本書盡量縮減了數(shù)學推導的篇幅，優(yōu)先考慮培養(yǎng)電機的系統(tǒng)概念、解釋電機的電端口和機械端口的使用和外部特性。本書覆蓋了大多數(shù)與電機尺寸、轉(zhuǎn)矩和功率相關的概念，解釋了損耗和次生影響，勾勒了可以忽略次生影響的工況和條件。

盡管研究和使用電機的數(shù)學模型、等效電路和機械特性的目標貫穿于本書，機電轉(zhuǎn)換過程的物理內(nèi)涵才是本書始終關注的焦點。本書還包括了諸如槽型、永磁**置以及它們對電機參數(shù)和性能的影響等內(nèi)容。

本書適用于電氣工程專業(yè)的本科生，可作為電機的入門課程。本書也推薦給準備做畢業(yè)論文的學生，他們需要考慮對電機理解、建模、電源控制和電機的具體說明。另外，本書也可作為電動機和發(fā)電機相關的工程人員的有益的參考書。

譯者序
前言
致謝
第1章簡介
1.1功率變換器和電機
1.1.1旋轉(zhuǎn)功率變換器
1.1.2靜止功率變換器
1.1.3電磁能量轉(zhuǎn)換的作用
1.1.4運行原理
1.1.5磁路和電路
1.1.6旋轉(zhuǎn)電機
1.1.7可逆電機
1.2意義和典型應用
1.3變量和旋轉(zhuǎn)運動的關系
1.4要掌握的知識和技能
1.4.1電機的基本特點
1.4.2等效電路
1.4.3機械特性
1.4.4電機中的暫態(tài)過程
1.4.5數(shù)學模型
1.5采用的方法和分析步驟
1.6變流器供電的變速電機的注意事項
1.7高效電機的評價
1.8鐵和銅的利用率的評價
第2章機電能量轉(zhuǎn)換
2.1洛倫茲力
2.2平行導體的相互作用
2.3運動導體的電動勢
2.4發(fā)電模式
2.5制動轉(zhuǎn)矩
2.6制動力
2.7電場中導體所受到的力
2.8介電常數(shù)的改變
2.9壓電效應
2.10磁致伸縮
第3章電磁耦合場
3.1基于靜電場的機電能量轉(zhuǎn)換裝置
3.1.1電荷、電容和能量
3.1.2電能、機械能和場能
3.1.3電場力表達式
3.1.4機電能量轉(zhuǎn)換循環(huán)
3.1.5電場和磁場的能量密度
3.1.6耦合場和能量傳遞
3.2基于磁耦合場的機電轉(zhuǎn)換裝置
3.2.1直線運動的轉(zhuǎn)換裝置
3.2.2旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換裝置
3.2.3反電動勢
第4章磁路
4.1磁路的分析
4.1.1磁通守恒定律
4.1.2安培環(huán)路定律
4.1.3磁場強度H和磁感應強度B的基本關系
4.2磁鍵矢量
4.3鐵磁材料的磁化特性
4.4磁路中的磁阻
4.5磁路中的能量
4.6磁路的參考方向
4.7磁路中的損耗
4.7.1磁滯損耗
4.7.2渦流損耗
4.7.3磁路中的總損耗
4.7.4減少鐵耗的方法
4.7.5疊片結構鐵磁材料中的渦流
第5章旋轉(zhuǎn)電機
5.1旋轉(zhuǎn)電機中的磁路
5.2機械端口
5.3繞組
5.4磁路中的槽
5.5繞組軸線的位置和符號
5.6轉(zhuǎn)換損耗
5.7氣隙中的磁場
5.8磁場能量、尺寸和轉(zhuǎn)矩
第6章電機建模
6.1建模的準備
6.1.1建模會遇到的問題
6.1.2結論
6.2忽略的現(xiàn)象
6.2.1分布式能量和分布式參數(shù)
6.2.2忽略寄生電容
6.2.3忽略鐵耗
6.2.4忽略鐵的非線性
6.3電源功率
6.4電動勢
6.5電壓平衡方程
6.6漏磁通
6.7耦合磁場中的能量
6.8機電能量轉(zhuǎn)換中的功率
6.9轉(zhuǎn)矩表達式
6.10機械子系統(tǒng)
6.11機械子系統(tǒng)中的損耗
6.12動能
6.13機電子系統(tǒng)的建模
6.14機電能量轉(zhuǎn)化裝置中的功率平衡
6.15數(shù)學模型方程
第7章單饋和雙饋變換器
7.1單饋變換器的分析
7.2自感的變化
7.3功率和轉(zhuǎn)矩的表達式
7.4雙饋變換器的分析
7.5互感的變化
7.6轉(zhuǎn)矩表達式
7.6.1平均轉(zhuǎn)矩
7.6.2產(chǎn)生非零轉(zhuǎn)矩的條件
7.7磁極
7.8直流電機和交流電機
7.9矢量乘積形式的轉(zhuǎn)矩表達式
7.10旋轉(zhuǎn)電機磁鏈矢量的位置
7.11旋轉(zhuǎn)磁場
7.12電機的類型
7.12.1直流電機
7.12.2感應電機
7.12.3同步電機
第8章氣隙中的磁場
8.1具有分布式導體的定子繞組
8.2正弦電流片
8.3定子磁場分量
8.3.1磁場的軸向分量
8.3.2磁場的切向分量
8.3.3磁場的徑向分量
8.4定子磁場回顧
8.5用矢量表示的磁場
8.6轉(zhuǎn)子磁場分量
8.6.1轉(zhuǎn)子磁場的軸向分量
8.6.2轉(zhuǎn)子磁場的切向分量
8.6.3轉(zhuǎn)子磁場的徑向分量
8.6.4轉(zhuǎn)子磁場各組成分量的總結
8.7用矢量形式表示磁場的準則
第9章磁能、磁通和轉(zhuǎn)矩
9.1定子磁場和轉(zhuǎn)子磁場的相互作用
9.2氣隙磁場中的能量
9.3電磁轉(zhuǎn)矩
9.3.1電磁轉(zhuǎn)矩表達式
9.4單匝線圈磁通和繞組磁通
9.4.1定子單匝線圈中的磁通
9.4.2轉(zhuǎn)子單匝線圈中的磁通
9.4.3繞組磁通
9.4.4繞組磁通矢量
9.5繞組軸線和磁通矢量
9.6定子磁通矢量和轉(zhuǎn)子磁通矢量的矢量積
9.7電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的條件
9.8電磁轉(zhuǎn)矩和電機尺寸之間的關系
9.9旋轉(zhuǎn)磁場
9.9.1兩相正交繞組系統(tǒng)
9.9.2三相繞組系統(tǒng)
第10章電動勢
10.1變壓器電動勢和運動電動勢
10.2單匝線圈中的電動勢
10.2.1計算穿過單匝線圈的磁通的一階導數(shù)
10.2.2各個導體產(chǎn)生電動勢的總和
10.2.3單匝線圈中的電壓平衡
10.2.4電動勢波形
10.2.5電動勢的均方根值（rms）
10.3繞組中的電動勢
10.3.1集中繞組
10.3.2分布繞組
10.3.3短距系數(shù)
10.3.4分布系數(shù)
10.3.5相帶中的諧波表達式
10.4復勵繞組中的電動勢
10.5諧波
10.5.1分布繞組中的電動勢
10.5.2各種諧波
10.5.3繞組電動勢的峰值和均方根值
第11章直流電機介紹
11.1結構和工作原理
11.2定子結構
11.3他勵直流電機
11.4轉(zhuǎn)子導體中的電流
11.5機械換向裝置
11.6轉(zhuǎn)子繞組
11.7換向
11.8換向過程
11.9轉(zhuǎn)子繞組的制作
11.10換向問題
11.11轉(zhuǎn)子磁場
11.12電路和磁路
11.13磁路
11.14電路
11.15直軸和交軸
11.15.1矢量表示
11.15.2定子總磁通
11.15.3電機中的總磁通
11.16電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩
11.16.1電樞繞組中的電動勢
11.16.2轉(zhuǎn)矩的合成
11.16.3轉(zhuǎn)矩和電動勢的表達式
11.16.4電動勢Ea的計算
11.16.5轉(zhuǎn)矩的計算
第12章直流電機的建模與應用
12.1勵磁繞組的電壓平衡方程
12.2電樞繞組的電壓平衡方程
12.3轉(zhuǎn)子速度的變化
12.4數(shù)學模型
12.5永磁直流電機
12.6模型的框圖
12.7轉(zhuǎn)矩控制
12.8穩(wěn)態(tài)等效電路
12.9機械特性
12.10機械特性的性能
12.11轉(zhuǎn)速控制
12.12直流發(fā)電機
12.13直流電機供電的拓撲結構
12.13.1電樞功率供應要求
12.13.2TΩ圖和UI圖中的四個象限
12.13.3電源的四個象限
12.13.4脈沖寬度調(diào)節(jié)
12.13.5電流脈動
12.13.6功率變換器的拓撲結構
第13章直流電機的特性
13.1額定電壓
13.2機械特性
13.3自然特性
13.4額定電流
13.5熱模型和間歇工作
13.6額定磁通
13.7額定轉(zhuǎn)速
13.8弱磁
13.8.1高速運行
13.8.2弱磁時的轉(zhuǎn)矩和功率
13.8.3磁通變化
13.8.4電動勢的改變
13.8.5電流變化
13.8.6轉(zhuǎn)矩變化
13.8.7功率變化
13.8.8弱磁運行需要的條件
13.9 暫態(tài)特性
13.10穩(wěn)態(tài)運行區(qū)域
13.11功率損耗和功率平衡
13.11.1供電功率
13.11.2勵磁繞組的功率損耗
13.11.3電樞繞組的功率損耗
13.11.4機電能量轉(zhuǎn)換的功率
13.11.5鐵耗（PFe）
13.11.6機械損耗（PF）
13.11.7旋轉(zhuǎn)造成的損耗（PFe+PF）
13.11.8機械功率
13.12額定值和標稱值
13.13銘牌值
第14章感應電機
14.1結構和運行規(guī)則
14.2磁體
14.3籠型轉(zhuǎn)子與繞線式轉(zhuǎn)子
14.4三相定子繞組
14.5旋轉(zhuǎn)磁場
14.6轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原則
14.7轉(zhuǎn)矩表達式
第15章感應電機的建模
15.1穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)現(xiàn)象的建模
15.2數(shù)學模型的結構
15.3三相電機和兩相電機
15.4克拉克變換
15.5兩相等效電路
15.6恒定式
15.6.1K=1時的克拉克變換
15.6.2K=2/3時的克拉克變換
15.6.3K=2/3時的克拉克變換
15.7兩相等效繞組
15.8定子繞組的模型
15.9電壓平衡方程
15.10籠型轉(zhuǎn)子的建模
15.11轉(zhuǎn)子繞組的電壓平衡方程
15.12電感矩陣
15.13漏磁通與主磁通
15.14磁耦合
15.15L矩陣
15.16轉(zhuǎn)子側(cè)變量向定子側(cè)轉(zhuǎn)化
15.17數(shù)學模型
15.18缺點
15.19在同步坐標系中建模
15.20帕克變換
15.21變換矩陣
15.22轉(zhuǎn)子變量變換
15.23向量和復數(shù)
15.24dq坐標系下的電感矩陣
15.25dq坐標系下的電壓平衡方程
15.26電氣子系統(tǒng)
第16章感應電機的穩(wěn)態(tài)運行
16.1輸入功率
16.2轉(zhuǎn)矩表達式
16.3轉(zhuǎn)差率
16.4機械功率與損耗
16.5穩(wěn)態(tài)運行
16.6與變壓器的類比
16.7轉(zhuǎn)矩和電流的計算
16.8穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩
16.9標幺值
16.10動態(tài)轉(zhuǎn)矩的相對值
16.11穩(wěn)態(tài)電路的參數(shù)
16.12機械特性分析
16.13小轉(zhuǎn)差率下的電機運行
16.14大轉(zhuǎn)差率下的電機運行
16.15并網(wǎng)的感應電機的起動
16.16極限轉(zhuǎn)矩和極限轉(zhuǎn)差
16.17克勞斯方程
16.18靜態(tài)平衡和非靜態(tài)平衡
16.19連續(xù)工作的穩(wěn)定區(qū)間
16.20損耗和功率平衡
16.21銅耗、鐵耗和機械損耗
16.22機械內(nèi)功率
16.23電壓和磁通的關系
16.24功率平衡
第17章異步電機變頻調(diào)速
17.1電網(wǎng)供電電機的轉(zhuǎn)速變化
17.2電壓改變
17.3繞線轉(zhuǎn)子電機
17.4變極對數(shù)
17.5多極電機的特性
17.5.1電網(wǎng)供電的多極電機
17.5.2由靜態(tài)功率變換器供電的多極電機
17.5.3多極電機的缺點
17.6雙速定子繞組
17.7相關符號
17.8變頻電源供電
17.9變頻電源
17.10電源轉(zhuǎn)換器的拓撲結構
17.11脈沖寬度調(diào)制
17.12輸出電壓的平均值
17.13正弦輸出電壓
17.14PWM波形的頻譜
17.15電流紋波
17.16頻率控制
17.17弱磁
17.18穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)運行區(qū)
17.19穩(wěn)態(tài)運行的限制
17.19.1RI補償
17.19.2臨界轉(zhuǎn)速
17.20感應電機的結構
17.20.1電網(wǎng)供電的電機
17.20.2變頻感應電機
第18章同步電機
18.1運行原理
18.2定子繞組
18.3旋轉(zhuǎn)磁場
18.4轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生
18.5同步電機的結構
18.6定子磁路
18.7轉(zhuǎn)子的結構
18.8勵磁繞組的供電
18.9旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁
18.10永磁體勵磁
18.11永磁體材料特性
18.12永磁體的磁路
18.13表貼式和內(nèi)埋式磁體
18.14永磁電機的特性
第19章同步電機的數(shù)學模型
19.1同步電機的建模
19.2磁動勢
19.3兩相等效
19.4克拉克三相/兩相變換
19.5電感矩陣和電壓平衡方程
19.6帕克變換
19.7dq系中的電感矩陣
19.8用復數(shù)表示矢量
19.9電壓平衡方程
19.10隱極電機（各向同性電機）的電氣子系統(tǒng)
19.11隱極電機中的轉(zhuǎn)矩
19.12凸極電機（各向異性電機）
19.13磁阻轉(zhuǎn)矩
19.14磁阻電動機
第20章穩(wěn)態(tài)運行
20.1穩(wěn)態(tài)時的電壓平衡方程
20.2等效電路
20.3電流、電壓的峰值和有效值
20.4隱極電機的矢量圖
20.5凸極電機的矢量圖
20.6凸極電機的轉(zhuǎn)矩
20.7隨功角變化的轉(zhuǎn)矩
20.8機械特性
20.9由剛性電網(wǎng)供電的同步電機
20.10同步發(fā)電機的運行
20.10.1渦輪機功率的增加
20.10.2頻率的增加
20.10.3無功功率和電壓變化
20.10.4功角變化
第21章同步電機瞬態(tài)運行
21.1機電時間常數(shù)
21.2同步電機的位置
21.3LC阻尼電路
21.4同步電機的阻尼
21.5阻尼繞組
21.6同步電機的短路
21.6.1直流分量
21.6.2ISC1的計算
21.6.3ISC2的計算
21.6.4ISC3的計算
21.7瞬態(tài)和次瞬態(tài)現(xiàn)象
21.7.1時間間隔1
21.7.2時間間隔2
21.7.3時間間隔3
第22章同步電機變頻技術
22.1逆變器供電的同步電機
22.2轉(zhuǎn)矩控制原理
22.3電流控制原理