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目录1

译者的话1

第一部分 电机结构概述及结构设计基础1

Ⅰ．对结构型式的影响1

A．工作方式1

B．电流种类1

C．转速特性2

D．励磁种类3

E．冷却方式（按VDE 0530§6）3

F．额定运行方式（按VDE 0530§8）4

G．防护类型5

H．结构型式10

I．拖动方式18

J．绝缘种类18

K．发热19

L．机械及电负荷能力23

M．电压和试验电压26

N．惯性力矩28

O．运输31

P．电机结构规范33

Q．冷却与损耗33

a）多相同步电机35

b）直流电动机与直流发电机47

c）多相异步电动机和异步发电机47

R．损耗热的散出48

a）热传导48

b）热辐射54

c）热对流55

1．自由流动（56）——2．强迫流动56

d）综合散热66

e）不稳定运行71

S．稳定运行和平衡74

a）机械不平衡74

1．刚性平衡（75 ）——2．弹性平衡76

b）热不平衡78

T．噪音和固体声79

a）振动和声79

b）纯音，律音和噪音79

c）声压和声强79

d）最小可听限和最大听觉限80

e）音量80

f）多声源的总音量82

g）声强和声压分贝值的比较83

h）声的传播84

i）测量电机音量的准则84

k）电机噪音的来源84

1．空气动力噪音（85）——2．磁噪音（85）——3．轴承噪音（85）——4．机械噪音85

1）用密封罩降低电机内声级85

b）铸钢86

a）铸铁86

Ⅱ．结构材料86

A．钢和铁86

c）轧制钢、锻钢和拉制钢87

d）钢板87

e）电工钢片87

b）铜89

c）铸黄铜，拉制和轧制黄铜89

a）永磁材料89

B．有色金属89

d）铸青铜，锻造、拉制和轧制青铜90

e）轻金属90

f）金属焊料和金属镀层90

1．锡（90）——2．金属焊料（90）——3．金属镀层91

g）轴承合金92

C．绑扎材料92

D．绝缘材料92

b）液体冷却介质93

F．电刷93

a）气体冷却介质93

E．冷却介质93

G．滚动轴承润滑脂和轴承油94

a）滚动轴承润滑脂94

b）轴承油95

c）其他润滑剂95

H．密封材料95

第二部分 电机的机械总结构111

I．同步电机111

A．与活塞机组合运行的同步发电机和同步电动机112

B．与水轮机和泵组装的同步发电机和同步电动机116

a）水轮机拖动118

1．卧式冲击式水轮机拖动（118）——2．卧式或立式混流式或转桨式水轮机拖动（119）——3．立式轴流式水轮机拖动（121）——4．卧式或倾斜式贯流式水轮机拖动126

b）电站建筑型式对发电机结构的影响128

1．具有正常内部建筑结构（128）——2．具有大大缩小机器间容积的建筑结构（128）——3．卧式和立式发电机的地下电站（128）——4．露天电站129

c）发电机的布置和结构型式129

e）励磁机和辅助设备的设置132

d）单相水轮发电机132

C．与蒸汽轮机或燃气轮机和透平压缩机组装的凸极发电机和同步电动机135

D．变频机和冲击发电机用同步电机135

E．调相电机137

F．中频发电机138

G．永磁发电机140

H．汽轮发电机和汽轮同步电动机141

a）空冷发电机145

b）氢冷发电机148

c）气体和液体组合的冷却系统150

Ⅰ．带旋转励磁整流器的交流励磁机153

Ⅱ．直流电机154

A．直流发电机155

a）利奥那德发电机155

b）大电流发电机156

c）柴油机发电机156

d）汽轮机拖动的直流发电机159

e）单极发电机159

h）电焊电源160

f）测功电机160

g）由运输车辆间接传动的发电机160

B．直流电动机161

a）开启式和封闭式标准电动机161

b）透平电动机162

c）轧钢电动机162

d）卷扬电动机165

Ⅲ．异步电动机（感应电动机）166

A．普通电动机167

B．中型和大型短路转子电动机（鼠笼转子电动机）168

C．滑环转子电动机170

D．特殊电动机170

a）低振动电动机170

l）辊道电动机171

k）潜水泵电动机171

i）压力电动机171

h）通风电动机171

g）齿轮减速电动机171

f）纺织电动机171

e）堵塞电动机171

d）断续运行电动机（特别是起重机用电机）171

c）双速或三速变极电动机171

b）低噪音电动机171

m）防爆电动机174

n）大型鼠笼转子电动机174

Ⅳ．交流整流子电动机174

A．小型电动机174

B．串激整流子电动机174

C．交流整流子电动机175

a）具有并联特性的交流整流子电动机175

b）低频交流整流子电动机175

V．铁道机车电动机176

A．机车直流电动机177

B．脉振电流电动机179

C．交流电动机179

D．传动方式182

第三部分　电机的结构元件188

Ⅰ．叠片铁芯188

A．概述188

B．交流电机的定子铁芯191

C．交流和直流电机的转子叠片197

D．磁极叠片和极靴叠片199

a）直流电机主极和换向极199

b）同步电机的极身和极靴200

Ⅱ．绕组和绕组绝缘203

A．概述203

B．交流电机的定子绕组205

a）适用于半开口槽的散下绕组、穿入绕组和插入（焊接）绕组205

b）嵌到开口槽中的绕组210

C．转子绕组215

a）异步鼠笼转子215

1．起动发热（215）——2．起动时间（218）——3．鼠笼转子的槽形和笼条形状218

b）异步滑环转子220

c）直流电机和交流整流子电机222

1．概述（222）——2．绕组的制造（225）——3．直流绕组的绝缘230

D．同步电机励磁绕组和阻尼绕组233

a）显极电机（凸极电机）233

b）汽轮发电机235

E．直流电机的励磁绕组和换向极绕组（包括补偿绕组）237

Ⅱ．固定部件240

A．机座240

a）交流电机240

b）直流电机246

c）计算248

1．近似公式（248）——2．精确计算249

B．直流电机的主极和换向极253

a）主极253

b）换向极254

C．端盖、支架和机座255

a）电刷258

D．电刷、刷握和刷架258

b）刷握259

c）刷架261

E．接线柱264

Ⅳ．旋转部件的构造266

A．轴266

B．凸极同步电机转子267

a）磁极及其固定267

b）转子体269

C．汽轮发电机的隐极转子270

D．异步电机和整流子电机的转子272

E．绑线计算273

a）钢丝绑线273

1．概述（273）——2．单层绑线（单层缠绕）（275）——3．多层绑线（多层缠绕）（277）——4．算例278

b）合成树脂浸渍的玻璃丝绑带280

F．滑环282

a）异步电机的滑环282

b）同步电机的滑环284

a）结构概述285

G．整流子（换向器，集电器）285

1．浇注树脂整流子（287）——2．拱形压力整流子（287）——3．换向片两侧压紧无明显拱形压力的结构型式（287）——4．热套扎圈整流子288

b）拱形压力整流子的计算288

1．力——紧量图的确定（290）——2．变形和应力的确定298

c）无明显拱形压力的鸽尾整流子300

1．内部紧靠的换向片的结构型式（300）——2．楔形夹紧的结构型式300

A．机械负荷和安全系数概述301

a）机械应力状态301

V．旋转部件的强度计算301

d）汽轮发电机组中整流子301

b）等效（相当，基准，标准）应力302

1．三度应力状态（303）——2．二度应力状态（303）——3．安全系数（304）——4．疲劳强度、瞬时强度和蠕变强度（305）——5．缺口效应、形状系数和缺口效应系数306

B．凸极同步电机转子的计算308

a）磁极和绕组308

b）磁极固定310

1．螺杆（310）——2．鸽尾和键（311）——3．梳齿318

a）星形转子319

C．转子和磁轭319

1．符号（320）——2．稳定运行（恒定角速度）时的应力（321）——3．不稳定运行（短路）时的应力327

b）盘形转子329

1．符号（330）——2．圆周上均布负荷的等厚盘形环或环形盘（330）——3．圆周上带均布负荷的单个等厚圆盘组成的盘形转子（332）——4．圆周上带不均匀分布负荷的等厚盘形环或环形盘335

c）由单个扇形片组成的叠片磁轭圈（链式结构）的计算336

1．符号（336）——2．同步电机（337）——3．异步电机和直流电机344

D．汽轮发电机转子345

a）转子齿和转子槽楔345

b）转子体347

c）绕组护环的强度计算349

1．概述和标记（349）——2．静态护环应力（352）——3．静态温升的影响（354）——4．运行中护环的应力（356）——5．运行中温升的影响（358）——6．中心环的应力（360）——7．由护环引起的转子体的应力（361）——8．由圆周对称负荷状态的偏移引起的护环附加应力361

E．正常运行中的轴362

a）轴上应力表现362

b）轴伸——键365

c）横向负荷轴的弯矩366

d）轴的变形——弯曲线371

1．图解法（371）——2．解析法374

e）轴系的安装377

F．不稳定运行状态下的轴378

a）关于轴的不稳定状态概述（特别是关于轴的振动）378

b）扭转振动379

1．一个轴的扭转振动分析计算实例（379）——2．用赫尔茨方法计算多旋转质量时的扭转振动固有圆频率（381）——3．短路时轴的载荷385

c）弯曲振动390

1．引言（390）——2．在中间具有集中质量的刚性的、可自由旋转支承上的一个无质量轴的临界角速度和固有频率（391）——3．在两个支承上光滑轴的固有频率（393）——4．在两个支承上阶梯轴的固有频率。库尔-瑞利能量法（394）——5．多支承光滑轴的固有圆频率（396）—401

d）评定电机机械振动的最佳范围405

A．系统，冷气流，需要压力408

Ⅵ．风扇（通风机）408

B．理论基础409

a）风扇功率409

b）压头产生410

c）速度三角形411

d）特性曲线与性能数411

e）风扇的安装411

1．径向风扇（412）——2．轴向风扇412

A．概述415

Ⅶ．轴承415

a）拖动类型和轴承力之间的关系416

b）对电机轴承的要求417

c）轴承计算和安设的原则417

B．滚动轴承418

a）结构类型418

b）滚动轴承的润滑和密封419

c）滚动轴承的寿命和应用范围421

C．滑动轴承421

a）卧式滑动轴承421

b）立式轴的滑动轴承423

D．轴电流427

Ⅶ．电机的弹性装置427

a）一般情况427

b）具有脉动转矩电机（单相电机）的稳定运行429

c）不稳定运行（单相——两支路突然短路）431

d）实例433

e）不希望的自由度435

f）结构类型436

Ⅸ．附录Ⅰ～Ⅶ438

附录Ⅰ 圆环的计算438

a）薄壁环（圆筒）438

1．圆周上作用着均匀载荷（438）——2．集中载荷439

b）厚壁环（圆盘）439

附录Ⅱ 自由和刚性固定的圆环的计算439

a）自由法兰盘（环）439

b）刚性固定法兰盘440

附录Ⅲ 在支臂（或轮辐）拉力作用下轮盘的应力和变形441

附录Ⅳ　在外加转矩作用下的轮盘支臂上的载荷442

附录Ⅴ 对于具有旋转对称载荷圆筒的几个弯曲影响系数443

附录Ⅵ 旋转弹性转子支架外自由端的径向变形445

附录Ⅶ 记录谐振时间过程的一些量间的关系446

参考文献索引447

表格索引449