高等学校教学参考书：电机学学习指导与习题解答 方瑞明 9787040294996 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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方瑞明 著

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• 9787040294996

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040294996

商品编码：29578891191

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名：高等学校教学参考书：电机学学习指导与习题解答

定价：17.80元

作者：方瑞明

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787040294996

字数：

页码：169

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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全书包括绪论、变压器、交流电机的基本理论、异步电机、同步电机、直流电机、其他电机简介和MATLAB在电机分析计算中的应用八个部分。书中对教材各章的基本知识点及其内在联系进行了总结，对重点和难点内容进行了深人解析，对教材中大部分思考题、习题给出了详细解答，并补充了其他版本《电机学》中一些有代表性的习题。附录中还收录了5套电机学综合自测题及参考答案。《电机学学习指导与习题解答》的目的是帮助读者深入理解电机学基本概念、基本理论、基本分析方法，提高解题能力和应用电机理论解决实际问题的能力。全书讲述清晰，重点突出，深入浅出，富于启发，便于读者自学。n
《电机学学习指导与习题解答》适合作为普通高等学校电气工程及其自动化专业以及其他相关专业的补充教材、教学参考书或自学辅导教材，也可供有关专业学生在复习和考研时使用。

目录

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章 绪论
1.1 基本知识点
1.2 重点和难点
1.3 典型题解与习题答案
1.4 补充习题与解答

第二章 变压器
2.1 基本知识点
2.2 重点和难点
2.3 典型题解与习题答案
2.4 补充习题与解答

第三章 交流电机的基本理论
3.1 基本知识点
3.2 重点和难点
3.3 典型题解与习题答案
3.4 补充习题与解答

第四章 异步电机
4.1 基本知识点
4.2 重点和难点
4.3 典型题解与习题答案
4.4 补充习题与解答

第五章 同步电机
5.1 基本知识点
5.2 重点和难点
5.3 典型题解与习题答案
5.4 补充习题与解答

第六章 直流电机
6.1 基本知识点
6.2 重点和难点
6.3 典型题解与习题答案
6.4 补充习题与解答

第七章 其他电机简介
7.1 基本知识点
7.2 重点和难点
7.3 典型题解与习题答案
7.4 补充习题与解答

第八章 MATLAB在电机分析计算中的应用
8.1 基本知识点
8.2 重点和难点
8.3 典型题解与习题答案
8.4 补充习题与解答
附录A 电机学综合自测题
附录B 电机学综合自测题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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3-8试述双层绕组的优点，为什么现代交流电机大多采用双层绕组（小型电机除外）？
答：双层绕组的优点如下：（1）可以选择有利的节距，并同时采用分布绕组以改善电动势和磁动势的波形；（2）所有线具有相同的尺寸，便于制造；（3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。采用双层绕组时，可以通过短距节省端部用。更重要的是，可以同时采用分布和短距来改善绕组电动势和磁动势的波形。因此，现代交流电机大多采用双层绕组。
3-9试说明谐波电动势的产生原因及其削弱方法。
答：在实际电机中，由于磁极磁场（又称气隙磁场）并非完全按正弦规律分布，因此，定子绕组内感应的电动势也不完全是正弦波形，即除了正弦波形的基波外，还包含一系列的谐波。
抑制谐波电动势有以下几种方法：（1）改善磁极的极靴外形（凸极同步电机）或励磁绕组的分布范围（隐极同步电机），使主极磁场的分布接近于正弦波；（2）利用三相对称绕组的连接来消除线电动势中的3次及3的倍数次谐波；（3）采用短距绕组。适当地选择线圈的节距，使得某一次谐波的节距因数等于或接近于零，即达到消除或削弱该次谐波的目的；（4）采用分布绕组。从数学分析中可以发现，当电机的每极每相槽数q增加时，基波的分布因数下降不多，但高次谐波的分布因数却显著减小。因此，采用分布绕组可以削弱高次谐波电动势。
3-10为什么交流发电机的定子绕组一般采用星形联结？
答：在对称的三相绕组中，无论采用星形联结还是三角形联结，交流发电机输出的线电压中都不存在3次及3的倍数次谐波，这是三相绕组在电动势方面的优点。但当采用三角形联结时，闭合回路中的3次谐波环流会引起附加损耗，使电机效率降低、温升增加，所以交流发电机的定子绕组一般都采用星形联结。

序言

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电机学：理论与实践的深度探索 电机学，作为电气工程及其自动化领域的核心课程，是理解和掌握现代工业发展不可或缺的基石。它不仅揭示了电能与机械能相互转换的奥秘，更是驱动着从微型电子设备到庞大工业机器的无数应用。本书旨在为广大高等院校的电机学学习者提供一个系统、深入且富有实践指导的学习体验。我们深信，扎实的理论基础与灵活的实践应用相结合，是培养优秀电气工程师的关键。 本书的编写，源于我们对电机学教学现状的深入观察和对学生学习需求的细致体察。许多学生在学习电机学时，常常感到理论抽象，难以与实际应用建立清晰的联系，部分学生则在习题解答方面感到力不从心，影响了学习的积极性和整体掌握程度。因此，本书在内容编排上，力求在理论深度与习题解析之间取得最佳平衡，既要确保理论的严谨性，又要突出其应用价值，同时为学生提供详尽且富有启发性的习题解答，帮助他们巩固知识、提升解题能力。 理论精要：夯实基础，洞悉原理 电机学涵盖的内容广泛而深入，从基本的电磁场理论到各类电机的构造、工作原理、性能分析及控制方法。本书将以清晰的逻辑脉络，层层递进地展开电机学的核心知识体系。 电磁场理论基础： 我们将从法拉第电磁感应定律、安培定律、洛伦兹力等基本定律出发，回顾与电机学密切相关的电磁场理论。通过对磁场、磁路、电磁力、电磁感应等基本概念的深入阐释，为理解各类电机的工作机制奠定坚实的理论基础。我们将特别强调磁导率、磁滞、涡流等影响电机效率和性能的关键因素，并解析其物理根源。 直流电机： 作为电机学中最基础的类型之一，直流电机以其独特的调速性能在许多领域得到广泛应用。本书将详细介绍直流电机的基本构造，包括定子、转子、电枢、换向器、电刷等关键部件的功能与相互作用。我们将深入分析直流电机的电磁转矩产生原理、反电动势的形成机制，以及电枢反应等现象。在性能分析方面，我们将重点讲解空载特性、负载特性、外特性、内特性等，并介绍不同励磁方式（他励、并励、串励、复励）对电机性能的影响。此外，还将涵盖直流电机的起动、制动、调速方法以及常见的故障分析。 变压器： 变压器是实现电能电压等级转换的关键设备，在电力传输和分配系统中扮演着至关重要的角色。本书将详细阐述变压器的基本原理，包括电磁感应原理、互感与自感。我们将深入分析变压器的等效电路模型，并以此为基础推导其电压和电流关系。空载试验和短路试验的原理与数据分析将得到详尽讲解，帮助学生理解变压器的损耗构成（铜损、铁损）及其对效率的影响。漏磁、短路阻抗等概念也将得到深入剖析。本书还将介绍三相变压器的结构、联结方式（如Y-Y, △-△, Y-△）及其特点，以及变压器的并列运行条件和一些特殊的变压器类型，如自耦变压器、整流变压器等。 同步电机： 同步电机以其恒定的转速和高效率成为工业动力驱动的理想选择，尤其在大型发电机和某些工业电机中应用广泛。本书将系统介绍同步电机的构造，包括定子绕组和转子（凸极式和隐极式）的特点。我们将深入分析同步电机的基本工作原理，重点阐述旋转磁场理论，并讲解电枢反应和同步电机的电势平衡方程。同步电机的稳态运行特性，如功率角、同步功率、过励运行与欠励运行带来的影响，以及其在并列运行时的特性分析都将得到详尽阐述。同步发电机的励磁控制、调压原理以及同步电动机的起动方法（如使用起动绕组、异步起动）也将详细介绍。 异步电机（感应电机）： 异步电机是工业中最广泛应用的电机类型，因其结构简单、运行可靠、成本较低而备受青睐。本书将详细讲解异步电机的构造，包括定子绕组（三相绕组）和转子（鼠笼式和绕线式）的设计。我们将重点阐述异步电机的旋转磁场产生原理，以及转差率的概念和意义。从转子电流感应到转矩的产生，我们将逐步揭示异步电机的工作过程。本书将深入分析异步电机的等效电路模型，并通过该模型推导其机械特性曲线（转矩-转速特性），帮助学生理解不同参数（如电源电压、频率、电阻、电抗）对特性的影响。我们将详细介绍异步电机的起动方法（直接起动、降压起动、Y-△起动、自耦变压器起动）、制动方式（能耗制动、再生制动）以及调速方法（改变极对数、改变电源电压、改变电源频率、转子串电阻/电抗调速）。此外，还将探讨异步电机的过载能力、损耗与效率计算，以及常见的故障诊断与排除。 特种电机： 除了上述几种基本电机类型，本书还将触及一些具有特殊结构或应用场景的特种电机，例如步进电机、伺服电机、永磁电机等。我们将简要介绍其基本原理、结构特点以及在自动化、机器人、数控机床等领域的典型应用，以拓宽学生的视野。 习题解答：精益求精，触类旁通 理论学习的最终目的是解决实际问题，而习题是检验和巩固理论知识的有效途径。本书的另一大特色在于其精心设计的习题集与详尽的解答。 覆盖全面： 习题的选取涵盖了电机学教学大纲中的所有重要章节和关键知识点，从基本概念的理解到复杂系统的分析，均有所体现。习题的难度梯度合理，既有基础性的概念题，也有需要综合运用多项知识的计算题和分析题。 多样化题型： 习题类型多样，包括选择题、填空题、计算题、简答题、分析题等，旨在全面考察学生对理论知识的掌握程度和分析解决问题的能力。 详尽解答与思路引导： 每一道习题都提供了详细的解答过程。我们不仅给出最终的答案，更重要的是，我们将每一步的推导过程清晰地呈现出来，并辅以必要的理论说明。对于一些关键步骤或容易出错的地方，我们将进行特别提示。我们鼓励学生先独立思考，再参考解答，从解答过程中学习解题思路、掌握解题技巧，而不是简单地抄录答案。我们力求通过解答，让学生理解“为什么这样做”，从而举一反三，触类旁通。 重点难点解析： 对于一些具有代表性、综合性或较难的习题，我们将在解答中进行深入的解析，剖析其背后的理论依据，提炼出通用的解题方法和策略。这有助于学生攻克学习中的难点，深化对知识的理解。 实践应用导向： 在习题设计和解答中，我们尽量结合实际工程应用，让学生感受到电机学知识的实用性。例如，在异步电机调速的习题中，我们会引导学生分析不同调速方式的优缺点及其适用场景。 学习方法指导 为了帮助学生更好地利用本书进行学习，我们还将提供一些学习方法上的建议。 循序渐进，构建体系： 建议学生按照本书的章节顺序进行学习，先理解基本概念，再深入掌握工作原理，最后进行性能分析和应用。避免跳跃式学习，确保理论知识的连贯性和系统性。 理论联系实际： 在学习理论知识的同时，积极思考其在现实生活和工业生产中的应用。可以通过查阅相关资料、观看电机工作视频等方式，将抽象的理论具象化。 勤于思考，善于提问： 学习过程中遇到不理解的地方，要勇于思考，多问老师、同学或在课堂上提问。 注重习题训练： 坚持完成书中的习题，并认真理解解答过程，从中学习解题方法，反思自己的不足。 小组讨论与交流： 与同学组成学习小组，互相讨论问题，分享学习心得，共同进步。 本书的出版，是我们对电机学教学贡献的一份心意。我们期望它能成为广大电机学学习者的良师益友，帮助大家在浩瀚的电机学海洋中，找到属于自己的航向，最终成为一名优秀的电气工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，甚至可以说有点过于传统了，深蓝色的背景配上白色的宋体字，一看就知道是面向专业领域学习者的工具书。拿到手的时候，沉甸甸的感觉还是挺踏实的，毕竟是高等教育出版社出品，质量上总归是有一定保障的。我主要关注的是它在理论深度和习题广度上的平衡性。对于电机学这种基础但又极其考验理解力的学科来说，理论阐述的清晰度是第一位的。我翻阅了其中关于旋转磁场产生原理的那一章，作者的逻辑推进非常严谨，步骤之间衔接自然，没有那种为了凑字数而堆砌公式的感觉。特别是对一些关键概念，比如感应电动势的瞬时值和有效值之间的转换，作者用了很形象的比喻来辅助理解，这对于初次接触这门学科的学生来说无疑是巨大的帮助。不过，美中不足的是，排版上略显拥挤，有些图表的注释如果能再加粗或使用不同颜色区分，阅读体验会更上一层楼。总的来说，它给我的第一印象是：一本老老实实、内容扎实的教学辅助读物，适合需要系统性梳理和巩固电机学基础知识的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用价值，我个人认为主要体现在它的习题解答部分，那简直是我的“救命稻草”。在自学过程中，光是看懂课本上的例题远远不够，真正的难点往往出现在课后的习题上。很多参考书的习题解答只是简单地罗列出最终结果，最多给出几步关键计算过程，让人看了还是云里雾里。然而，这本教材的解答部分处理得非常到位。它不仅仅是给出了答案，更是详细地剖析了如何得出这个答案的思路。比如，在处理三相异步电机启动电流和转矩计算时，它会先回顾相关的等效电路参数确定方法，然后分步骤地展示了各种工况下的数值代入和单位换算过程，尤其是一些容易出错的正负号和相序问题，都有明确的标注和提醒。我特别欣赏作者在解答中穿插的那些“经验之谈”——比如在特定情况下应该优先考虑哪种简化模型，这明显是多年教学经验的沉淀。对于像我这样需要通过大量练习来内化知识点的工科生来说，这种详细到位的“手把手”教学方式，远比高深的理论探讨来得更解渴。

评分☆☆☆☆☆

作为一本教学参考书，它的内容覆盖面自然要紧密贴合教学大纲的要求，这一点毋庸置疑。我对比了一下我们学校期末考试的知识点分布，发现这本书的章节结构和重点难度设置与教学的侧重点高度吻合。特别是在对直流电机和变压器部分的阐述上，无论是对各种工作状态的分析，还是对效率、调压原理的推导，都做到了面面俱到。但如果从一个更高阶读者的角度来看，我个人期待能在某些前沿应用或更复杂的控制策略上有所涉及，比如现代电力电子技术在电机驱动中的融合应用，这本书目前看来还是比较侧重于传统的机电能量转换原理。当然，换个角度想，作为一本基础性的学习指导，它的目标就是打牢根基，过分强调前沿反而可能稀释核心内容的深度。因此，对于准备考研或者需要打牢基础知识的读者来说，它的定位非常精准。它就像一本非常可靠的“武功秘籍”，虽然招式可能不是最新颖的，但内功心法讲解得扎实无比，让人学了之后，面对任何基础试题都能胸有成竹。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量给我留下了一种“经久耐用”的感觉。内页纸张的选用偏向于哑光质感，这在长时间阅读时对眼睛非常友好，不像有些光面纸那样容易反光，导致阅读疲劳。而且，文字的清晰度和墨水的均匀度都达到了很高的标准，即便是那些复杂的符号和希腊字母，也印制得锐利可辨。这种对细节的关注，在工具书中显得尤为重要，因为我们经常需要在复杂的公式中快速定位信息。我注意到，书中对公式编号的管理也非常系统化，引用和回顾起来很方便。此外，书中的插图，尤其是那些电机内部结构剖视图和电路原理图，线条流畅，比例准确，完全没有廉价教材那种模糊不清的感觉。这使得我们理解电磁场的分布和绕组结构时，能够更加直观。这本书似乎是为那些需要频繁翻阅、甚至可能被咖啡溅到或者被带到实验室反复使用的读者准备的，它散发着一种可以信赖的、不惧磨损的实用主义气质。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书的独特之处，我觉得在于它建立起了一种从现象到本质的渐进式认知框架。很多电机学教材是先给出定律和公式，然后让读者去套用。而这本参考书在讲解每个新的概念之前，往往会先描述一个实际工作中可能遇到的问题场景，或者重现一个基础的电磁现象，让读者先对“为什么需要这个知识点”产生直观认识，然后再引入数学模型进行精确描述。比如，在讨论电机转矩时，作者没有直接抛出公式，而是先从磁场相互作用力的角度进行定性分析，然后再引出洛伦兹力，最后才整合到机械转矩的表达式中。这种教学路径，非常符合人类的学习认知规律，它增强了理论知识的“可解释性”，而不是让理论成为一套冰冷的符号系统。这种由浅入深、层层递进的编排方式，极大地降低了电机学这门学科的学习门槛，让那些原本望而生畏的读者也能找到学习的乐趣和自信心。它不只是一本解题手册，更像一位循循善诱的良师，引导你真正理解电机的“灵魂”。