电机原理及驱动分析 第三版
作者：（美）克劳斯 等著，满永奎，边春元 译
出版时间：2015年版
内容简介
IEEE编辑委员会组织了多个丛书系列，其中电力工程系列图书已经出版了61种，本书是其中之一。自从1994年第1版出版以来，《电机原理及驱动分析》受到了该领域广大学者的普遍好评。本书是2013年出版的第3版，它的内容*限度地综合了当前*的研究与发展成果，成为当前最知名的有关电机控制技术的参考图书之一。
本书的作者都是电机与电机控制领域的资深专家，详细情况可以参考本书封底的作者简介。
本书可以作为普通高等学校电气工程专业和自动化专业本科生及研究生的专业基础课程教材，也可以作为从事电气工程及自动化行业科研工作的广大科研技术人员的参考用书。
目 录
第1章机电能量转换理论1
1.1引言1
1.2磁耦合电路1
线性磁路系统2
非线性磁路系统5
1.3机电能量转换8
能量关系8
耦合场中的能量11
能量转换的图形解释15
电磁力和静电力17
机电系统的稳态和动态特性19
1.4基本的交流电机24
参考文献31
习题31第2章交流电机的分布绕组38
2.1引言38
2.2分布绕组描述38
分布绕组的离散描述方法40
分布绕组的连续描述方法41
导体分布的对称条件41
分布绕组离散描述和连续描述之间的转换42
端部导体42
一般的绕组设计43
2.3绕组函数45
2.4气隙磁动势48
2.5旋转MMF50
2.6磁链和电感51
2.7电阻53
2.8分布绕组的电压和磁链方程54
定子电压方程54
同步电机54
异步电机56
参考文献58
习题58第3章参考坐标系理论60
3.1引言60
3.2背景60
3.3变换方程: 变量的变换61
3.4静态电路变量向任意参考坐标系的变换62
阻性元件62
感性元件63
容性元件65
3.5通常使用的参考坐标系67
3.6对称系统的变换68
3.7对称稳态相量关系68
3.8对称稳态电压方程70
3.9从几个参考坐标系观察的变量72
3.10参考坐标系之间的变换76
3.11特殊变换77
3.12空间向量表示78
参考文献80
习题80第4章永磁交流电机85
4.1引言85
4.2电机的电压和转矩方程85
4.3在转子参考坐标系的电压和转矩方程式88
4.4稳态运行分析89
4.5无刷直流电机90
4.6永磁电机的电压相移96
4.7定子电流的控制98
参考文献99
习题99第5章同步电机101
5.1引言101
5.2以电机变量表示的电压方程101
5.3以电机变量表示的电磁转矩方程式105
5.4任意旋转坐标系中的定子电压方程式106
5.5转子坐标系中的电压方程式107
5.6变量替换后的电磁转矩方程111
5.7转子角度位置112
5.8标幺值113
5.9稳态运行分析114
5.10定子电流流出电机为正: 同步发电机运行121
输入转矩突变时的动态特性125
电机端部三相故障时的动态运行特性129
近似的暂态转矩转子角度特性132
在输入转矩突变时的实际的和近似的暂态转矩角度特性比较:
初次摆动暂态稳定性极限值134
端部发生三相短路故障时，实际的和近似的暂态转矩角度特性比较:
临界恢复时间136
等面积准则139
5.11计算机仿真145
在转子参考坐标系中进行仿真145
在任意参考坐标系中定子电压方程仿真147
饱和情况的仿真148
对称条件下的仿真151
定子不对称状态时的仿真151
参考文献152
习题152第6章异步电机156
6.1引言156
6.2用电机变量表示电压方程156
6.3用电机变量表示转矩方程159
6.4转子电路的变换公式160
6.5用任意参考坐标系变量表示电压方程162
6.6用任意参考坐标系中的变量表示转矩方程166
6.7常用的参考坐标系168
6.8标幺制168
6.9稳态运行的分析170
6.10自由（空载）加速特性175
6.11从不同参考坐标系下观察自由加速特性181
6.12负载转矩突变时的动态性能187
6.13电机端子出现三相短路时的动态性能189
6.14在任意参考坐标系进行计算机仿真190
参考文献193
习题193第7章在时域表示的电机方程式197
7.1引言197
7.2派克方程式的微分算子形式197
7.3同步电机四个转子绕组的运算阻抗和G(p)198
7.4标准同步电机阻抗200
7.5同步电机标准时间常数202
7.6同步电机时间常数的推导202
7.7从短路特性求取参数205
7.8从频率响应特性求取参数210
参考文献214
习题215第8章电机方程的其他表示形式217
8.1简介217
8.2非线性化的电机模型218
异步电机218
同步电机218
8.3电机方程的线性化219
异步电机220
同步电机221
8.4小信号稳定性分析:特征值224
8.5典型的异步电机的特征值224
8.6典型的同步电机的特征值227
8.7忽略电气瞬变的定子电压方程227
异步电机229
同步电机230
8.8忽略定子电气瞬变情况下，异步电机运行特性的预测231
自由加速特性分析231
负载转矩的变化232
电机端子三相短路故障233
8.9忽略定子电气暂态，预测同步电机运行特性234
输入转矩的变化234
电机端子三相短路故障234
8.10电压源模型236
8.11降阶的电压源模型242
参考文献243
习题244第9章不平衡条件运行及单相感应电机245
9.1引言245
9.2对称分量理论245
9.3感应电机对称分量分析246
9.4感应电机的定子不平衡条件: 参考坐标系分析247
参考坐标系中的不平衡系统变量247
相量关系249
9.5感应电机典型定子不平衡条件252
输入电压不平衡252
定子阻抗不平衡253
定子一相开路254
9.6感应电机的转子不平衡条件255
任意参考坐标系内不平衡系统变量256
相量关系257
9.7转子电阻不平衡258
9.8单相感应电机261
任意参考坐标系内的电压方程262
任意参考坐标系内不平衡的电机变量263
相量关系264
不平衡定子阻抗264
定子相开路265
单相感应电机的运行特性266
9.9同步电机的异步运行以及不平衡条件运行268
电机启动269
极滑270
相线中线短路272
相线相线短路272
相线相线中线短路273
参考文献274
习题274第10章直流电机及驱动276
10.1引言276
10.2直流电机基础276
10.3电压和转矩方程式281
10.4基本的直流电机种类282
他励直流电机282
并励直流电机283
串励直流电机284
复励直流电机286
10.5时域框图和状态方程288
并励直流电机289
永磁直流电机290
10.6直流驱动系统的固态变流器291
单相交/直整流器291
三相交/直变换器293
直/直斩波器293
10.7一象限直/直变流器驱动294
一象限直/直斩波器294
连续电流运行295
不连续电流运行298
平均值分析300
运行特性303
10.8两象限直/直变流器驱动307
10.9四象限直/直变流器驱动309
10.10具有电压控制型直/直变流器的电机控制311
速度控制: 电压控制型直/直变流器311
速度控制: 带电压前馈控制的电压控制直/直变流器312
10.11电流控制型直/直变流器的电机控制313
电流控制四象限直/直变流器313
速度控制: 流控型直/直变流器316
参考文献317
习题317第11章半控桥式转换器319
11.1引言319
11.2单相负载换相转换器319
没有换相电感或触发延迟的运行情况319
有换相电感无触发延迟时的运行情况321
没有换相电感而有触发延迟时的运行情况321
有换相电感和有触发延迟时的运行情况322
运行模式324
11.3三相负载换相转换器327
工作模式328
分析和平均值模型330
11.4结论与扩展336
参考文献337
习题337第12章三相全控桥式逆变器338
12.1简介338
12.2三相桥式逆变器338
12.3六拍运行342
12.4六拍调制347
12.5正弦三角波调制方法350
12.6扩展的正弦三角波调制354
12.7空间矢量调制355
12.8滞环调制358
12.9误差调制360
12.10开环电压和电流调节361
12.11闭环电压和电流调节362
参考文献365
习题366第13章异步电机的控制368
13.1引言368
13.2压频比控制368
13.3恒滑差频率的电流控制方式373
13.4磁场定向控制378
13.5直接磁场定向控制381
13.6具有鲁棒性的直接转矩控制系统382
13.7间接转子磁场定向控制385
13.8直接转矩控制388
13.9滑差的能量回馈控制391
13.10结论393
参考文献394
习题394第14章永磁交流电机的驱动396
14.1引言396
14.2电压源型逆变器驱动系统396
14.3电压源型逆变器等效的理想化电源397
14.4电压源型逆变驱动系统的平均值分析403
14.5电压源型逆变驱动系统的稳态性能406
14.6电压源型逆变驱动系统的暂态和动态性能408
14.7案例研究: 基于电压源逆变器的速度控制系统412
14.8电流调节型逆变器驱动系统415
14.9电流调节型逆变驱动系统的电压限制418
14.10电流指令的合成419
14.11电流调节型逆变驱动系统的平均值模型422
14.12案例研究: 基于电流调节型逆变器的速度控制系统423
参考文献425
习题425第15章电机设计介绍427
15.1引言427
15.2电机的结构428
15.3定子绕组432
15.4材料参数434
15.5定子电流和控制原理435
15.6径向磁场分析436
定子磁动势437
径向磁场变化437
气隙磁动势降落438
永磁体磁动势438
径向磁通密度的求解439
15.7集总参数439
15.8铁磁材料中磁场分析440
15.9设计问题的规划444
空间设计444
设计指标444
设计约束445
设计适用度446
15.10实例447
15.11扩展452
参考文献453
习题453附录A三角关系、常量、转换因子和缩写455
A.1基本的三角关系455
A.2三相三角关系455
A.3常量和转换因子456
A.4缩写456附录B卡特系数457附录C漏感459参考文献462
