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本书为普通高等教育电气工程与自动化系列教材，适合总教学时数为60～72学时的课程教学选用，章节前标有“*”号的为选学内容，可根据实际教学情况取舍。本书主要阐述电机的基本理论、基本分析方法以及电力拖动的原理和方法，内容包括电机学基础知识，直流电机、变压器、异步电机和同步电机的基本理论，控制电机的原理与应用，电力拖动的基本原理和方法，他励直流电动机、异步电动机和同步电动机的电力拖动，以及电力拖动系统中电动机的选择。本书秉承“夯实基础、拓宽视野”的宗旨，既强调基础知识和基本理论，又体现电机领域的前沿技术和发展趋势，例如补充了新型电机和矢量控制原理等新技术，激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力和创新思维能力。精选例题与习题，剖析并巩固每章的知识点。重点章增加自测题，帮助学生捋清思路，抓住重点。本书可作为高等学校电气工程及其自动化和自动化等专业的教材，也可作为有关工程技术人员的参考用书。为方便教师教学，本书提供免费的多媒体教学课件，欢迎选用本书作为教材的教师登录www.cmpedu.com下载。
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前言常用符号表第1章电机学基础知识11.1电机的基本功能与主要类型11.2电机的基本原理21.2.1磁场的基本概念21.2.2磁路及其基本定律41.2.3电磁感应定律71.2.4线圈的电路方程81.2.5电磁力定律与电磁转矩81.2.6电机的可逆性原理91.3电机的制造材料101.3.1概述101.3.2铁磁材料的重要特性111.3.3永磁材料的特性16思考题与习题20自测题21第2章直流电机222.1直流电机的工作原理222.1.1直流电动机的工作原理222.1.2直流发电机的工作原理232.2直流电机的基本结构和额定值242.2.1直流电机的基本结构242.2.2直流电机的电枢绕组252.2.3直流电机的额定值272.2.4直流电机按励磁方式分类282.3直流电机的磁场和电枢反应292.3.1直流电机的空载磁场292.3.2电枢磁动势302.3.3电枢反应31*2.3.4电枢反应对换向的影响及改善换向的措施322.4直流电机的感应电动势和电磁转矩342.4.1直流电机的感应电动势342.4.2直流电机的电磁转矩352.5直流电动机的运行分析352.5.1直流电动机的基本方程352.5.2他励/并励直流电动机的工作特性372.6直流发电机的运行分析392.6.1直流发电机的基本方程392.6.2他励直流发电机的工作特性412.6.3并励直流发电机的自励过程与外特性42思考题与习题44自测题45第3章变压器473.1变压器的基本结构、分类与额定值473.1.1变压器的基本结构473.1.2变压器的分类523.1.3变压器的额定值533.2变压器的工作原理553.2.1变压器各电磁量的参考方向553.2.2变压器的空载运行563.2.3变压器的负载运行613.3变压器的等效电路和相量图633.3.1绕组折算643.3.2T形等效电路653.3.3近似和简化等效电路663.3.4变压器负载运行时的相量图673.4标幺值683.4.1标幺值的定义683.4.2采用标幺值的优点693.5变压器的参数测定713.5.1变压器的空载试验713.5.2变压器的短路试验733.6变压器的运行特性773.6.1变压器的外特性与电压调整率773.6.2变压器的损耗与效率特性783.7三相变压器及其联结组823.7.1三相变压器的类型823.7.2三相变压器的联结组833.8三相变压器的并联运行873.8.1并联运行的理想状态及条件883.8.2联结组对并联运行的影响883.8.3电压比对并联运行的影响883.8.4短路阻抗对并联运行的影响893.9特殊变压器913.9.1自耦变压器923.9.2三绕组变压器953.9.3仪用互感器96附变压器性能参数比较98思考题与习题99自测题102目录电机与拖动第4版第4章异步电机1034.1三相异步电动机的基本结构与工作原理1034.1.1三相异步电动机的基本结构1034.1.2异步电动机的基本工作原理1064.1.3三相异步电动机的额定值和主要系列1094.2三相交流电机的绕组1114.2.1交流绕组的基本概念1114.2.2三相双层绕组1134.2.3三相单层绕组1144.3三相交流绕组的磁动势1154.3.1单相绕组的磁动势——脉振磁动势1154.3.2三相绕组的合成磁动势——旋转磁动势1204.3.3三相定子绕组建立的磁场1244.4三相交流绕组的感应电动势1254.4.1集中整距线圈的感应电动势1254.4.2分布绕组的感应电动势1254.4.3短距线圈的感应电动势1264.4.4相电动势1274.5三相异步电动机的等效电路1284.5.1转子磁动势和电动势1284.5.2定子、转子绕组的电压方程——频率归算1284.5.3绕组归算1304.5.4异步电动机的等效电路和相量图1314.5.5异步电动机的简化等效电路1324.5.6笼型绕组的磁极数和相数1334.6三相异步电动机的功率和转矩1344.6.1三相异步电动机的功率关系1344.6.2三相异步电动机的转矩关系1354.6.3三相异步电动机电磁转矩的物理表达式1364.6.4三相异步电动机的转矩转差率特性1364.7三相异步电动机的工作特性和参数测定1404.7.1三相异步电动机的工作特性1404.7.2三相异步电动机的主要性能指标1424.7.3三相异步电动机的参数测定1424.8单相异步电动机1454.8.1单相异步电动机的工作原理1454.8.2两相绕组的磁动势1464.8.3单相异步电动机的主要类型和起动方法148*4.9三相异步发电机1504.9.1三相异步发电机的单机运行1504.9.2笼型三相异步发电机的并网运行1514.9.3双馈异步发电机变速恒频风力发电系统152思考题与习题153自测题155第5章同步电机1565.1同步电机的基本结构和额定值1565.1.1同步电机的基本结构1565.1.2同步电机的励磁系统1595.1.3同步电机的冷却方式1615.1.4同步电机的基本类型1615.1.5同步电机的额定值1625.2三相同步电机的工作原理1635.2.1三相同步电机的基本原理1635.2.2同步电机的空载运行1635.2.3同步电机的负载运行和电枢反应1645.2.4三相同步电机的运行状态1675.3三相同步发电机的稳态分析1685.3.1隐极同步发电机的稳态分析1685.3.2凸极同步发电机的稳态分析1715.4三相同步发电机的功率和转矩1765.4.1功率平衡方程1765.4.2电磁功率与功角特性1765.4.3电磁转矩与矩角特性1785.5三相同步发电机的运行特性1795.5.1外特性1795.5.2调整特性180
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高性能电机及其控制技术是高档数控机床和机器人、航空航天装备、军事武器装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备等领域的关键核心技术之一，对电机的要求不是简单地提供动力，而是要实现精密控制和智能控制。传统的电机技术与电力电子技术、控制理论、计算机技术和材料科学等现代科学技术紧密结合，呈现出结构多样化、高性能化、机电一体化、智能化等发展趋势。加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展，是新时代高等教育最紧迫的任务之一。而建设一流大学和一流学科，创新是根本。树立创新意识、增强创新能力，是培养创新型人才的关键。“电机与拖动”作为电气工程及其自动化学科的一门主干课程，不仅要向大学生传授专业知识，更为重要的是培养大学生的工程能力和创新能力。因此，课程教材必须体现电机领域的前沿技术和发展趋势。本书秉承了前3版“夯实基础、拓宽视野”的宗旨，在对基本概念和基本理论的阐述上不吝篇幅，将重点内容讲清、讲透。在深入剖析电机与拖动基础理论的同时，介绍了开关磁阻电机及其控制、永磁同步电机系统、矢量控制变频调速技术、双馈发电机变速恒频风力发电等新技术，体现电机领域的最新进展与发展趋势，既为后续课程的学习打好基础，又激发学生的学习兴趣，培养学生的学习能力和创新思维能力。在教材内容的取舍上，删去了直流电动机和异步电动机串电阻起动等已不常用的内容；精简直流电机的内容，充实了同步电机的内容；精简了电机设计的相关内容，充实系统的内容；将矢量控制原理与变频调速结合起来，将电机与系统结合起来，力求使教材内容与电气工程学科的发展相适应。本书吸收了作者30多年从事电机及其控制的教学与科研经验，以及主持并参与电气工程专业教学改革的成果，将启发式教学和探究型教学等先进的教学思想融入教材中，教材体系符合学生的认知规律，富有启发性。突出重点，分解难点，将难以理解的知识点采用学生易于接受的方式表述，如将异步电机在不同运行情况下的参数变化问题通过算例进行讲解；把交流电机的绕组、磁动势和电动势等内容进行分解，结合三相异步电机和单相异步电动机的理论进行讲解。精选例题与习题，剖析并巩固每章的知识点。重点章增加自测题，帮助学生捋清思路，抓住重点。例题和习题大多来源于工程实例，理论联系实际，培养学生的工程意识。同时，将电机相关领域内的新技术设计成例题和习题，促使学生用所学知识分析问题和解决问题，培养学生解决工程问题的能力和创新思维的能力。本书由大连理工大学孙建忠和刘凤春主编，大连理工大学陈希有主审。具体编写分工为：第1章、第4章、第7章和第9章由孙建忠编写，第3章、第5章和第10章由刘凤春编写，第2章、第6章、第8章由曲兵妮、陈燕、秦昌明、许春雨共同编写，第11章由牟宪民编写。本书自第1版出版以来，被国内多所高校采用，不少师生通过邮件和电话与作者进行讨论，并对教材内容提出了许多建设性的建议和意见，在此深表谢意。本书承蒙陈希有教授主审，对陈教授的贡献表示衷心感谢。研究生王斌、王冬、王思浩、钟启濠、王晨等同学参加了部分资料的整理工作，在此表示感谢。本书在编写过程中参考了国内外有关文献，在此对这些文献的作者一并表示感谢。由于编者学识有限，难免存在失误或不当之处，希望广大读者不吝批评指教。编者
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