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第1章 电力系统与保护1

1.1 电力系统的构成与运行1

1.1.1 从发电到用电1

1.1.2 电力系统的基本构成2

1.1.3 日本的输电电压与系统连接3

1.1.4 电力系统的特征5

1.1.5 电力系统设备6

1.1.6 电力系统的运行7

1.2 电压与功率因数9

1.2.1 负载对系统电压的影响9

1.2.2 系统电压的控制9

1.3 异常运行10

1.4 系统故障与保护11

1.4.1 电力系统的故障现象11

1.4.2 系统故障时的电压与电流12

1.5 保护继电器14

1.5.1 保护继电器14

1.5.2 主保护与后备保护16

1.5.3 保护连动18

1.5.4 继电器的保护方式18

1.5.5 数字继电器20

练习题22

2.1.1 交流电动势的产生原理23

第2章 发电机23

2.1 发电原理23

2.1.2 同步发电机24

2.1.3 同步以电机的基本结构24

2.1.4 频率与转速、极数的关系24

2.1.5 三相同步发电机的接线24

2.1.6 同步发电机电压的求法25

2.2 同步发电机的结构26

2.2.1 水轮发电机的结构26

2.2.2 水轮发电机的通风系统与冷却28

2.2.3 汽轮发电机的结构29

2.2.4 汽轮发电机的通风系统与冷却30

2.3 同步发电机的特性与运行32

2.3.1 同步发电机的特性曲线与铭牌32

2.3.2 同步发电机的矢量图34

2.3.3 同步发电机的输出特性与运行范围34

2.3.4 短路比35

2.3.5 同步发电机的电抗与时间常数36

2.3.6 短路现象36

2.3.7 其他运行时的各种现象37

2.4 同步发电机的励磁方式38

2.4.1 励磁机的作用38

2.4.2 励磁方式38

2.4.3 励磁装置的特性40

2.5 同步发电机的附属装置42

2.5.1 氢气、密封油控制装置的作用与组成42

2.4.4 自动电压调整装置的作用与组成42

2.5.2 定子冷却水装置的作用与组成43

2.6 其他发电机、同步调相机43

2.6.1 感应发电机的工作原理43

2.6.2 同步调相机的作用与工作原理43

2.7 发展中的同步发电机的新技术45

2.7.1 面向水力发电厂的调速发电机45

2.7.2 超导发电机46

练习题47

3.1.1 变压器51

3.1.2 理想变压器51

第3章 变压器51

3.1 变压器的工作原理51

3.1.3 实际变压器54

3.2 变压器的结构56

3.2.1 变压器的分类56

3.2.2 铁芯的结构57

3.2.3 绕组的结构58

3.2.4 冷却方式59

3.3 变压器的特性60

3.3.1 等效电路与矢量图60

3.3.3 等效电路参数的求法62

3.3.2 电压变化率62

3.3.4 损耗及效率64

3.4 变压器的接线方式与运行65

3.4.1 变压器的极性65

3.4.2 变压器的接线方式65

3.4.3 变压器的并联运行条件66

3.5 特殊变压器67

3.5.1 起动变压器67

3.5.2 整流变压器67

3.5.3 车载变压器67

3.5.4 接地变压器67

3.6.2 负载时的电压调整方式69

3.6.3 负载时抽头切换方式与结构69

3.6 电压调整的目的69

3.6.1 电压调整的目的与变压器抽头的关系69

练习题70

第4章 电力系统常用电器71

4.1 电容器的构造与用途71

4.1.1 电容器的种类与基本特性71

4.1.2 电容器的结构73

4.1.3 电容器的特性74

4.1.4 电力电容器的用途75

4.2.1 电抗器的分类79

4.2.2 电抗器的结构与特性79

4.2 电抗器的结构与用途79

4.2.3 主要种类的电抗器的用途与结构81

4.3 电线、电缆82

4.3.1 裸线82

4.3.2 电磁线83

4.3.3 绝缘线83

4.3.4 电力电缆84

练习题85

第5章 开关保护装置87

5.1 开关保护装置的动作原理与种类87

5.1.1 各种开关电器87

5.1.2 断路器的作用88

5.2 交流断路器与隔离开关89

5.2.1 电流切断过程89

5.2.2 电流切断时的过渡过程89

5.2.3 断路器的类型选择90

5.2.4 断路器的操作(驱动)93

5.2.5 断路器必要的性能94

5.2.6 隔离开关95

5.3 避雷器96

5.3.1 过电压与产生原因96

5.3.2 怎样抑制过电压96

5.3.3 氧化锌元件避雷器的结构97

5.3.4 避雷器的各种使用方法98

5.4 开关装置99

5.4.1 气体绝缘开关装置的结构99

5.4.2 气体绝缘开关装置的特点100

5.4.3 其他开关装置101

5.5 供配电设备中的开关电器102

5.5.1 供配电设备的组成102

5.5.2 供配电设备中的开关电器103

5.5.3 配电线用断路器(MCCB)104

练习题107

第6章 交通、产业中的电动机109

6.1 电动机及其使用109

6.2 直流电动机111

6.2.1 直流电动机的工作原理112

6.2.2 直流电动机的励磁方式与其特性关系114

6.2.3 电枢反应与换向115

6.3 感应电动机117

6.3.1 感应电动机的工作原理117

6.3.2 感应电动机的种类与结构122

6.3.3 感应电动机的特性与用途126

6.4 交流调速129

6.4.1 PWM逆变器的工作原理129

6.4.2 用PWM逆变电源驱动的笼型感应电动机132

6.4.3 用PWM逆变电源驱动的同步电动机134

6.4.4 逆变电源驱动时的注意事项135

6.5 直线电动机136

练习题138

第7章 电子器械、日用家电中的电动机139

7.1 电子器械中使用的电动机139

7.1.1 用于计算机外围设备的电动机139

7.1.2 用于办公设备的电动机140

7.1.3 用于AV设备的电动机142

7.2 日常生活中使用的电动机143

7.2.1 用于家电的电动机143

7.2.2 汽车用电磁机构145

7.3.1 永磁直流电动机的特性147

7.3 有刷永磁直流电动机147

7.3.2 各种结构直流电动机的特征与用途148

7.4 无刷直流电动机149

7.4.1 无刷直流电动机的工作原理149

7.4.2 无刷直流电动机的种类与特征151

7.4.3 单相无刷直流电动机153

7.5 步进电动机154

7.5.1 步进电动机的工作原理154

7.5.2 永磁步进电动机的结构156

7.5.3 步进电动机的特性157

7.6.1 单相感应电动机的工作原理159

7.6.2 电容电动机159

7.6 单相感应电动机159

7.6.3 其他单相感应电动机161

7.7 单相交流整流子电动机161

7.8 直线执行机构163

7.8.1 LDM的工作原理164

7.8.2 VCM165

7.8.3 LDM的应用165

7.9 汽车用交流发电机166

练习题167

第8章 电池169

8.1 电池169

8.1.1 化学电池的发电原理169

8.1.2 一次、二次电池170

8.2 燃料电池179

8.2.1 什么是燃料电池179

8.2.2 燃料电池的种类与燃料改质179

8.2.3 燃料电池本体的基本结构180

8.2.4 燃料电池发电系统181

8.3 太阳能电池184

8.3.1 太阳能电池的工作原理184

8.3.2 太阳能电池的特性185

8.3.3 太阳能电池的种类与制造方法188

练习题190

练习题解答191

参考文献197