电机学

　　本书的主要目标仍然是要使读者在机电和电机的基本原理方面打下坚实的基础。纵观其所有版本，《电机学》的重点始终是电机的物理本质和分析方法。掌握本教材所涵盖的内容，将为理解许多实际的电机应用问题打下基础，同时为继续学习有关电机设计和控制的更高级课程做好准备。A.E.Fitzgerald教授，曾任美国东北大学学术事务副校长一职。此前为该校电机工程系主任、教授，随后被任命为院长。在进入东北大学工作之前，Fitzgerald教授在麻省理工学院度过了20多年，在那儿他获得了硕士和博士学位，并升任电机工程系教授。除了《电机学》以外，Fitzgerald教授还是《电机工程基础》的著者之一。纵观他的一生，Fitzgerald教授始终处于电力系统长期规划领域的前沿，在他的学术生涯前后一直在工业界担任顾问工程师。Fitzgerald教授为多个专业协会的会员，其中包括SigmaXi，TauBetaPi和EtaKappaNu，同时，他还是IEEE的会士。CharlesKingsley，Jr.教授，曾任麻省理工学院电机工程与计算机科学系教授，早年在该院获学士和硕士学位。在他的职业生涯中，他曾供职于通用电气公司，波音公司和达特茅斯学院（DartmouthCollege）。除《电机学》之外，Kingsley教授还是《磁路和变压器》教材的合著者。退休后，他仍继续参与MIT的科学研究活动。他还是IEEE及其前身美国电机工程师协会的活跃会员和会士。StephenD.Umans是麻省理工学院机电系统实验室、电机工程和计算机科学系主任研究工程师，在该院获电机工程工学学士、硕士及博士学位。他的专业研究方向包括机电、电机及电力系统。在MIT期间，他讲授了多门课程包括电机学、电磁学、电力系统，电路理论和模拟电子学等。他还是IEEE会士和电力工程协会的活跃会员。本书从磁路和磁性材料入手，以介绍机电能量转换原理为基础，较深入地阐述了变压器、同步电机、感应电机、直流电机、变磁阻电机和步进电机，以及单相和两相电机的原理。本书的侧重点为电机的物理本质和分析方法，主要目的是使读者在电机原理方面打下坚实的基础。同时，书中初步介绍了电力拖动系统中的电力电子元器件和应用线路，并讨论了电机的速度和转矩控制。为体现先进的分析工具，本书将MATLAB软件应用包含在例题及章末习题中。本书作为电机学的经典教材，多次再版，经久不衰。本书可作为高等院校工科电气工程及其自动化专业或其他相关专业的教材或教学参考书，亦可作为工程技术人员的参考用书。

　　A.E.Fitzgerald 教授，曾任美国东北大学学术事务副校长一职。此前为该校电机工程系主任、教授，随后被任命为院长。在进入东北大学工作之前，Fitzgerald 教授在麻省理工学院度过了20多年，在那儿他获得了硕士和博士学位，并升任电机工程系教授。除了《电机学》以外，Fitzgerald 教授还是《电机工程基础》的著者之一。纵观他的一生，Fitzgerald 教授始终处于电力系统长期规划领域的前沿，在他的学术生涯前后一直在工业界担任顾问工程师。Fitzgerald 教授为多个专业协会的会员，其中包括Sigma Xi，Tau Beta Pi 和 Eta Kappa Nu，同时，他还是IEEE的会士。Charles Kingsley， Jr.教授，曾任麻省理工学院电机工程与计算机科学系教授，早年在该院获学士和硕士学位。在他的职业生涯中，他曾供职于通用电气公司，波音公司和达特茅斯学院（Dartmouth College）。除《电机学》之外，Kingsley 教授还是《磁路和变压器》教材的合著者。退休后，他仍继续参与MIT的科学研究活动。他还是IEEE及其前身美国电机工程师协会的活跃会员和会士。Stephen D. Umans 是麻省理工学院机电系统实验室、电机工程和计算机科学系主任研究工程师，在该院获电机工程工学学士、硕士及博士学位。他的专业研究方向包括机电、电机及电力系统。在MIT期间，他讲授了多门课程包括电机学、电磁学、电力系统，电路理论和模拟电子学等。他还是IEEE会士和电力工程协会的活跃会员。

第1章 磁路和磁性材料
1. 1 磁路概述
1. 2 磁链. 电感和能量
1. 3 磁性材料的特性
1. 4 交流励磁
1. 5 永磁体
1. 6 永磁材料的应用
1. 7 小结
1. 8 习题
第2章 变压器
2. 1 变压器概述
2. 2 空载运行
2. 3 二次侧电流的影响和理想变压器
2. 4 变压器电抗及等效电路
2. 5 变压器的工程分析
2. 6 自耦变压器和多绕组变压器
2. 7 三相变压器
2. 8 电压互感器和电流互感器
2. 9 标么值体系
2. 10 小结
2. 11 习题
第3章 机电能量转换原理
3. 1 磁场系统中的力和转矩
3. 2 能量平衡
3. 3 单边励磁磁场系统中的能量
3. 4 由储能确定磁场力和转矩
3. 5 由磁共能确定力和转矩
3. 6 多边励磁磁场系统
3. 7 含永磁体系统中的力和转矩
3. 8 动态方程
3. 9 分析方法
3. 10 小结
3. 11 习题
第4章 旋转电机概述
4. 1 基本概念
4. 2 交流和直流电机概述
4. 3 分布绕组的磁势
4. 4 旋转电机中的磁场
4. 5 交流电机中的旋转磁势波
4. 6 感应电势
4. 7 隐极电机的转矩
4. 8 直线电机
4. 9 磁场饱和
4. 10 漏磁通
4. 11 小结
4. 12 习题
第5章 同步电机
5. 1 多相同步电机概述
5. 2 同步电机的电感和等效电路
5. 3 开路特性和短路特性
5. 4 稳态功角特性
5. 5 稳态运行特性
5. 6 凸极效应, 直轴和交轴理论简介
5. 7 凸极电机的功角特性
5. 8 永磁交流电动机
5. 9 小结
5. 10 习题
第6章 多相感应电机
6. 1 多相感应电机概述
6. 2 多相感应电机中的电流和磁通
6. 3 感应电动机的等效电路
6. 4 等效电路分析
6. 5 应用戴维南定理计算转矩和功率
6. 6 利用空载试验和堵转试验确定参数
6. 7 转子电阻的影响, 绕线式和双笼型转子
6. 8 小结
6. 9 习题
第7章 直流电机
7. 1 概述
7. 2 换向器的作用
7. 3 电枢磁势的影响
7. 4 分析基础：电路方面
7. 5 分析基础：磁路方面
7. 6 稳态性能分析
7. 7 永磁直流电机
7. 8 换向和换向极
7. 9 补偿绕组
7. 10 串励通用电动机
7. 11 小结
7. 12 习题
第8章 变磁阻电机和步进电机
8. 1 VRM分析基础
8. 2 实际VRM的结构
8. 3 产生转矩的电流波形
8. 4 非线性分析
8. 5 步进电动机
8. 6 小结
8. 7 习题
第9章 单相电动机和两相电动机
9. 1 单相感应电动机：定性分析
9. 2 单相感应电动机及同步电动机的起动和运行性能
9. 3 单相感应电动机的旋转磁场理论
9. 4 两相感应电动机
9. 5 小结
9. 6 习题
第10章 电力电子学概述
10. 1 电力电子开关
10. 2 整流：交流到直流的变换
10. 3 逆变：直流到交流的变换
10. 4 小结
10. 5 参考文献
10. 6 习题
第11章 转速及转矩控制
11. 1 直流电动机的控制
11. 2 同步电动机的控制
11. 3 感应电动机的控制
11. 4 变磁阻电动机的控制
11. 5 小结
11. 6 参考文献
11. 7 习题
附录A 三相电路
附录B 交流分布绕组的电势. 磁场和电感
附录C dq0变换
附录D 实际电机性能和运行的工程问题
附录E 常数. SI单位转换系数表