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绪论1

一、测试技术在电机科研和生产中的作用1

二、电机测试的特点1

三、误差基本概念和测量误差分析3

第一篇 电机中基本物理量的测量12

第一章 电机中电量的测量12

第一节 电量测量仪器仪表的种类12

第二节 电压和电流的测量14

一、指示式电压表和电流表14

二、扩大量限装置15

三、电压表和电流表的选择和使用17

四、电子测量仪器19

五、数字测量仪表20

第三节 功率的测量21

一、直流功率的测量21

二、交流功率的测量21

三、功率表的选择及使用23

四、指针式功率表不同测量接线方法所引起误差的修正23

五、数字功率表24

第四节 频率和相位的测量24

一、频率表和相位表24

二、电子示波器测量频率和相位25

三、频率和相位的数字测量25

第五节 电路参数的测量28

一、电阻的测量28

二、电感和电容的测量31

第六节 介电强度试验33

一、交流耐压试验33

二、匝间绝缘冲击耐压试验33

三、耐直流电压和泄漏电流试验35

第二章 电机中非电量的测量36

第一节 转速的测量36

一、常用转速表36

二、光电数字测速38

三、频闪测量转速41

四、激光测量转速42

五、电机瞬时转速的测量42

六、转差率的测量44

七、电动机离心开关断开转速的测量45

第二节 转矩的测量47

一、转矩测量原理48

二、转矩测量仪器的分类50

三、传递类转矩测量装置50

四、平衡类转矩测量装置58

五、能量转换类转矩测量法——校准直流电机法66

第三节 温度、温升的测量67

一、温升67

二、基本测温方法67

三、红外测温72

四、光纤测温74

五、交流定子绕组带电测温76

六、交流电动机的热试验方法79

第四节 电机振动的测定84

一、使用标准84

二、测量仪器84

三、测量辅助装置及安装要求87

四、振动测定方法90

五、测量结果的确定90

六、振动限值91

七、轴振动振幅与速度有效值的关系92

第五节 电机噪声的测定93

一、电机噪声的物理度量93

二、噪声测量仪器的基本原理96

三、电机噪声的测量方法101

四、试验结果的确定方法104

五、旋转电机噪声限值106

六、电机噪声方向性指数的确定108

七、电机噪声的分析与判别109

第三章 电机中磁量的测量113

第一节 测量分类113

一、磁场参数的测量113

二、磁性材料磁性能的测量113

第二节 霍尔效应法114

一、基本原理114

二、特斯拉计（高斯计）115

第三节 感应法117

第四节 冲击法120

一、冲击检流计法120

二、磁通计法122

三、数字式磁通计123

第五节 磁性材料的测量124

一、直流磁特性的测量125

二、交流磁特性的测量126

第四章 谐波的测量129

第一节 谐波分析129

一、谐波产生的原因129

二、谐波的危害130

三、谐波的傅里叶级数130

四、谐波畸变的度量方法132

第二节 谐波的测量方法136

一、谐波的时域测量136

二、谐波的频域测量138

第三节 非正弦电量的测量139

第二篇 电机的参数测定141

第五章 转动惯量和时间常数测量141

第一节 转动惯量的测量141

一、悬挂转子摆动法141

二、辅助摆锤法（钟摆法）142

三、空载减速法143

四、重物自由降落法144

第二节 时间常数的测量144

一、电动机发电机对拖法145

二、光电测速法146

第六章 直流电机的参数测定147

第一节 电刷中性线位置的测定147

一、正反转发电机法147

二、正反转电动机法147

三、感应法147

第二节 无火花换向区域的测定148

一、换向电流馈电方式148

二、试验步骤148

第三节 整流电源供电时电机的电压、电流纹波因数及电流波形因数的测定149

一、电压、电流纹波因数的计算149

二、电流波形因数的计算151

第四节 直流电机绕组电感的测量151

一、工频交流法测定151

二、整流电源供电时电枢电感的测量152

三、主磁路时间常数的测定153

四、励磁绕组电感的测定153

第五节 整流电源供电时电动机的轴电压测定154

第七章 同步电机的参数测定155

第一节 同步电机的基本方程式155

一、隐极同步电机的基本方程式155

二、凸极同步电机的基本方程式156

第二节 同步电机的不对称运行158

一、正序阻抗和等效电路158

二、负序阻抗和等效电路159

三、零序阻抗和等效电路160

第三节 同步电机的三相突然短路160

一、无阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程160

二、有阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程162

三、同步电机中各电抗对应的等效电路163

四、突然短路电流及其衰减时间常数164

第四节 稳态参数的测定165

一、同步电抗的测定165

二、电枢漏抗的测定169

三、零序电抗X0的测定170

四、负序电抗x_的测定171

第五节 瞬态参数的测定173

一、静测法测定超瞬态电抗xd″、xq″173

二、三相突然短路法测定xd′、xd″及Td、Td″、Ta175

三、电压恢复法测定xd′、xd″176

第六节 同步电机参数测定的总结177

第七节 三相永磁同步电动机试验方法179

一、试验方法标准和试验项目179

二、试验方法及相关要求180

第八章 异步电动机的参数测定183

第一节 绕组直流电阻的测定183

一、绕组实际冷状态的定义和冷态温度的确定方法183

二、绕组冷态直流电阻的测定方法183

三、绕组冷态直流电阻的测定结果计算184

四、不同温度时导体直流电阻的换算185

第二节 堵转特性试验185

一、试验设备186

二、试验步骤及注意事项189

三、试验结果的计算190

四、采用等效电路法或圆图计算法求取工作特性的附加堵转试验191

五、求取电动机的电路参数192

第三节 空载特性试验193

一、试验过程194

二、特性曲线和有关参数的求取195

第三篇 电机的性能测试198

第九章 电机中杂散损耗的测定198

第一节 三相异步电动机杂散损耗的测定试验和有关规定198

一、杂散损耗的定义、试验目的198

二、基频杂散损耗的测定方法198

三、高频杂散损耗的实测试验方法199

四、间接求取负载杂散损耗的方法——剩余损耗线性回归法202

五、推荐值法204

第二节 静止电力变流器供电直流电动机负载杂散损耗的测定205

一、电动机纹波损耗的测定205

二、效率的计算205

第十章 电机的性能试验206

第一节 电机试验常用交流电源206

一、三相感应调压器206

二、自耦调压器210

三、交流单频率发电机组212

四、交流变频发电机组213

五、变频器——交流变频电源214

六、对三相交流电源的质量要求216

第二节 电机试验常用直流电源218

一、直流发电机组电源218

二、整流电源219

三、对直流电源的质量要求223

第三节 电动机的试验负载223

一、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载224

二、磁粉制动器负载225

三、直流发电机负载225

四、由各种测功机组成的负载226

五、“分析过的直流电机”负载230

第四节 发电机的试验负载230

一、纯电阻负载230

二、纯电感负载231

三、回馈电网负载232

四、试验专用变频内回馈系统234

第五节 电机的效率测定236

一、效率确定方法的分类236

二、A法和B法负载试验过程237

三、A法和B法效率的计算过程和相关规定240

四、绕组规定温度和工作温度的确定方法243

五、用转矩传感器直连时转矩显示值的修正244

六、降低电压负载法（G和G1法）测定效率245

七、等效电路法（F和F1法）效率试验和计算247

八、圆图计算法（H法）试验和求取效率249

九、变频调速电动机效率试验252

第六节 电机工作特性的测取257

一、直接负载法求取工作特性257

二、由参数计算出工作特性258

第七节 异步电动机的圆图260

一、异步电动机的简化圆图260

二、由空载和短路试验数据作简化圆图261

三、由圆图求取异步电动机的运行性能262

第八节 用50Hz电源试验60Hz异步电动机265

一、试验方法265

二、试验数据处理265

第十一章 电机转矩特性的测取268

第一节 异步电动机转矩－转速曲线的测定268

一、动态微分法268

二、稳态法272

第二节 三相异步电动机最小、最大转矩的实测试验275

一、实测最大转矩试验275

二、最大转矩的圆图计算法278

三、最小转矩测定方法281

第三节 同步电机功角的测量281

一、闪光灯法281

二、相位表法281

三、数字式功角测量仪282

第十二章 电机性能的自动测试285

第一节 概述285

第二节 交直流电量变送器287

一、交流电压、电流平均值变送器原理287

二、交流电压、电流有效值变送器原理290

三、交流功率变送器原理293

第三节 数据采样系统296

一、采样开关297

二、采样－保持电路298

三、采样多路器299

四、采样控制器300

第四节 A-D转换器301

一、逐次逼近型电压A-D转换器302

二、双积分型电压A-D转换器303

三、A-D转换器的应用304

第五节 试验数据的输出设备305

一、打印机305

二、函数记录仪（X-Y记录仪）305

三、绘图机307

第六节 曲线拟合308

第七节 试验数据的微机处理310

一、数据转换310

二、随机误差消除和坏值剔除311

三、试验结果输出和数据保存312

第八节 电动机出厂试验的自动测试系统313

第九节 电动机特性自动测试系统315

一、电动机自动测试系统的硬件315

二、电动机自动测试系统的软件315

参考文献319