全国高等职业教育规划教材
电机与电气控制技术
吴敏陈菊华汤泽容编著
机械工业出版社本书包括直流电机、变压器、三相异步电动机、其他电动机、常用低压电器、三相异步电动机电气控制线路、单相异步电动机电气控制线路、常用机床电气控制线路共8章内容。章后配有实训和习题，以供教学时选择使用。
《电机与电气控制技术/全国高等职业教育规划教材》力争满足高职院校教学的实际需要，做到理论联系实际，注重基本概念，强化实训，具有很强的实用性，内容深入浅出，简明扼要。
本书可作为高职高专院校制冷与空调技术、应用电子技术、建筑电气工程技术、自动化﹑电气工程及其自动化﹑机械电子﹑机械制造及其自动化等相关专业的教材。除去带*号的选学内容后也可作为中等职业技术学校和工程技术人员的培训教材或参考书。
第1章 直流电机
1.1 直流电机的主要结构及基本工作原理
1.1.1 直流电机的主要结构
1.1.2 直流电机的基本工作原理
1.2 直流电机的电枢绕组
1.2.1 单叠绕组
1.2.2 单波绕组
1.3 直流电机的铭牌数据及励磁方式
1.3.1 铭牌数据
1.3.2 励磁方式
1.4 直流电机的磁场及电枢反应
1.4.1 直流电机的磁场
1.4.2 直流电机的电枢反应
1.5 直流电机的换向
1.5.1 换向的物理过程
1.5.2 改善换向的方法
1.6 直流电机的电枢电动势、电磁转矩及功率
1.6.1 直流电机的电枢电动势
1.6.2 直流电机的电磁转矩
1.6.3 直流电机的功率
1.7 直流电机的基本方程式及直流电动机的工作特性
1.7.1 直流电机的基本方程式
1.7.2 直流电动机的工作特性
1.8 直流电动机的电力拖动系统
1.8.1 电力拖动系统的3种工作状态
1.8.2 生产机械的负载特性
1.8.3 他励直流电动机的机械特性
1.8.4 他励直流电动机的起动
1.8.5 他励直流电动机的调速
1.8.6 他励直流电动机的制动
1.9 实训
1.9.1 实训1——他励直流电动机的工作特性和机械特性
1.9.2 实训2——直流电动机的使用
1.10 习题
第2章 变压器
2.1 变压器的主要结构及工作原理
2.1.1 变压器的主要结构
2.1.2 变压器的工作原理
2.2 变压器的分类、型号和技术参数
2.2.1 变压器的分类
2.2.2 变压器的型号
2.2.3 变压器的技术参数
2.3 电力变压器的联结组别
2.4 变压器的空载运行及等效电路
2.4.1 变压器空载运行的电磁关系
2.4.2 变压器各电磁量参考方向的规定
2.4.3 感应电动势
2.4.4 空载电流
2.4.5 变压器空载运行时的电动势平衡方程
2.4.6 变压器空载时的等效电路
2.4.7 变压器的电压比
2.5 变压器的负载运行及等效电路
2.5.1 负载运行时的磁动势平衡方程
2.5.2 负载运行时的电动势平衡方程
2.5.3 变压器负载运行的等效电路
2.6 变压器的运行特性
2.6.1 变压器的外特性和电压变化率
2.6.2 变压器的损耗和效率
2.7 实训——变压器参数的测定
2.8 习题
第3章 三相异步电动机
3.1 三相异步电动机的工作原理、结构和铭牌参数
3.1.1 三相异步电动机的工作原理
3.1.2 三相异步电动机的结构
3.1.3 三相异步电动机的铭牌参数
3.2 三相异步电动机的绕组
3.2.1 交流绕组的几个基本概念
3.2.2 交流电动机绕组的排列原则和分类
3.2.3 三相单层绕组
3.3 三相异步电动机的空载运行
3.3.1 空载运行时的电磁关系
3.3.2 空载时的等效电路
3.4 三相异步电动机的负载运行
3.4.1 负载运行时的电磁关系
3.4.2 旋转磁场对转子绕组作用产生的各电磁量
3.4.3 三相异步电动机的等效电路
3.5 三相异步电动机的功率和转矩平衡方程式
3.5.1 功率平衡方程式
3.5.2 转矩平衡方程式
3.6 三相异步电动机的特性
3.6.1 三相异步电动机的工作特性
3.6.2 三相异步电动机的机械特性
3.7 实训
3.7.1 实训1——电动机绕组的检测
3.7.2 实训2——测量电动机的绝缘电阻、空载电流、转速及运行温度
3.7.3 实训3——电动机的拆装
3.8 习题
第4章 其他电动机
4.1 单相异步电动机
4.1.1 单相异步电动机的结构
4.1.2 单相异步电动机的工作原理
4.1.3 罩极式单相异步电动机
4.2 伺服电动机
4.2.1 直流伺服电动机
4.2.2 交流伺服电动机
4.3 步进电动机
4.3.1 步进电动机的工作原理
4.3.2 步进电动机的控制
4.4 习题
第5章 常用低压电器
5.1 低压电器概述
5.1.1 低压电器的范围及应用
5.1.2 低压电器的分类
5.1.3 低压电器的型号命名
5.2 接触器
5.2.1 接触器的用途及分类
5.2.2 接触器的结构及工作原理
5.2.3 接触器的技术参数及型号
5.2.4 接触器的选择
5.2.5 接触器的常见故障及排除方法
5.3 继电器
5.3.1 电磁式继电器
5.3.2 时间继电器
5.3.3 热继电器
5.3.4 其他继电器
5.4 常用开关
5.4.1 刀开关
5.4.2 HZ组合开关
5.4.3 低压断路器
5.5 低压熔断器
……
第6章 三相异步电动机电气控制线路
第7章 单相异步电动机电气控制线路
第8章 常用机床电气控制线路
参考文献
1．5直流电机的换向
1．5．1换向的物理过程
在直流电机电枢绕组中，当一个元器件经过电刷从一个支路转换到另一个支路时，电流方向改变的过程称为换向。
电机每个支路里所含元器件的总数是相等的，但是，就某一个元器件来说，它有时在这个支路里，有时又在另一个支路里。当一个元器件从一个支路换到另一个支路时，要经过电刷。在电机带负载后，电枢元器件中有电流流过，同一支路里各元器件的电流大小与方向都是一样的，相邻支路里电流大小虽然一样，但方向却是相反的。可见，某一元器件在经过电刷而从一个支路换到另一个支路时，元器件里的电流方向必然改变。
元器件从开始换向到换向终了所经历的时间，叫做换向周期。换向问题很复杂，换向不良会在电刷与换向片之间产生火花，当火花大到一定程度时，有可能损坏电刷和换向器表面，从而使电机不能正常工作。产生火花的原因是多方面的，除电磁原因外，还有机械原因。此外，换向过程中还伴随着有电化学和电热学等现象，所以相当复杂。
1．5．2改善换向的方法
改善换向的目的在于消除或削弱电火花。由于电磁原因是产生火花的主要因素，所以下面主要分析如何消除或削弱由此引起的电火花。
1．选用合适的电刷，以增加电刷与换向片之间的接触电阻
电机用电刷的型号规格很多，其中炭．石墨电刷的接触电阻最大，石墨电刷和电化石墨电刷的接触电阻次之，铜．石墨电刷的接触电阻最小。
直流电机如果选用接触电阻大的电刷，就有利于换向，但接触压降较大，电能损耗大，发热多，同时这种电刷允许的电流密度较小，电刷接触面积和换向器尺寸以及电刷的摩擦都将增大。设计制造电机时要综合考虑这两方面的因素，选择恰当的电刷牌号。在电机使用维修中，更换电刷时，必须选用与原来同一牌号的电刷。
2．装设换向极
目前改善直流电机换向最有效的办法是装设换向极。将换向极装设在相邻两主磁极之问的几何中心线上，如图1—24所示。图1—24加装换向极改善换向加装换向极的目的主要是使换向极在换向元器件处产生一个磁动势，首先把产生电枢反应的电枢磁动势抵消掉，使得几何中性线处的磁场强度为零，当换向元器件经过电刷换向时，不切割磁力线，不产生切割电动势；其次是产生一个气隙磁通密度，换向元器件切割此磁场产生感应电动势去抵消换向元器件中电流变化引起的电抗电动势。
为此，换向极绕组应与电枢绕组相串联，使换向极磁场也随电枢磁场的强弱而变化，换向极极性的确定原则是使换向极磁场方向与电枢磁场方向相反。1kw以上的直流电机，几乎都要安装换向极。
3．安装补偿绕组
由于电枢反应的影响把主磁极下气隙磁通密度曲线扭歪了，这样就增大了某几个换向片之间的电压。在负载变化剧烈的大型直流电机内，有可能出现环火现象，即正负电刷间出现电弧。电机出现环火，可以在很短的时问内损坏电机。防止环火出现的办法是在主磁极上安装补偿绕组，从而抵消电枢反应的影响。
补偿绕组与电枢绕组串联所产生的磁动势恰恰能抵消电枢反应磁动势。这样，在电机带负载后，电枢反应磁动势被抵消，不会再把气隙磁通密度曲线扭歪了，从而可以避免出现环火现象。补偿绕组装在主磁极极靴里，有了补偿绕组，换向极的负担减轻了，有利于改善换向。1-6直流电机的电枢电动势、电磁转矩及功率
当直流电机作为电动机运行时，电磁转矩为拖动转矩，通过电动机轴带动负载，电枢感应电动势为反向电动势，与电枢所加外电压相平衡；当其作为发电机运行时，电磁转矩为阻转矩，电枢感应电动势为正向电动势，向外输出电压，供给直流负载。
……
新书资讯