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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11

第一章 电机中电量的测量11

第一节 电量测量仪器仪表的种类11

第二节 电压和电流的测量13

一、指示式电压表和电流表13

二、扩大量限装置14

三、电压表和电流表的选择和使用16

四、电子测量仪器18

五、数字测量仪表19

第三节 功率的测量20

一、直流功率的测量20

二、交流功率的测量20

三、功率表的选择及使用22

四、数字功率表22

第四节 频率和相位的测量23

一、频率表和相位表23

二、电子示波器测量频率和相位23

三、频率和相位的数字测量23

第五节 电路参数的测量26

一、电阻的测量26

二、电感和电容的测量29

第六节 介电强度试验31

一、交流耐压试验31

二、匝间绝缘冲击耐压试验32

三、泄漏电流试验33

第二章 电机中非电量的测量34

第一节 转速的测量34

一、常用转速表34

二、光电数字测速36

三、频闪测量转速39

四、激光测量转速40

五、电机瞬时转速的测量40

六、转差率的测量42

七、电动机离心开关断开转速的测量43

第二节 转矩的测量45

一、转矩测量原理45

二、转矩测量仪器的分类47

三、传递类转矩测量装置48

四、平衡类转矩测量装置56

五、能量转换类转矩测量法63

第三节 温度、温升的测量64

一、温升64

二、基本测温方法65

三、红外测温70

四、光纤测温72

五、交流定子绕组带电测温73

六、交流电动机的热试验方法77

第四节 电机噪声的测量81

一、电机噪声的物理度量81

二、噪声测量仪器的基本原理84

三、电机噪声的测量方法及限值89

四、电机噪声的分析与判别92

第五节 电机振动的测定95

一、测振传感器96

二、测振仪97

三、电机振动的测量和限值98

第三章 电机中磁量的测量100

第一节 霍尔效应法101

一、基本原理101

二、特斯拉计（高斯计）102

第二节 感应法104

第三节 冲击法106

一、冲击检流计法107

二、磁通计法108

三、数字式磁通计110

第四节 磁性材料的测量110

一、直流磁特性的测量111

二、交流磁特性的测量112

第四章 谐波的测量115

第一节 谐波的分析115

一、谐波产生的原因115

二、谐波的危害116

三、谐波的傅里叶级数116

四、谐波畸变的度量方法118

第二节 谐波的测量方法122

一、谐波的时域测量122

二、谐波的频域测量123

第三节 非正弦电量的测量124

第二篇 电机的参数测定126

第五章 转动惯量和时间常数测量126

第一节 转动惯量的测量126

一、悬挂转子摆动法126

二、辅助摆锤法（钟摆法）127

三、空载减速法128

四、重物自由降落法128

第二节 时间常数的测量129

一、电动机发电机对拖法130

二、光电测速法131

第六章 直流电机的参数测定132

第一节 电刷中性线位置的测定132

一、正反转发电机法132

二、正反转电动机法132

三、感应法132

第二节 无火花换向区域的测定133

一、换向电流馈电方式133

二、试验步骤133

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134

一、电压、电流纹波因数的计算134

二、电流波形因数的计算135

第四节 直流电机绕组电感的测量136

一、工频交流法测定136

二、整流电源供电时电枢电感的测量136

三、主磁路时间常数的测定138

四、励磁绕组电感的测定138

第五节 整流电源供电时电动机的轴电压测定139

第七章 同步电机的参数测定140

第一节 同步电机的基本方程式140

一、隐极同步电机的基本方程式140

二、凸极同步电机的基本方程式141

第二节 同步电机的不对称运行143

一、正序阻抗和等效电路143

二、负序阻抗和等效电路144

三、零序阻抗和等效电路145

第三节 同步电机的三相突然短路145

一、无阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程145

二、有阻尼绕组同步电机三相突然短路时的物理过程147

三、同步电机中各电抗对应的等效电路148

四、突然短路电流及其衰减时间常数150

第四节 稳态参数的测定151

一、同步电抗的测定151

二、电枢漏抗的测定154

三、零序电抗x0的测定156

四、负序电抗x-的测定157

第五节 瞬态参数的测定159

一、静测法测定超瞬态电抗xd″、xq″159

二、三相突然短路法测定xd′、xd″及Td′、Td″、Ta161

三、电压恢复法测定xd′、xd″162

第六节 同步电机参数测定的总结163

第八章 异步电动机的参数测定167

第一节 空载试验167

第二节 短路（堵转）试验168

第三篇 电机的性能测试172

第九章 电机中部分损耗的测定172

第一节 异步电机杂散损耗测定的反转法172

一、基频杂耗的测量173

二、高频杂耗的测量173

三、总杂耗的求取175

第二节 异步电机杂散损耗测定的输入输出法176

一、测功机输入输出法176

二、回馈法176

第三节 静止电力变流器供电直流电动机负载杂散损耗的测定177

一、电动机纹波损耗的测定177

二、效率的计算178

第十章 电机的性能试验179

第一节 电机试验常用交流电源179

一、三相感应调压器179

二、自耦调压器183

三、交流单频率发电机组184

四、交流变频发电机组（简称变频机组）186

五、变频器——交流变频电源187

第二节 电机试验常用直流电源189

一、直流发电机组电源189

二、整流电源190

第三节 电动机的试验负载194

一、由交流异步电动机转化成的交流发电机负载194

二、磁粉制动器负载196

三、直流发电机负载196

四、由各种测功机组成的负载197

五、“分析过的直流电机”负载200

第四节 发电机的试验负载201

一、纯电阻负载201

二、纯电感负载202

三、回馈电网负载203

第五节 电机的效率测定205

一、效率测定的直接法206

二、效率测定的间接法209

三、变频器供电异步电动机效率的测定211

第六节 电机工作特性的测取214

一、直接负载法求取工作特性214

二、由参数计算出工作特性215

第七节 异步电动机的圆图217

一、异步电动机的简化圆图217

二、由空载和短路试验数据作简化圆图218

三、由圆图求取异步电动机的运行性能219

第八节 用50Hz电源试验60Hz异步电动机222

一、试验方法222

二、试验数据处理222

第十一章 电机转矩特性的测取225

第一节 异步电动机转矩转速曲线的测定225

一、动态微分法225

二、稳态法229

第二节 同步电机功角的测量232

一、闪光灯法233

二、相位表法233

三、数字式功角测量仪233

第十二章 电机性能的自动测试236

第一节 概述236

第二节 交直流电量变送器238

一、交流电压、电流平均值变送器原理238

二、交流电压、电流有效值变送器原理241

三、交流功率变送器原理244

第三节 数据采样系统248

一、采样开关248

二、采样-保持电路249

三、采样多路器250

四、采样控制器251

第四节 A/D转换器253

一、逐次逼近型电压A/D转换器253

二、双积分型电压A/D转换器254

三、A/D转换器的应用256

第五节 试验数据的输出设备256

一、打印机256

二、函数记录仪（X—Y记录仪）257

三、绘图机258

第六节 曲线拟合259

第七节 试验数据的微机处理261

一、数据转换261

二、随机误差消除和坏值剔除262

三、试验结果输出和数据保存263

第八节 电动机出厂试验的自动测试系统264

第九节 电动机特性自动测试系统266

一、电动机自动测试系统的硬件266

二、电动机自动测试系统的软件266

参考文献271