自动化电机的应用2013/06/19

序言

本书以变压器、直流电机、感应电机和同步电机四类典型通用电机为研究对象，仔细翔实地阐述了电机的基本工作原理和运行特性，涵盖了有关电机的完整而简明的基础知识，重点强调了理论分析、现场应用和技术实践，为电力专业人员正确处理故障提供了所必须掌握的知识点，有助于提高专业人员技术水平，从而间接提高电网可靠运行水平。

电机原理及其应用是电气工程类学科的基础，本书可用于电气工程及其自动化专业本科生的教材，为即将踏入电力行业门槛的同学们做好知识储备，也可作为注册电气工程师的考试教材用书，还可供相关领域的工程技术人员学习参考。因为针对人员广泛，本书编写思路和特点如下：

1．本书在内容的选取、编排上进行了多方面的探索，更追求实用性和针对性，深入浅出、循序渐进、前后呼应地介绍了各个知识点，通俗易懂，十分适宜自学。书中内容与现场实际结合紧密，从实践中找出问题、解决问题，从而使枯燥的电机学理论学习不再枯燥无味，对提高大家的学习兴趣十分有利。

2．因为电机原理及其应用的研究范围广、内容多，本书针对实际，精心组织，突出重点，减少章节层次，压缩全书篇幅，同时兼顾主要内容与次要内容，做到了主次分明。考虑到现场实际情况，全书用大量的篇幅介绍了变压器和交流电机，而对直流电机内容进行了简化。

3．本书对电机领域的新技术和生产实践中热点难点问题给予适当的关注。作为教材，做到了丰富教材内容；作为参考用书，指导了问题的思考方向。如高次谐波问题和不对称问题。

4．本书的每章小结画龙点睛，对知识点的掌握和提高起到了至关重要的作用，切实做到了针对性和实用性。本书大量使用了图片，不但简化了文字，还更加直观。

文摘

（2）从路的角度以宏观方式研究电机。其核心就是通过数值仿真方法展现电机在各种运行状况下的动态特性，包括实际电机中可能无法实现的一些特定的极限工况或故障行为，均可通过计算机进行理念性实验。在新型电机研制过程中，数值仿真方法可以起到降低研究成本、缩短研究周期、揭示运行规律的重要作用。

此外，从最新发展趋势看，以场、路结合的方法研究电机也已经推行，前者用于联系电机内部的物理过程，后者用于考察电机的端口行为和外部特性。二者耦合求解，对电机的宏观和微观了解就可以更为深入。不过，本课程在阐述各类电机的基本原理和运行特性时，主要还是采用前面介绍的若干常规方法，其具体内容将在有关章节中逐一详细说明。

三、本课程的任务

本课程是一门技术基础课。通过对本课程的学习，可获得电机的基本理论、基本知识和基本技能，为学习专业课做好准备，为今后从事有关的专业工作打下基础。

学习本课程后，应达到下列基本要求：

（1）对磁路的计算方法及交、直流磁路和铁心线圈的性能应有基本的了解。

（2）对变压器和3种主要电机（直流电机、感应电机和同步电机）的基本结构要有一定认识。对各种电机中气隙磁场的性质和时空关系要有深入的了解。

（3）对各种电机正常稳态运行时的分析方法和运行性能，要牢固掌握。要能正确地建立电压方程和转矩方程，明确电机中的能量转换关系；对稳态运行时电机的参数要有清晰的物理概念；、能熟练地运用等效电路（相量图）和复数来计算电机的性能和主要运行数据。

（4）对机电装置中的能量关系，感应电动势、磁场储能、电磁转矩和机电能量转换过程，以及持续进行机电能量转换的条件有一个基本的了解。从长远来看，如能举一反三，就能触类旁通地分析、研制和开发各种不同的新型电机和特种电机。

（5）对同步电机的不对称运行和直流电机、同步电机及感应电机在动态情况下的分析方法和相应的参数要有基本的物理概念；对一些典型的运行方式和动态过程要能作出正确的分析。

（6）初步掌握用计算机来计算电机中稳态和动态问题的方法。

（7）既要掌握各种电机的共性（如电动势、磁动势和电磁转矩的产生和算法、旋转电机的分析方法等），使学到的知识能够融会贯通；又要掌握各种电机的个性和特点，以便结合实际，对具体问题进行具体分析，达到解决问题的目的。

（8）了解电机的有关工程性问题，如发热和冷却、励磁系统、各种电机的应用范围、电机的额定值、主要电机的各

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