電機學 第4版（簡體書）

《電機學(第4版)》共10章。前8章闡述磁路、變壓器、直流電機、交流電機理論的共同問題、感應電機、同步電機、機電能量轉換原理，以及單相串激電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機；后兩章闡述控制電機和電機的發熱與冷卻。除第8、9、10三章以外，每章后面附有習題和部分答案。為引導學生用計算機來求解電機問題，針對感應電機的穩態運行計算，編入相應的計算機源程序。書末編有9個附錄，對于希望深入理解電機理論及其工程應用的學生和青年教師，會有一定幫助。全書的編寫方針為“削枝強干，推陳出新”。
《電機學(第4版)》可作為高等學校電氣工程與自動化專業和其他強、弱電結合專業的教材，也可供有關科技人員作為參考用書。

湯蘊璆，琴江蘇溧陽人，1932年生。哈爾濱理工大學教授，中國電工技術學會名譽理事。1953年畢業于東北工學院，1955年畢業于哈爾濱工業大學研究生班。1955-1962年在哈爾濱工業大學任講師，1962-1978年任副教授，1979年在哈爾濱電工學院（現哈爾濱理工大學）任教授至今。長期從事電機專業的教學和科研工作。主要研究領域為：電機理論和機電能量轉換的機理、交流電機的動態分析、電機電磁場的分析和計算。著和主編有《電機內的電磁場》、《電機理論與運行》、《電機學——機電能量轉換》、《電機學》（“九五”國家級重點教材）、《電機學》（面向21世紀課程教材）、《交流電機動態分析》、《電機學》（“十五”國家級規劃教材）、《電機學》（“十一五”國家級規劃教材）、《電機電磁場的分析與計算》和本書等12本著作。在國內外學術刊物和國際會議上發表論文60多篇。

前言
主要符號表
緒論1
0.1 電機在國民經濟中的作用1
0.2 電機發展簡史2
0.3 我國電機工業發展概況6
0.4 電機的分析方法7
0.5 本課程的任務9
0.6 課程特點和學習方法建議10

第1章 磁路11
1.1 磁路的基本定律13
1.2 常用的鐵磁材料及其特性16
1.3 磁路的計算22
1.4 電抗與磁導的關系28
習題31

第2章 變壓器33
2.1 變壓器的工作原理和基本結構35
2.2 變壓器的空載運行39
2.3 變壓器的負載運行和基本方程43
2.4 變壓器的等效電路46
2.5 等效電路參數的測定51
2.6 三相變壓器53
2.7 標幺值60
2.8 變壓器的運行特性63
2.9 變壓器的并聯運行66
2.1 0三繞組變壓器、自耦變壓器和儀用互感器70
小結76
習題77

第3章 直流電機81
3.1 直流電機的工作原理和基本結構83
3.2 直流電樞繞組88
3.3 空載和負載時直流電機的磁場95
3.4 電樞的感應電動勢和電磁轉矩98
3.5 直流電機的基本方程100
3.6 直流發電機的運行特性103
3.7 直流電動機的運行特性108
3.8 直流電動機的起動、調速和制動113
3.9 換向118
小結122
習題123

第4章 交流電機理論的共同問題127
4.1 交流繞組的構成原則和分類129
4.2 三相雙層繞組129
4.3 三相單層繞組134
4.4 氣隙磁場正弦分布時交流繞組的感應電動勢137
4.5 感應電動勢中的高次諧波142
4.6 通有正弦電流時單相繞組的磁動勢147
4.7 通有對稱三相電流時三相繞組的磁動勢152
4.8 三相交流繞組所產生的氣隙磁場和相應的電抗161
4.9 交流電機的電磁轉矩162
小結166
習題168

第5章 感應電機171
5.1 三相感應電機的結構和運行狀態173
5.2 三相感應電動機的磁動勢和磁場176
5.3 三相感應電動機的電壓方程和等效電路183
5.4 感應電動機的功率方程和轉矩方程190
5.5 籠型轉子的極數、相數和參數的歸算195
5.6 感應電動機參數的測定198
5.7 感應電動機的轉矩-轉差率曲線202
5.8 感應電動機的工作特性206
5.9 感應電動機的起動，深槽和雙籠電動機208
5.10 感應電動機的調速212
5.11 單相感應電動機219
5.12 感應發電機和感應電動機的制動，直線感應電動機225
小結230
習題232

第6章 同步電機235
6.1 同步電機的基本結構和運行狀態237
6.2 空載和負載時同步發電機的磁場242
6.3 隱極同步發電機的電壓方程、相量圖和等效電路246
6.4 凸極同步發電機的電壓方程和相量圖249
6.5 同步發電機的功率方程和轉矩方程255
6.6 同步電抗的測定256
6.7 定子漏抗和電樞等效磁動勢的測定259
6.8 同步發電機的運行特性261
6.9 同步發電機與電網的并聯運行264
6.10 同步電動機與同步補償機275
6.11 同步發電機的不對稱運行284
6.12 同步發電機的三相突然短路292
6.13 磁阻電動機300
小結303
習題305

第7章 機電能量轉換原理309
7.1 機電能量轉換過程中的能量關系311
7.2 機電裝置的電能輸入、磁場儲能和機械能輸出312
7.3 機電裝置中的能量轉換過程320
7.4 機電能量轉換的條件324
小結327
習題328

第8章 單相串激電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機329
8.1 單相串激電動機331
8.2 永磁電動機335
8.3 正弦波永磁無刷電動機338
8.4 矩形波永磁無刷電動機341
8.5 開關磁阻電動機347

第9章 控制電機357
9.1 直流測速發電機359
9.2 直流伺服電動機359
9.3 交流兩相伺服電動機361
9.4 旋轉變壓器363
9.5 自整角機365

第10章 電機的發熱和冷卻369
10.1 電機的溫升和溫升限值371
10.2 電機內熱量的傳導和散出372
10.3 繞組和鐵心的穩態溫升375
10.4 在不同的工作制下運行時電機的發熱和冷卻377
10.5 電機的冷卻方式380

附錄383
附錄A 感應電動勢383
A.1 法拉第電磁感應定律383
A.2 槽內線圈的感應電動勢387
附錄B 電磁轉矩392
B.1 載流導體和鐵磁物質在磁場中所受到的力392
B.2 鐵磁物質和空氣交界面處的磁場力393
B.3 載流導體置于槽內時作用在電樞上的切向電磁力395
B.4 用磁能和虛位移法求旋轉電機的電磁轉矩397
B.5 用磁共能和虛位移法求旋轉電機的電磁轉矩400
B.6 用虛位移法求電磁轉矩時應注意的問題402
B.7導出交流電機的電磁轉矩公式403
附錄C 短距線圈的磁動勢406
C.1 短距線圈磁動勢的分析406
C.2 雙層整數槽短距繞組的磁動勢408
附錄D 分數槽繞組409
D.1 分數槽繞組相帶的劃分409
D.2 分數槽疊繞組和波繞組411
D.3 分數槽繞組的對稱條件414
D.4 分數槽繞組的磁動勢415
附錄E 復數磁導率和鐵心線圈的激磁阻抗420
E.1 復數磁導率的引入420
E.2 交流鐵心的磁導納和鐵心線圈的激磁阻抗421
附錄F 諧波磁場對三相感應電動機轉矩-轉差率曲線的影響423
F.1 異步寄生轉矩423
F.2 同步寄生轉矩424
F.3 削弱寄生轉矩的方法425
附錄G 三相感應電動機的不對稱運行426
G.1 對稱分量法426
G.2 三相感應電動機的正序、負序和零序阻抗429
G.3 三相感應電動機的不對稱運行431
附錄H 兩相感應電動機的不對稱運行434
H.1 兩相對稱分量法434
H.2 對稱兩相感應電動機的不對稱運行435
H.3 不對稱兩相感應電動機的運行439
附錄I 六相和其他多相繞組442
I.1 六相定子繞組的構成442
I.2 其他多相繞組444
I.3 多相繞組的電動勢和磁動勢444
I.4 電磁轉矩445
參考文獻446