第一章 “電”“磁”話古
第一節 中國古代的電學 1
一、“雷”“電”訓詁 1
二、中國古代對“雷”“電”的觀察和描述 2
三、中國古代對摩擦電的觀察和描述 4
第二節 西方古代對“電”的觀察 4
第三節 中國古代的磁學 5
一、“磁”字溯源 5
二、中國古代關於磁石性能的觀察研究 6
1. 磁石吸鐵 6
2. 磁石極性 6
3. 關於磁力不受媒質影響和磁屏蔽作用 6
三、指南針的發明及應用 6
1. 司南 7
2. 指南魚和指北龜 7
3. 指南針及羅盤 8
4. 指南針、羅盤在航海上的應用 8
第四節 西方古代的磁學 9
第五節 小結 10
第二章 探索者的足跡——從吉爾伯特到法拉第
第一節 電學、磁學泰鬥吉爾伯特 11
第二節 捕雷役電的巨人富蘭剋林 14
第三節 將電學插上數學翅膀的庫侖 15
第四節 打開動電大門的伽伐尼和伏特 17
第五節 現代電磁學的奠基人——奧斯特、安培和歐姆 20
第六節 “最大的電學傢”法拉第 22
第七節 小結 24
第三章 電機的萌芽及誕生
第一節 前言 25
第二節 直流發電機的誕生 25
一、發電機的始祖——法拉第圓盤式發電機 25
二、“來路不明”的發電機——P. M. 發電機 26
電機史話文前.indd 7 2016/8/24 18:11:44
8 電機史話
三、往復式發電機雛形——內格羅發電機 26
四、現代直流發電機雛形——皮剋西手搖發電機和薩剋斯頓手搖發電機 27
五、第一批走齣實驗室的直流發電機——剋拉剋手搖發電機和雅可比手搖發電機 27
六、第一颱多極直流發電機——施特納手搖發電機 28
七、第一颱多電樞直流發電機——惠斯通手搖發電機 29
八、第一颱實用直流發電機——伍爾裏奇直流發電機 29
九、開啓發電機應用大門的發電機——諾萊- 霍姆斯蒸汽機驅動發電機 29
第三節 直流電動機的誕生 31
一、電磁鐵發明簡史 31
二、電動機的始祖——法拉第電動機 32
三、巴洛星形輪電動機 33
四、斯特金電動機 34
五、捷德裏剋電動機 34
六、亨利擺動式電動機和內格羅擺動式電動機 34
七、現代鏇轉電動機的雛形——裏奇電動機 35
八、開電動機應用先河的達文波特電動機 36
九、涅瓦河上電動船 37
十、佩奇的電動機和電動機車 37
十一、惠斯通偏心式電動機 38
十二、其他電動機 39
十三、小結 44
第四節 電機的改進 44
一、電機可逆性原理的發現 44
二、電源問題迎刃而解 45
三、勵磁方式的進展 46
四、電機結構的改進 47
1. 電樞繞組 47
2. 鐵心 49
3. 其他 50
第五節 鏇轉磁場的發現和感應電動機的誕生 50
一、阿拉果圓盤 51
二、貝利鏇轉磁力實驗 51
三、費拉裏斯兩相感應電動機 52
四、特斯拉和他的感應電動機 53
五、多利沃- 多布羅夫斯基鼠籠式電動機 54
六、其他多相感應電動機 55
七、單相感應電動機 56
第六節 同步電機的誕生 57
一、同步發電機 57
1. 單相同步發電機 57
2. 兩相同步發電機 59
3. 三相同步發電機 60
二、同步電動機 62
電機史話文前.indd 8 2016/8/24 18:11:44
目 錄9
第四章 汽輪發電機發展史
第一節 發展曆程 64
一、初創階段（1884—1900） 64
二、空氣冷卻階段（1901—1925） 66
三、氫氣冷卻階段（1926—1954） 69
四、高速發展階段（1955—1976） 71
五、平穩發展時期（1977—2014） 74
第二節 冷卻技術發展史 76
一、空氣冷卻 76
二、氫氣冷卻 77
三、水冷卻 78
四、蒸發冷卻 82
五、超導汽輪發電機 83
第三節 汽輪發電機結構的發展 85
一、轉子 85
1. 轉軸 85
2. 護環 86
3. 轉子繞組 87
4. 風扇 87
二、定子繞組 87
三、隔振結構 88
第四節 勵磁係統的發展 89
一、直流發電機勵磁方式 89
二、離子勵磁方式 89
三、晶閘管勵磁方式 90
第五節 汽輪發電機的技術經濟性 90
一、額定頻率 90
二、額定電壓 91
三、單機容量 91
四、損耗及效率 91
五、利用係數、材料消耗率及造價 93
第六節 汽輪發電機發展近況 95
一、20 世紀80 年代—21 世紀初世界汽輪發電機工業的特點 95
1. 單機容量增長勢頭受到遏製 95
2. 一些公司汽輪發電機産量急劇下降，生産嚴重萎縮 95
3. 中國汽輪發電機工業異軍突起，領跑全球 95
4. 歐美公司並購重組，形成三大壟斷集團 95
5. 核電機組從高速度發展迅速迴落，再逐漸復蘇 96
6. 空冷汽輪發電機東山再起 96
7. 超高電壓汽輪發電機誕生 96
8. 産品“三化”水平提高，模塊化設計技術得以推廣應用 97
9. 汽輪發電機調峰運行技術發展較快 97
10. 發展在綫監測和事故診斷技術，不斷提高機組運行可靠性 97
電機史話文前.indd 9 2016/8/24 18:11:44
10 電機史話
二、汽輪發電機冷卻技術 97
三、汽輪發電機結構 97
1. 總體布置 97
2. 定子 97
3. 轉子 98
4. 其他 98
四、技術經濟性 98
1. 單機容量和電壓水平 98
2. 損耗和效率 98
3. 運行可靠性 98
第五章 水輪發電機發展史
第一節 國外水電開發簡史 99
一、美國的水電開發 99
二、加拿大的水電開發 103
三、蘇聯的水電開發 104
四、歐洲的水電開發（不包括蘇聯） 106
五、日本的水電開發 107
六、其他一些國傢的水電開發 108
第二節 水輪機發明小史 109
一、古代水輪和水力機具 109
1. 中國古代的水輪和水力機具 109
2. 西方古代的水輪和水力機具 112
二、現代水輪機的誕生和形成 112
1. 混流式水輪機 114
2. 軸流式水輪機 115
3. 衝擊式水輪機 115
4. 斜流式水輪機 116
5. 貫流式水輪機 116
6. 早期水輪機水力設計理論 118
第三節 水輪發電機發展曆程 118
一、初創階段（1891—1920） 118
1. 德國勞芬水電廠水輪發電機 119
2. 交直流之戰和美國尼亞加拉瀑布Adams 電站5000hp 水輪發電機 119
3. 直流水輪發電機 122
二、技術成長期（1921—1950） 123
1. 加拿大Queenston 電站水輪發電機 123
2. 蘇聯第聶伯電站水輪發電機 125
3. 美國大古力第一、第二電廠水輪發電機 125
三、高速發展期（1951—1984） 127
1. 蘇聯古比雪夫電站123.5MV·A 水輪發電機 131
2. 瑞典斯托諾福電站150MV·A 水輪發電機 131
電機史話文前.indd 10 2016/8/24 18:11:44
目 錄11
3. 蘇聯布拉茲剋電站225MW 水輪發電機 132
4. 蘇聯剋拉斯諾雅爾斯剋電站500MW 水輪發電機 132
5. 美國大古力第三電廠600MW 和700MW 水輪發電機 133
6. 蘇聯薩彥- 舒申斯剋電站640MW 水輪發電機 134
7. 巴西- 巴拉圭伊泰普電站700MW 水輪發電機 134
8. 委內瑞拉古裏第二電站630MW 水輪發電機 135
四、平穩發展階段（1985—2010） 136
1. 瑞士Bieudron 電站465MV·A 高速水輪發電機 136
2. 中國二灘電站550MW 水輪發電機 139
3. 中國李傢峽電站400MW 蒸發冷卻水輪發電機 139
4. 中國三峽電站700MW 水輪發電機 140
第四節 水輪發電機結構的發展 141
一、總體布置 141
二、定子 145
1. 定子機座 145
2. 定子鐵心 147
3. 定子繞組 147
三、機架 147
四、轉子 149
1. 轉子支架 149
2. 轉子磁軛 152
3. 轉子磁極 153
4. 轉軸 154
五、推力軸承 155
1. 推力軸承支承結構 155
2. 推力軸瓦 159
第六章 變壓器發展史
第一節 變壓器發明簡史 162
一、變壓器的雛形——感應綫圈 162
二、高蘭德—吉布斯二次發電機 165
三、齊伯諾夫斯基—德裏—布拉希（Z-D-B）變壓器 166
四、變壓器技術在美國的傳播和發展 169
五、三相變壓器的誕生 172
六、其他變壓器 173
第二節 變壓器技術的發展 174
一、變壓器技術發展曆程 174
1. 探索、初創階段（1831—1900） 174
2. 技術成長、成熟階段（1901—1950） 175
3. 高速發展階段（1951—1980） 177
4. 平穩發展階段（1981—2012） 177
二、變壓器結構型式的發展 178
電機史話文前.indd 11 2016/8/24 18:11:44
12 電機史話
三、鐵心結構 181
四、綫圈及綫圈絕緣 182
1. 綫圈絕緣 182
2. 綫圈結構 183
五、油箱及其他結構件 184
1. 油箱 184
2. 其他結構件 185
六、變壓器的冷卻 186
第七章 交流感應電動機發展史
第一節 交流感應電動機的萌芽和誕生 189
第二節 交流感應電動機的興起和發展（1887—1900） 190
一、美國交流感應電動機技術的興起和發展 190
二、歐洲交流感應電動機技術的興起和發展 192
三、産品發展 193
1. 難斷的公案——雙鼠籠電動機是誰發明的 193
2. 繞綫轉子感應電動機 193
3. 多轉速電動機 194
四、小結 194
第三節 感應電動機技術發展和成熟時期（1901—1950） 194
一、感應電動機理論的發展 194
二、感應電動機起動技術的發展 194
1. 鼠籠式電動機起動法 194
2. 繞綫式電動機起動法 196
3. 鼠籠式電動機和繞綫式電動機均可采用的起動法 196
4. 特殊起動法 196
5. 特殊籠型電動機 199
三、感應電動機變速及調速技術的發展 200
1. 變極變速電動機 201
2. 變壓調速 201
3. 副邊繞組串電阻調速 201
4. 變頻調速法 201
5. 雙電動機串級調速法 201
6. 亨特串級調速電動機 202
7. 改變相數變速 202
8. 改接發電機的變頻變速 202
9. 變相—變頻組閤調速 203
10. 喬治斯多相換嚮器式電動機 203
11. 溫特—艾切貝格三相換嚮器式電動機 203
12. 刷移式三相換嚮器式電動機 203
13. 帶磁場調速的多相換嚮器式電動機 204
14. 剋萊默機械串級調速係統和謝爾必斯係統 204
· · · · · · (收起)