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

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方瑞明 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040294996

商品编码：29395565860

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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高等学校教学参考书：电机学学习指导与习题解答 前言 电机学作为电气工程领域的基石学科，是理解和掌握各类电气设备工作原理、设计制造以及运行维护的关键。其内容涵盖了电磁场理论、电能的产生与转换、电机（包括发电机、电动机和变压器）的基本原理、结构、性能特性、控制方法以及典型应用等。本套丛书旨在为广大高等学校电机学课程的学习者提供一套系统、全面、深入的学习辅导资料，以期帮助读者更好地理解和掌握电机学的核心概念与方法，提升专业素养与实践能力。 第一部分：电机学核心概念解析 电机学是一门理论性与实践性兼备的学科，其学习过程需要循序渐进，从基础概念出发，逐步深入。本部分将对电机学中的关键概念进行详细解读，力求清晰明了，易于理解。 电磁场基础：电磁场是电机学得以成立的根本。我们将从麦克斯韦方程组出发，讲解电场、磁场的基本性质，包括电势、磁势、磁通、磁导率、磁阻等重要参量。同时，重点阐述法拉第电磁感应定律、安培环路定律、洛伦兹力定律等核心规律，并结合具体实例，解释这些定律如何在电机中发挥作用，驱动能量的产生与转换。例如，我们将深入分析磁路的设计与计算，探讨磁饱和现象对电机性能的影响，以及如何利用磁场理论来分析电机的漏磁现象。 电能的产生与转换：电机学核心在于研究电能如何在不同形式之间进行转换。我们将详细介绍发电机将机械能转化为电能的原理，分析其励磁方式、电枢反应以及电压调整方法。对于电动机，则重点阐述电能转化为机械能的过程，区分直流电机和交流电机的工作特点，并深入剖析其转矩产生机理、调速原理以及制动方法。变压器作为静止的电能转换装置，其升压、降压原理、效率分析以及短路、空载特性等方面也将得到详尽的阐述。 电机基本模型与等效电路：为了简化分析和理解，电机学引入了各种模型和等效电路。我们将重点介绍发电机、电动机和变压器的基本等效电路，包括电阻、电感、电抗等参数的物理意义和计算方法。通过对等效电路的分析，读者可以更直观地理解电机的损耗、效率、功率因数等性能指标，并为后续的性能分析和计算打下基础。例如，对于异步电机，我们将详细讲解其等效电路的推导过程，并分析转子电阻和电抗对电机特性的影响。 电机的电磁转矩与电磁功率：电磁转矩是电机运行的核心输出，直接决定了电机的驱动能力。我们将深入分析不同类型电机（直流电机、同步电机、异步电机）的电磁转矩产生机理，推导其转矩方程，并讨论影响转矩的因素，如磁场强度、电流大小、电磁结构等。电磁功率是电磁转矩与角速度的乘积，我们将分析电磁功率在能量转换过程中的作用，以及如何通过控制电磁功率来实现电机的调速和负载调节。 电机损耗与效率：任何能量转换过程都伴随着损耗，电机也不例外。我们将系统性地分析电机中的各种损耗，包括铜损、铁损、机械损耗和附加损耗。深入讲解损耗的产生机理，并提出降低损耗的有效途径，如优化材料、改进设计、改进工艺等。效率是衡量电机性能的重要指标，我们将结合损耗分析，详细介绍电机效率的计算方法，并探讨影响电机效率的关键因素，以及如何通过优化设计和运行来提高电机效率。 电机运行特性曲线：运行特性曲线是直观反映电机性能的重要工具。我们将详细讲解不同类型电机（如直流电机、异步电机）的空载特性、负载特性、调速特性、起动特性等运行特性曲线的绘制方法和分析要点。通过对这些曲线的深入理解，读者可以掌握电机的性能特点，并能根据实际应用需求选择合适的电机型号。 第二部分：典型电机模型深入剖析 在掌握了电机学的基本概念后，本部分将聚焦于几种最典型、最常用的电机模型，进行更为深入的分析与探讨。 直流电机：作为最早出现的电机类型，直流电机在许多领域仍有广泛应用。我们将详细介绍直流电机的基本结构（定子、转子、换向器）、工作原理（电磁感应与电磁力）、电磁转矩的产生以及与电枢电流的关系。重点分析直流电机的分类（他励、并励、串励、复励）、各自的特点和适用场合。深入探讨直流电机的换向过程，以及换向不良的影响和解决方法。我们将详细介绍直流电机的调速方法，包括改变电枢电压、改变励磁电流和串联电阻等，并分析其优缺点。 同步电机：同步电机以其恒定的转速和高功率因数等优点，在大型发电设备、工业驱动等领域占据重要地位。我们将详细介绍同步电机的结构（定子绕组、转子励磁）、工作原理（转子磁场与定子旋转磁场的同步旋转）、电磁转矩的产生。重点分析同步电机的励磁方式（直流励磁、永磁励磁），以及不同励磁方式对电机性能的影响。深入探讨同步电机的运行特性，包括电压调整、无功功率补偿功能，以及其稳定性问题。我们将详细介绍同步电机的并列运行条件和电网分析。 异步电机（感应电机）：异步电机是工业中最广泛使用的电机类型，其结构简单、运行可靠、维护方便。我们将详细介绍异步电机的结构（定子绕组、转子结构——鼠笼式、绕线式）、工作原理（电磁感应、转子感应磁场与定子旋转磁场的转差）、电磁转矩的产生。重点分析转差的概念及其对电机性能的影响，并详细推导异步电机的电磁转矩方程。深入探讨异步电机的运行特性，包括空载特性、负载特性、起动特性和制动特性，并分析各种因素对这些特性的影响。我们将详细介绍异步电机的调速方法，包括改变电压、改变频率、改变极对数和转子串电阻（仅绕线式）等，并分析其适用性。 变压器：变压器作为电力系统中不可或缺的组成部分，负责电能电压的升降。我们将详细介绍变压器的基本结构（铁芯、绕组）、工作原理（电磁感应、漏磁）、理想变压器和实际变压器的等效电路。重点分析变压器的变比、漏磁、短路阻抗、空载参数，以及其效率和功率因数。深入探讨变压器的负载特性，包括电压变化和效率变化。我们将详细介绍变压器的分类（单相、三相、电力变压器、配电变压器等），以及它们在不同场景下的应用。 第三部分：电机学进阶主题与应用 在对经典电机模型进行深入理解的基础上，本部分将进一步拓展学习范围，介绍电机学的一些进阶主题以及电机在实际工程中的应用。 电机控制技术：现代电机技术的发展离不开先进的控制策略。我们将介绍直流电机和交流电机（特别是异步电机和同步电机）的常用控制方法，包括电压控制、频率控制、脉冲宽度调制（PWM）控制、矢量控制（FOC）等。重点分析这些控制方法的原理、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。我们将介绍伺服系统和步进电机的原理与应用。 电机设计与选型：电机设计是电机学理论知识在实践中的具体体现。我们将介绍电机设计的基本流程和关键考虑因素，包括功率、电压、效率、功率因数、温升、噪音等。同时，将指导读者如何根据具体的负载需求、运行环境和经济性要求，进行电机的合理选型。 特种电机：除了上述典型电机外，还有许多特种电机在特定领域发挥着关键作用。我们将简要介绍一些常见的特种电机，如无刷直流电机、步进电机、伺服电机、直线电机、开关磁阻电机等，并阐述它们的工作原理和应用领域。 电机在现代工程中的应用：电机是工业自动化的心脏，广泛应用于各个领域。我们将结合实际工程案例，展示电机在电力系统、工业驱动、交通运输（电动汽车）、航空航天、家用电器、机器人等领域的应用。通过这些案例，帮助读者理解电机学理论知识的实际价值和重要性。 电机故障分析与诊断：了解电机常见的故障类型、产生原因以及诊断方法，对于保障电机安全可靠运行至关重要。我们将介绍常见的电机故障，如绕组短路、断路、过载、轴承损坏等，并介绍相应的检测手段和维修方法。 学习指导 本套丛书的设计理念是“理论与实践相结合，理解与应用并重”。在学习过程中，建议读者： 1. 重视基础：认真理解并掌握电磁场基础、电能转换原理等核心概念。 2. 精读课本：仔细研读相关的电机学教材，将本丛书作为重要的补充和参考。 3. 勤于思考：在学习过程中，积极思考，将理论知识与实际工程应用联系起来。 4. 动手实践：如果有条件，积极参与电机相关的实验或模拟操作，加深理解。 5. 反复练习：通过解决习题，检验学习效果，巩固知识，提高解题能力。 6. 查阅资料：对于难以理解的内容，积极查阅相关文献资料，拓宽学习视野。 结语 电机学是一门既深邃又实用的学科。掌握电机学的知识，不仅是电气工程专业学生必备的技能，也是理解和驾驭现代科技的关键。希望本套丛书能够成为您在电机学学习道路上的得力助手，引领您探索电机世界的奥秘，为您的学术研究和职业生涯奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性简直是超乎想象，特别是对于那些即将踏入实习岗位的学生来说，它简直就是一本救命稻草。我个人感觉，它最出彩的地方在于对“工程实际问题”的关注。它没有局限于教科书上那些理想化的模型，而是引入了许多现实工厂中经常遇到的设备参数调整和故障排查的情景模拟。例如，书中关于变压器并联运行的章节，不仅讲解了如何计算负荷分配，还详细分析了在实际电网中，由于线路阻抗差异导致的电压不平衡问题，并提供了几种工程上常用的校正方法。这种“知其然，更知其所以然”的编写风格，极大地拓宽了我的视野，让我明白了理论知识在实际应用中可能遇到的各种“变数”。通过阅读这些案例，我感觉自己对电机的运行特性有了更贴近真实的理解，不再是死记硬背那些公式的符号。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初对这类“参考书”的期望值并不算高，很多时候它们只是把课本内容换了一种说法，缺乏真正的深度挖掘。然而，这本书的解析部分彻底颠覆了我的看法。它不仅仅是简单地给出公式和答案，更是在每道例题的解题步骤中，巧妙地融入了对背后物理原理的深入剖析。比如，在分析交流电机同步速度的章节，作者不仅计算了转速，还用非常直观的比喻解释了“电磁转矩”的产生机制，这种将抽象概念具象化的能力，实在令人佩服。我记得有道关于三相异步电机启动瞬态过程的难题，我卡了好几天，看了书上的解答后，那种茅塞顿开的感觉难以言喻。它没有使用过于晦涩的数学语言去压制读者，而是循循善诱，每一步推理都逻辑严密，像是在与一位经验丰富的导师进行一对一的探讨，这种教学相长的感觉，是传统课堂很难给予的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是一绝，拿到手里首先就被它沉稳大气的封面所吸引。那种厚重的纸质感，配合着精细的烫金字体，透着一股子严谨治学的气息，让人一看就知道这不是那种敷衍了事的教材。内页的纸张选择也相当考究，摸上去光滑细腻，久看也不觉刺眼，长时间埋头苦读下来，眼睛的疲劳感明显减轻了许多。而且，书脊的装订也十分牢固，即便是频繁翻阅查找重点，也不用担心出现散页的尴尬情况。排版布局上，作者显然花了不少心思，清晰的章节划分和合理的图表位置安排，使得整体阅读体验非常流畅。特别是那些复杂的电气原理图，印制得极为清晰锐利，即便是初次接触这些概念的人也能迅速抓住重点。可以说，从拿到书的那一刻起，就感受到了一种被尊重的阅读体验，这种对细节的执着，无疑是高质量学习资料的基石，让人对后续的学习内容充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

如果让我用一个词来形容这本书的价值，那一定是“系统性”。它不仅仅是一本习题集或者一本笔记的集合，而是一套经过精心设计的、覆盖了整个电机学知识体系的完整学习框架。我发现，很多知识点在不同的章节中都以不同的侧重点被提及和呼应，形成了一个立体的网络结构。比如，电磁感应定律在不同章节中被反复用到，但每一次的应用场景和复杂程度都在递增，这极大地加深了我对这一核心概念的理解和记忆。这本书的“系统性”还体现在它的自我修正和完善上——通过大量的变式习题，它引导读者主动去发现和弥补自己知识体系中的薄弱环节，真正做到了“以测促学”。对于一个需要全面掌握这门学科的学生来说，这本书提供的不是零散的知识点，而是一张清晰的、可执行的学习路线图。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验的流畅性，往往取决于作者的叙事节奏和对知识重心的把握。这本书在这方面做得相当出色，体现了作者对教学规律的深刻理解。全书的知识点分布非常均衡，没有出现某一部分内容堆砌过多、而另一部分又过于单薄的情况。章节之间的过渡自然得像是行云流水，比如从直流电机基本原理过渡到性能测试，其间的衔接点处理得非常平滑，让人能够保持持续的阅读兴趣，而不是在枯燥的知识点中迷失方向。更重要的是，它知道何时需要“慢下来”深入讲解，何时需要“快起来”进行总结回顾。这种张弛有度的节奏感，让复杂的电机学内容变得易于消化吸收，避免了信息过载带来的学习挫败感。这种对读者心智模型的尊重，是很多理工科参考书所欠缺的宝贵品质。