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绪论 1

电机与电气控制技术在国民经济中的重要作用 1

电机在国民经济中的作用 1

电气控制技术在生产中的作用 1

电机、电力拖动的组成和现代电力拖动发展方向 2

电力拖动的组成 2

电机及电气控制技术的发展 2

电机的类型及所用材料 3

电机的类型 3

电机所用材料 4

铁磁材料的特点及损耗 5

电机与电气控制的主要内容、任务及学习方法 6

第1章 直流电机原理 8

直流电机基本工作原理 8

直流电机的模型结构 8

直流发电机工作原理 8

直流电动机的工作原理 10

直流电机可逆原理 11

直流电机的结构和额定值 11

直流电机的结构 11

直流电机的额定值 14

直流电机的电枢绕组 15

直流电机的电势、转距、磁场和换向 22

直流电机的感应电势和电磁转矩 22

直流电机的磁场 23

直流电机的换向 26

本章小结 29

习题1 30

第2章 直流电动机 33

直流电动机的分类 33

直流电动机的基本方程式 34

电压平衡方程式 34

功率平衡方程式 34

转矩平衡方程式 35

直流并（他）励电动机的工作特性 36

转速特性——n=f（P2） 36

转矩特性——T=f（P2） 36

效率特性——η=f（P2） 36

生产机械的负载转矩特性 37

直流电动机的机械特性 38

电动机机械特性方程式 38

固有机械特性 39

人为机械特性 40

直流电动机的正、反转 41

直流串励电动机 42

串励电动机的接线与特点 42

串励电动机机械特性 43

本章小结 44

习题2 44

第3章 直流电动机的启动、调速和制动 47

直流电动机的启动 47

对直流电动机启动性能的基本要求 47

启动方法 47

直流电动机的调速 50

调速指标 50

并（他）励直流电动机电枢串电阻调速 51

降低电源电压调速 52

改变磁通调速（改变励磁电流If调速） 52

直流并（他）励电动机的制动 54

制动与电动的区别 54

能耗制动 54

反接制动 55

回馈制动（再生发电制动） 57

直流电动机的故障及维修方法 58

本章小结 60

习题3 61

第4章 单相变压器 66

变压器的用途、分类和结构 66

变压器的工作原理 66

变压器的应用 67

变压器的结构 67

变压器的铭牌和额定值 71

单相变压器的空载运行 73

空载运行时的物理状况 73

变压器的感应电势和变比 73

变压器的空载电流I0 76

变压器空载时的向量图和等值电路 76

变压器的负载运行 78

变压器负载时物理状况 78

变压器负载时磁势平衡方程式 78

变压器负载时电势平衡方程式 79

变压器参数的测定 82

变压器空载试验 82

变压器短路试验 84

变压器的运行特性 85

变压器的外特性和电压变化率 85

变压器的效率特性 86

本章小结 89

习题4 90

第5章 三相变压器 93

三相变压器的磁路系统 93

三相组式变压器（三相变压器组）的磁路系统 93

三相心式变压器的磁路 93

三相变压器的电路系统——连接组 94

变压器原、副绕组首末端标记 94

单相变压器的连接组别 95

三相变压器绕组的接法 96

三相变压器的连接组别 98

变压器的并联运行 101

变压器并联运行的意义 101

变压器并联运行的条件 101

变比不等时变压器并联运行 102

连接组别不同时的并联运行 102

短路阻抗相对值（短路阻抗压降）不等时的并联运行 103

电力变压器的维护 104

电力变压器的巡视 104

变压器的异常运行及维修 105

电力变压器的容量选择 106

本章小结 106

习题5 107

第6章 其他用途的变压器 109

自耦变压器 109

自耦变压器的用途 109

自耦变压器的特点 109

自耦变压器的电磁关系 110

自耦变压器的容量 110

仪用互感器 111

电压互感器 111

电流互感器 112

电焊变压器（交流弧焊机） 114

电弧焊工艺对电焊变压器的要求 114

磁分路动铁芯电焊变压器 115

串联可变电抗器的电焊变压器 115

本章小结 116

习题6 116

第7章 三相异步电动机 120

三相异步电动机基本工作原理和结构 120

三相异步电动机基本工作原理 120

三相异步电动机的结构 124

三相异步电动机的主要指标 127

三相交流绕组 127

三相交流绕组基本术语 128

三相绕组的构成原则 129

三相单层绕组 130

三相双层绕组 135

交流绕组的感应电势 137

线圈感应电势 138

线圈组电势Eq和分布系数Kd 139

每相电势E1 140

三相异步电动机空载运行 141

三相异步电动机与变压器的异同 141

转子不动（转子开路）时的空载运行 141

转子转动（转子绕组短路）时的空载运行 142

三相异步电动机负载运行 143

转子各物理量与转差率的关系 143

磁势平衡方程式 144

电势平衡方程式 146

负载运行时的等值电路 146

三相异步电动机参数的测定 149

三相异步电动机空载试验 149

三相异步电动机短路试验 150

三相异步电动机功率和转矩平衡方程式 151

功率平衡关系 151

异步电动机转矩平衡关系 153

异步电动机的工作特性 154

三相异步电动机机械特性 155

电磁转矩的物理表达式 155

电磁转矩参数表达式 155

最大电磁转矩Tm 155

启动转矩T 156

转矩实用表达式 156

异步电动机固有机械特性 157

人为机械特性 158

本章小结 159

习题7 159

第8章 三相异步电动机的电力拖动 164

三相异步电动机的启动性能 164

衡量异步电动机启动性能的标准 164

异步电动机启动特点 164

三相鼠笼型异步电动机的启动 165

三相鼠笼型异步电动机的直接启动 165

鼠笼型异步电动机降压启动 166

三相绕线型异步电动机的启动 171

三相绕线型异步电动机转子串电阻启动 171

频敏变阻器启动 173

三相异步电动机的调速 175

三相异步电动机变极2P调速 176

三相异步电动机变频f1调速 178

改变转差率S调速 181

三相异步电动机的制动 185

三相异步电动机的正、反转 185

三相异步电动机能耗制动 186

异步电动机反接制动 188

异步电动机回馈（反馈）制动 191

三相电动机常见故障及维护 192

电动机启动前的准备和启动时注意事项 192

电动机运行中的监视与维护 193

电动机的定期检修 195

三相异步电动机常见故障与维修 196

本章小结 198

习题8 199

第9章 单相异步电动机 204

单相异步电动机的结构特点 204

单相异步电动机的定子 204

单相异步电动机转子 205

气隙δ 206

单相异步电动机的型号 206

单相异步电动机工作原理 207

单相异步电动机的脉振磁场 207

单相异步电动机的工作原理 207

单相异步电动机旋转磁场的产生 208

单相分相式异步电动机 209

单相电阻（分相）启动异步电动机 209

单相电容（分相）启动异步电动机 210

单相电容运转异步电动机 211

单相双值电容异步电动机 211

单相罩极式异步电动机 212

单相凸极式罩极异步电动机的结构 212

单相凸极式罩极异步电动机的工作原理 212

单相罩极式异步电动机的应用 213

三相异步电动机的单相运行 213

Y接法的三相电机改接为单相使用 215

D（△）接法的三相电机改接为单相使用 215

单相异步电动机的调速 216

串联电抗器降压调速 216

电动机绕组抽头调速 216

单相异步电动机的绕组 217

单相电阻分相启动和电容分相启动异步电动机的定子绕组 217

单相单层同心式绕组 218

单相电容运转和双值电容异步电动机绕组 219

单相正弦绕组 220

单相异步电动机常见故障及维修 224

单相异步电动机常见故障与三相异步电动机常见故障的区别 224

单相异步电动机常见故障及维修方法 224

本章小结 226

习题9 227

第10章 同步电动机 229

同步电动机基本工作原理、分类及结构 229

同步电机的基本工作原理 229

同步电机的分类 230

凸极式同步电机的结构 231

隐极式同步电机结构 232

同步电动机的电势平衡方程式和向量图 233

同步电动机的功率 233

同步电动机电势平衡方程式 233

同步电动机的功角特性 234

同步电动机的V形曲线及功率因数的调节 236

同步电动机的V形曲线 236

同步电动机功率因数的调节 237

同步补偿机 238

同步电动机的启动方法 238

同步电动机本身不能自行启动 238

同步电动机的启动方法 239

变频启动法 240

本章小结 240

习题10 240

第11章 控制电机 242

伺服电动机 242

伺服电动机的特点 242

直流伺服电动机 243

交流伺服电动机 244

步进电动机 248

反应式步进电动机的结构 249

反应式步进电动机工作原理 249

测速发电机 252

直流测速发电机 253

交流测速发电机 255

直线电动机 257

直线异步电动机的结构 257

直线异步电动机工作原理 259

直线异步电动机的类型 259

直线异步电动机的应用 260

电动机的选择 260

电动机的发热和冷却及工作方式 261

绝缘材料及性能 262

电动机工作方式的选择 263

电动机的选择 263

本章小结 266

习题11 267

第12章 常用低压电器 272

刀开关和转换开关 272

刀开关 272

转换开关（又称组合开关） 273

自动开关 274

自动开关的工作原理 274

自动开关的选择和维护 275

熔断器 275

熔断器的结构 275

熔断器的技术参数 276

常用的低压熔断器 276

熔断器的选择和维护 277

主令电器 278

按钮 278

行程开关 278

接触器 279

交流接触器 280

直流接触器 282

接触器的主要技术数据 282

继电器 283

电磁式电流、电压和中间继电器 283

时间继电器 284

热继电器 286

速度继电器 287

控制电器常见故障与维修 287

触点系统 287

电磁系统 288

本章小结 289

习题12 290

第13章 电气控制的基本线路 291

电气控制线路的绘制 291

常用电气控制系统的图形符号 291

电气控制系统图 291

三相异步电动机直接启动控制线路 293

单向连续旋转的控制线路 293

点动与连续旋转的控制线路 294

正、反转的控制线路 295

自动循环控制线路 295

多地控制与顺序控制线路 296

三相鼠笼型异步电动机的降压启动控制线路 297

星形-三角形（Y-△）换接降压启动控制线路 297

串联电阻（或电抗器）降压启动控制线路 297

自耦变压器（补偿器）降压启动控制线路 298

绕线型异步电动机的启动控制线路 299

转子绕组串联电阻的启动控制线路 299

转子绕组串联频敏变阻器的启动控制线路 300

三相异步电动机的制动控制线路 301

反接制动控制线路 301

能耗制动控制线路 303

单管能耗制动 304

三相异步电动机的调速控制线路 304

本章小结 306

习题13 306

第14章 机床电气控制线路 308

摇臂钻床控制线路 308

主要结构和运动形式 308

电力拖动特点和控制要求 309

电气控制线路分析 309

万能铣床的电气控制线路 311

主要结构和运动形式 312

电力拖动方式和控制要求 312

电气控制线路分析 313

机床控制线路的维修 316

机床控制线路的维护 316

机床控制线路的检修 316

典型机床控制线路的故障分析 317

本章小结 318

习题14 318

第15章 可编程序控制器（PLC） 320

可编程序控制器（PLC）概述 320

可编程序控制器（PLC）的产生与发展 320

可编程序控制器（PLC）的定义与特点 320

可编程序控制器（PLC）的分类 321

可编程序控制器（PLC）的组成与工作原理 321

可编程序控制器（PLC）的技术指标 325

三菱FX2系列可编程序控制器 325

FX2系列PLC的构成与内部元件 326

FX2系列PLC的基本指令 327

FX2系列PLC的步进指令 330

FX2系列PLC的功能指令 332

本章小结 333

习题15 333

习题答案 335

参考文献 346

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