高等學校教學參考書：電機學學習指導與習題解答 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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方瑞明 著

圖書標籤:

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040294996

商品編碼：29395565860

包裝：平裝

齣版時間：2010-07-01

基本信息

書名：高等學校教學參考書：電機學學習指導與習題解答

定價：17.80元

作者：方瑞明

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-07-01

ISBN：9787040294996

字數：

頁碼：169

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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全書包括緒論、變壓器、交流電機的基本理論、異步電機、同步電機、直流電機、其他電機簡介和MATLAB在電機分析計算中的應用八個部分。書中對教材各章的基本知識點及其內在聯係進行瞭總結，對重點和難點內容進行瞭深人解析，對教材中大部分思考題、習題給齣瞭詳細解答，並補充瞭其他版本《電機學》中一些有代錶性的習題。附錄中還收錄瞭5套電機學綜閤自測題及參考答案。《電機學學習指導與習題解答》的目的是幫助讀者深入理解電機學基本概念、基本理論、基本分析方法，提高解題能力和應用電機理論解決實際問題的能力。全書講述清晰，重點突齣，深入淺齣，富於啓發，便於讀者自學。n
《電機學學習指導與習題解答》適閤作為普通高等學校電氣工程及其自動化專業以及其他相關專業的補充教材、教學參考書或自學輔導教材，也可供有關專業學生在復習和考研時使用。

目錄

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章 緒論
1.1 基本知識點
1.2 重點和難點
1.3 典型題解與習題答案
1.4 補充習題與解答

第二章 變壓器
2.1 基本知識點
2.2 重點和難點
2.3 典型題解與習題答案
2.4 補充習題與解答

第三章 交流電機的基本理論
3.1 基本知識點
3.2 重點和難點
3.3 典型題解與習題答案
3.4 補充習題與解答

第四章 異步電機
4.1 基本知識點
4.2 重點和難點
4.3 典型題解與習題答案
4.4 補充習題與解答

第五章 同步電機
5.1 基本知識點
5.2 重點和難點
5.3 典型題解與習題答案
5.4 補充習題與解答

第六章 直流電機
6.1 基本知識點
6.2 重點和難點
6.3 典型題解與習題答案
6.4 補充習題與解答

第七章 其他電機簡介
7.1 基本知識點
7.2 重點和難點
7.3 典型題解與習題答案
7.4 補充習題與解答

第八章 MATLAB在電機分析計算中的應用
8.1 基本知識點
8.2 重點和難點
8.3 典型題解與習題答案
8.4 補充習題與解答
附錄A 電機學綜閤自測題
附錄B 電機學綜閤自測題參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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3-8試述雙層繞組的優點，為什麼現代交流電機大多采用雙層繞組（小型電機除外）？
答：雙層繞組的優點如下：（1）可以選擇有利的節距，並同時采用分布繞組以改善電動勢和磁動勢的波形；（2）所有綫具有相同的尺寸，便於製造；（3）端部形狀排列整齊，有利於散熱和增強機械強度。采用雙層繞組時，可以通過短距節省端部用。更重要的是，可以同時采用分布和短距來改善繞組電動勢和磁動勢的波形。因此，現代交流電機大多采用雙層繞組。
3-9試說明諧波電動勢的産生原因及其削弱方法。
答：在實際電機中，由於磁極磁場（又稱氣隙磁場）並非完全按正弦規律分布，因此，定子繞組內感應的電動勢也不完全是正弦波形，即除瞭正弦波形的基波外，還包含一係列的諧波。
抑製諧波電動勢有以下幾種方法：（1）改善磁極的極靴外形（凸極同步電機）或勵磁繞組的分布範圍（隱極同步電機），使主極磁場的分布接近於正弦波；（2）利用三相對稱繞組的連接來消除綫電動勢中的3次及3的倍數次諧波；（3）采用短距繞組。適當地選擇綫圈的節距，使得某一次諧波的節距因數等於或接近於零，即達到消除或削弱該次諧波的目的；（4）采用分布繞組。從數學分析中可以發現，當電機的每極每相槽數q增加時，基波的分布因數下降不多，但高次諧波的分布因數卻顯著減小。因此，采用分布繞組可以削弱高次諧波電動勢。
3-10為什麼交流發電機的定子繞組一般采用星形聯結？
答：在對稱的三相繞組中，無論采用星形聯結還是三角形聯結，交流發電機輸齣的綫電壓中都不存在3次及3的倍數次諧波，這是三相繞組在電動勢方麵的優點。但當采用三角形聯結時，閉閤迴路中的3次諧波環流會引起附加損耗，使電機效率降低、溫升增加，所以交流發電機的定子繞組一般都采用星形聯結。

序言

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高等學校教學參考書：電機學學習指導與習題解答 前言 電機學作為電氣工程領域的基石學科，是理解和掌握各類電氣設備工作原理、設計製造以及運行維護的關鍵。其內容涵蓋瞭電磁場理論、電能的産生與轉換、電機（包括發電機、電動機和變壓器）的基本原理、結構、性能特性、控製方法以及典型應用等。本套叢書旨在為廣大高等學校電機學課程的學習者提供一套係統、全麵、深入的學習輔導資料，以期幫助讀者更好地理解和掌握電機學的核心概念與方法，提升專業素養與實踐能力。 第一部分：電機學核心概念解析 電機學是一門理論性與實踐性兼備的學科，其學習過程需要循序漸進，從基礎概念齣發，逐步深入。本部分將對電機學中的關鍵概念進行詳細解讀，力求清晰明瞭，易於理解。 電磁場基礎：電磁場是電機學得以成立的根本。我們將從麥剋斯韋方程組齣發，講解電場、磁場的基本性質，包括電勢、磁勢、磁通、磁導率、磁阻等重要參量。同時，重點闡述法拉第電磁感應定律、安培環路定律、洛倫茲力定律等核心規律，並結閤具體實例，解釋這些定律如何在電機中發揮作用，驅動能量的産生與轉換。例如，我們將深入分析磁路的設計與計算，探討磁飽和現象對電機性能的影響，以及如何利用磁場理論來分析電機的漏磁現象。 電能的産生與轉換：電機學核心在於研究電能如何在不同形式之間進行轉換。我們將詳細介紹發電機將機械能轉化為電能的原理，分析其勵磁方式、電樞反應以及電壓調整方法。對於電動機，則重點闡述電能轉化為機械能的過程，區分直流電機和交流電機的工作特點，並深入剖析其轉矩産生機理、調速原理以及製動方法。變壓器作為靜止的電能轉換裝置，其升壓、降壓原理、效率分析以及短路、空載特性等方麵也將得到詳盡的闡述。 電機基本模型與等效電路：為瞭簡化分析和理解，電機學引入瞭各種模型和等效電路。我們將重點介紹發電機、電動機和變壓器的基本等效電路，包括電阻、電感、電抗等參數的物理意義和計算方法。通過對等效電路的分析，讀者可以更直觀地理解電機的損耗、效率、功率因數等性能指標，並為後續的性能分析和計算打下基礎。例如，對於異步電機，我們將詳細講解其等效電路的推導過程，並分析轉子電阻和電抗對電機特性的影響。 電機的電磁轉矩與電磁功率：電磁轉矩是電機運行的核心輸齣，直接決定瞭電機的驅動能力。我們將深入分析不同類型電機（直流電機、同步電機、異步電機）的電磁轉矩産生機理，推導其轉矩方程，並討論影響轉矩的因素，如磁場強度、電流大小、電磁結構等。電磁功率是電磁轉矩與角速度的乘積，我們將分析電磁功率在能量轉換過程中的作用，以及如何通過控製電磁功率來實現電機的調速和負載調節。 電機損耗與效率：任何能量轉換過程都伴隨著損耗，電機也不例外。我們將係統性地分析電機中的各種損耗，包括銅損、鐵損、機械損耗和附加損耗。深入講解損耗的産生機理，並提齣降低損耗的有效途徑，如優化材料、改進設計、改進工藝等。效率是衡量電機性能的重要指標，我們將結閤損耗分析，詳細介紹電機效率的計算方法，並探討影響電機效率的關鍵因素，以及如何通過優化設計和運行來提高電機效率。 電機運行特性麯綫：運行特性麯綫是直觀反映電機性能的重要工具。我們將詳細講解不同類型電機（如直流電機、異步電機）的空載特性、負載特性、調速特性、起動特性等運行特性麯綫的繪製方法和分析要點。通過對這些麯綫的深入理解，讀者可以掌握電機的性能特點，並能根據實際應用需求選擇閤適的電機型號。 第二部分：典型電機模型深入剖析 在掌握瞭電機學的基本概念後，本部分將聚焦於幾種最典型、最常用的電機模型，進行更為深入的分析與探討。 直流電機：作為最早齣現的電機類型，直流電機在許多領域仍有廣泛應用。我們將詳細介紹直流電機的基本結構（定子、轉子、換嚮器）、工作原理（電磁感應與電磁力）、電磁轉矩的産生以及與電樞電流的關係。重點分析直流電機的分類（他勵、並勵、串勵、復勵）、各自的特點和適用場閤。深入探討直流電機的換嚮過程，以及換嚮不良的影響和解決方法。我們將詳細介紹直流電機的調速方法，包括改變電樞電壓、改變勵磁電流和串聯電阻等，並分析其優缺點。 同步電機：同步電機以其恒定的轉速和高功率因數等優點，在大型發電設備、工業驅動等領域占據重要地位。我們將詳細介紹同步電機的結構（定子繞組、轉子勵磁）、工作原理（轉子磁場與定子鏇轉磁場的同步鏇轉）、電磁轉矩的産生。重點分析同步電機的勵磁方式（直流勵磁、永磁勵磁），以及不同勵磁方式對電機性能的影響。深入探討同步電機的運行特性，包括電壓調整、無功功率補償功能，以及其穩定性問題。我們將詳細介紹同步電機的並列運行條件和電網分析。 異步電機（感應電機）：異步電機是工業中最廣泛使用的電機類型，其結構簡單、運行可靠、維護方便。我們將詳細介紹異步電機的結構（定子繞組、轉子結構——鼠籠式、繞綫式）、工作原理（電磁感應、轉子感應磁場與定子鏇轉磁場的轉差）、電磁轉矩的産生。重點分析轉差的概念及其對電機性能的影響，並詳細推導異步電機的電磁轉矩方程。深入探討異步電機的運行特性，包括空載特性、負載特性、起動特性和製動特性，並分析各種因素對這些特性的影響。我們將詳細介紹異步電機的調速方法，包括改變電壓、改變頻率、改變極對數和轉子串電阻（僅繞綫式）等，並分析其適用性。 變壓器：變壓器作為電力係統中不可或缺的組成部分，負責電能電壓的升降。我們將詳細介紹變壓器的基本結構（鐵芯、繞組）、工作原理（電磁感應、漏磁）、理想變壓器和實際變壓器的等效電路。重點分析變壓器的變比、漏磁、短路阻抗、空載參數，以及其效率和功率因數。深入探討變壓器的負載特性，包括電壓變化和效率變化。我們將詳細介紹變壓器的分類（單相、三相、電力變壓器、配電變壓器等），以及它們在不同場景下的應用。 第三部分：電機學進階主題與應用 在對經典電機模型進行深入理解的基礎上，本部分將進一步拓展學習範圍，介紹電機學的一些進階主題以及電機在實際工程中的應用。 電機控製技術：現代電機技術的發展離不開先進的控製策略。我們將介紹直流電機和交流電機（特彆是異步電機和同步電機）的常用控製方法，包括電壓控製、頻率控製、脈衝寬度調製（PWM）控製、矢量控製（FOC）等。重點分析這些控製方法的原理、優缺點以及在不同應用場景下的適用性。我們將介紹伺服係統和步進電機的原理與應用。 電機設計與選型：電機設計是電機學理論知識在實踐中的具體體現。我們將介紹電機設計的基本流程和關鍵考慮因素，包括功率、電壓、效率、功率因數、溫升、噪音等。同時，將指導讀者如何根據具體的負載需求、運行環境和經濟性要求，進行電機的閤理選型。 特種電機：除瞭上述典型電機外，還有許多特種電機在特定領域發揮著關鍵作用。我們將簡要介紹一些常見的特種電機，如無刷直流電機、步進電機、伺服電機、直綫電機、開關磁阻電機等，並闡述它們的工作原理和應用領域。 電機在現代工程中的應用：電機是工業自動化的心髒，廣泛應用於各個領域。我們將結閤實際工程案例，展示電機在電力係統、工業驅動、交通運輸（電動汽車）、航空航天、傢用電器、機器人等領域的應用。通過這些案例，幫助讀者理解電機學理論知識的實際價值和重要性。 電機故障分析與診斷：瞭解電機常見的故障類型、産生原因以及診斷方法，對於保障電機安全可靠運行至關重要。我們將介紹常見的電機故障，如繞組短路、斷路、過載、軸承損壞等，並介紹相應的檢測手段和維修方法。 學習指導 本套叢書的設計理念是“理論與實踐相結閤，理解與應用並重”。在學習過程中，建議讀者： 1. 重視基礎：認真理解並掌握電磁場基礎、電能轉換原理等核心概念。 2. 精讀課本：仔細研讀相關的電機學教材，將本叢書作為重要的補充和參考。 3. 勤於思考：在學習過程中，積極思考，將理論知識與實際工程應用聯係起來。 4. 動手實踐：如果有條件，積極參與電機相關的實驗或模擬操作，加深理解。 5. 反復練習：通過解決習題，檢驗學習效果，鞏固知識，提高解題能力。 6. 查閱資料：對於難以理解的內容，積極查閱相關文獻資料，拓寬學習視野。 結語 電機學是一門既深邃又實用的學科。掌握電機學的知識，不僅是電氣工程專業學生必備的技能，也是理解和駕馭現代科技的關鍵。希望本套叢書能夠成為您在電機學學習道路上的得力助手，引領您探索電機世界的奧秘，為您的學術研究和職業生涯奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性簡直是超乎想象，特彆是對於那些即將踏入實習崗位的學生來說，它簡直就是一本救命稻草。我個人感覺，它最齣彩的地方在於對“工程實際問題”的關注。它沒有局限於教科書上那些理想化的模型，而是引入瞭許多現實工廠中經常遇到的設備參數調整和故障排查的情景模擬。例如，書中關於變壓器並聯運行的章節，不僅講解瞭如何計算負荷分配，還詳細分析瞭在實際電網中，由於綫路阻抗差異導緻的電壓不平衡問題，並提供瞭幾種工程上常用的校正方法。這種“知其然，更知其所以然”的編寫風格，極大地拓寬瞭我的視野，讓我明白瞭理論知識在實際應用中可能遇到的各種“變數”。通過閱讀這些案例，我感覺自己對電機的運行特性有瞭更貼近真實的理解，不再是死記硬背那些公式的符號。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗的流暢性，往往取決於作者的敘事節奏和對知識重心的把握。這本書在這方麵做得相當齣色，體現瞭作者對教學規律的深刻理解。全書的知識點分布非常均衡，沒有齣現某一部分內容堆砌過多、而另一部分又過於單薄的情況。章節之間的過渡自然得像是行雲流水，比如從直流電機基本原理過渡到性能測試，其間的銜接點處理得非常平滑，讓人能夠保持持續的閱讀興趣，而不是在枯燥的知識點中迷失方嚮。更重要的是，它知道何時需要“慢下來”深入講解，何時需要“快起來”進行總結迴顧。這種張弛有度的節奏感，讓復雜的電機學內容變得易於消化吸收，避免瞭信息過載帶來的學習挫敗感。這種對讀者心智模型的尊重，是很多理工科參考書所欠缺的寶貴品質。

評分☆☆☆☆☆

如果讓我用一個詞來形容這本書的價值，那一定是“係統性”。它不僅僅是一本習題集或者一本筆記的集閤，而是一套經過精心設計的、覆蓋瞭整個電機學知識體係的完整學習框架。我發現，很多知識點在不同的章節中都以不同的側重點被提及和呼應，形成瞭一個立體的網絡結構。比如，電磁感應定律在不同章節中被反復用到，但每一次的應用場景和復雜程度都在遞增，這極大地加深瞭我對這一核心概念的理解和記憶。這本書的“係統性”還體現在它的自我修正和完善上——通過大量的變式習題，它引導讀者主動去發現和彌補自己知識體係中的薄弱環節，真正做到瞭“以測促學”。對於一個需要全麵掌握這門學科的學生來說，這本書提供的不是零散的知識點，而是一張清晰的、可執行的學習路綫圖。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我最初對這類“參考書”的期望值並不算高，很多時候它們隻是把課本內容換瞭一種說法，缺乏真正的深度挖掘。然而，這本書的解析部分徹底顛覆瞭我的看法。它不僅僅是簡單地給齣公式和答案，更是在每道例題的解題步驟中，巧妙地融入瞭對背後物理原理的深入剖析。比如，在分析交流電機同步速度的章節，作者不僅計算瞭轉速，還用非常直觀的比喻解釋瞭“電磁轉矩”的産生機製，這種將抽象概念具象化的能力，實在令人佩服。我記得有道關於三相異步電機啓動瞬態過程的難題，我卡瞭好幾天，看瞭書上的解答後，那種茅塞頓開的感覺難以言喻。它沒有使用過於晦澀的數學語言去壓製讀者，而是循循善誘，每一步推理都邏輯嚴密，像是在與一位經驗豐富的導師進行一對一的探討，這種教學相長的感覺，是傳統課堂很難給予的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是一絕，拿到手裏首先就被它沉穩大氣的封麵所吸引。那種厚重的紙質感，配閤著精細的燙金字體，透著一股子嚴謹治學的氣息，讓人一看就知道這不是那種敷衍瞭事的教材。內頁的紙張選擇也相當考究，摸上去光滑細膩，久看也不覺刺眼，長時間埋頭苦讀下來，眼睛的疲勞感明顯減輕瞭許多。而且，書脊的裝訂也十分牢固，即便是頻繁翻閱查找重點，也不用擔心齣現散頁的尷尬情況。排版布局上，作者顯然花瞭不少心思，清晰的章節劃分和閤理的圖錶位置安排，使得整體閱讀體驗非常流暢。特彆是那些復雜的電氣原理圖，印製得極為清晰銳利，即便是初次接觸這些概念的人也能迅速抓住重點。可以說，從拿到書的那一刻起，就感受到瞭一種被尊重的閱讀體驗，這種對細節的執著，無疑是高質量學習資料的基石，讓人對後續的學習內容充滿瞭期待。