SCHAUM S outlines 全美经典 学习指导系列 电机与机电学 美〕S.A.纳萨尔著 綦慧译 涵盖全部课程基础 280余道精选习题及其详解 迅速提高解题能力 大大节省学习时间 最佳的自学、自测参考书 园麦格劳一希尔教育出版集团
前言 在大多数工程类学校中,电机和机电学是大学电气工程专业的必修课程。本书的目的就 在于为此课程提供辅助教材,它也可作为本课程的复习资料,或用作自学者的入门教材。在 每一章中均对有关的主题内容加以简短的回顾,并对关键公式加以总结。在某些情况下,对 公式的推导过程以例题的形式进行闸述 本书所覆盖的主题范围相当广泛。本书从简单的直流磁路研究开始,以直流和交流电机 电气控制的相关章节结束,覆盖了整个课程研究范围的400多道例题,有助于读者更好地理 解和分析。 在第二版中保留了第一版的题目。第2章详细阐述了变压器等值电路的变换,增加∫ 节仪用变压器的内容,并增加了一节节能交流电动机的内容。在修订中主要对第7章的内容 加以调整,删除了线性感应电动机、电磁泵和单极电机的相关章节,该章的研究重点在于小 型电动机,所以增加了单相感应电动机的起动、水磁电动机和磁滞电动机的相关章节。在第 8章中,功率半导体器件的内容完全保留。最后在每一章中都增添了新的习题。 S.A.纳萨尔
目录 前言 第1章磁路 1.1引言和基本概念 1.2磁导率和饱和……… 1.3磁路定律… 14交流作用和损耗 1.5叠压系数 1.6边缘效应 1.7磁场中的能量储存…… 1.8电感计算 1.9带有永久磁铁的磁路 习题解答 补充习题 第2章功率变压器 21变压器运行和法拉第定律… 22变压器的电动势方程…… 23变压器的损耗 2.4非理想变压器的等值电路… 2.5变压器试验… 26变压器的连接… 2.7自耦变压器 28·仪用变压器………… 习题解答 补充习题 第3章机电系统 33 31机电能量转换… 3.2力和力矩方程……… 33机电动力学 3.4机电模拟 习题解答 补充习题 第4章直流电机 4.1工作原理 4.2换向器约作用 4.3电枢绕组及物理特征 4.4电动势方程 4.5转矩方程 4.6转速方程……… 4.7电机分类 48气隙磁场和电枢反应………
电机与机电学 4.9电抗电动势和换向 410并励发电机中电压上升时的饱和效应 损耗和效率 356 412电动机和发电机特性 413直流电动机动态特性 习题解答 补充习题 第5章多相感应电动机…… 5.1概述 52电枢绕组的磁动势… 5.3旋转磁场的形成 54转差;电机等效电路… 5.5等效电路计算 5.6能量效率感应电动机…… 5.7根据试验数据得到的近似等效电路参数… 习题解答 补充习题……… 第6章同步电机 ⑩234528s 61类型和结构特点… 62发电机和电动机运行;电动势方程………… 63发电机空载、短路和电压调节特性 64隐极式电机的功率角特性… 6.5隐极式电动机的特性 66凸极式同步电机 6.7同步电机的过渡过程 习题解答 朴充习题………………………… 第7章单相电动机和永磁电机 7.1小型交流电动机… 72单相感应电动机分析 73单相感应电动机的起动 74永磁电机…… 7.5磁滞电动机……… 习题解答 113 补充习题 第8章电动机的电气控制 8.1概述 8.2功率固态元件 8.3波形的有效值和平均值 84直流电动机控制 85交流电动机的控制…………… 86SCR换向 习题解答… 补充习题 附录…
1章 11引言和基本概念 电机和电动机械均是由耦合的电路和磁路组成。磁路是指磁通的路径,正如电路是电流 的路径一样。电流和永磁体均可提供磁通。在电机中,载流导体与磁场(由导体中的电流或永 磁体产生)的相互作用将导致电机的能量转换 如图1-1所示,将一个长度为l的导体置于一对磁极之间,设导体中流过电流I,导体与磁 通线的相对位置在图上标出。实验表明此时该导体将受到力F的作用,力的大小为 F= BIL (1.1) 此处,B是沿磁力线方向的磁通密度B的大小,其国际单位为特斯拉(T)(此后还将对其等效 单位加以简介)。式(11)表明B可定义为单位电流的作用力。式(11)就是安培定律的 种描述;当导体相对于磁力线为任意方向时,存在着更为一般的描述 F= IL X B (1.2) 其中L是在电流方向上数值l的矢量播述;且作用力垂直于导体和磁场(图1-2)。描述力或 力矩产生的安培定律[式(1.1)或式(1.2)]为电机的运转奠定了分析基础 作用力方向F= BUSine 力方向 图1-1 B穿过某一给定(开放或闭合)表面的通量称为通过该平面的磁通,记为,即 =|B·dS=「B:ns (1.3) 其中n是该表面基本单元d外法线方向的单位矢量(图13)。如果B的大小均匀且与该平 面正交,则对于区域A,由式(1.3)可得 BA (1.4) 因此 B 磁通的国际单位是韦伯(W)。式(15)表明B或B的单位可表述为Wbm2,即1T=1Wbm2 安培环路定律描述了电流和磁场之间的相互关系,其中一种表述方式为 H·dL (1.6a) 其中H为电流I所形成的磁场强度(单位符号为Am)。根据式(1.6a),沿一闭合路径的H线 积分等于该路径所环绕的电流。若电流穿过该闭合路径N次(如图14)则式(16)变为 bH·dL=N=字 (1.6b) ①疑有误,B的大小常见定义为“通过单位电流的单位长度导体上的作用力