本书从运动控制系统和变流器供电角度论述了电机与拖动的相关内容，主要包括：各类电机（直流电机、变压器、异步电机、同步电机）的基本运行原理、建模、运行特性的分析与计算；由各类电机组成传动系统的起、制动、调速原理与方法；各类驱动与控制用微特电机的运行原理与特性分析；各类新型机电一体化电机如正弦波永磁同步电机、永磁无刷直流电机、开关磁阻电机、步进电机等的建模、驱动与特性分析以及系统组成。

绪论 0.1电机与电力拖动技术的发展概况 0.2电机学与电力拖动系统的一般分析方法 0.3课程的性质与任务 0.4本教材的结构、各章节内容与教学安排 0.5本课程的学习方法 第1章电磁学的基本知识与基本定律 1.1电路的基本定律 1.1.1基尔霍夫电流定律 1.1.2基尔霍夫电压定律 1.2磁场的基本知识 1.2.1磁感应强度 1.2.2磁通 1.2.3磁场强度 1.3电磁学的基本定律 1.3.1电生磁的基本定律——安培环路定理 1.3.2磁生电的基本定律——法拉第电磁感应定律 1.3.3电磁力定律——毕萨定律 1.3.4磁路的欧姆定律与线圈电感的表达式 1.4常用磁性材料及其特性 1.4.1磁滞回线与磁化曲线 1.4.2软磁材料与硬磁材料 1.4.3铁磁材料中的铁耗 1.4.4**磁铁的去磁曲线与各种永磁材料的特点※ 1.4.5**磁铁组成磁路的分析方法※注： 标有※号的为选学内容。 本章小结 思考题 练习题 第2章直流电机的建模与特性分析 2.1直流电机的基本运行原理与结构 2.1.1直流电机的基本运行原理 2.1.2直流电机的结构 2.2直流电机的额定数据 2.3直流电机的电枢绕组——电路构成 2.3.1对直流电枢绕组的要求 2.3.2直流电��的简单绕组 2.3.3直流电枢绕组的基本形式 2.4直流电机的各种励磁方式与磁场 2.4.1直流电机的各种励磁方式 2.4.2直流电机的空载主磁场 2.4.3直流电机负载后的电枢反应磁场 2.4.4直流电机负载后的气隙磁场 2.5直流电机的感应电势、电磁转矩与电磁功率 2.5.1正、负电刷之间感应电势的计算 2.5.2电磁转矩的计算 2.5.3直流电机的电磁功率 2.6直流电机的电磁关系、基本方程式和功率流程图 2.6.1他励直流电机的基本电磁关系 2.6.2直流电机的基本方程式与等效电路 2.6.3直流电机的功率流程图 2.7直流发电机的运行特性及自励建压过程 2.7.1直流发电机的运行特性 2.7.2并励和复励直流发电机空载电压的建立 2.8他励直流电动机的运行特性 2.8.1他励直流电动机的工作特性 2.8.2他励直流电动机的机械特性 2.8.3他励直流电动机的人为机械特性 2.9串励直流电动机的机械特性 2.9.1串励直流电动机的固有机械特性 2.9.2串励直流电动机的人为机械特性 2.10复励直流电动机的机械特性 2.11直流电机的换向 本章小结 思考题 练习题 第3章直流电机的电力拖动 3.1电力拖动系统的动力学方程式 3.1.1单轴电力拖动系统的动力学方程式 3.1.2多轴电力拖动系统的折算 3．2运动规划曲线与传动机构*佳传动比的概念※ 3．2．1运动规划曲线 3．2．2传动机构*佳传动比与惯量匹配的概念 3.3各类生产机械的负载转矩特性 3.4电力拖动系统的稳定运行条件 3.4.1稳态运行点与稳定运行的概念 3.4.2电力拖动系统的稳定运行条件 3.5直流电力拖动系统动态过程的一般分析与计算 3.5.1直流电动机电力拖动系统的动态数学模型 3.5.2直流电力拖动系统动态过程的一般分析计算 3.6直流电动机的起动 3.7直流电动机的调速 3.7.1调速系统的性能指标 3.7.2他励直流电动机常用的调速方法 3.7.3调速方式与负载类型的配合 3.8他励直流电动机的制动 3.8.1能耗制动 3.8.2反接制动 3.8.3回馈制动 3.9直流电机的供电电源与各种类型的直流电力拖动系统 3.9.1直流发电机直流电动机组成的电力拖动系统 3.9.2相控变流器直流电机组成的电力拖动系统※ 3.9.3直流斩波器直流电机组成的电力拖动系统※ 3.10直流电力拖动系统的四象限运行 3.10.1他励直流电机四象限运行时的机械特性及其工作状态 3.10.2各类直流电力拖动系统四象限运行时的工作状态※ 3.10.3直流电力拖动系统四象限运行时转矩与转速的能力曲线 及**运行区 本章小结 思考题 练习题 第4章变压器的建模与特性分析 4.1变压器的基本工作原理与结构 4.1.1变压器的基本工作原理 4.1.2变压器的结构 4.2变压器的额定值 4.3变压器的空载运行分析 4.3.1变压器空载运行时的电磁关系 4.3.2磁路的电参数等效 4.3.3变压器的空载电压平衡方程式、相量图及等值电路图 4.4变压器的负载运行分析 4.4.1变压器负载运行时的磁势平衡方程式 4.4.2变压器负载后副边漏磁路的电参数等效 4.4.3变压器负载运行时的电磁关系 4.5变压器的基本方程式、等值电路与相量图 4.5.1变压器负载运行时的基本方程式 4.5.2变压器负载运行时的等值电路 4.5.3变压器负载运行时的相量图 4.6变压器等值电路参数的试验测定 4.6.1空载试验 4.6.2短路试验 4.7变压器稳态运行特性的计算 4.7.1变压器的外特性与电压变化率 4.7.2变压器的效率特性 4.8三相变压器的特殊问题 4.8.1三相变压器的绕组连接方式与连接组 4.8.2三相变压器的磁路结构 4.8.3三相变压器的绕组连接与磁路结构的正确配合问题 4.9电力拖动系统中的特殊变压器 4.9.1自耦变压器 4.9.2互感器 本章小结 思考题 练习题 第5章三相异步电机的建模与特性分析 5.1三相异步电机的基本运行原理 5.1.1旋转磁场的基本概念 5.1.2三相异步电机的基本运行原理 5.1.3三相异步电机的转差率与三种运行状态 5.2三相异步电机的结构与额定数据 5.2.1三相异步电机的结构 5.2.2三相异步电动机的额定数据 5.3三相交流电机的定子绕组 5.3.1对三相交流电机绕组的基本要求 5.3.2交流绕组的几个术语 5.3.3三相单层分布绕组 5.3.4三相双层分布绕组 5.4三相交流电机定子绕组感应电势的计算 5.4.1交流电机的磁场 5.4.2导体的感应电势 5.4.3整距线圈的感应电势 5.4.4短距线圈的感应电势 5.4.5线圈组的感应电势 5.4.6相绕组的感应电势 5.4.7三相绕组的连接与线电势 5.5三相交流电机的定子磁势与磁场 5.5.1单个线圈所产生的磁势 5.5.2单个线圈组所产生的磁势 5.5.3单相绕组在每对极下所产生的磁势 5.5.4三相绕组所产生的基波合成磁势 5.5.5三相绕组所产生的高次谐波合成磁势 5.6三相交流电机的综合矢量与坐标变换※ 5.6.1两相对称绕组所产生的基波合成磁势 5.6.2三相交流电机的综合矢量与坐标变换 5.7三相异步电动机的电磁关系 5.7.1三相异步电动机空载时的电磁关系 5.7.2三相异步电动机转子堵转时的电磁关系 5.7.3三相异步电动机负载时的电磁关系 5.8三相异步电动机的基本方程式、等效电路与相量图 5.8.1三相异步电动机的基本方程式 5.8.2转子侧各物理量的折算 5.8.3三相异步电机每相的等效电路和相量图 5.9三相异步电动机的功率流程图与转矩平衡方程式 5.9.1功率流程图 5.9.2转矩平衡方程式 5.10三相异步电动机等效电路参数的试验测定 5.10.1空载试验 5.10.2堵转(或短路)试验 5.11三相异步电动机的运行特性 5.11.1三相异步电动机的工作特性 5.11.2三相异步电动机的机械特性 5.11.3三相异步电动机的人为机械特性 本章小结 思考题 练习题 第6章三相异步电机的电力拖动 6.1三相异步电动机的起动 6.1.1三相鼠笼式异步电动机的直接起动 6.1.2三相鼠笼式异步电动机的降压起动 6.1.3三相鼠笼式异步电动机的软起动 6.1.4高起动性能的特殊鼠笼式异步电动机 6.1.5三相绕线式异步电动机的起动 6.2三相异步电动机的调速 6.2.1变极调速 6.2.2变频调速 6.2.3改变转差率的调速 6.2.4基于综合矢量控制的高性能交流调速系统方案※ 6.3三相异步电动机的制动 6.3.1能耗制动 6.3.2反接制动 6.3.3回馈制动 6.4交流电力拖动系统的四象限运行 6.4.1三相异步电机四象限运行时的机械特性及其工作状态 6.4.2变流器供电下三相异步电机的制动 与可四象限运行的变流器※ 本章小结 思考题 练习题 第7章三相同步电机的建模与特性分析 7.1三相同步电机的基本运行原理、结构与定额 7.1.1三相同步电机的基本运行原理 7.1.2同步电机的结构 7.1.3同步电机的三种运行状态 7.1.4同步电机的额定数据 7.2三相同步电机的电磁关系 7.2.1三相同步电机空载时的电磁关系 7.2.2三相同步电机负载后的电枢反应 7.2.3三相同步电机负载后的电磁关系 7.3三相同步电机的基本方程式、等值电路与相量图 7.3.1隐极式同步电机的基本方程式、等值电路与相量图 7.3.2凸极同步电机的基本方程式、等值电路和相量图 7.4三相同步电动机的矩角特性与V形曲线 7.4.1同步电动机的矩角特性 7.4.2三相同步电动机的V形曲线与功率因数的调节 7.5三相磁阻式同步电动机 7.6三相同步电动机的转速特性 本章小结 思考题 练习题 第8章三相同步电机的电力拖动※ 8.1三相同步电动机的起动 8.1.1自耦调压器的降压起动 8.1.2辅助电动机的起动 8.1.3变频起动 8.2三相同步电动机的调速 8.2.1三相同步电动机变频调速时的矩角特性 8.2.2三相同步电动机变频调速时的机械特性 8.3三相同步电动机的制动 8.4三相同步电动机的控制方式 8.4.1他控式同步电动机 8.4.2自控式同步电动机 本章小结 思考题 练习题 第9章三相永磁同步电机的建模与分析※ 9.1正弦波永磁同步电机的建模与分析 9.1.1正弦波PMSM的基本运行原理 9.1.2正弦波PMSM的定子绕组形式 9.1.3正弦波PMSM的转子结构特点与矩角特性 9.1.4正弦波PMSM的控制 9.1.5正弦波PMSM控制系统的组成 9.2无刷永磁直流电机的建模与分析 9.2.1BLDCM的组成与基本运行原理 9.2.2BLDCM的定子绕组形式 9.2.3BLDCM的电磁关系 9.2.4BLDCM转子位置的检测与正反转四象限运行 9.2.5BLDCM的数学模型与机械特性 9.2.6BLDCM的调速方式与负载能力曲线 9.2.7BLDCM调速系统的组成 9.3BLDCM与PMSM的比较 本章小结 思考题 练习题 第10章变磁阻(双凸极)电机的建模与分析※ 10.1预备知识 10.1.1机电系统的能量守恒定律 10.1.2利用磁场储能和磁共能对电磁转矩的计算 10.2开关磁阻电机的建模与分析 10.2.1SRM的结构与基本运行原理 10.2.2SRM的供电变流器及其类型 10.2.3SRM的控制方案 10.2.4SRM的数学模型 10.2.5SRM的定子磁链与电磁转矩 10.2.6SRM的能量转换与定子磁链电流图 10.2.7SRM的机械特性与各种运行区 10.2.8SRM组成的传动系统 10.3步进电动机的建模与分析 10.3.1步进电动机的基本运行原理 10.3.2步进电动机的类型与结构 10.3.3步进电动机的运行特性与主要参数 10.3.4步进电机的驱动 本章小结 思考题 练习题 第11章驱动与控制用微特电机 11.1单相异步电动机 11.1.1单相绕组通电时异步电动机的磁场与机械特性 11.1.2两相绕组通电时异步电动机的磁场与机械特性 11.1.3单相异步电动机的类型 11.2伺服电动机 11.2.1直流伺服电动机 11.2.2交流伺服电动机 11.2.3力矩电动机 11.3测速发电机 11.3.1直流测速发电机 11.3.2交流测速发电机 11.4自整角机 11.4.1力矩式自整角机 11.4.2控制式自整角机 11.5旋转变压器 11.5.1工作原理 11.5.2旋转变压器的应用 11.6直线电动机※ 11.6.1直线直流电动机 11.6.2直线异步电动机 11．6．3直线永磁同步电动机 11.6.4直线步进电动机 本章小结 思考题 练习题 第12章电力拖动系统的方案与电动机选择 12.1电力拖动系统的方案选择 12.1.1电力拖动系统的供电电源 12.1.2电力拖动系统稳定性的考虑 12.1.3调速方案的选择 12.1.4起、制动和正、反转方案的选择 12.1.5电力拖动系统经济性指标的考虑 12.2电动机的一般选择 12.2.1额定电压的选择 12.2.2额定转速的选择 12.2.3结构形式的选择 12.3电机的发热与冷却 12.3.1电机的发热过程 12.3.2电机的冷却过程 12.3.3电动机的额定功率与允许温升之间的关系 12.4电动机的工作制 12.4.1连续工作制 12.4.2短时工作制 12.4.3断续周期性工作制 12.5电动机额定功率的选择 本章小结 思考题 练习题 参考文献