《机电能量转换》

目 录1

第一章磁路概念1

1-1引言1

1-2机电换能器1

1-3电磁场的基本定律3

1-4环形线圈磁场——磁路概念16

1-5时变磁场——法拉第电磁感应定律19

1-6周期性感应电压和由单一电源激磁的铁心磁通之间的关系22

1-7单位26

1-8提要27

习题28

第二章铁磁材料的性质29

2-1引言29

2-2铁磁材料的性质29

2-3铁磁材料的基本磁化曲线34

2-4单一电源激磁时铁心中的磁储能36

2-5铁心中的能量损耗41

2-6涡流对磁滞回线的影响51

2-7铁磁结构中周期性激磁电流和磁通的波形53

2-8铁磁材料的交流磁化曲线和损耗曲线57

2-9铁磁材料的增量导磁系数59

2-10铁心线圈的视在电感或增量电感64

习题65

第三章铁磁结构的磁路分析70

3-1引言70

3-2电磁装置的磁路近似法70

3-3铁磁结构的分析方法73

3-4铁磁结构中的气隙77

3-5具有多个激磁绕组的铁磁结构81

3-6试凑法与图解法83

3-7铁磁结构的交流激磁93

3-8铁心电抗器等值电路的参数测定98

3-9铁心电抗器的气隙102

3-10饱和电抗器105

习题113

第四章变压器121

4-1 引言121

4-2变压器的分类121

4-3变压器的磁心122

4-4理想变压器123

4-5非理想线性变压器127

4-6应用漏磁概念的线性变压器的等值电路128

4-7应用自感和互感概念的线性变压器的等值电路133

4-8用自感和互感表示漏感——耦合系数135

4-9线性变压器等值电路的修正形式137

4-10线性变压器参数的测量140

4-11储存在线性变压器磁场中的能量143

4-12铁心变压器的等值电路145

4-13铁心变压器参数的测量148

4-14电力变压器的工作特性154

4-15自耦变压器162

4-16单相变压器的三相连接169

4-17音频变压器——输出变压器176

习题183

第五章机电装置中的机械力188

5-1 引言188

5-2电磁装置中的能量平衡188

5-3电磁装置中的机械力192

5-4单一电源激磁的线性电磁装置199

5-5双电源激磁的线性电磁装置204

5-6作用在磁场中载流导体上的力208

5-7在磁场中运动的导体的感应电压210

习题212

第六章机电换能器的模拟和分析215

6-1 引言215

6-2 网络的模拟和分析——回路法和节点法217

6-3网络的状态方程229

6-4网络的积分器信号流图231

6-5平移机械系统的模拟和分析233

6-6平移机械系统的电模拟248

6-7平移机械系统的状态方程251

6-8旋转机械系统253

6-9旋转机械系统的齿轮和耦合264

6-10机电换能器的模拟和分析278

习题299

第七章 旋转的机电能量转换装置——直流电机和一般化电机306

7-1引言306

7-2作为具有均匀气隙的旋转电机的双激磁换能器308

7-3单元发电机309

7-4直流发电机313

7-5实际电机的结构特征316

7-6换向319

7-7电枢反应322

7-8实际的直流电机的电动势表达式326

7-9他激直流发电机的磁化特性327

7-10作为双激磁换能器的直流电机330

7-11直流电动机的线性分析334

7-12不同连接方式的直流电动机的稳态特性344

7-13直流电动机的应用353

7-14直流发电机的联接与特性359

7-15直流电机在反馈控制系统中的应用361

7-16一般化电机367

习题377

8-1引言382

第八章旋转的机电能量转换装置——感应电机382

8-2感应电机的一般结构特征383

8-3多相交流电机的旋转磁场386

8-4感应电动机运行的定性讨论391

8-5二相感应电机的能量转换393

8-6二相感应电机——在对称正弦稳态条件下运行397

8-7三相对称运行401

8-8对称条件下的稳态转矩-滑差率特性403

8-9多相电动机的起动410

8-10感应电机等值电路参数的确定412

8-11二相感应电动机的不对称运行422

8-12二相感应电动机的暂态分析428

8-13单相感应电动机437

8-14谐波445

8-15调速446

8-16整步机448

习题457

第九章同步电机460

9-1引言460

9-2同步电机的结构特征460

9-3同步电机分析462

9-4对称稳态运行465

9-5 同步电动机的运行特性475

9-6同步电动机的起动480

9-7标么值481

9-8同步电机的暂态分析485

9-9同步电机的控制分析493

9-10转子附加绕组497

9-11暂态功角特性499

9-12同步电机的参数500

9-13单激磁的同步电动机502

习题504

附录A矢量分析507

A-1引言507

A-2矢量的加法507

A-3矢量的减法508

A-4标量与矢量的乘法508

A-5矢量与矢量的乘法509

A-6面积的矢量表示法510

A-7矢量的散度510

A-8矢量的旋度511

附录B单位及其换算系数512

附录C傅里叶级数513

C-1引言513

C-2 函数f（t）的傅里叶级数表达式514

C-3傅里叶级数的一些性质516

C-4周期函数的有效值或均方根值518

附录D拉普拉斯变换519

D-1引言519

D-2关于复变量理论的一些定义520

D-3拉氏变换524

D-4拉氏变换的性质527

D-5反拉氏变换529

E-1 引言539

附录E对数比例539

E-2数值比例540

E-3频率比例540

附录F行列式和矩阵541

F-1行列式541

F-2用克莱姆法则求解线性方程组544

F-3矩阵546

F-4线性方程组的矩阵表示法549

G-1物理系统的方框图550

附录G 物理系统的方框图和信号流图550

G-2方框图的变换551

G-3物理系统的信号流图552

G-4关于信号流图的一些定义556

G-5计算信号流图增益的梅森公式560

G-6信号流图和初始条件563

附录H模拟计算装置564

H-1动态系统的模拟计算装置表示法564

H-2模拟计算装置的元件565

部分习题答案570