編輯推薦

本教材從運動控製係統角度討論瞭“電機與拖動”的全部內容，涉及“電機學”、“電力拖動基礎”和“控製電機”等知識。該教材既兼顧瞭傳統的知識，又增加瞭本領域的新內容和分析手段。為瞭兼顧傳統內容與新知識的教與學，對全書內容按照兩條主綫進行瞭介紹：（1）對傳統的以電網供電的交流電機及其拖動部分仍采用以等效電路、相量圖為特徵的符號法作為分析手段；（2）對新知識則采用綜閤矢量、坐標變換等作為分析工具，將電力電子變流器作為電壓綜閤矢量的實現手段，從綜閤矢量的控製入手引齣轉子磁鏈定嚮的矢量控製以及直接轉矩控製等新知識。

按照內容的難易程度，全書可大緻分為基本部分和高級部分。在基本部分中，全書按照各類電機的基本運行原理、電磁關係、數學模型、特性的計算與分析、起動與製動、調速原理與方法進行瞭介紹，力爭做到突齣基本原理、物理概念與分析方法，重在實用；在高級部分中，增加瞭電機與拖動領域的新內容，如永磁無刷直流電機、永磁同步電動機、開關磁阻電機等新型機電一體化電機以及基於綜閤矢量觀點的磁場定嚮和矢量控製和直接轉矩控製等新知識。

本書特色主要體現在：

1、 從電機控製的角度而不是電機設計的角度介紹相關內容，重在強調電機的控製量以及相關特性；

2、 將電機作為被控對象，從電力電子變流器供電以及運動控製係統角度討論電機與拖動的相關內容；

3、 增加瞭以綜閤矢量、坐標變換為分析工具的新內容；

4、 全麵更新瞭電力電子變流器供電電機的內容，如永磁同步電機、永磁無刷直流電機以及開關磁阻電機等，並增加瞭分數槽集中繞組等新知識；

5、 文字簡潔、生動，語言流暢，循序漸進、邏輯性強；

6、 配有習題解答，便於自學。

內容簡介

　　《電機與拖動（第2版）》從運動控製係統和變流器供電角度全麵講述瞭電機與拖動的相關內容，主要包括各類電機(直流電機、變壓器、異步電機、同步電機)的基本運行原理、建模、運行特性的分析與計算，由各類電機組成傳動係統的起、製動、調速原理與方法，各類驅動與控製用微特電機的運行原理與特性分析，各類新型機電一體化電機如正弦波永磁同步電機、永磁無刷直流電機、開關磁阻電機、步進電機等的建模、驅動與特性分析以及係統組成，電力拖動係統的方案與電機的選擇等。

　　《電機與拖動（第2版）》內容通俗易懂、深入淺齣，強調物理概念，文字簡練流暢，各章均安排瞭內容簡介、本章小結、例題、思考題與練習題。

　　《電機與拖動（第2版）》可作為自動化、電氣自動化以及機電一體化等專業本科生的專業基礎教材，也可作為相關專業在運動控製領域的入門性教材。對於長期從事運動控製領域的工程技術人員更新知識，並瞭解本領域內的新成果，本教材也具有重要的參考價值。

　　《電機與拖動（第2版）》附有MATLAB仿真實例，便於自學。

作者簡介

　　劉錦波，男，1964年1月生，博士，現為山東大學控製科學與工程學院教授。2007年5月-2008年5月獲國傢留掌基金委全額資助至英國Sheffield大學電子與電氣工程係從事永磁直綫電機控製器方麵的研究。2001年3月-2002年8月曾作為高級研究員在香港城市大學從事多軸永磁無刷直流電機控製係統方麵的研究。多年來一直從事電力電子與運動控製方麵的教學與科研工作。目前主要講授本科生的“電機與拖動”、研究生的“Advanced Power Electronics & ACDrives”等課程。曾先後承擔航天863課題、教育部留學歸國人員科研啓動基金、國防科工委課題、香港創新（ITF）基金、山東省中青年科學傢基金等課題多項。研究成果分彆發錶在《中國電機工程學報》、《聲學學報》、《電工技術學報》、《機械工程學報》以及Sensors & Actuators：A Physical等國內外著名期刊上，發錶論文計40餘篇，其中15篇分彆被SCI或El收錄。目前主要研究領域包括：非綫性控製策略在運動控製以及電力電子變流器中的應用、微特電機及其驅動、電動車與數控伺服控製器以及各類電力電子裝置的研發等。
　　
　　張承慧，男，1963年9月生，博士，現為山東大學控製科學與工程學院教授，兼任山東省自動化學會副理事長、中國電工技術學會理事、中國電力電子學會常務理事、中國自動化學會教育工作委員會委員、山東省自動化學會電氣自動化專業委員會常務理事及學術委員會副主任、《電工技術學報》和《電力電子技術》編委等職務。長期從事工程優化控製、電氣傳動自動化、電動汽車、電力電子技術及新能源等方麵的教學與科研工作。曾先後承擔國傢自然科學基金、863計劃、教育部和山東省科研課題16項。在IEEETCS、IEEETAC等期刊發錶論文100餘篇，其中73篇被SCl、EI收錄，齣版著作4部。曾獲教育部自然科學奬、山東省科技進步奬8項。係新世紀“百韆萬人纔工程”國傢人選，山東省有突齣貢獻的中青年專傢，享受國務院政府特殊津貼。

內頁插圖

目錄

緒論
0.1 電機與電力拖動技術的發展概況
0.2 電機學與電力拖動係統的一般分析方法
0.3 課程的性質與任務
0.4 本教材的結構、各章節內容與教學安排
0.5 本課程的學習方法

第1章 電磁學的基本知識與基本定律
1.1 電路的基本定律
1.1.1 基爾霍夫電流定律
1.1.2 基爾霍夫電壓定律
1.2 磁場的基本知識
1.2.1 磁感應強度
1.2.2 磁通
1.2.3 磁場強度
1.3 電磁學的基本定律
1.3.1 電生磁的基本定律——安培環路定理
1.3.2 磁生電的基本定律——法拉第電磁感應定律
1.3.3 畢-薩電磁力定律
1.3.4 磁路的歐姆定律與綫圈電感的錶達式
1.4 常用磁性材料及其特性
1.4.1 磁滯迴綫與磁化麯綫
1.4.2 軟磁材料與硬磁材料
1.4.3 鐵磁材料中的鐵耗
1.4.4 永久磁鐵的去磁麯綫與各種永磁材料的特點※
1.4.5 永久磁鐵組成磁路的分析方法※
本章小結
思考題
練習題

第2章 直流電機的建模與特性分析
2.1 直流電機的基本運行原理與結構
2.1.1 直流電機的基本運行原理
2.1.2 直流電機的結構
2.2 直流電機的額定數據
2.3 直流電機的電樞繞組——電路構成
2.3.1 對直流電樞繞組的要求
2.3.2 直流電機的簡單繞組
2.3.3 直流電樞繞組的基本型式
2.4 直流電機的各種勵磁方式與磁場
2.4.1 直流電機的各種勵磁方式
2.4.2 直流電機的空載主磁場
2.4.3 直流電機負載後的電樞反應磁場
2.4.4 直流電機負載後的氣隙磁場
2.5 直流電機的感應電勢、電磁轉矩與電磁功率
2.5.1 正、負電刷之間感應電勢的計算
2.5.2 電磁轉矩的計算
2.5.3 直流電機的電磁功率
2.6 直流電機的電磁關係、基本方程式和功率流程圖
2.6.1 他勵直流電機的基本電磁關係
2.6.2 直流電機的基本方程式與等效電路
2.6.3 直流電機的功率流程圖
2.7 直流發電機的運行特性及自勵建壓過程
2.7.1 直流發電機的運行特性
2.7.2 並勵和復勵直流發電機空載電壓的建立
2.8 他勵直流電動機的運行特性
2.8.1 他勵直流電動機的工作特性
2.8.2 他勵直流電動機的機械特性
2.8.3 他勵直流電動機的人為機械特性
2.9 串勵直流電動機的機械特性
2.9.1 串勵直流電動機的固有機械特性
2.9.2 串勵直流電動機的人為機械特性
2.10 復勵直流電動機的機械特性
2.11 直流電機的換嚮
本章小結
思考題

第3章 直流電機的電力拖動
第4章 變壓器的建模與特性分析
第5章 三相異步電機的建模與特性分析
第6章 三相異步電動機的電力拖動
第7章 三相同步電機的建模與特性分析
第8章 三相同步電機的電力拖動※
第9章 三相永磁同步電機的建模與分析
第10章 變磁阻(雙凸極)電機的建模與分析
第11章 驅動與控製用微特電機
第12章 電力拖動係統的方案與電動機選擇
參考文獻

前言/序言

本書是普通高等學校“十一五”國傢級規劃教材，它是由教育部高等學校自動化專業教學指導委員會牽頭規劃並通過全國招標形式確定的統編教材。教材對各種類型電機及其拖動係統進行瞭全麵介紹。內容涉及傳統的有刷直流電機、感應電機、各種類型的同步電機、變磁阻電機(開關磁阻與步進電機)及其拖動控製係統、變壓器以及各類控製電機等知識。

教材自2006年9月首次齣版以來，以其鮮明的特色深受廣大電氣傳動領域讀者的厚愛。該教材於2007年被評選為首批“十一五”國傢級精品教材，並於2008年獲得山東省高等學校優秀教材一等奬。由於教材注重物理概念和分析方法，刪繁就簡，強調實用，從係統的角度全麵討論電機與拖動的傳統知識和最新內容，因而取得不錯的銷量。截至2014年1月，本書已重印10次，總銷量達27500冊。

同第1版一樣，本書第2版仍然遵循如下宗旨： (1)從運動控製係統的角度討論電機與拖動的全部內容，換句話說，應從“電機+電力電子變流器+控製策略”角度齣發，而不是從單純電網供電或電機設計角度討論各類電機及其拖動的相關內容； (2)按照先定性、後定量再到分析、計算的順序引入各類電機的運行原理、控製方案及其拖動係統的組成等知識，以符閤大多數讀者的認知規律； (3)強調物理概念，輔佐以數學描述； (4)側重電機的外部特性及其控製方法，淡化內部繞組及磁路結構，重在實用； (5)反映電機與拖動(或運動控製)領域的最新知識和理念，以滿足當前工程實際的要求。

按照上述原則，《電機與拖動》第2版在保持瞭第1版基本特色的基礎上，藉鑒瞭近30多年國內外的課程改革和自身教學的成果和經驗，吸收瞭近8年來教材使用過程中讀者的反饋意見和建議，在不失本課程教學傳統的前提下，對全書內容和章節安排作瞭較大調整。主要體現在如下幾個方麵： (1)保留瞭傳統教材以基於符號法的正弦相量為分析工具(其基本特徵是采用等效電路、相量圖等手段)的主綫，同時增加瞭以綜閤矢量為分析手段的另一條主綫內容。這主要基於兩點考慮： 一是傳統的相量分析僅適用於正弦電源供電(主要是電網供電)下交流電機的分析，而對於以電力電子變流器供電下的各類交流電機，由於其繞組外加電壓或電流均為非正弦，上述手段不再有效； 二是對包括磁場定嚮的矢量控製、直接轉矩控製、梯形波電勢波形的無刷直流電機等在內的最新拖動控製係統的深刻理解需要以綜閤矢量為基礎的新的數學工具。(2)強化瞭各類電機與電力電子變流器之間的關聯性，以突齣電機的各種控製變量在供電變流器中是如何具體實現以及變流器的局限性等物理概念。(3)完善瞭電機在傳動領域內的四象限運行(即電機既運行在電動機又可運行在發電機狀態)的知識，並充實瞭供電變流器工作在四象限伏-安特性(即整流、逆變狀態)的內容。(4)增加瞭對包括矢量控製、直接轉矩控製等在內的最新知識，並進一步完善瞭無刷直流、開關磁阻等機電一體化電機的內容。與第1版相比，《電機與拖動》第2版在遵循上述原則上走得更遠。可以相信，上述嘗試和努力，將使本書內容更加係統、結構更加閤理，知識更加完善。

本書第2版各章節的調整和增減的具體內容如下： (1)第1章增加瞭有關永磁體組成磁路的分析方法一節，以滿足目前各類永磁電機日益應用增多的需要。(2)刪去瞭第1版第3章中目前工程應用較少的直流電力拖動係統四象限運行中的實例分析。(3)刪去瞭第1版第4章(變流器供電下直流電機的機械特性)，將有關內容精煉並歸並到第3章(直流電機的電力拖動)中，以確保第2版全書的體係結構一緻。(4)在第2版第5章(三相異步電機的建模與特性分析)中增加瞭三相交流電機的綜閤矢量與坐標變換的內容； 在第2版第6章(三相異步電機的電力拖動)中增加瞭變頻調速的供電變流器及其調製方案一節，內容涉及三相橋式逆變器及其SPWM以及SVPWM調製技術，由此得到三相交流電機定子電壓綜閤矢量的具體實現方案； 同時，在第2版第6章中還增加瞭基於綜閤矢量控製的高性能交流調速係統方案一節，內容涉及基於定子電流綜閤矢量的調速係統——轉子磁鏈定嚮的矢量控製以及基於定子磁鏈綜閤矢量的調速係統——直接轉矩控製的基本思想、物理概念以及係統組成。以上內容組成瞭全書以綜閤矢量為分析手段的主綫。(5)將第1版第9章中的變流器供電同步電機的製動內容調整至第2版第6章，使體係結構更加閤理。(6)重新修改完善瞭第1版第10章中有關三相永磁同步電機的內容，尤其是永磁無刷直流電機的有關內容； 增加瞭目前在電動車領域內使用較多的正弦波分數槽集中繞組和梯形波分數槽集中繞組的內容以及有關永磁無刷直流電機正、反轉與四象限運行的知識。(7)全麵調整修改瞭開關磁阻電機的有關內容並增加瞭開關磁阻電機的能量轉換與定子磁鏈—電流圖的知識。(8)刪去瞭目前工程實際中應用較少的超聲波電機知識。此外，對第1版中許多解釋不夠的內容也進行瞭全麵修訂。

本書可作為自動化、電氣自動化、機電一體化以及現代車輛等相關專業的本科生教材，也可作為相關專業“運動控製係統”課程的入門性教材。對於長期從事運動控製領域産品開發的工程技術人員更新知識，並瞭解本領域內的最新成果，本書也具有重要的參考價值。

本教材第2版由劉錦波教授擔任主編，負責教材體係結構及全部內容的修訂； 原書第1版中的第4章以及第7章由張承慧教授編寫，這些內容部分被濃縮在第2版中的3.8節以及第6章中； 其中，第6章6.2.2節中的第3、第4部分、6.2.4節、6.4節屬於新增章節，均由劉錦波教授編寫，以保持教材第2版的前後風格一緻。

本教材承濛上海大學陳伯時教授擔任主審，(英國)謝菲爾德大學的諸自強教授、清華大學的楊耕教授、天津大學的夏長亮教授、浙江大學的瀋建新教授也對本教材提齣瞭許多寶貴的意見和建議，對此，編者嚮他們以及對本教材給予過關懷和幫助的其他同仁們錶示衷心的感謝。

此外，編者仍然要感謝的是《全國高等學校自動化專業係列教材》編審委員會為編者提供的機會，特彆要感謝的是清華大學齣版社的王一玲編輯及其團隊，他們為本書的編輯和齣版做瞭大量而細緻的工作。

本教材第2版從下筆修訂到最終完稿耗時僅1年的時間，編者深知個中的滋味並由此對書籍充滿瞭敬畏。但一想到有成韆上萬的讀者因本教材成長並喜歡上運動控製領域，編者就倍感欣慰。運動控製領域的成果日新月異，編者力求以最簡潔、通俗的方式對其進行歸納總結。但由於時間倉促，編者水平有限，書中難免存在不少錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者一如既往的批評指正。來函請寄電子郵件: mejinbo@sdu.edu.cn。

作者

2015年4月

內容很不錯，包裝很嚴密。

不愧為清華大學的，內容充實！值得購買

經典讀物，不錯

很實用的工具書，可以學到很多東西。

電機與拖動教材，山東大學控製係老師編寫的，很厚，講解也詳細，很不錯

還不錯

不錯，質量挺好的，印刷清晰

好課本，都齣到第二版瞭，好多學校拿他做教材

京東的書包裝越來越差瞭，以後不會再買瞭。