电机与拖动(第4版)(附微课视频)

“十三五”职业教育国家规划教材/含课程思政元素
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刘小春 (作者)

关于本书的内容有任何问题,请联系 王丽美

1.本教材第4版不仅具有原1~3版的简化理论、强化技能,满足高职学生培养目标的特点,且紧跟时代技术进步,融入变压器和电动机的新产品、新工艺。
2.第4版根据国家关于教材建设的指导意见,精选思政案例,做到专业与德育并行,紧扣专业对本课程知识目标、能力目标和素质目标的三维培养要求。
3.教材7个模块配套完善的PPT、微课、思考题与习题参考答案,任务训练配套检查与评价标准,方便学生自学,也利于教师多样化教学的开展,是各学校电类相关专业《电机与拖动》教材的理想之选。

内容摘要

本书按照职业教育的培养目标,以电气自动化技术专业工作岗位的能力需求为依据进行编写,突出技术的应用性和针对性,强化实践能力培养。全书共分为7个模块,主要内容包括电机分析中常用的电磁定律及材料、变压器、直流电机、三相异步电动机、单相异步电动机、特种电机、电动机的选择等。每个模块都有学习导引、思政案例、随堂小思考、微课视频,课后有思考题与习题,并配有任务训练,以提升实际应用能力。
本书不仅可作为职业院校自动化等电类专业及机电类专业的教学用书,也可作为相关人员的培训教材和学习参考资料。

目录

模块一 电机分析中常用的电磁定律及材料 1
 学习导引 1
◎ 学习目标 1
◎ 内容导入 1
◎ 学习导图 2
 1.1 磁场的物理量与基本定律 2
  1.1.1 描述磁场的基本物理量 2
  1.1.2 电流的磁效应—电生磁 3
  1.1.3 电磁感应定律—磁变生电 3
  1.1.4 电磁力定律—电磁生力 4
  1.1.5 磁路的欧姆定律 5
  1.1.6 磁路的基尔霍夫定律 6
 1.2 常用铁磁材料及其特性 7
  1.2.1 铁磁性物质的磁化 7
  1.2.2 磁化曲线 7
  1.2.3 磁滞与磁滞损耗 8
  1.2.4 涡流与涡流损耗 8
  1.2.5 铁芯损耗 9
 1.3 常用绝缘材料及其耐热等级 9
  1.3.1 绝缘材料在电机中的应用 9
  1.3.2 绝缘材料的耐热等级 10
 任务训练 10
 任务 识别常用电工材料 10
 小结 12
 思考题与习题 12

模块二 变压器 13
 学习导引 13
◎ 学习目标 13
◎ 内容导入 13
◎ 学习导图 14
 2.1 变压器的用途与结构 14
  2.1.1 变压器的用途及分类 14
  2.1.2 变压器的结构 15
 2.2 变压器的铭牌和额定值 18
  2.2.1 铭牌 18
  2.2.2 额定值 19
 2.3 单相变压器的空载运行及负载运行 20
  2.3.1 单相变压器的空载运行 20
  2.3.2 单相变压器的负载运行 23
  2.3.3 变压器的阻抗变换作用 26
 2.4 三相变压器 27
  2.4.1 三相变压器磁路结构 27
  2.4.2 三相变压器的极性与连接组 28
  2.4.3 三相变压器并联运行 32
 2.5 特殊用途变压器 35
  2.5.1 自耦变压器 35
  2.5.2 电流互感器 37
  2.5.3 电压互感器 38
  2.5.4 电焊变压器 40
 任务训练 41
 任务一 变压器的空载试验和短路试验 41
 任务二 测定三相变压器变比及连接组别 45
 任务三 绕制小型变压器绕组 48
 小结 53
 思考题与习题 54

模块三 直流电机 56
 学习导引 56
◎ 学习目标 56
◎ 内容导入 56
◎ 学习导图 57
 3.1 直流电机的结构及基本工作原理 57
  3.1.1 直流电机的基本工作原理 57
  3.1.2 直流电机的主要结构 60
  3.1.3 直流电机的铭牌数据和主要
系列 62
 3.2 直流电机的磁场 63
  3.2.1 直流电机的励磁方式 63
  3.2.2 直流电机空载时的磁场 64
  3.2.3 直流电机负载时的磁场 65
 3.3 直流电机的感应电动势、电磁转矩和功率 67
  3.3.1 直流电机的感应电动势 67
  3.3.2 直流电机的电磁转矩 68
  3.3.3 直流电机的功率 68
 3.4 直流电动机的工作特性与机械特性 70
  3.4.1 直流电动机的工作特性 70
  3.4.2 直流电动机的机械特性 72
 3.5 直流电动机的起动、调速、反转与制动 75
  3.5.1 直流电动机的起动 75
  3.5.2 直流电动机的调速 76
  3.5.3 直流电动机的反转 79
  3.5.4 直流电动机的制动 80
 3.6 直流电动机的换向 84
  3.6.1 换向概述 84
  3.6.2 改善换向的方法 84
 任务训练 85
 任务一 并励直流电动机的起动、调速和反转 85
 任务二 测定并励直流电动机的工作特性与机械特性 87
 小结 90
 思考题与习题 91

模块四 三相异步电动机 93
 学习导引 93
◎ 学习目标 93
◎ 内容导入 93
◎ 学习导图 94
 4.1 三相异步电动机的基本结构和工作原理 94
  4.1.1 三相异步电动机的基本结构 94
  4.1.2 三相异步电动机的工作原理 97
  4.1.3 三相异步电动机的铭牌 100
 4.2 三相异步电动机的运行分析 107
  4.2.1 三相异步电动机的运行原理 107
  4.2.2 三相异步电动机的工作特性 111
  4.2.3 三相异步电动机的机械特性 112
 4.3 三相异步电动机的起动 116
  4.3.1 笼形异步电动机的起动 116
  4.3.2 绕线转子异步电动机的起动 121
 4.4 三相异步电动机的调速 123
  4.4.1 变极调速 124
  4.4.2 变频调速 125
  4.4.3 改变转差率调速 126
 4.5 三相异步电动机的制动 128
  4.5.1 回馈制动 128
  4.5.2 反接制动 128
  4.5.3 能耗制动 130
 任务训练 131
 任务一 拆装三相异步电动机 131
 任务二 判别三相异步电动机定子绕组首尾端 135
 任务三 测定三相异步电动机工作特性 138
 任务四 三相异步电动机的起动、反转与制动 140
 小结 143
 思考题与习题 144

模块五 单相异步电动机 145
 学习导引 145
◎ 学习目标 145
◎ 内容导入 145
◎ 学习导图 146
 5.1 单相异步电动机的结构、铭牌及工作原理 146
  5.1.1 单相异步电动机的结构 146
  5.1.2 单相异步电动机的铭牌 148
  5.1.3 单相异步电动机的工作原理 149
 5.2 单相异步电动机的基本形式 151
  5.2.1 电阻分相式单相异步电动机 152
  5.2.2 电容分相式单相异步电动机 152
  5.2.3 罩极式单相异步电动机 154
 5.3 单相异步电动机的调速及反转 154
  5.3.1 单相异步电动机的调速 154
  5.3.2 单相异步电动机的反转 157
 任务训练 158
 任务 判别与安装家用吊扇绕组 158
 小结 160
 思考题与习题 161

模块六 特种电机 162
 学习导引 162
◎ 学习目标 162
◎ 内容导入 162
◎ 学习导图 163
 6.1 伺服电动机 163
  6.1.1 直流伺服电动机 164
  6.1.2 交流伺服电动机 166
  6.1.3 伺服驱动器 167
 6.2 测速发电机 169
  6.2.1 直流测速发电机 169
  6.2.2 交流异步测速发电机 170
 6.3 步进电动机 172
  6.3.1 反应式步进电动机的结构和工作原理 172
  6.3.2 反应式步进电动机的特性 173
  6.3.3 步进驱动器 175
  6.3.4 步进电动机的应用 176
 6.4 直线电动机 177
  6.4.1 直线异步电动机的分类和结构 177
  6.4.2 直线异步电动机的工作原理 178
  6.4.3 直线异步电动机的应用 179
 6.5 微型同步电动机 180
  6.5.1 永磁式同步电动机 180
  6.5.2 反应式同步电动机 181
  6.5.3 磁滞式同步电动机 181
 任务训练 182
 任务一 测定交流伺服电动机的特性 182
 任务二 测定直流伺服电动机的特性 185
 任务三 测定直流测速发电机的特性 187
 小结 188
 思考题与习题 189

模块七 电动机的选择 190
 学习导引 190
◎ 学习目标 190
◎ 内容导入 190
◎ 学习导图 191
 7.1 电动机选择的内容 191
  7.1.1 电动机系列的选择 191
  7.1.2 电动机结构形式的选择 191
  7.1.3 电动机额定参数的选择 192
  7.1.4 电动机质量性能的选择 192
 7.2 电动机额定功率的选择 195
  7.2.1 电动机的发热过程 195
  7.2.2 电动机的工作制 195
  7.2.3 电动机的容量选择和过载能力 196
  7.2.4 电动机额定容量的选择方法 197
 任务训练 200
 任务 认识三相异步电动机铭牌参数 200
 小结 201
 思考题与习题 201

附录A 主要符号说明 202
附录B 直流电动机常见故障分析 206
附录C 三相异步电动机常见故障分析 208
参考文献 212

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作者介绍

湖南省电气自动化技术专业带头人,湖南省技术能手,优秀教练员,株洲市第四批学术技术带头人,株洲市高层次技术人才。主持国家精品资源共享课程和湖南省精品课程各1门。主编国家规划教材3本,专著或编著3本,其他教材4本。主持各类纵、横向课题十余项。获得国家教学成果二等奖一项,湖南省教学成果一等奖一项。长期担任“电机与拖动”“PLC技术及应用”“组态控制技术”等专业课程的教学与实践指导。

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