《電機與新能源發(fā)電技術》分上、下兩篇,共九章。上篇主要介紹電機技術,包括電機基礎知識、典型電機、特種電機及典型應用、電機實驗與典型控制、電機的現狀與發(fā)展;下篇主要介紹新能源發(fā)電技術,包括新能源基本知識、新能源發(fā)電基本理論和方法、新能源發(fā)電系統、新能源發(fā)電相關技術。
《電機與新能源發(fā)電技術》在選材和編寫時注重理論聯系實際,強調主要結論,力求簡潔實用、寬知識面、方便自學,關注材料、工藝等工程應用,使讀者能較全面地掌握與電機和新能源發(fā)電技術相關的基本知識、主要結論、學科特點和基本分析方法,提高解決各種相關實際問題的能力。
《電機與新能源發(fā)電技術》可作為電氣工程領域和工業(yè)自動化領域的高年級本科生和研究生的參考書,對該領域的工程技術人員也有很好的參考價值。
上篇 電機技術
第一章 電機基礎知識
第一節(jié) 電能與電機
第二節(jié) 電磁感應定律
第三節(jié) 能量轉換與平衡
第四節(jié) 鐵心與繞組
第五節(jié) 絕緣與冷卻
第六節(jié) 損耗與效率
第七節(jié) 電機的類型與工作制
第八節(jié) 安裝形式與防護類型
第九節(jié) 影響電機主體特征的因素
第十節(jié) 常規(guī)動力電機
第十一節(jié) 微特及其他電機
第二章 典型電機
第一節(jié) 變壓器
第二節(jié) 直流電機
第三節(jié) 異步電機
第四節(jié) 同步電機
第三章 特種電機及典型應用
第一節(jié) 交流變頻異步電動機
第二節(jié) 單相串勵電動機
第三節(jié) 無刷直流電動機
第四節(jié) 開關磁阻電機
第五節(jié) 步進電動機
第六節(jié) 直線電動機
第七節(jié) 超聲波電機
第八節(jié) 感應加熱與電磁攪拌
第九節(jié) 磁流體推進與磁流體發(fā)電
第四章 電機實驗與典型控制
第一節(jié) 誤差概念
第二節(jié) 常見物理量測量
第三節(jié) 常規(guī)電機實驗
第四節(jié) 典型控制
第五章 電機的現狀與發(fā)展
第一節(jié) 常規(guī)電機的現狀
第二節(jié) 學科交融屢現成效
第三節(jié) 新材料望眼欲穿
第四節(jié) 制造工藝決定成敗
第五節(jié) 電機技術與時俱進
下篇 新能源發(fā)電技術
第六章 新能源基本知識
第一節(jié) 新能源和可再生能源
第二節(jié) 新能源發(fā)電技術
第三節(jié) 我國新能源的現狀與發(fā)展
第七章 新能源發(fā)電基本理論和方法
第一節(jié) 發(fā)電原理
第二節(jié) 風能發(fā)電的基本理論
第三節(jié) 太陽能發(fā)電的基本理論
第四節(jié) 燃料電池發(fā)電的基本理論
第八章 新能源發(fā)電系統
第一節(jié) 太陽能發(fā)電系統
第二節(jié) 風力發(fā)電系統
第三節(jié) 水力發(fā)電系統
第四節(jié) 生物質能發(fā)電系統
第五節(jié) 燃料電池系統
第六節(jié) 地熱發(fā)電系統
第九章 新能源發(fā)電相關技術
第一節(jié) 機械動力技術
第二節(jié) 發(fā)電機技術
第三節(jié) 電源變換技術
第四節(jié) 系統控制管理技術
第五節(jié) 儲能技術
參考文獻
一、感應加熱
在金屬加工、機械制造等涉及金屬加熱及熱處理的需求很多,如鋼件的淬火、正火、退火與調值處理等。采用燃煤、燃油、燃氣、電阻等的加熱方式,有熱能消耗大,加入效率低,環(huán)境污染嚴重等明顯缺點。感應加熱是一項先進技術,與火焰爐和電阻爐加熱相比,其主要優(yōu)點有:
。1)加熱速度快,可成倍地提高加熱設備的生產率;
(2)加熱時間短,效率高。感應加熱爐的效率可達60%~70%,而火焰加熱爐的效率僅有20%左右,電阻爐的效率也僅有40%左右;
(3)由于加熱速度快,加熱時間短,因此熱成形前加熱時,可以提高模具的使用壽命,減少毛坯的氧化皮損耗,節(jié)約材料;
。4)散熱損失小,不產生煙塵,加工生產更舒適、環(huán)保。
但受感應加熱器內膛尺寸限制,加熱大型工件困難,適合于形狀簡單、品種少、產量大的零件熱加工。
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在本書第一章 第四節(jié) 鐵心與繞組部分,介紹了處在交變磁場中的鐵磁物質內,會有磁滯與渦流現象發(fā)生,并將伴隨有熱損耗發(fā)生,這在電機運行中,本應竭力減少,但應用于加熱生產時,卻很高效。
以下以常見的圓柱形感應加熱器為例,敘述其基本原理:由式(1-7)知,如果給加熱器線圈,通以較高頻率的交流電,并產生較高的磁密(或磁通),則處在線圈內的導磁材料(如:鐵、鎳、鉻等)內部,將會有因磁滯效應而引起發(fā)熱;同時會有因渦流效應而引起的發(fā)熱,由集膚效應知,在被加熱材料表面,渦流效應最顯著,也就是感應電流最大,加熱效果最明顯。若處在線圈內的為非導磁材料(如:銅、鋁等,或鐵磁材料處于居里點以上溫度時),則其內部不會有磁滯效應,而只有渦流效應,同樣會因感應的渦流而將工件自身加熱。分析表明,渦流效應所產生的熱效應,遠大于磁滯效應,是加熱功率的主體因素。
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