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第一章 概论 1

第一节 概述 1

第二节 水轮发电机基本参数 3

第三节 水轮发电机基本结构 6

第四节 水轮发电机电磁与发热冷却 26

第五节 水轮发电机电磁与计算的任务和要求 26

第二章 主要尺寸 28

第一节 主要尺寸与电磁功率的关系 28

第二节 主要尺寸比与主要尺寸确定因素 29

第三节 极距（τ）与主要尺寸关系 30

第四节 定子电（线）负荷AS 32

第五节 磁负荷Bδ 33

第六节 电磁负荷的匹配 33

第三章 定子电磁设计 34

第一节 定子槽数选择 34

第二节 定子绕组 36

第三节 定子铁芯及槽型 45

第四章 转子电磁设计 48

第一节 气隙长度 48

第二节 磁极冲片尺寸 49

第三节 阻尼绕组 51

第四节 励磁绕组（磁极线圈） 53

第五章 磁路计算 60

第一节 磁路计算基本原理 60

第二节 电机磁路用的磁性材料 61

第三节 每极磁通 63

第四节 空气隙磁位降与磁通密度 64

第五节 齿部磁位降与磁通密度 66

第六节 定子轭部磁位降与磁通密度 69

第七节 转子磁极及轭部磁位降与磁通密度 71

第八节 空载特性曲线（饱和曲线） 72

第六章 负载磁势 75

第一节 瑞典电工联合会法（瑞典图法） 75

第二节 保梯图法 77

第七章 参数与时间常数 79

第一节 标么值概念 79

第二节 绕组电阻 80

第三节 绕组电抗 81

第四节水轮发电机等值电路图 85

第五节 稳态电抗、 xq和xp 86

第六节 暂态电抗x’d、x”d、x”q 88

第七节 挤流效应对电机参数的影响 89

第八节 饱和对电机参数的影响 89

第九节 时间常数 90

第八章 损耗与效率 92

第一节 概述 92

第二节 基本铁损耗 92

第三节 空载时铁芯中的附加损耗 94

第四节 电气损耗 96

第五节 负载时的附加损耗 96

第六节 机械损耗 100

第七节 效率 101

第九章 通风、发热与冷却 103

第一节 水轮发电机通风系统概述 103

第二节 水轮发电机冷却方式 104

第三节 水轮发电机发热计算 107

第四节 考虑负序电流影响时励磁绕组和阻尼绕组的温升计算 114

第十章 绕组的磁势与谐波 118

第一节 概述 118

第二节 导体的安导、磁势和磁场 118

第三节 单根导体的安导波和磁势波 120

第四节 单根线圈的安导波和磁势波 122

第五节 用矢量法分析绕组磁势 124

第六节 三相合成磁势波形图 127

第七节 绕组磁势的谐波分析 129

第八节 用复数方法计算分布系数 138

第九节 用谐波形式表示的相绕组磁势和三相绕组合成磁势表达式 142

第十节 分数槽绕组磁势谐波 149

第十一章 磁势谐波与定子铁芯电磁振动 165

第一节 谐波磁场引起定子铁芯电磁振动的原理 165

第二节 水轮发电机振动类型 167

第三节 磁势谐波引起定子铁芯电磁振动的主要因素 168

第四节 定子绕组磁势次（分数）谐波引起的力波节点对数 170

第五节 定子绕组磁势次（分数）谐波引起铁芯振动计算及实例 172

第六节 转子偏心在并联支路内环流引起定子铁芯振动 182

第七节 转子不圆引起的低频振动 184

第八节 定子不圆引起铁芯振动 185

第十二章 电势及电压波形 187

第一节 概述 187

第二节 单个线圈中感应电势 187

第三节 一个相绕组中感应电势 188

第四节 绕组中的磁势和电势的相似性 189

第五节 电势波形中齿谐波 190

第六节 阻尼绕组对发电机电势波形的影响 197

第七节 对电势波形中齿谐波和脉振谐波的几点结论 201

第八节 空载电压波形畸变率和电话谐波因数（THF）的计算 202

第十三章 短路电流、短路作用力和短路扭矩 207

第一节 发电机端短路的短路电流 207

第二节 励磁绕组和阻尼绕组中的电流 209

第三节 短路消除后电压的恢复 210

第四节 不对称短路时的过电压 210

第五节 发电机出线端短路时绕组中的作用力 211

第六节 水轮发电机端短路时的扭矩 216

第七节 内部短路 217

第十四章 试验 223

第一节 水轮发电机试验项目 223

第二节 水轮发电机试验用标准 225

第三节 绝缘性能试验 226

第四节 绕组直流电阻的测量 230

第五节 定子铁损试验 231

第六节 电气特性试验 234

第七节 参数测定 238

第八节运行性能试验 255

第十五章 外型尺寸和重量估算 263

第一节 概述 263

第二节 发电机主要外形尺寸的估算 263

第三节 发电机重量估算 268

第十六章 电磁计算程序及实例 270

第一节 概述 270

第二节 计算程序及实例 270

附录一 部分水轮发电机（500MVA以上）电机利用系数 310

附录二 部分大容量（500MVA以上）发电机主要技术数据 311

附录三 不同转速下的可选支路数 313

附录四 不同容量、电压、支路数与槽电流的关系 314

附录五 充电容量核算 315

附录六 调相容量核算 317

附录七 槽数表 319

参考文献 330