本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，针对自动化、电气工程、机械和电子工程等非电机专业大学本科学生编写。为适应当前教育改革和学科发展的需要，将原《电机学》与《电力拖动基础》两门课程的主要内容合并为《电机及拖动基础》。全书分为4篇，共13章。第1篇是全书的基础，分别阐述了电机的基本原理，包括电磁感应、机电能量转换和旋转电机的基本概念、结构与模型；电力拖动动力学基础，包括电力拖动系统的运动方程、稳态和动态分析等内容。在此基础上，第2篇专门分析和讨论了直流电机及拖动，包括：电机的原理、结构和运行特性，电机的起动、制动和调速等问题；第3篇为交流电机及拖动，包括了变压器、异步电机和同步电机的原理、结构、运行特性和交流传动等问题。第4篇介绍了电机的选择和校验，以及特种电机。 本书适用于普通高等学校本科非电机专业，亦可作为职工大学、夜大以及大专院校有关专业的教材，也可供有关工程技术人员阅读和参考，其中部分较深入的内容可作为研究生学习和研究的参考资料。 本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的老师发邮件至：wbj@mail．machineinfo·gov．cn索取或登录http：／／www．cmpedu．com／下载。

前言 本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书包括了原《电机学》和《电力拖动基础》两门课程的主要内容，适合非电机专业的各专业学习电机原理与拖动基础之用，也可供有关专业师生、工程技术人员和其他人员参考。 本教材的编写始终贯彻以电机基本原理及电力拖动基础知识为主线的指导思想，在内容方面以电力拖动系统中使用最为广泛的电机及拖动形式为重点，既参考和吸收了现有教材的精华，也融入了编者的见解和思考。在编写过程中，从选材、内容安排到阐述方法等方面都作了一些新的尝试。本书有别于其他同类教材的特点是： 1作为全书的理论基础，第1篇集中介绍了基本电磁规律，机电能量转换原理，旋转电机的基本结构、模型和工作原理，以及电机发热等各种电机所共有的基本原理和知识，为后续章节从基本电机模型和机电能量转换原理来分析具体电机奠定了理论基础。 2作为电力拖动系统的共同基础，在第1篇的第4章除了介绍电力拖动系统的运动方程、机械负载的转矩特性等传统内容外，新增加了电力拖动系统稳态分析和动态分析的内容，并在动态分析中集中讨论了电机的转矩、电流和发热等动态过程的一般过渡状态，以便于在后续章节分析电机的起动、制动和调速的动态过程。 3在有关磁路的章节中，强调了气隙磁场的作用，增强了线性磁路分析，由此自然引出等效电路的概念和方法；介绍了非线性磁路分析的基本方法和计算机模拟的基本思路，试图为研究和分析变压器和电机的磁场提供更为清晰的思路。 4在变压器章节新增了并联等效电路模型和新型电磁材料、新型变压器的有关内容，以适应电磁材料新的发展和应用。 5在介绍交流电机理论之前，将交流电机的电枢绕组、电动势以及脉振磁动势和旋转电机等交流电机的共性问题集中进行分析和讨论，有助于更好地学习和理解交流异步电机和同步电机的结构和原理。 6在电机原理部分主要阐述电机的基本概念、结构和原理，简化了繁琐的磁场绕组连接等内容，着重从模型电机出发建立电机的基本方程和等效电路，进而分析电机的基本特性。引入计算机仿真方法，通过计算机模拟，更为直观地表现电机内部的磁场分布。 7在电力拖动部分则强调基本原理的实际应用，主要分析电动机在起动、制动和调速状态的静态和动态特性，并适当说明了电动机在这些工作状态下的简单控制方法。删除了过去复杂的起动电阻计算等内容，新增了采用电力电子变流器实现电动机软起动等内容。 8为适应当前电机发展的趋势，新增了特种电机及其新发展的内容，以拓展视野，并为实际应用提供多种可能的选择。 全书共分为13章，其中有些较深内容的章节上加了“*”号，主要内容的教学约为54～72学时，各学校可根据各自教学大纲的需要选择内容和安排教学。本书试图突破传统的教学模式，按照由电机模型得到等效电路，然后推出电机方程，再分析电机特性这样的思路组织课程内容和进行教学。作为全书的基础，第1篇集中了有关电磁定律、磁路分析、机电能量变换、电机模型及有关电力拖动的基本概念等基本知识，希望能为后续章节的学习奠定理论基础。但由于第2章和第3章主要是从机电能量转换角度来建立电机的转矩方程，与传统教材有较大差异，建议任课老师可根据教学要求、课程学时数和学生程度有所选择，也可跳过这两章，直接进入后续章节。最后一章的内容可根据应用需求而选择。 本书由上海海事大学汤天浩教授主编，参加编写的有上海海事大学谢卫教授、镇江船艇学院窦金生教授。汤天浩编写了第1、2篇并负责全书的统稿；谢卫编写了第3篇的8～10章、第4篇的13章，并负责全书的修改和电子课件的编撰；窦金生教授编写了第11章。特别是本书荣幸地邀请到中国电源学会变压器专业委员会主任、台达上海研发中心电磁材料研发部负责人陈为教授编写了第7章，他在电磁材料和变压器方面的深厚造诣使本书增色许多。此外，本书还邀请到专门从事电机测试的吴晓慧工程师编写了第12章，她在电机标准化和测试方面的知识和经验使本书更加切合实际。因此，本书凝聚了集体智慧和辛劳。 绪论电机及拖动基础本书是在前版《电机与拖动基础》上重新组织和编写的，应特别感谢前书所有参编作者的历史贡献。姚刚博士制作了部分精美的图表，陈意惠老师提供了部分习题和插图，在此谨向他们的辛勤工作表示感谢。 本书还应感谢法国中央理工大学和南特综合理工大学的邀请，使笔者在2005～2006年在那里担任访问教授。有幸了解国外有关电机与拖动研究和教学的新方法，收集了大量资料。特别是要感谢南特综合理工大学电气工程研究所的刘卫平博士，为本书提供了电机磁场分布的计算机模拟结果和图形。 全书由上海大学陈伯时教授和上海交通大学陈敏逊教授担任主审。作为本人的博士导师和学术领路人，两位恩师自始至终地关心和指导着本书编写的全过程，从编写大纲的拟定到内容的选取，以及表述的方式，提出了许多宝贵意见，作者对此表示衷心的谢意。 本书的成功出版应归功于机械工业出版社的努力，高等教育分社的领导、责任编辑从本书的策划、申报、立项到编辑出版花费了大量的心血。希望大家共同的努力，能使广大读者受益。 本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的老师发邮件至wbj@mail.machineinfo.gov.cn索取或登录http：///下载。 尽管我们在编写本书过程中倾注了许多心血和创意，但因作者水平所限，时间有限，还会存在许多缺点和不足，恳请广大读者批评指正。 汤天浩 于法国南特

第1篇 电机及拖动的基础理论
第1章 电磁感应原理与磁路分析
第2章 机电能量转换原理
第3章 电机的基本结构与工作原理
第4章 电力拖动动力学基础
第2篇 直流电机及拖动
第5章 直流电机
第6章 直流电动机的电力拖动
第3篇 交流电机及拖动
第7章 变压器
第8章 异步电机的共性问题
第9章 交流异步电机
第10章 交流同步电机
第11章 交流电动机的电力拖动
第4篇 电机的选择与特种电机
第12章 电力拖动系统电机的选择和校验
第13章 特种电机
参考文献

主编汤天浩 参编谢卫窦金生等 主审陈伯时陈敏逊