考題
習題
參考文獻
第5章 同步電動機
5.1 電動機運行的基本原理
5.1.1 同步電動機的等效電路
5.1.2 從磁場的觀點看同步電動機
5.2 同步電動機的穩態運行
5.2.1 同步電動機的轉矩轉速特性曲線
5.2.2 負載變化對同步電動機的影響
5.2.3 勵磁電流變化對同步電動機的影響
5.2.4 同步電動機與功率因數補償
5.2.5 同步電容器或同步補償機
5.3 同步電動機的起動
5.3.1 通過降低供電頻率起動電動機
5.3.2 用外部原動機起動同步電動機
5.3.3 用阻尼繞組起動同步電動機
5.3.4 阻尼繞組對電動機穩定性的影響
5.4 同步發電機和同步電動機比較
5.5 同步電動機的額定值
5.6 小結
思考題
習題
參考文獻
第6章 感應電動機
6.1 感應電動機結構
6.2 感應電動機中的基本概念
6.2.1 感應電動機中電磁轉矩的產生
6.2.2 轉子轉差率概念
6.2.3 轉子的電頻率
6.3 感應電動機的等效電路
6.3.1 感應電動機的變壓器模型
6.3.2 轉子電路模型
6.3.3 最終等效電路
6.4 感應電動機中的功率和轉矩
6.4.1 損耗和功率流程圖
6.4.2 感應電動機中的功率和轉矩
6.4.3 感應電動機等效電路中轉子銅耗與轉化功率的分離
6.5 感應電動機轉矩-轉速特性
6.5.1 基于物理學觀點的電磁轉矩
6.5.2 感應電動機電磁轉矩表達式的推導
6.5.3 感應電動機轉矩-轉速特性曲線的注解
6.5.4 感應電動機中的最大(牽出)轉矩
6.6 感應電動機轉矩-轉速特性的改變
6.6.1 通過籠型轉子設計控制電動機的特性
6.6.2 深槽和雙籠轉子設計
6.6.3 感應電動機設計類別
6.7 感應電動機設計趨勢
6.8 感應電動機的起動
6.9 感應電動機的調速
6.9.1 感應電動機變極調速
6.9.2 改變供電頻率調速
6.9.3 改變供電電壓調速
6.9.4 改變轉子電阻調速
6.10 感應電動機固態驅動器
6.10.1 頻率(速度)調節
6.10.2 電壓和頻率模式的選擇
6.10.3 獨立調整加、減速斜坡
6.10.4 電動機保護
6.11 等效電路模型參數的確定
6.11.1 空載試驗
6.11.2 測取定子電阻的直流試驗
6.11.3 轉子鎖定試驗
6.12 感應發電機
6.12.1 獨立運行的感應發電機
6.12.2 感應發電機的應用
6.13 感應電動機額定值
6.14 小結
思考題
習題
參考文獻
第7章 直流電機基礎
7.1 曲面磁極間的簡單旋轉回路
7.1.1 旋轉回路中的感應電勢
7.1.2 旋轉線圈回路輸出的直流電勢
7.1.3 旋轉線圈回路中的電磁轉矩
7.2 簡單四線圈回路直流電機的換向
7.3 實際直流電機中的換向與電樞結構
7.3.1 轉子線圈
7.3.2 與換向片的連接
7.3.3 疊繞組
7.3.4 波繞組
7.3.5 蛙繞組
7.4 實際電機中的換向問題
7.4.1 電樞反應
7.4.2 Ldi/dt電勢
7.4.3 換向問題的解決方法
7.5 實際直流電機中的感應電勢和電磁轉矩表