本书是“机电一体化技术”丛书之一。本书是根据电机发展史以及在生产中应用的电机驱动技术编写而成的。全书内容包括直流电机、直流电动机的电力驱动、三相异步电动机、二相异步电动机的电力驱动以及控制电机。在内容安排上,力求逻辑性强,由浅至深,循序渐进,按照从直流到交流,从普通电机到控制电机的顺序安排。从知识面上,本书不仅包括传统电机类型及驱动方式,也囊括了*近发展起来的新型电机、新兴电机驱动的方法,以扩大学生知识面,加快知识更新。
本书可作为高等院校机电一体化相关专业的教材,也可以供相关专业技术人员参考使用。

第1章 绪 论
我们知道,电机的基本工作原理是利用带电导体和磁场间的相互作用进行机械能和电能之间的相互转换。其中,发电机实现机械能到电能之间转换,电动机完成电能到机械能之间的转换。
不可否认,电机的出现是生产力进步的标志。在1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。*先制成电动机的人,据说是德国的雅**。他于1834年前后制成了一种简单的装置:在两个U型电磁铁中间,安装一个六臂轮,每臂带两根棒型磁铁。通电后,棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用,带动轮轴转动。后来,雅**做了一个大型的装置,并安装在小艇上,用320个丹尼尔电池供电,1838年小艇在易北河上**航行,时速只有2.2km/h。与此同时,美国的达文波特也成功地制出了驱动印刷机的电动机,印刷过美国电学期刊《电磁和机械情报》。但这两种电动机都没有多大商业价值,用电池作电源,成本太大、不实用。
从1831年M.法拉第制作圆盘式发电机模型到19世纪80年代,是电机的初创时期。在这50年中,众多发明家和科学家通过研究,逐步开发出可供工业应用的直流电机。德国的西门子致力于制造更好的发电机,并着手研究由电动机驱动的车辆,于是西门子公司制成了世界**辆电机车。1879年,在柏林工业展览会上,西门子公司不冒烟的电机车赢得观众的一片喝彩。西门子电机车当时只有3马力(hp),后来美国发明大王爱迪生试验的电机车已达12~15hp。但当时的电动机全是直流电机,只限于驱动电车。直流电动机是直流励磁,因工作特性与其励磁绕组的接线方式不同而有区别。串励电动机启动转矩大,适用于牵引和起重,并励电动机转速随负载大小而变动较小,且可以调节,可用为定速或调速之用,复励电动机兼有以上两种励磁方式发动机的特性。
……

第1章 绪 论
第2章 直流电机
2.1 直流电机的基本工作原理与结构
2.1.1 直流电机的物理解释
2.1.2 直流电机的原理
2.1.3 直流电机的基本结构与铭牌数据
2.1.4 直流电机的励磁方式
2.2 直流电机的电枢绕组简介
2.2.1 电枢绕组的基本术语
2.2.2 电枢绕组
2.2.3 单叠绕组
2.2.4 单波绕组
2.3 直流电机的电枢反应
2.3.1 直流电机空载时的气隙磁场
2.3.2 直流电机负载时的气隙磁场
2.3.3 电枢反应
2.4 直流电机的电枢电动势和电磁转矩
2.4.1 直流电机的电枢电动势
2.4.2 直流电机的电磁转矩
2.5 直流电机的换向
2.6 直流电动机的特性
2.6.1 直流电动机的基本方程
2.6.2 直流电动机的工作特性
2.7 本章小结
思考与练习
第3章 直流电动机的电力驱动
3.1 电力驱动系统的动力学基础
3.1.1 电力驱动系统的运动方程
3.1.2 运动方程式中正符号的规定
3.1.3 生产机械的负载特性
3.1.4 他励直流电动机的机械特性
3.1.5 电力驱动系统稳定运行的条件
3.2 他励直流电动机的启动
3.2.1 直接启动
3.2.2 电枢回路串电阻启动
3.2.3 降压启动
3.3 他励直流电动机的制动
3.3.1 能耗制动
3.3.2 反接制动
3.3.3 回馈制动
3.3.4 直流电机的四象限运行
3.4 他励直流电动机的调速
3.4.1 调速指标
3.4.2 电枢回路串电阻调速
3.4.3 降压调速
3.4.4 弱磁调速
3.4.5 调速方式与负载的匹配
3.4.6直流电机调速实验
3.5 本章小结
思考与练习
第4章 三相异步电动机
4.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构
4.1.1 三相异步电动机的基本工作原理
4.1.2 三相异步电动机的基本结构
4.1.3 三相异步电动机的铭牌数据
4.2 三相异步电动机的功率和电磁转矩
4.2.1 功率转换和功率平衡方程式
4.2.2 电磁转矩的表达式
4.3 三相异步电动机的工作特性
4.3.1 转速特性
4.3.2 定子电流特性
4.3.3 功率因数特性
4.3.4 电磁转矩特性
4.3.5 效率特性
4.4 本章小结
思考与练习
第5章 三相异步电动机的电力驱动
5.1 三相异步电动机的机械特性
5.1.1 固有机械特性
5.1.2 人为机械特性
5.2 三相异步电动机的启动
5.2.1 三相鼠笼式异步电动机的启动
5.2.2 绕线式三相异步电动机启动
5.3 三相异步电动机的制动
5.3.1 能耗制动
5.3.2 反接制动
5.3.3 回馈制动
5.3.4 三相异步电动机的四象限运行
5.4 三相异步电动机的调速
5.4.1 变极调速
5.4.2 变频调速
5.4.3 变转差率s调速
5.4.4 三相异步电动机实验
5.4.5 电机驱动与控制实训
5.5 三相异步电动机的选型
5.5.1 电动机种类、结构形式、额定电压及额定转速的选择
5.5.2 电动机的发热、冷却及电动机工作制的分类
5.5.3 电动机额定功率的选择
5.6 本章小结
思考与练习
第6章 控制电机
6.1 伺服电动机
6.1.1 直流伺服电动机
6.1.2 交流伺服电动机
6.1.3 伺服电动机的应用
6.2 步进电动机
6.2.1 步进电动机的类型及工作原理
6.2.2 步进电动机的工作方式
6.2.3 步进电动机控制原理
6.2.4 步进电动机的控制
6.3 力矩电动机
6.3.1 直流力矩电动机的基本结构
6.3.2 直流力矩电动机的工作原理
6.4 其他控制电机
6.4.1 直线电动机
6.4.2 测速发电机
6.4.3 旋转变压器
6.4.4 自整角机
6.5 本章小结
思考与练习
参考文献

本书在文字叙述上,力求简单明了,通俗易懂;在内容编排上,着重图文并茂,通过各种图片,可使读者饶有兴趣地掌握知识;在结构布局上,坚持学习内容与思考练习相融合的风格,通过多种形式使读者真正学会知识;在知识体系上,本书不仅包括传统电机类型及驱动方式,也将*近发展起来的新型电机、新兴电机驱动的方法囊括进来,以扩大知识面,加快知识更新。通过每节课后的思考与练习,可以简单有效地考察对知识的掌握情况,减少繁杂计算。 本书可以作为高等院校机电一体化相关专业的教材,也可以供相关专业技术人员参考使用。