平面電機(jī)設(shè)計(jì)與控制

本書主要論述電機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論及具體的設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)方法。全書共分六章，分別為電機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論、異步電機(jī)設(shè)計(jì)、同步電機(jī)設(shè)計(jì)、直流電機(jī)設(shè)計(jì)、變壓器設(shè)計(jì)和特種電機(jī)設(shè)計(jì)。

第1章用較少的篇幅簡要地論述了電機(jī)的主要參數(shù)之間的關(guān)系、磁路計(jì)算、參數(shù)計(jì)算、損耗與效率計(jì)算等電機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，為后述的各種電機(jī)的具體設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在隨后的各章中，則分別論述了各種電機(jī)的具體設(shè)計(jì)方法，其中不僅給出了完整的設(shè)計(jì)程序，還附有實(shí)際的算例予以示范。

本書編排獨(dú)特、構(gòu)思新穎、基礎(chǔ)理論論述精煉、設(shè)計(jì)程序豐富、實(shí)際算例翔實(shí)。

本書為"電機(jī)與電器"專業(yè)方向所開設(shè)的(屬"電氣工程及其自動(dòng)化"專業(yè))"電機(jī)設(shè)計(jì)"課程的教材，也可作為其他相近專業(yè)的參考書，還可供有關(guān)技術(shù)人員選用。

電機(jī)設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)電機(jī)與電器專業(yè)方向的一門重要的專業(yè)課。但已往的電機(jī)設(shè)計(jì)教材,更多的是側(cè)重于對(duì)設(shè)計(jì)理論的論述。

應(yīng)該承認(rèn)，電機(jī)設(shè)計(jì)理論的學(xué)習(xí)是重要的,其對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)踐有著理論指導(dǎo)上的重要意義，是推導(dǎo)電機(jī)設(shè)計(jì)中各種參數(shù)和物理量計(jì)算公式的理論基礎(chǔ)。

然而,電機(jī)的工作原理原本是建立在電磁場理論基礎(chǔ)之上的,由于其結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性,使得電機(jī)內(nèi)電磁場的邊界條件非常復(fù)雜,致使在進(jìn)行其理論分析時(shí),往往不得不作大量的近似和假設(shè)。這樣一來,根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)理論所得的分析計(jì)算結(jié)果,往往是近似的、象征性的、很不準(zhǔn)確的。

因而,在電機(jī)設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐中,人們以設(shè)計(jì)理論分析為出發(fā)點(diǎn)，運(yùn)用了大量經(jīng)驗(yàn)的、近似的、簡化的、類比的和旁推的方法,得出了各種在電機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐中行之有效的計(jì)算辦法,進(jìn)而形成了一整套程式化的計(jì)算公式,這也就是人們通常說的電機(jī)設(shè)計(jì)程序。所以，人們的電機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)踐，實(shí)際上就是憑著設(shè)計(jì)上的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，跟隨著電機(jī)設(shè)計(jì)程序中的一系列有序的計(jì)算公式，進(jìn)行著一連串的初等數(shù)學(xué)的運(yùn)算。

由此可見，電機(jī)設(shè)計(jì)這門課程實(shí)際上是一門實(shí)踐性、操作性很強(qiáng)的課程。如若在電機(jī)設(shè)計(jì)的大學(xué)教學(xué)中仍然沿襲以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法,電機(jī)設(shè)計(jì)課程的課堂上講授的還是大量的設(shè)計(jì)理論,教材中還是充斥著大量的理論分析內(nèi)容,而學(xué)生們對(duì)那些實(shí)用的電機(jī)設(shè)計(jì)程序卻一無所知(傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計(jì)教材確實(shí)對(duì)此只字未提)，顯然既不符合教學(xué)改革的方向，也不能滿足工程實(shí)際需要。

什么樣的電機(jī)設(shè)計(jì)教材,既能滿足設(shè)計(jì)理論分析上的需要,又具很強(qiáng)的實(shí)踐性和操作性呢?這是筆者一直在思考和探索的問題。本書正是出自上述考慮，為推出一本嶄新的電機(jī)設(shè)計(jì)教材所做的一點(diǎn)大膽嘗試。

首先, 筆者將電機(jī)設(shè)計(jì)的基本理論大刀闊斧地刪繁就簡, 將其濃縮成為本書中的第1章--電機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論,而在傳統(tǒng)的教材中,這幾乎是該書的全部講述內(nèi)容。

其次, 書中匯集了全部的四大類電機(jī)，以及各種類型的特種電機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容, 每大類電機(jī)自成一章。每一章開宗明義的是該類電機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn), 然后推出這種電機(jī)的設(shè)計(jì)程序,最后是運(yùn)用該程序, 對(duì)某一規(guī)格的電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的算例。書中的各類電機(jī)設(shè)計(jì)程序多達(dá)幾十種,堪稱電機(jī)設(shè)計(jì)程序之大全。這樣做的結(jié)果既大大削減了電機(jī)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)負(fù)擔(dān),又提高了學(xué)生電機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)際能力。

再次,本書除了加入大量各類電機(jī)的設(shè)計(jì)程序和具體算例外,還在書后附有大量用于電機(jī)設(shè)計(jì)的各類曲線和圖表等資料,因此本書又可堪稱電機(jī)設(shè)計(jì)資料之大全, 這樣便大大提高了本書的實(shí)用價(jià)值。

正因?yàn)槿绱?本書既可以作為電機(jī)專業(yè)的大學(xué)教材,也是相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員一本不可多得的參考和工具書。

本書由南昌大學(xué)戴文進(jìn)教授和楊莉副教授負(fù)責(zé)全書的總體構(gòu)思和后期的統(tǒng)稿工作。戴文進(jìn)教授撰寫了第2章和附錄A，楊莉副教授撰寫了第1章的1.1節(jié)和第5章。此外，南昌大學(xué)張景明、肖倩華、陳瑛和徐龍權(quán)副教授參加了本書的編著工作。具體撰寫內(nèi)容如下: 張景明副教授撰寫了第1章的1.3節(jié)和第3章，肖倩華副教授撰寫了第1章的1.2節(jié)和第4章，陳瑛老師撰寫了第1章的1.4節(jié)和第6章，徐龍權(quán)副教授撰寫了附錄B~F。此外，戴文進(jìn)教授的在校研究生林卿生、楊華、王寶福、謝友慧、王凱、陳向杰、趙杰、劉海靜、鄧志輝和王少夫同學(xué)在本書的資料收集、文字錄入、圖表和曲線的繪制及掃描等方面做了大量工作，在此一并致謝。

本書所有作者雖都長期工作在電機(jī)設(shè)計(jì)的教學(xué)第一線，且對(duì)該門課程的教學(xué)改革有一定體會(huì)，但畢竟水平有限，加之本書在結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)容取舍上均作了較大改革，故書中謬誤之處在所難免，敬請(qǐng)讀者不吝指正。

編著者2013年5月于南昌大學(xué)