电机与拖动学习指导及习题解答

出版说明

前言

第1章电机理论中常用的基本知识和

基本定律1

1 1知识要点1

1 1 1磁场的基本知识1

1 1 2安培环路定律1

1 1 3磁路的欧姆定律1

1 1 4电磁感应定律1

1 1 5电磁力定律2

1 1 6电路定律2

1 1 7常用的铁磁材料及其特性2

1 2重点与难点3

1 3思考题解答3

1 4练习题解答5

第2章直流电机10

2 1知识要点10

2 1 1直流电机的工作原理10

2 1 2直流电机的结构、额定值及主要

系列10

2 1 3直流电机的电枢绕组10

2 1 4直流电机的磁场11

2 1 5直流电机的电枢感应电动势和电磁

转矩11

2 1 6直流电动机的运行原理11

2 1 7直流发电机的运行原理12

2 1 8直流电机的换向12

2 2重点与难点12

2 3思考题解答13

2 4练习题解答16

第3章直流电动机的电力拖动22

3 1知识要点22

3 1 1电力拖动系统的动力学基础22

3 1 2各类生产机械的负载转矩特性22

3 1 3电力拖动系统稳定运行的条件22

3 1 4直流电力拖动系统的动态分析22

3 1 5他励直流电动机的起动22

3 1 6他励直流电动机的调速23

3 1 7他励直流电动机的制动24

3 2重点与难点24

3 3一般计算方法（直流电动机调速及制动

时其电阻和转速的计算方法）25

3 4思考题解答27

3 5练习题解答32

第4章变压器42

4 1知识要点42

4 1 1变压器的工作原理和结构42

4 1 2变压器的空载运行42

4 1 3变压器的负载运行42

4 1 4变压器的参数测定44

4 1 5标幺值44

4 1 6变压器的运行性能和特性44

4 1 7三相变压器45

4 1 8变压器的并联运行45

4 1 9其他用途的变压器45

4 2重点与难点46

4 3思考题解答46

4 4练习题解答48

第5章异步电动机55

5 1知识要点55

5 1 1三相异步电动机的结构及额定值55

5 1 2异步电动机的定子绕组55

5 1 3三相异步电动机的定子磁动势

与磁场55

5 1 4三相异步电动机定子绕组的感应

电动势56

5 1 5三相异步电动机的工作原理及运行

状态56

5 1 6三相异步电动机的电磁关系57

5 1 7三相异步电动机的基本方程式、等效

电路和相量图57

5 1 8三相异步电动机的功率与转矩58

5 1 9三相异步电动机的工作特性59

5 1 10单相异步电动机59

5 2重点与难点59

5 3思考题解答59

5 4练习题解答62

第6章三相异步电动机的电力拖动67

6 1知识要点67

6 1 1三相异步电动机的机械特性67

6 1 2三相异步电动机的起动67

6 1 3三相异步电动机的调速68

6 1 4三相异步电动机的制动状态69

6 2重点与难点70

6 3一般计算方法（绕线转子电动机进行调速

和制动时其电阻和转速的计算方法）70

6 4思考题解答73

6 5练习题解答77

第7章三相同步电机87

7 1知识要点87

7 1 1三相同步电机的结构、工作原理及

额定数据87

7 1 2三相同步电动机的电枢反应87

7 1 3三相同步电动机的电动势平衡方程

式、等效电路与相量图88

7 1 4三相同步发电机的电动势平衡方程

式、等效电路与相量图88

7 1 5三相同步电动机的矩角特性88

7 1 6三相同步电动机的功率因数调节与

V形曲线89

7 1 7三相同步电动机的起动89

7 2重点与难点89

7 3思考题解答89

7 4练习题解答92

第8章控制电机101

8 1知识要点101

8 1 1伺服电动机101

8 1 2测速发电机101

8 1 3无刷直流电动机101

8 1 4步进电动机101

8 1 5自整角机102

8 1 6旋转变压器102

8 1 7直线电动机102

8 2重点与难点102

8 3思考题与练习题解答102

参考文献109 2100433B

本书是作者编著的21世纪高等院校电气信息类系列教材《电机与拖动》的配套学习指导书。本书

共八章，包括：电机理论中常用的基本知识和基本定律、直流电机，直流电动机的电力拖动，变压器，异步电动机，三相异步电动机的电力拖动，三相同步电机及控制电机。书中重点总结了教材中各章节的知识要点及重点与难点。对全书的思考题与练习题进行了详细的解答。

本书是一本综合性强、概念清楚、深入浅出、解题思路明了、便于自学的简明教学指导书

《水力学学习指导与习题解答》为国家级精品课程水力学系列教材之一，内容包括水利水电类水力学各章节的学习指导、内容提要、例题分析解答、习题与答案，书中含有例题165个，思考题221个，作图题36个，计算题及证明题173个，共计595个题目，另外还有武汉大学近两年的水力学期末考试真题和研究生入学考试真题。

目 录

前言

上篇 电机与拖动学习指导

第1章 电机学基础知识 3

1.1 基本要求 3

1.2 学习指导 3

1.3 典型题分析 5

1.4 思考题与习题解答 6

第2章 直流电机 9

2.1 基本要求 9

2.2 学习指导 9

2.3 典型题分析11

2.4 思考题与习题解答 12

第3章 变压器 21

3.1 基本要求 21

3.2 学习指导 21

3.3 典型题分析 25

3.4 思考题与习题解答 29

第4章 异步电机 41

4.1 基本要求 41

4.2 学习指导 41

4.3 典型题分析 43

4.4 思考题与习题解答 45

第5章 同步电机 53

5.1 基本要求 53

5.2 学习指导 53

5.3 典型题分析 57

5.4 思考题与习题解答 58

电机与拖动实验及学习指导

VI

第6章 控制电机 69

6.1 基本要求 69

6.2 学习指导 69

6.3 思考题与习题解答 72

第7章 电力拖动基础 74

7.1 基本要求 74

7.2 学习指导 74

7.3 典型题分析 75

7.4 思考题与习题解答 76

第8章 直流电动机的电力拖动 81

8.1 基本要求 81

8.2 学习指导 81

8.3 典型题分析 82

8.4 思考题与习题解答 84

第9章 异步电动机的电力拖动 91

9.1 基本要求 91

9.2 学习指导 91

9.3 典型题分析 93

9.4 思考题与习题解答 95

第10章 同步电动机的电力拖动 103

10.1 基本要求 103

10.2 学习指导 103

10.3 思考题与习题解答 105

第11章 电力拖动系统中电动机的选择 108

11.1 基本要求 108

11.2 学习指导 108

11.3 思考题与习题解答110

下篇 电机与拖动实验

第12章 实验预备知识115

12.1 实验的目的、意义及一般要求115

12.2 实验设备118

12.3 安全用电常识 123

第13章 基础性实验 125

13.1 直流发电机实验 125

目 录

VII

13.2 单相变压器实验 129

13.3 三相笼型异步电动机实验 134

13.4 三相同步发电机并联运行实验 140

13.5 三相同步电动机实验 147

13.6 步进电动机实验 151

第14章 设计性实验 160

14.1 三相变压器实验 160

14.2 变压器的并联运行实验 162

14.3 并励与串励直流电动机实验 164

14.4 三相绕线转子异步电动机实验 166

14.5 伺服电动机实验 170

14.6 永磁同步电动机实验 174

第15章 电机仿真实验 179

15.1 MATLAB概要 179

15.2 变压器的MATLAB 仿真 186

15.3 直流电动机的MATLAB 仿真 193

15.4 异步电动机的MATLAB 仿真 203

15.5 同步电机的MATLAB仿真 209

参考文献 215

电机与拖动学习指导，共11章，与主教材《电机与拖动》的章节一一对应。每一章由“教学基本要求”、“学习指导”、“典型题分析”以及“思考题与习题解答”等几部分组成（第6章和第11章没有典型题分析）。在“教学基本要求”中，按照“了解”、“理解”和“掌握”三个层次，详细说明了每一章中对各个知识点应该掌握的程度；在“学习指导”中，简要地总结了每一章的基本知识，帮助读者理解关键概念并理顺各个知识点之间的联系；在“典型题分析”中，详细分析计算了一些具有综合性的问题，用于引导读者掌握电机与拖动课程中常见问题的分析与计算；在“思考题与习题解答”中，给出了主教材中全部思考题与习题的详细解答，以利于读者深刻理解课程的基本概念，同时也是课堂讨论的好素材。