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汤蕴璆 等 著

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• 电磁场
• 变电站
• 电力拖动
• 电机控制
• 电力电子
• 电气设备

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111392965

版次：1

商品编码：11078732

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16 开

出版时间：2012-08-01

内容简介

《电机学》共9章。前7章阐述了电机的电磁学基础和直流电机、变压器、交流绕组及其电动势和磁动势、感应电机、同步电机和单相串激电动机，后两章阐述了控制电机和电机的发热与冷却。为帮助读者理解书中的主要内容，各章中设有例题和习题。另外，为适应自动控制技术的快速发展，适当地加强了控制电机方面的内容。
《电机学》可作为高等学校电气工程与自动化专业和其他强、弱电结合专业的教材，也可供有关科技人员作为参考用书。

目录

前言
主要符号和角标
第1章 电磁学基础
1.1 磁场和安培环路定律
1.2 交流磁路的特点
1.3 线圈的自感和自感电抗
1.4 电磁感应定律
1.5 载流导体在磁场中所受到的电磁力
1.6 能量守恒原理
1.7 可逆原理
习题

第2章 直流电机
2.1 直流电机的工作原理和基本结构
2.2 直流电枢绕组
2.3 空载和负载时直流电机内的磁场
2.4 电枢的感应电动势和电磁转矩
2.5 直流发电机的运行
2.6 直流电动机的运行
2.7 直流电动机的起动和调速
2.8 换向和火花
习题

第3章 变压器
3.1 变压器的工作原理和基本结构
3.2 变压器的空载运行
3.3 变压器的负载运行
3.4 变压器的等效电路
3.5 变压器参数的测定
3.6 标幺值
3.7 三相变压器
3.8 变压器的运行特性
3.9 变压器的并联运行
3.1 0不对称运行时变压器的序阻抗
3.1 1三绕组变压器和自耦变压器
3.1 2仪用互感器
习题

第4章 交流绕组及其电动势和磁动势
4.1 交流电机的工作原理
4.2 三相定子绕组
4.3 交流绕组的感应电动势
4.4 单相绕组的磁动势
4.5 三相绕组的磁动势
习题

第5章 感应电机
5.1 三相感应电机的结构和运行状态
5.2 三相感应电动机的磁动势和磁场
5.3 三相感应电动机的电压方程和等效电路
5.4 感应电动机的功率方程和转矩方程
5.5 笼型转子的极数和相数
5.6 感应电动机参数的测定
5.7 感应电动机的转矩-转差率曲线
5.8 用最大转矩作为基值时，感应电动机电磁转矩的表达式
5.9 感应电动机的工作特性
5.1 0感应电动机的起动，深槽和双笼电动机
5.1 1感应电动机的调速
5.1 2单相感应电动机
5.1 3感应发电机
习题

第6章 同步电机
6.1 同步电机的基本结构和运行状态
6.2 空载和负载时同步发电机内的磁场
6.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路
6.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图
6.5 同步发电机的功率和转矩
6.6 同步电抗的测定
6.7 同步发电机的运行特性
6.8 同步发电机与电网的并联运行
6.9 同步电动机和同步补偿机
6.1 0不对称运行和瞬态运行时同步电机的阻抗
习题

第7章 单相串激电动机
7.1 单相串激电动机的工作原理和结构特点
7.2 单相串激电动机的电压方程和相量图
7.3 单相串激电动机的运行特性
7.4 转速的调节
习题

第8章 控制电机
8.1 控制电机的特点和分类
8.2 伺服电动机
8.3 步进电动机
8.4 测速发电机
8.5 旋转变压器
8.6 自整角机
习题

第9章 电机的发热和冷却
9.1 电机的温升和温升限值
9.2 电机内热量的传导和散出
9.3 均质等温固体的发热和冷却过程
9.4 在短时工作制和周期工作制下运行时，电机的发热和冷却
9.5 电机的冷却方式
习题
参考文献

精彩书摘

　　若转子转速n处于0到同步转速ns这一范围内时（即ns＞n＞0），转差率0＜s＜1。设定子三相电流所产生的气隙磁场（用N和S表示）为逆时针旋转，设想磁场为不动，转子导体向相反方向运动，根据右手定则可知，转子上部导体中的感应电动势应为进入纸面的方向，下部导体的感应电动势则为穿出纸面的方向，如图5—7a中所示。由于转子绕组为短路，于是转子导体中将有电流流过；考虑到转子电流的有功分量i2a与感应电动势e2为同相，所以转子上部导体的电流有功分量应为流入，下部导体应为流出。转子电流的有功分量与气隙磁场相作用，将产生电磁力和电磁转矩。根据左手定则，上面载流导体所受到的电磁力为向左，下面载流导体所受到的电磁力为向右，于是转子上将受到一个与转子转向相同的电磁转矩，即电磁转矩为驱动性质的转矩，如图5—7a所示。此时定子从电网输入电功率，由转子输出机械功率，电机处于电动机状态。若电机用原动机驱动，使转子转速n高于同步转速ns（即n＞ns），则转差率s=nx—n/ns＜0。由于转子转速高于旋转磁场转速，所以转子导体“切割”气隙磁场的方向将与电动机时相反，相应地，转子导体中的感应电动势和电流有功分量的方向也将与电动机时相反，即上面导体为流出，下面导体为流入，因此电磁转矩的方向将与旋转磁场和转子转向两者相反，如图5—7b所示；此时电磁转矩将成为制动性质的转矩。为使转子持续以高于同步速度的转速旋转，原动机的驱动转矩必须克服转子的制动性电磁转矩和空载转矩；此时转子从原动机输入机械功率，同时通过电磁感应和磁动势平衡关系，由定子输出电功率，电机将处于发电机状态。若由机械原因或其他外因，使转子逆着旋转磁场方向旋转（即n＜0），则转差率将变成s＞1。此时转子导体“切割”气隙磁场的相对速度方向与电动机时相同，故转子导体中感应电动势、电流的有功分量和电磁转矩的方向，均与电动机状态时相同，如图5—7e所示；但由于转子转向改变，故对转子而言，电磁转矩将成为制动转矩。此时电机将处于电磁制动状态，它一方面从转子输入机械功率，同时又从定子输入电功率，两者都变成电机内的损耗。

前言/序言

《电机学》是一部深度探索电磁能量转换奥秘的学术著作。本书旨在为读者构建一个系统、扎实的电机学知识体系，涵盖了从基础理论到实际应用的广泛领域。 第一部分：电磁场与电路的基础 本书的开篇，将带领读者回顾并深化对电磁场理论的理解，重点阐述电场、磁场的基本性质、矢量分析方法以及它们在电机设计中的核心作用。通过对麦克斯韦方程组的深入解析，揭示电磁场的动态行为及其与电能之间的深刻联系。随后，将重点讲解电路分析的基本定律和方法，包括基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维宁定理和诺顿定理等，并引入交流电路的相量分析法，为理解电机内部的电磁过程奠定坚实的理论基础。 第二部分：直流电机的原理与运行 本部分将聚焦于直流电机，深入剖析其基本结构、工作原理以及各种运行模式。读者将学习到电枢、磁场绕组、换向器等关键部件的功能，理解电磁感应定律如何转化为电动机的转矩和发电机お电压。本书将详细阐述直流电机的特性曲线，分析其在不同负载和励磁条件下的行为，并详细介绍直流电机的启动、调速和制动方法。此外，还将涵盖直流电机常见的故障类型及其诊断与排除。 第三部分：交流电机的深入研究 交流电机作为现代工业中最广泛使用的电机类型，在本章中将得到详尽的阐述。本书将从单相交流电机开始，逐步过渡到应用更为广泛的三相交流电机。对于三相交流电机，将重点讲解其同步运行原理、异步运行原理以及各种类型（如笼型感应电机、绕线型感应电机）的结构特点和性能分析。读者将学习到等效电路的建立与应用，理解功率因数、转差率、转矩-转速特性等关键参数的意义，并掌握交流电机的启动、调速和制动技术。同步电机的原理、结构、运行特性及应用也将得到深入探讨。 第四部分：电机设计与制造 理论的理解最终需要转化为实际的应用。《电机学》将花费相当篇幅探讨电机的设计原则和制造工艺。本部分将介绍电机的主要设计参数，包括额定功率、电压、转速、效率、功率因数等，并阐述如何根据这些参数进行电机绕组的设计、磁路的设计和散热系统的设计。读者将了解不同材料在电机制造中的应用，以及相关的制造工艺流程，包括线圈的绝缘处理、铁芯的冲压与叠压、装配与测试等。 第五部分：电机运行与维护 高效、可靠的电机运行离不开正确的操作和及时的维护。《电机学》将为读者提供实用的指导。本部分将详细介绍电机在不同工况下的安全操作规程，强调负载匹配、电压波动、环境因素等对电机寿命的影响。此外，还将重点讲解电机的日常检查、定期维护以及故障预防措施，包括绝缘电阻的测量、轴承的润滑与更换、通风系统的清洁等。对于常见的电机故障，如过载、短路、绕组损坏、轴承磨损等，本书将提供系统的诊断方法和维修指南，帮助读者最大限度地延长电机的使用寿命，降低运行成本。 第六部分：特种电机与应用 除了基础的直流和交流电机，《电机学》还将涉猎一些特种电机及其在各领域的创新应用。这部分内容将可能包括永磁同步电机、开关磁阻电机、步进电机、伺服电机等，介绍它们独特的结构和工作原理，以及它们在机器人、新能源汽车、航空航天、精密仪器等高科技领域的关键作用。通过对这些特种电机的介绍，读者将能更好地理解电机技术的发展趋势和广阔前景。 全书特色： 理论与实践相结合： 本书不仅深入讲解电机学的基本理论，更注重理论知识在实际工程中的应用，通过丰富的算例和图解，帮助读者理解抽象概念。 体系化构建： 从基础概念到复杂系统，知识体系层层递进，逻辑清晰，便于读者系统学习和掌握。 面向工程应用： 强调电机的设计、运行和维护等工程实践环节，旨在培养具备实际解决问题能力的专业人才。 语言严谨，图文并茂： 采用专业、准确的学术语言，辅以清晰的电路图、结构图和特性曲线图，力求直观易懂。 《电机学》是一本面向电气工程、自动化、机械工程等相关专业学生及广大电机工程技术人员的权威参考书，是理解、设计、应用和维护各类电机的必备读物。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对电机学一直感到有些畏惧，总觉得它是一个非常理论化、数学化的学科，充满了复杂的公式和图表。然而，《电机学》这本书彻底颠覆了我的看法。作者的写作风格非常独特，他善于用通俗易懂的语言解释复杂的概念，并且将枯燥的理论与生动的实际应用紧密结合。例如，在讲解电机效率时，他并没有直接给出公式，而是通过对比不同类型电机的效率差异，并结合实际生活中的电器能耗问题，让我深刻认识到提高电机效率的重要性。这种“润物细无声”的教学方式，让我不仅学到了知识，更培养了对电机学的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校大学生，我一直在寻找一本能够帮助我理解电机工作原理并提升实践能力的教材。这本书无疑成为了我的首选。它不仅提供了扎实的理论基础，更注重将理论与实践相结合。书中关于电机实验的指导部分，详细列出了各种实验的步骤、注意事项以及数据分析方法。这对我来说是极大的帮助，我可以通过动手实践来加深对电机原理的理解，并且培养解决实际工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程技术有着浓厚兴趣的学生，我一直在寻找一本既能打下坚实理论基础，又能兼顾实际应用的电机学教材。这本书无疑满足了我的需求。它不仅仅停留在理论层面，更重要的是，它深入浅出地讲解了电机的工作原理、结构特点以及在不同工程领域的应用。我尤其欣赏书中关于电机设计和选型那一章，作者详细阐述了影响电机性能的关键因素，并提供了一些实用的设计指南和计算方法。这对于我将来从事相关设计工作非常有帮助。书中还穿插了一些实际案例分析，让我能够将理论知识与实际工程问题相结合，更好地理解电机的应用价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受就是它的全面性。它不仅覆盖了电机学的基础理论，例如电磁场、电磁力、感应电动势等，还对各种类型的电机，如直流电机、交流电机（包括同步电机和异步电机）、特种电机等进行了详细的介绍。更难能可贵的是，书中还涉及了电机的控制、保护以及一些实际应用方面的内容。我特别喜欢其中关于变频调速的那部分，它详细阐述了变频器的工作原理以及如何通过变频调速来实现电机的节能和性能提升。这对于我理解现代工业自动化中的电机应用非常有启发。

评分☆☆☆☆☆

我一直对物理世界充满探索欲，而电机恰恰是其中最能体现电磁学原理的具象化产品。这本书在介绍电机基本原理时，并没有让我感到晦涩难懂。作者巧妙地运用了大量的图示和生动的类比，将抽象的电磁力、磁场分布等概念具象化。我尤其喜欢其中关于法拉第电磁感应定律的那一部分，作者通过一个简单的手摇发电机模型，形象地解释了磁场变化如何产生电流，这种循序渐进的讲解方式，让我能够深刻理解其背后的物理机制，而非死记硬背公式。此外，书中对于不同类型电机的介绍，也做得非常细致。从直流电机到交流电机，再到同步电机和异步电机，每一个章节都独立成篇，但又前后呼应，构建了一个完整的电机知识体系。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它不仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师。作者的语言风格非常亲切，他用一种能够引起读者共鸣的方式来讲解电机学。在介绍电机损耗时，他并没有简单地给出公式，而是用了一个生动的比喻，将电机比作一个辛勤工作的“小马”，而损耗就是“小马”在工作中消耗的体力，需要通过各种方式来补充。这种方式让我更容易理解抽象的概念，并且记住了这些知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度让我惊叹。它不仅仅是一本介绍电机原理的教科书，更是一本涵盖了电机发展历史、应用现状以及未来趋势的百科全书。作者在讲解每一个知识点时，都力求做到深入浅出，并且引经据典，引用了大量的权威资料和研究成果。我尤其喜欢书中关于电机在新能源领域应用的章节，它详细阐述了电机在电动汽车、风力发电等领域的关键作用，让我对电机未来的发展方向有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计和语言风格都给我留下了深刻的印象。每当遇到一个新概念，作者都会先用简洁明了的语言进行概括，然后再通过详细的论述和图示来加以解释。这种结构清晰、逻辑严谨的写作方式，让我能够轻松地理解每一个知识点，并且能够将其融会贯通。我尤其喜欢书中在讲解电机材料和制造工艺时，穿插的一些历史轶事和技术演进的介绍，这让我对电机的发展历程有了更深的认识，也体会到了工程师们在技术创新方面付出的艰辛努力。

评分☆☆☆☆☆

我是一个初学者，第一次接触电机学，所以我在选择教材时非常谨慎。当我拿到《电机学》这本书时，我被它的内容深度和广度所吸引。作者在讲解每一个概念时，都循序渐进，从最基础的原理讲起，逐步深入到复杂的应用。书中丰富的插图和表格，以及详细的公式推导，都为我的学习提供了极大的便利。我尤其欣赏书中对于电机故障分析和排除那一章节，它提供了很多实用的指导和建议，让我能够更好地理解电机在实际运行中可能出现的问题，并学会如何进行诊断和处理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就让我眼前一亮，简约而不失专业感，那种沉稳的深蓝色背景搭配烫金的“电机学”三个字，透露出一种厚重和权威。翻开第一页，扉页上的排版一丝不苟，仿佛预示着内容本身的严谨和精细。我迫不及待地开始阅读，首先映入眼帘的是绪论部分，它并没有像许多教科书那样枯燥地罗列一堆定义和公式，而是用一种引人入胜的方式，描绘了电机在现代社会中的重要地位和发展历程。作者的笔触非常生动，仿佛带领我穿越时空，看到了第一台发电机诞生的奇妙瞬间，感受到了电能驱动人类文明进步的澎湃动力。对于我这样一个对电机领域充满好奇但又缺乏系统知识的读者来说，这样的开篇无疑极大地激发了我的阅读兴趣。

评分☆☆☆☆☆

本课程为电气工程及其自动化专业的技术基础课，也是一门承上启下的平台课，学生在学习了“高等数学”，“大学物理”,“电路”和“电磁场”等课程以后，通过本课程的学习，获得电机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能，为下一步学习后续专业课做好准备。 课程内容方面，本课程从磁路入手，以介绍机电能量转换原理为基础，深入地阐述了变压器、直流电机、异步电机、同步电机和特种电机的原理。本课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法，主要目的是使学生在电机原理方面打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

东西挺好的。质量不错，还行。

评分☆☆☆☆☆

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这本书比那本第四版的讲解简练一些，适合初学者和需要快速掌握电机的同学使用。电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课，课程的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显，它涉及的基础理论和知识面较广，牵涉电、磁、热、机械等综合知识。

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《电机学》是电气工程及其自动化专业的一门技术基础课，其相近课程《电机与拖动基础》是自动化专业的一门技术基础课。它不仅是本专业的理论基础，且为《电机设计》、《交流调速系统》、《电力拖动基础》、《电力工程》、《电气工程数值计算》等后续专业课程提供分析方法，同时也是电气工程及其自动化、电机与电器、电工理论与新技术等多个专业研究生入学考试的课程，该课程在本专业教学中占有十分重要的地位。

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