第1章 电机中的电磁学基本知识 1

1.1 磁路的基本知识 1

1.1.1 电路与磁路 1

1.1.2 电机电器中的磁路 1

1.1.3 电气设备中磁动势的产生 2

1.2 磁场的基本知识 2

1.2.1 磁感应强度B 2

1.2.2 磁通Φ 3

1.2.3 磁场强度H 3

1.3 电磁学的基本定律 3

1.3.1 安培环路定律——描述电流产生磁场的规律 3

1.3.2 电磁感应定律——描述磁场产生电势的规律 4

1.3.3 毕 - 萨电磁力定律——描述电磁作用产生力的规律 5

1.3.4 磁路欧姆定律 6

1.3.5 磁路基尔霍夫第一定律 6

1.3.6 磁路基尔霍夫第二定律 7

1.4 铁磁材料 7

1.4.1 铁磁材料的磁化 7

1.4.2 起始磁化曲线、 磁滞回线、 基本磁化曲线 8

1.4.3 软磁材料和硬磁材料 9

1.4.4 磁滞损耗和涡流损耗 9

1.5 简单磁路的计算 10

1.5.1 直流磁路 10

1.5.2 交流磁路 12

1.6 永磁材料的应用与特点 13

小结 14

思考题 14

习题 15

第2章 电力拖动系统动力学 17

2.1 电力拖动系统运动方程及转矩符号分析 17

2.1.1 电力拖动系统运动方程 17

2.1.2 运动方程式中转矩的符号分析 18

2.2 复杂电力拖动系统的简化 18

2.2.1 工作机构为旋转运动的简化 19

2.2.2 工作机构为直线运动的简化 21

2.3 电力拖动系统的负载特性 22

2.3.1 恒转矩负载特性 23

2.3.2 恒功率负载特性 23

2.3.3 风机、 泵类负载的转矩特性 24

*2.3.4 电力拖动交通车辆的阻力曲线 25

2.4 电力拖动系统稳定运行的条件 26

小结 27

思考题 27

习题 28

第3章 直流电机 31

3.1 直流电机的工作原理及结构 31

3.1.1 直流电机的工作原理及电路符号 31

3.1.2 直流电机的主要结构部件 33

3.1.3 直流电机的铭牌数据 37

3.2 直流电机的电枢绕组 38

3.2.1 电枢绕组的特点 38

3.2.2 单叠绕组 39

*3.2.3 单波绕组 42

3.3 直流电机电枢磁动势对电机运行的影响 44

3.3.1 直流电机的磁路、 磁密与磁通 45

3.3.2 直流电机的空载磁场及磁化曲线 45

3.3.3 直流电机的励磁方式 47

3.3.4 直流电机负载时电枢磁动势对电机运行的影响 47

3.4 直流电机的电枢电动势与电磁转矩 50

3.4.1 电枢电动势 50

3.4.2 电磁转矩 51

3.5 直流电机的运行原理 52

3.5.1 直流电机的可逆原理 52

3.5.2 直流电机的基本方程 53

3.5.3 直流电机的工作特性 56

3.5.4 直流发电机的工作特性 59

*3.6 直流电机换向 61

小结 64

思考题 64

习题 66

第4章 直流电机的电力拖动 69

4.1 他励直流电机的机械特性 69

4.1.1 机械特性的一般表达式 69

4.1.2 固有机械特性 71

4.1.3 人为机械特性 71

4.2 他励直流电机拖动时的运行状态 75

4.2.1 他励直流电机的启动和反转 75

4.2.2 他励直流电机的调速 78

4.2.3 他励直流电机的制动 80

*4.2.4 电力拖动系统的过渡过程 89

4.3 其他直流电机的运行机械特性 91

4.3.1 串励直流电机的机械特性 91

4.3.2 复励直流电机的机械特性 92

4.4 直流电机拖动系统的控制方法 93

4.4.1 电力拖动调速系统的性能指标 93

*4.4.2 调速控制 95

*4.4.3 转矩控制 97

小结 97

思考题 98

习题 99

第5章 变压器 103

5.1 变压器概述 103

5.1.1 变压器的工作原理 103

5.1.2 变压器的基本结构 104

5.1.3 变压器的型号与额定参数 107

5.1.4 变压器的分类 108

5.2 变压器的空载运行 109

5.2.1 变压器空载运行原理 109

5.2.2 变压器空载运行时的电势、 电流及漏电抗 110

5.2.3 变压器空载运行时的电压方程、 相量图和等效电路 114

5.3 变压器的负载运行 116

5.3.1 负载时的磁动势平衡方程及一、 二次侧电流关系 116

5.3.2 负载时变压器的电压方程 117

5.4 变压器的等效电路和相量图 118

5.4.1 绕组折算 118

5.4.2 变压器负载时的等效电路 120

5.4.3 变压器负载时的相量图 122

5.4.4 理想变压器 124

5.5 变压器的参数测定与应用 125

5.5.1 变比K、 铁耗pFe、励磁阻抗Zm的测定——空载试验 125

5.5.2 铜耗和短路参数的测定——短路试验 126

5.5.3 阻抗电压 127

5.5.4 变压器的工程应用 128

5.6 三相变压器 129

5.6.1 三相变压器的磁路系统 130

5.6.2 三相变压器的电路系统 131

5.6.3 连接组和磁路结构对电压波形的影响 134

5.7 变压器的稳态运行 136

5.7.1 变压器的运行特性 136

5.7.2 变压器的效率 138

*5.8 变压器参数的标幺值与变压器的并联运行 142

5.8.1 标幺值 142

5.8.2 变压器的并联运行 143

5.9 自耦变压器与互感器 146

5.9.1 自耦变压器 146

5.9.2 多绕组变压器 149

5.9.3 电压互感器和电流互感器 149

小结 151

思考题 152

习题 153

第6章 交流绕组的电动势及磁动势 157

6.1 交流绕组的基本概念 157

6.1.1 交流绕组的基本知识和基本量 157

6.1.2 交流绕组的排列和连接——单层绕组 159

6.1.3 三相双层叠绕组 162

6.2 单相交流绕组产生的磁动势 163

6.2.1 整距线圈的磁动势 164

6.2.2 线圈组的磁动势 166

6.2.3 短距线圈组的磁动势 168

6.2.4 相绕组的磁动势及其性质 169

6.3 三相交流绕组的合成磁动势 170

6.3.1 三相绕组的基波合成磁动势 171

6.3.2 三相绕组的谐波磁动势 175

6.4 三相交流绕组的电动势 176

6.4.1 线圈的感应电动势 176

6.4.2 线圈组的感应电动势 179

6.4.3 相绕组的感应电动势 180

*6.4.4 绕组的谐波电动势 181

小结 183

思考题 184

习题 184

本书的主要内容包括电机中的电磁学、电力拖动系统动力学、变压器、直流电机原理及电力拖动、交流绕组的电动势和磁动势、三相异步电机的原理及各种运行方式、交流电机拖动系统的速度调节、 同步电机的运行原理、电力拖动系统电机的选择、控制电机、特种电机等。

本书可作为自动化、电气工程及其自动化等本科专业的基础课教材，也可作为运动控制领域的基础教材，同时对电力拖动系统领域的工程技术人员也具有重要的参考价值。

《电机与拖动基础（第4版）》是为工业自动化等非电机专业编写的教材，全面阐述了这些专业所需的电机与电力拖动的基本理论和基础知识。与《电机与拖动基础（第4版）》配套使用的教材为王岩和曹李民编写的《电机与拖动基础（第4版）学习指导》和陈宜林制作的《电机与拖动基础电子教案》。

电机与拖动基础（第4版）修订情况

《电机与拖动基础（第4版）》由清华大学出版社出版，被普通高校、夜大学选用，根据教材的使用情况及有关专业发展的需要，对该书进行了修订。第3版被选定为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

电机与拖动基础（第4版）成书特色

《电机与拖动基础（第4版）》保留了原有12章的绝大部分内容，对第8章三相异步电动机的启动与制动、第10章三相交流电动机调速、第11章电动机的选择进行了重新编排，增加了异步电动机三相反并联晶闸管软启动、变频电源等内容，使本书能更紧密地结合近些年相关专业发展的实际情况。本书受到了普遍欢迎和肯定，其特点并没有也不能改变，仍然适用于不同层次、不同学校的相关专业。

• 配套教材

《电机与拖动基础（少学时）》的配套教材是《电机与拖动基础（少学时）思考题与习题解答》，配套教材解答的思考题与习题共159题，其中思考题115题、习题44题。