電機學

本書是電機學領域的經典教材，正文內容包括磁路和磁性材料、變壓器、機電能量轉換原理、旋轉電機概述、同步電機、多相感應電機、直流電機、變磁阻電機和步進電動機、單相和兩相電動機、轉速及轉矩控制等，附錄內容包括三相電路，交流分佈繞組的電勢、磁場和電感，dq0變換，實際電機性能和運行的工程問題，常數和SI單位轉換系數表等。全書在強調基本原理的同時，介紹了稀土永磁材料、永磁交流電機、變磁阻電機、步進電動機等新內容，更新與擴充了關於感應電機的內容，修訂了全書中的習題與示例，引入了MATLAB，添加了便於讀者學習的指導意見，同時在配套網站上提供了本書的習題解答。 ^[2] 

第1章磁路和磁性材料1

1．1磁路概述1

1．2磁鏈、電感和能量8

1．3磁性材料的特性14

1．4交流勵磁16

1．5永磁體21

1．6永磁材料的應用25

1．7小結32

1．8第1章變量符號表33

1．9習題34

第2章變壓器44

2．1變壓器概述44

2．2空載運行46

2．3二次側電流的影響和理想變壓器48

2．4變壓器電抗及等效電路51

2．5變壓器的工程分析55

2．6自耦變壓器和多繞組變壓器61

2．6．1自耦變壓器61

2．6．2多繞組變壓器63

2．7三相變壓器64

2．8電壓互感器和電流互感器67

2．9標幺值體系71

2．10小結77

2．11第2章變量符號表78

2．12習題80

第3章機電能量轉換原理87

3．1磁場系統中的力和轉矩87

3．2能量平衡和能量法89

3．3單邊勵磁磁場系統中的能量91

3．4由儲能確定磁場力和轉矩94

3．5由磁共能確定電磁力和轉矩99

3．6多邊勵磁磁場系統104

3．7含永磁體系統中的力和轉矩109

3．8動態方程115

3．9分析方法119

3．9．1粗動問題119

3．9．2線性化121

3．10小結123

3．11第3章變量符號表124

3．12習題125

第4章旋轉電機概述137

4．1基本概念137

4．2交流和直流電機概述138

4．2．1交流電機138

4．2．2直流電機143

4．3分佈繞組的磁勢144

4．3．1交流電機145

4．3．2直流電機149

4．4旋轉電機中的磁場152

4．4．1具有均勻氣隙的電機152

4．4．2具有不均勻氣隙的電機154

4．5交流電機中的旋轉磁勢波155

4．5．1單相繞組的磁勢波155

4．5．2多相繞組的磁勢波157

4．5．3多相繞組磁勢的圖示法分析159

4．6感應電勢160

4．6．1交流電機160

4．6．2直流電機164

4．7隱極電機的轉矩165

4．7．1耦合電路的觀點165

4．7．2磁場觀點170

4．8直線電機174

4．9磁飽和176

4．10漏磁通178

4．11小結179

4．12第4章變量符號表181

4．13習題182

第5章同步電機189

5．1多相同步電機概述189

5．2同步電機的電感和等效電路191

5．2．1轉子自感192

5．2．2定、轉子之間的互感192

5．2．3定子電感和同步電感192

5．2．4等效電路194

5．3開路特性和短路特性197

5．3．1開路飽和特性和空載旋轉損耗197

5．3．2短路特性和負載損耗199

5．4穩態功角特性204

5．5穩態運行特性211

5．6凸極效應以及直軸和交軸理論簡介220

5．6．1磁通和磁勢波220

5．6．2凸極電機的相量圖221

5．7凸極電機的功角特性224

5．8永磁交流電機229

5．9小結237

5．10第5章變量符號表238

5．11習題240

第6章多相感應電機248

6．1多相感應電機概述248

6．2多相感應電機中的電流和磁通251

6．3感應電機的等效電路253

6．4等效電路分析255

6．5應用戴維南定理計算轉矩和功率259

6．6利用空載試驗和堵轉試驗確定參數267

6．6．1空載試驗267

6．6．2轉子堵轉試驗269

6．7轉子電阻的影響：繞線式和雙籠型轉子276

6．7．1繞線式轉子電動機276

6．7．2深槽和雙籠型轉子278

6．7．3電動機應用方面的問題279

6．8小結281

6．9第6章變量符號表282

6．10習題283

第7章直流電機293

7．1概述293

7．2換向器的作用298

7．3分析基礎：電路方面300

7．4電樞磁勢的影響303

7．5分析基礎：磁路方面305

7．5．1忽略電樞反應305

7．5．2考慮電樞反應的影響311

7．6直流電機穩態運行分析312

7．6．1發電機分析312

7．6．2電動機分析316

7．7永磁直流電機318

7．8換向和換向極321

7．9補償繞組323

7．10串勵通用電動機325

7．11小結326

7．12第7章變量符號表326

7．13習題328

第8章變磁阻電機和步進電動機336

8．1VRM分析基礎336

8．2實際VRM的結構342

8．3產生轉矩的電流波形346

8．4非線性分析356

8．5步進電動機361

8．6小結367

8．7第8章變量符號表368

8．8習題369

第9章單相和兩相電動機373

9．1單相感應電動機定性分析373

9．2單相感應及單相同步電動機的起動和運行性能375

9．2．1裂相電動機375

9．2．2電容型電動機376

9．2．3罩極感應電動機378

9．2．4自起動同步磁阻電動機378

9．2．5磁滯電動機380

9．3單相感應電動機的旋轉磁場理論381

9．4兩相感應電動機386

9．4．1對稱兩相電機的不對稱運行及對稱分量法386

9．4．2一般情況：不對稱兩相感應電機392

9．5小結400

9．6第9章變量符號表401

9．7習題402

第10章轉速及轉矩控制406

10．1直流電動機的控制406

10．1．1轉速控制406

10．1．2轉矩控制417

10．2同步電動機的控制420

10．2．1轉速控制420

10．2．2轉矩控制424

10．3感應電動機的控制441

10．3．1轉速控制441

10．3．2轉矩控制447

10．4變磁阻電動機的控制455

10．5小結458

10．6第10章變量符號表458

10．7參考文獻460

10．8習題461

附錄A三相電路471

A．1三相電壓的產生471

A．2三相電壓、電流和功率473

A．3Y和△接法電路476

A．4對稱三相電路分析及單線圖480

A．5附錄A變量符號表481

附錄B交流分佈繞組的電勢、磁場和電感483

B．1感應電勢483

B．1．1短距分佈繞組483

B．1．2寬度係數和節距係數485

B．2電樞磁勢波487

B．2．1整距集中繞組487

B．2．2短距分佈繞組488

B．3分佈繞組的氣隙電感489

B．4附錄B變量符號表491

附錄Cdq0變換493

C．1向直軸和交軸變量的變換493

C．2以dq0變量表示的同步電機基本關係494

C．3以dq0變量表示的感應電機基本關係497

C．4附錄C變量符號表500

附錄D實際電機性能和運行的工程問題502

D．1損耗502

D．2定額和發熱504

D．3電機的冷卻方式506

D．4勵磁507

D．4．1交流電機的功率因數507

D．4．2汽輪發電機勵磁系統508

D．5電機的效率509

附錄E常數和SI單位轉換系數表511 ^[2]