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编辑推荐

　　《电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材》从运动控制系统角度讨论了电机与拖动的全部内容，涉及“电机学”、“电力拖动基础”和“控制电机”等知识。全书可大致分为基本和高级两部分内容。在基本部分中，全书按照各类电机的基本运行原理、电磁关系、数学模型、特性的计算与分析、起、制动与调速原理与方法进行了介绍，力求做到突出基本原理、基本概念与分析方法，重在实用。在高级部分中，增加了电机与拖动领域的新内容，如永磁无刷直流电机、永磁同步电动机、开关磁阻电机、超声波电机、三相异步电动机的软起动以及步进电机的细分驱动等。
　　《电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材》特色主要体现在：
　　·将“电机学”与“电力拖动基础”有机地融为一体；
　　·增加了电力电子变流器供电电机的新内容，如永磁无刷直流电机、永磁同步电动机、开关磁阻电机、超声波电机等；
　　·增加了有关内容的MATLAB仿真实例；
　　·文字简洁、生动，语言流畅、逻辑性强；
　　·配有教师参考书和习题解答，便于自学。

内容简介

　　《电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材》从运动控制系统角度全面论述了电机与拖动的相关内容，主要包括：各类电机（直流电机、变压器、三相异步电机、三相同步电机）的基本运行原理、建模、运行特性的分析与计算；各类电机的起制动、调速原理与方法；各类驱动与控制用微特电机的运行原理与特性分析；各类新型机电一体化电机如正弦永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机、开关磁阻电动机、步进电机、超声波电动机等的建模、驱动与特性分析；电力拖动系统方案与电动机的选择等。
　　《电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材》可作为工业自动化、电气自动化以及机电一体化等专业本科生的专业基础课教材，也可作为相关专业在运动控制领域的入门性教材。对于长期从事运动控制领域的工程技术人员更新知识，并了解本领域的新成果，本教材也具有重要的参考价值。《电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材》内容通俗易懂、文字简练流畅，各章均安排了内容简介、本章小结、例题、思考题与练习题，并附有MATLAB仿真实例，便于自学。

作者简介

　　刘锦波，男，1964年1月生，1998年8月毕业于浙江大学电机系获工学博士学位，现为山东大学控制科学与工程学院教授。2007年5月～2008年5月获国家留学基金委全额资助至英国Sheffield大学电子与电气工程系从事永磁直线电机控制器方面的研究。2001年3月～2002年8月作为高级研究员在香港城市大学MEEM系从事多轴永磁无刷直流电机控制系统方面的研究。2003年8月作为博士后研究人员从山东大学机械工程博士后流动站出站。多年来一直从事电力电子与运动控制方面的教学与科研工作。目前主要讲授本科生的“电机与拖动”、研究生的“Advanced Power Electronics & ACDrives”等课程。曾先后承担国家自然基金、航天863课题、教育部留学归国人员科研启动基金、国防科工委课题、香港创新（ITF）基金、山东省中青年科学家基金等课题多项。研究成果分别发表在《中国电机工程学报》、《声学学报》、《电工技术学报》、《机械工程学报》以及《Sensors & Actuators；APhysical》等国内外著名期刊上，发表论文计30余篇，其中10篇分别被SCI或EI收录。目前主要研究方向包括：非线性控制策略在运动控制以及电力电子变流器中的应用、微特电机及其驱动、运动控制器与各类电力电子装置的研发等。
　　
　　张承慧，男，1963年9月生，博士，现为山东大学教授，博士生导师，兼任山东省自动化学会副理事长、中国电工技术学会理事、中国电力电子学会常务理事、中国自动化学会电气自动化专业委员会常务理事及学术委员会副主任、《电工技术学报》和《电力电子技术》编委等职务。长期从事工程优化控制、电气传动自动化、电动汽车、电力电子技术及新能源等方面的教学与科研工作。曾先后承担国家自然科学基金、863计划、教育部和山东省科研课题16项。在IEEETCS.IEEETAC等期刊发表论文100余篇，其中被SCI、EI收录73篇，出版著作4部，论著被引用400余次。曾获教育部自然科学奖、山东省科技进步奖8项。系新世纪“百千万人才工程”国家级人选，山东省有突出贡献的中青年专家，享受国务院政府特殊津贴。

内页插图

目录

绪论
0.1 电机与电力拖动技术的发展概况
0.2 电机学与电力拖动系统的一般分析方法
0.3 课程的性质与任务
0.4 本教材的结构、各章节内容与教学安排
0.5 本课程的学习方法

第1章 电磁学的基本知识与基本定律
1.1 电路的基本定律
1.1.1 基尔霍夫电流定律
1.1.2 基尔霍夫电压定律
1.2 磁场的基本知识
1.2.1 磁感应强度
1.2.2 磁通
1.2.3 磁场强度
1.3 电磁学的基本定律
1.3.1 电生磁的基本定律——安培环路定理
1.3.2 磁生电的基本定律——法拉第电磁感应定律
1.3.3 毕一萨电磁力定律
1.3.4 磁路的欧姆定律与线圈电感的表达式
1.4 常用磁性材料及其特性
1.4.1 磁滞回线与磁化曲线
1.4.2 软磁材料与硬磁材料
1.4.3 铁磁材料中的铁耗
1.4.4 永久磁铁的去磁曲线与各种永磁材料的特点
本章小结
思考题
练习题

第2章 直流电机的建模与特性分析
2.1 直流电机的基本运行原理与结构
2.1.1 直流电机的基本运行原理
2.1.2 直流电机的结构
2.2 直流电机的额定数据
2.3 直流电机的电枢绕组——电路构成
2.3.1 对直流电枢绕组的要求
2.3.2 直流电机的简单绕组
2.3.3 直流电枢绕组的基本型式
2.4 直流电机的各种励磁方式与磁场
2.4.1 直流电机的各种励磁方式
2.4.2 直流电机的空载主磁场
2.4.3 直流电机负载后的电枢反应磁场
2.4.4 直流电机负载后的气隙磁场
2.5 直流电机的感应电势、电磁转矩与电磁功率
2.5.1 正、负电刷间感应电势的计算
2.5.2 电磁转矩的计算
2.5.3 直流电机的电磁功率
2.6 直流电机的电磁关系、基本方程式和功率流程图
2.6.1 他励直流电机的基本电磁关系
2.6.2 直流电机的基本方程式与等效电路
2.6.3 直流电机的功率流程图
2.7 直流发电机的运行特性及自励建压过程
2.7.1 直流发电机的运行特性
2.7.2 并励和复励直流发电机空载电压的建立
2.8 他励直流电动机的运行特性
2.8.1 他励直流电动机的工作特性
2.8.2 他励直流电动机的机械特性
2.8.3 他励直流电动机的人工机械特性
2.9 串励直流电动机的机械特性
2.9.1 串励直流电动机的固有机械特性
2.9.2 串励直流电动机的人工机械特性
2.10 复励直流电动机的机械特性
2.11 直流电机的换向
本章小结
思考题

第3章 直流电机的电力拖动
第4章 变流器供电下直流电机的机械特性
第5章 变压器的建模与特性分析
第6章 三相异步电机的建模与特性分析
第7章 三相异步电机的电力拖动
第8章 三相同步电机的建模与特性分析
第9章 三相同步电机的电力拖动
第10章 三相永磁同步电动机的建模与分析
第11章 变磁阻（双凸极）电机的建模与分析
第12章 驱动与控制用微特电机
第13章 电力拖动系统的方案与电动机选择
参考文献

前言/序言

　　本书根据全国高等学校自动化专业教学指导委员会制定的教材规划，并按照《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会拟订的《电机与拖动》教材大纲编写而成。
　　随着电机及其控制理论的不断发展，各门学科的渗透，运动控制（或电气传动）领域已发生根本性的变化。许多新思想、新方法在该领域得到应用，许多新原理电机不断涌现。为了能够既保留传统知识的精华，又尽可能反映上述最新进展情况，满足当前工业现场对“电机与拖动”课程的要求，笔者结合多年来的教学体会和科研经验，参考了国内外许多参考文献，并根据本科教学改革的经验以及传统教材所暴露的问题，编写了这本《电机与拖动》教材。
　　与传统教材相比，本教材在体系结构上作了较大调整，角度独特，内容新颖。主要表现在：（1）将《电机学》与《电力拖动基础》教材有机地融为一体，以节省传统内容的教学时间；（2）重在介绍基本概念、基本运行原理与基本运行特性，并强调实用；（3）为适应当前工业发展的需要，增加了不少电机与系统结合以及新型电机的内容，如变流器供电下直流电机的机械特性、三相鼠笼式异步电动机的软起动、正弦波永磁同步电动机与永磁无刷直流电动机、开关磁阻电机以及超声波电机、步进电机的细分驱动等；（4）增加了有关MATLAB的仿真内容，有利于读者借助计算机手段加深对内容的体会和理解；（5）在内容阐述上，服务于系统，并从电力电子变流器供电角度入手对有关电机与拖动的问题进行分析与讨论。除此之外，每一章还单独安排了内容简介、本章小结等内容，以方便自学。
　　本教材是在原讲义基础上改编而成的，吸取了国内外许多优秀教材的精华。编者对这些优秀教材不可能一一列出，但其中不能不提到的有：顾绳谷编写的《电机及拖动基础》、李发海编写的《电机与拖动基础》、A.E.Fitzgerald编写的《Electric Machinery》（Six Edion）、B.K.Bose编写的《Modern Power Electronicsand ACDrives》、陈伯时编写的《电力拖动自动控制系统》。编者对上述教材的作者所做出的贡献表示由衷的敬意，并感谢他们为本教材所提供的出色基础。此外，编者也要对本教材其他参考文献的作者表示衷心谢意。
　　本教材适用对象为工业自动化、电气自动化以及机电一体化等专业的本科生，也可作为相关专业“运动控制”课程的基础性教材。对于长期从事运动控制领域的工程技术人员更新知识，并了解本领域的最新成果，本教材也具有重要的参考价值。
　　本教材由刘锦波教授担任主编，负责教材的体系结构和统编工作。其中，第4章和第7章由张承慧教授编写；第13章由刘玫教授编写；其余各章内容均由刘锦波教授编写。
　　本教材承蒙上海大学的陈伯时教授担任主审，并自始至终给予本教材以极大的关注。陈教授热情的指导、严谨的学风以及渊博的知识，使编者受益匪浅，相信也会使本教材增辉不少。浙江大学的陈永校教授、山东大学的胡颂尧教授也对本教材提出了许多宝贵的意见和建议。对此，编者向他们以及对本教材给予过关怀和帮助的其他同仁们表示衷心感谢。
　　此外，编者还要感谢的是《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会为编者提供了这次宝贵的机会，特别要感谢的是清华大学自动化系萧德云教授以及清华大学出版社王一玲编辑，他们为本教材付出了辛勤劳动。
　　本教材得到了清华大学出版社出版基金、教育部留学归国人员启动基金（2003.406）和山东省中青年科学家基金（03BS093）的资助，
　　编教材难，编一本好教材更难。本教材从下笔、修改到最终定稿历时一年半多的时间，编者深知个中的滋味。尽管如此，本教材还是力图将有关内容及最新成果以最简洁、通俗的方式呈现给广大读者。
电机与拖动/全国高等学校自动化专业系列教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材 [Electric Machinery and Electric Drives] 电子书 下载 mobi epub pdf txt

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1876年，俄国的维斯聂格拉斯基，他是专门搞实际研究的，他们当时有一种直接作用调速器。就刚才说的，一会儿说这个有问题，一会儿说那个问题，老找不到问题，准备把整个方案都要放弃了。维斯聂格拉斯基结合了他当时的蒸汽机，结合了他这个蒸汽机的特性，就指出来参数更应该是怎么选择，才能保证稳定。维斯聂格拉斯基，就是结合工业实际，大家对他的评价很高，他就解决了当时差不多在一种调节器就要下马的情况，他指出来就是一个参数问题，所以他在工业上，是立了很大的功劳。

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蒸汽机的离心调速器，刚出来的时候，大家不知道有反馈的概念，所有的问题都集中在调节器本身，一会儿说你是调节器重量太小了，应该大一点；一会儿说这里要有个弹簧，一会儿又说这有弹簧也不好；一会儿说里边因为摩擦力影响，就一直没有从反馈系统来考虑，就是单个孤立的一个控制器。麦克斯维尔把这个系统看作调节器，跟调节对象合在一起，用微分方程来进行研究，这是麦克斯维尔的功劳。

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在这个同时，1877年，大家学判据的，有个代数判据，劳斯代数判据，劳斯判据怎么来的呢？我的记忆里边，劳斯就是麦克斯维尔的学生，就可能相当于我们现在的博士生了，麦克斯维尔就是给了任务，你把方程式根的性质给我判别一下。最后到1877年，劳斯把这个拿出来了，劳斯拿出来行列式，得到了奖，当时叫做亚当奖。在这个同时，1895年，胡尔维茨（Hurwitz）也在不同的情况下，不知道劳斯的情况下。因为那个时候的欧洲不像现在学术交流这么频繁，当时没有什么学术交流。我也不知道你到底搞了些什么，所以这基本上是平行的。但是胡尔维茨（Hurwitz）的不一样，胡尔维茨（Hurwitz）解决的是瑞士达沃斯电厂的一个蒸汽机的一个调速系统的设计，就用稳定性理论来设计。

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是张荷花池说什么你说什么我所在把

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这个就是当时的斯佩雷（Sperry）公司搞的，主要它的工作就是这个指挥仪。这个指挥仪怎么工作，大家可以看到，这个火炮上站着的，围着指挥仪是一帮人。当时是1940年前后，所以这个人站在上面都是很危险的，因为上面敌人飞机过来，是这么一个情况。到了1940年以后，火力控制系统发生很大的变化，你看这上面人已经很少了。这个变化是谁搞的呢？这里有一个贝尔实验室里边的一个年轻的工程师帕金森（Parkinson），只有29岁。就是一个一般的技术员，当时是一般技术员，他做了一个梦，他这个梦在所有的正式文件里边都承认，他是一个什么情况呢？这个帕金森（Parkinson），他就是一个低职位的工程师，让他承担的任务是绕电位计，就是1940年那天晚上他做了一个梦。他梦到用电位计控制的记录笔也可以控制火炮的发射，他这个梦就促进了自动控制技术的发展。

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14判据

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