“十四五”普通高等教育系列教材 电机与电力拖动

电机与电力拖动、电机控制在国民经济各部门起着重要的作用，电气传动技术飞速发展，为了适应学科发展的需要，增强学生面向工程实际的适应能力，我们结合教师的教学经验及学生的反馈情况，进行了全面总结，参考了多种版本教材，整合完善了内容结构，将电机学、电力拖动和电气控制技术的主要内容系统有机地融为一体，编写了本书，以满足教学改革、科技进步和人才培养的需要。
本书重点介绍直流电机和三相异步电动机的原理、结构及运行特性，直流电动机和异步电动机的拖动基础，以及电力拖动系统的电气控制技术，遵循理论和实际相结合的原则，使学生既掌握电力拖动和控制的基本原理，又掌握电力拖动系统的分析方法与应用。本教材内容选材合理，理论联系实际，注重工程应用。
全书共分7章，第1章介绍直流电机；第2章介绍电力拖动系统的动力学；第3章介绍直流电动机的电力拖动；第4章介绍三相异步电动机；第5章介绍三相异步电动机的电力拖动；第6章介绍电力拖动系统电动机的选择，第7章介绍电力拖动系统的电气控制。
本教材由张红莲和花广如编写，在教材的编写过程中参阅和引用了许多相关教材和文献，在此向这些文献资料的作者表示衷心的感谢。
由于编者的水平有限和编写时间仓促，书中存在的错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

本书为““十四五”普通高等教育本科系列教材 ”。本书主要讲述直流电机、交流电机的基本结构和工作原理；直流电动机和交流电动机的电力拖动基础知识；电力拖动系统的电气控制线路。全书共分7章，第1章为直流电机；第2章为电力拖动系统的动力学；第3章为直流电动机的电力拖动；第4章为三相异步电动机；第5章为三相异步电动机的电力拖动；第6章为电力拖动系统电动机的选择；第7章为电力拖动系统的电气控制线路。

张红莲，花广如，现就职于华北电力大学机械工程系。主要著作编写情况：主编《交直流调速控制系统》，中国电力出版社，2011.5.主编 《电机与电力拖动控制系统》，机械工业出版社，2013.9.副主编 《机械控制工程基础》，中国电力出版社，2011.6.

前言
绪论1
0.1电机及电力拖动系统概述1
0.2本课程的任务2
第1章直流电机4
1.1直流电机的工作原理和结构4
1.2直流电机的铭牌数据及主要系列8
1.3直流电机的电枢绕组9
1.4直流电机的磁场15
1.5直流电机的电枢电动势和电磁转矩19
1.6直流电机的换向20
1.7直流电动机23
1.8直流发电机28
习题34
第2章电力拖动系统的动力学36
2.1单轴电力拖动系统36
2.2多轴电力拖动系统37
2.3负载的转矩特性43
习题44
第3章直流电动机的电力拖动46
3.1他励直流电动机的机械特性46
3.2他励直流电动机的启动52
3.3他励直流电动机的制动56
3.4他励直流电动机的调速63
3.5直流调速方式与负载的配合69
3.6串励和复励直流电动机的电力拖动72
3.7电力拖动系统的过渡过程75
习题82
第4章三相异步电动机84
4.1三相异步电动机的基本工作原理和结构84
4.2三相交流电机的定子绕组87
4.3绕组的感应电动势94
4.4绕组的磁动势97
4.5三相异步电动机的空载运行103
4.6三相异步电动机的负载运行105
4.7异步电动机的功率和电磁转矩109
4.8三相异步电动机的工作特性112
习题113
第5章三相异步电动机的电力拖动115
5.1三相异步电动机的机械特性115
5.2三相异步电动机的启动121
5.3三相异步电动机的制动131
5.4三相异步电动机的调速138
习题148
第6章电力拖动系统电动机的选择150
6.1拖动系统选择电动机的原则150
6.2电动机的发热与冷却150
6.3电动机的工作制152
6.4电动机额定功率的选择153
6.5电动机种类、结构、电压和转速的选择159
习题161
第7章电力拖动系统的电气控制162
7.1常用低压电器162
7.2电气控制系统设计基础176
7.3继电器接触器控制线路设计180
7.4常用电器元件的选择195
7.5电动机的保护200
7.6电气控制线路设计实例203
习题205
参考文献207

目前有关物料输送系统自动控制的教材极少，因此建设具有电力行业特色的专业课程，编写适合课堂教学使用的特色教材非常有必要。
本书主要分为电气控制技术基础和物料输送设备及系统控制两大部分。其中，电气控制技术基础包含继电器接触器控制和可编程序控制器（PLC），主要内容有继电器接触器控制中常用控制电器、基本控制线路、电气控制系统的设计，PLC的组成、工作原理及工作过程、PLC指令系统和编程、PLC控制系统的设计与应用；物料输送设备及系统控制的主要内容有物料输送系统常用的传感器检测装置、翻车机卸车系统的控制、斗轮堆取料机的控制、物料输送系统辅助设备的控制、火电厂运煤系统的控制。