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| 內容簡介： |
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本书除对电机进行了稳态分析外，还采用空间矢量法对交流电机进行了动态分析。当电机由变频器驱动时，对由变频器、控制电路和电机本体构成的电机系统予以一体化分析；在此基础上，分析了基于矢量控制的交流调速和伺服驱动的原理和系统构成。本书共10章。主要内容有：磁场、磁路与磁能，机电能量转换原理，空间矢量，直流电机稳态和动态分析，无刷直流电机，交流电机基本问题，同步电机和感应电机的稳态和动态分析，感应发电机和双馈电机，交流电机的矢量控制与直接转矩控制，交流电机的谐波问题，电机的发热与冷却，变压器。本书可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化专业本科生和电机与电器、电力电子与电力传动学科研究生教材，也可供从事电气工程和电力传动技术的研究与开发人员参考。
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| 目錄：
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前言第1章机电能量转换及转矩生成11.1磁场、磁路与磁能11.1.1单线圈励磁11.1.2双线圈励磁71.2机电能量转换原理81.3电磁转矩的生成141.3.1“场”的观点151.3.2“Bli”观点191.3.3由转换功率求取电磁转矩201.4空间矢量211.4.1磁动势矢量221.4.2电流矢量251.4.3磁链矢量261.4.4电压矢量281.5空间矢量与转矩生成281.5.1定、转子面电流及气隙磁场281.5.2气隙内磁场强度的分布301.5.3磁链矢量与转矩生成311.5.4电流矢量与转矩生成331.5.5能量流传与转换34例题37习题42第2章直流电机442.1直流电机的工作原理和基本结构442.1.1直流电机的工作原理442.1.2直流电机的基本结构452.2直流电枢绕组472.2.1电枢绕组的构成472.2.2电枢绕组的节距482.2.3单叠绕组的构成492.2.4单波绕组的构成512.3直流电机的磁场532.4电枢的感应电动势和电磁转矩562.4.1电枢绕组的感应电动势562.4.2电枢的电磁转矩572.4.3直流电机的励磁方式和额定值582.5直流电机的基本方程592.5.1直流电动机的电压方程592.5.2直流发电机的电压方程602.5.3电磁功率与转换功率612.5.4功率方程和转矩方程622.5.5运动方程652.5.6直流电机的可逆性652.6直流电机的运行特性662.6.1直流发电机的运行特性662.6.2直流电动机的运行特性692.7直流电机的换向712.8直流电动机的换向器绕组732.9一般化电机772.10直流电动机运动控制822.10.1电动机运动控制及基本要求822.10.2电力传动采用的自控理论与分析方法852.10.3他励直流电动机的运动方程和动态结构图872.10.4单闭环直流调速系统892.10.5转速、电流双闭环直流调速系统952.11永磁无刷直流电动机992.11.1工作原理992.11.2基本结构1022.11.3电压方程和机械特性1062.11.4转矩波动分析109例题112习题114第3章交流电机理论的基本问题1163.1交流绕组的构成1163.1.1三相双层绕组1163.1.2三相单层绕组1213.2交流绕组的电动势1233.2.1整距集中绕组的感应电动势1233.2.2短距绕组的感应电动势、基波节距因数1253.2.3分布绕组的感应电动势、基波分布因数1253.2.4相绕组的感应电动势与基波绕组因数1263.2.5高次谐波电动势与谐波绕组因数1273.3单相绕组的磁动势1283.3.1整距集中绕组的磁动势1283.3.2短距集中绕组的磁动势1303.3.3整距分布绕组的磁动势1313.3.4短距分布绕组的磁动势1333.3.5单、双层相绕组的磁动势1353.4三相绕组的磁动势1363.4.1三相绕组的基波合成磁动势1363.4.2通入对称三相电流时的三相绕组基波合成磁动势1373.4.3三相绕组合成磁动势波及其谐波1423.4.4非正弦电流下交流绕组的磁动势1443.4.5非对称电流下交流绕组的磁动势1453.5三相绕组的电流、磁链、电动势和电压矢量1463.5.1三相绕组的电流矢量1463.5.2三相绕组的磁链矢量1483.5.3三相绕组的电动势矢量1513.5.4三相绕组的电压矢量1533.6坐标变换与矢量变换1573.6.1静止ABC轴系与静止DQ0轴系间的变换1573.6.2静止ABC轴系到旋转dq0轴系的变换1613.6.3MT0变换1693.7交流电动机的电磁转矩及其控制1703.7.1隐极式交流电动机的电磁转矩1703.7.2凸极式交流电动机的电磁转矩1753.7.3三相交流电动机电磁转矩的通用表达式1783.7.4交流电动机产生恒定转矩的条件1793.7.5交流电动机的转矩控制179例题180习题183第4章同步电机1864.1同步电机的基本结构、励磁方式和额定值1864.1.1基本结构1864.1.2励磁方式1894.1.3额定值1894.2隐极同步电机的定子电压矢量和相量方程、相矢图和等效电路1904.2.1隐极同步电机的主极磁动势、空载特性和电枢反应1904.2.2不考虑磁饱和时1914.2.3考虑磁饱和时1954.3凸极同步电动机的定子电压矢量和相量方程、相矢图和等效电路1964.3.1不考虑磁饱和时1964.3.2考虑磁饱和时1994.4同步电动机的电磁功率和功率方程、电磁转矩和转矩方程2004.5永磁同步电动机2044.6同步电动机的运行特性2084.7同步发电机的电压矢量和相量方程、相矢图和等效电路2124.7.1隐极同步发电机的电压矢量和相量方程、相矢图和等效电路2124.7.2凸极同步发电机的电压相量方程和相量图2144.8同步发电机的功率方程、转矩方程和功角特性2164.9同步发电机与电网的并网运行2184.9.1功角特性2184.9.2有功功率和无功功率的调节2194.9.3并网运行时的静态稳定2224.9.4同步发电机投入并联的条件和方法2234.10同步发电机的运行特性2244.11同步电机参数的测定2274.12同步发电机的三相突然短路2304.12.1电阻与电感串联电路与正弦电动势的接通2314.12.2三相突然短路的瞬态电磁过程2324.12.3直轴瞬态电抗X′d和超瞬态电抗X″d2334.12.4超瞬态时间常数T″d、瞬态时间常数T′d和电枢时间常数Ta2364.12.5考虑阻尼绕组影响时的突然短路电流2384.13同步发电机的动态分析2394.13.1隐极同步发电机2394.13.2凸极同步发电机243例题247习题251第5章感应电机2545.1感应电机的结构2545.2感应电动机的工作
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长期以来，交流电机（三相同步电机和三相感应电机）的基本运行方式都是直接连接电网，作为功率电机稳态运行，因此在《电机学》教材中，对交流电机的分析基本是以稳态分析为主：在分析方法上，主要是运用电磁感应原理，将电机磁场和磁路问题化为电路来分析；由于电机内时变量（基波部分）按正弦规律变化，故可采用时间相量，利用相量方程、相量图和等效电路在时域内分析电机的运行特性。但时至今日，在越来越多的应用领域，要求交流电机在作为功率电机运行时还要具有调速或伺服功能。此时，由变换器、控制电路和电机本体构成了一体化的电机系统，电机运行状态已与直接接于电网时的稳态运行大不相同，通常是在不同工况下处于动态之中，特别是在不同控制条件和控制策略的作用下，交流电机会呈现出不同的动态性能，甚至会改变其固有的运行特性，因此必须将电机系统作为一个整体予以一体化分析，此时仅使用稳态分析方法已不能满足要求，还需要采用更为有效的动态分析方法。因此，本书对交流电机除了进行稳态分析外，还将动态分析的内容纳入其中。除了电机设计和制造外，同时考虑了控制及应用的需求。交流电机的电磁转矩为非线性项，电机的运动方程为一组非线性方程。在时域内进行稳态分析，无法给出控制瞬态电磁转矩的有效方法，因此在很长一段时间内，交流调速和伺服系统的动态性能始终无法达到直流系统的水平。直到1971年，交流电机矢量控制的提出，实现了电机内磁场的快速、准确控制，从而有效地解决了瞬态转矩控制问题，由此构建了电机现代控制技术。目前矢量控制已成为实现高性能伺服驱动的核心技术，并正向更前沿的智能化方向发展。依托矢量控制技术构成的伺服驱动装置，已广泛用于高档数控机床、机器人、电动汽车和大型风力发电机等，同时也是构成工业自动化不可或缺的基本单元。考虑到这一因素，本书将矢量控制的内容纳入其中。正是由于电机分析在理论上取得了突破性进展，才使得交流电机运动控制的研究步入了全新的发展阶段。本书不是从技术层面单纯地介绍矢量控制，而是从电机分析的角度阐述了依托矢量分析和电机统一理论构建的动态分析法，并在此基础上建立了交流电机基于磁场定向的运动方程，分析了矢量控制交流电机的动态性能和运行特性，介绍了三相永磁同步电动机、三相感应电机和双馈电机典型的矢量控制系统。本书对直流电机和交流电机均进行了稳态分析和动态分析。虽然对交流电机的稳态运行和动态运行分别采用了相量分析和矢量分析，但具体分析中并没有将这两种分析方法截然分开。实际上运用空间矢量已将电机分析由时域扩展到了空间，将时间变量由按正弦规律变化扩展为可任意变化，即将稳态分析提升为了动态分析；而通过时间相量和空间矢量在时空上的内在联系，又将稳态分析和动态分析自然地统一起来。改革开放以来，特别是近十几年来，我国的工业生产正逐步实现高度自动化，且向智能化和数字化方面快速发展;在绿色能源领域，大型风力发电和新型核能发电技术已步入世界前沿；在装备制造领域，以高精度数控机床为代表的先进制造取得长足进步；还有超高压西电东输和新能源电动汽车，以及令世界瞩目的航天空间站，等等。这些成就都与电机学科的进步和贡献息息相关。创新和发展是永恒的主题，富国强军是我们的历史使命，为此要不断地探索和追求，这也是尝试编著此书的初衷。本书共10章。第1章介绍了空间矢量和转矩生成；第2章介绍了直流电机的稳态分析、动态分析和运动控制，以及无刷直流电机；第3章介绍了交流电机理论的基本问题；第4、5章介绍了三相同步电机和感应电机的稳态分析、动态分析和矢量控制；第6章介绍了感应发电机和双馈电机；第7章介绍了交流电机的矢量控制系统和直接转矩控制系统；第8章介绍了交流电机的谐波问题；第9章介绍了电机的发热与冷却；第10章介绍了变压器。由于作者水平有限，加之编著中尝试纳入了一些较新的内容，书中难免有错误和不妥之处，尚请广大读者批评指教。作者目录
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