本书主要论述电机设计的基础理论及具体的设计方法。全书共分6章，分别包涵了电机设计基础理论、异步电机设计、同步电机设计、直流电机设计、变压器设计和特种电机设计六大部分内容。本书第1章精辟地论述了电机的主要参数之间的关系、磁路计算、参数计算、损耗与效率计算等电机设计的基础理论知识，随后的各章，分别论述了各种电机的具体设计方法，给出了完整的设计程序，还附有实际的算例予以示范。本书编排独特、构思新颖、基础理论论述精练、设计程序丰富、实际算例详实，可作为相关专业的教材和参考书，还可供有关技术人员选用。

随着规模的不断扩大，我国的高等教育正逐步朝着大众化教育方向转型。当前，教育对象的特点发生了很大的变化。而与此同时，高等教育中的教学内容与课程体系的改革则严重落后。不少高校教材内容陈旧、体系老化，这已成为高校教学改革中的一个非常突出的问题，这种现象亟待改变。

电机设计是电气工程及其自动化专业领域内，电机与电器专业方向的一门重要的专业课。近年来，随着科学技术的不断发展，许多新技术与新材料的不断涌现，对该门课程的教材内容的改革提出了新的要求。

此外，以往的电机设计教材，更多的是侧重于对设计理论的论述。应该承认，电机设计理论的学习是重要的，其对于电机设计的实践有着理论指导上的重要意义。然而，电机的工作原理是建立在电磁场理论基础之上的，而由于其结构上的复杂性，使得电机内电磁场的边界条件非常复杂，致使在进行其理论分析时，往往不得不作大量的近似和假设。这样一来，电机设计理论中的分析计算的结果，常常只是近似的、象征性的，在工程上不具多大实际意义。

如上所述，由于电机内电磁场分析的复杂性，完全靠理论上推导的计算公式是不准确的。因而，在电机设计的工程实践中，人们引入了大量经验的、类比的和旁推的方法，并由此得出了许多在电机设计实践中行之有效的计算办法，进而形成了

整套的计算公式，这也就是人们常说的电机设计程序。在这些设计程序中，

仅仅在推导电机的各种参数和物理量的计算公式时，电机设计理论起着指导性的意义。而在电机设计的实际操作中，往往都是运用一些计算公式进行初等数学的运算。除此以外，需要的是设计上的工程实际经验。

由此可见，电机设计这门课程实际上是一门实践性、操作性很强的课程。如若在电机设计的大学教学中，仍然沿袭以前传统的教学方法，电机设计课程的课堂上讲授的还是大量的设计理论，教材中还是充斥着大量的理论分析内容，显然不能满足工程实际和教学改革的需要。

什么样的电机设计教材，既能保持设计理论分析上的需要，又具有很强的实践性和操作性呢?这是笔者一直在思考和探索的命题。

本书正是出自上述思考和探索，为推出一本崭新的电机设计教材所做的大胆尝试。

首先，笔者将电机设计的基本理论大刀阔斧地删繁就简，将其浓缩成为第1章——电机设计基础理论，而在传统教材中，几乎是该书的全部讲述内容。

其次，书中汇集了全部的四大类电机及各种类型的特种电机的设计内容，每大类电机自成一章。每章开宗明义的是该类电机的设计特点，然后推出这种电机的设计程序，最后是运用该程序，对某一规格的电机进行设计计算的算例。书中的各类电机设计程序多达几十种，堪称电机设计程序之大全。其结果既大大削减了电机设计课程的教学负担，又提高了学生电机设计的实际能力。

再次，本书除了加入大量各类电机的设计程序和具体算例外，还在书后附有大量用于电机设计的各类曲线和图表等资料，这大大提高了本书的实用价值，因此本书又可堪称电机设计资料之大全。

正因为如此，本书既可以作为大学教材，也是此类专业的工程技术人员一本不可多得的参考书和工具书。

此外，对在校大学生来说，该书也不仅仅只是作为电机设计课程的教材，

还可作为电机与电器专业学生的课程设计(一般历时2周)和毕业设计(一般历时12周)两个教学环节的教学指导书。

因此，无论从哪个角度来说，本书都是教材编写和教学改革的一大手笔。

本书由南昌大学戴文进教授和张景明副教授负责全书的总体构思和后期的统稿工作。戴文进教授撰写了第2章和附录A。张景明副教授撰写了1.3节和第3章。此外，南昌工程学院彭聪老师，南昌大学肖倩华、杨莉和陈瑛老师也参加了本书的编著工作。具体分工如下： 彭聪老师撰写附录B、附录C、附录D、附录E和附录F；  肖倩华老师撰写1.2节和第4章； 杨莉老师撰写1.1节和第5章的主要参数之间的关系； 陈瑛老师撰写1.4节和第6章。此外，戴文进教授的在校研究生谢友慧、林卿生、杨华和王宝福同学在本书的资料收集、文字录入、图表和曲线的绘制及扫描等方面做了大量工作，在此一并致谢。

本书所有作者虽都长期工作在电机设计的教学第一线，且对该门课程的教学改革有一定体会。但毕竟水平有限，加之本书在结构体系和内容取舍上均作了较大改革，故书中谬误之处在所难免，敬请读者不吝指正。

编著者2009年7月于南昌大学

第1章电机设计基础理论

1.1电机的主要参数之间的关系

1.1.1主要尺寸

1.1.2电磁负荷的选择

1.1.3系列电机及电机的几何相似定律 

1.1.4电机的主要尺寸比及主要尺寸的确定

1.2磁路计算

1.2.1概述

1.2.2空气隙磁压降的计算

1.2.3齿部磁压降的计算

1.2.4轭部磁压降的计算

1.2.5磁极磁压降的计算

1.2.6励磁电流和空载特性计算

1.3参数计算

1.3.1绕组电阻的计算

1.3.2绕组电抗的一般计算方法

1.3.3主电抗计算

1.3.4漏电抗计算

1.3.5漏抗标么值

1.4损耗和效率

1.4.1基本铁耗

1.4.2空载时铁芯中的附加损耗

1.4.3电气损耗

1.4.4负载时的附加损耗

1.4.5机械损耗

1.4.6效率

第2章异步电机设计

2.1变频调速专用三相异步电动机的设计方法

2.1.1概述

2.1.2主要尺寸及电磁负荷的选取

2.1.3额定电压及极对数的确定

2.1.4电动机参数的选取

2.1.5电磁设计中的某些特殊考虑

2.1.6中大型变频调速异步电动机的设计特点

2.1.7机械及结构方面的特殊考虑

2.1.8中小型变频调速异步电动机的性能及其选用

2.2中小型三相异步电动机电磁设计程序及算例

2.2.1额定数据及主要尺寸

2.2.2磁路计算

2.2.3参数计算

2.2.4起动计算

2.3三相微型异步电动机电磁设计程序及算例

2.3.1基本数据及技术要求

2.3.2冲片及铁芯数据

2.3.3绕组计算

2.3.4参数计算（75℃）

2.3.5磁路计算

2.3.6铁耗、机械损耗

2.3.7性能计算

2.3.8起动和最大转矩计算

◆

◆

电机设计

2.4单相微型异步电动机电磁设计程序及算例

2.4.1基本数据及技术要求

2.4.2定子冲片及铁芯数据

2.4.3主绕组计算

2.4.4主相参数计算（75℃）

2.4.5磁路计算

2.4.6铁耗、机械损耗

2.4.7副绕组计算

2.4.8起动计算

2.4.9性能计算

2.4.10电阻分相起动、电容起动电动机的性能计算

2.4.11电容运转电动机的性能计算

2.5小型单相异步发电机电磁设计程序及算例

2.5.1额定数据

2.5.2主要尺寸的确定和计算

2.5.3主绕组设计及计算

2.5.4主相参数计算

2.5.5磁路计算

2.5.6铁耗与机械损耗计算

2.5.7副绕组设计

2.5.8正、负序阻抗计算

2.5.9运行性能计算

2.5.10材料用量计算

附录2A各种槽形单位漏磁导计算

附录2B电磁计算用曲线

附录2C电磁计算用表格

第3章同步电机设计

3.1小型三相同步发电机设计

3.1.1小型三相同步发电机设计的主要问题

3.1.2小型三相同步发电机电磁设计程序及算例

3.2永磁同步发电机设计

3.2.1永磁同步发电机设计的主要问题

3.2.2永磁同步发电机电磁设计程序及算例

3.3异步起动永磁同步电动机设计

3.3.1异步起动永磁同步电动机设计的主要问题

3.3.2异步起动永磁同步电动机设计程序及算例

附录3A同步电机电磁设计用曲线

附录3B同步电机电磁设计用表格

附录3C常用定、转子槽比漏磁导计算

第4章直流电机设计

4.1中小型直流电机设计

4.1.1中小型直流电机设计的主要问题

4.1.2中小型直流电机电磁设计程序及算例

4.2永磁直流电动机设计

4.2.1永磁直流电动机设计的主要问题

4.2.2永磁直流电动机电磁设计程序及算例

附录4A电磁计算用曲线

第5章变压器设计

5.1设计基础

5.1.1设计概述

5.1.2变压器主要尺寸的选择及磁路系统的初步计算

5.1.3绕组和绝缘

5.1.4短路特性计算

5.1.5空载特性计算 

5.1.6变压器温升计算

5.2电力变压器设计的主要问题

5.2.1决定变压器的基本电量 

5.2.2绕组的排列

5.2.3绕组幅向及轴向尺寸计算

5.2.4阻抗电压计算

5.2.5铁窗高度及绝缘半径计算

5.3电力变压器计算程序及算例

附录5A标准的线、相电压

附录5B相、线电流表

附录5C铁芯截面表

附录5D油道校正温升

第6章特种电机设计

6.1开关磁阻电机设计

6.1.1概述

6.1.2开关磁阻电机设计的主要问题

6.1.3开关磁阻电机电磁设计估算程序及算例

6.2单相串励电动机设计

6.2.1单相串励电动机设计的主要问题

6.2.2单相串励电动机电磁设计程序及算例

附录6A电磁计算用曲线

附录A三相异步电动机技术数据

附录B直流电机技术数据

附录C三相油浸电力变压器基本参数和技术数据

附录D特种电机技术数据

附录E导电材料

附录F导磁材料

参考文献