本書是作者編著的普通高等教育 “十一五”國家級規(guī)劃教材《電機學》的配套教學用書。內(nèi)容包括緒論、變壓器、交流電機的共同問題、同步電機、異步電機和直流電機六個部分。書中對教材每章的主要知識點及其內(nèi)在聯(lián)系進行了總結(jié),對重點和難點內(nèi)容做了深入解析,并對所有練習題、思考題和習題做了詳細解答。本書以培養(yǎng)和提高學生自主學習能力和分析解決問題能力為基本指導思想,強調(diào)對電機學基本概念、基本理論和基本分析方法的深入理解和熟練掌握。全書講述清晰,重點突出,深入淺出,富于啟發(fā),便于讀者自學。
本書適合用作普通高等學校電氣工程及其自動化專業(yè)以及其他相關專業(yè)的補充教材、教學參考書或自學輔導教材,也可供有關科技人員和報考研究生人員參考。
本書是作者編著的普通高等教育 “十一五”國家級規(guī)劃教材《電機學》(清華大學出版社,2006,北京市高等教育精品教材立項項目和清華大學電氣工程系列教材之一的配套教學用書)。為了便于教學和讀者閱讀,本書各章次序和所用的名詞、符號均與《電機學》教材保持一致。
1. 本書的主要目的和內(nèi)容體系
“電機學”是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課,同時又是一門比較難教難學的課程,初學者往往需要花費相當長的時間才能找到行之有效的學習方法。因此,給學生學習“電機學”提供一些方便和必要的指導,幫助他們更好地理解和掌握電機學的主要內(nèi)容,進而提高學生的自主學習能力和分析解決問題的能力,是很有必要的。這也是編寫本書的主要目的,和我們編寫《電機學》教材的指導思想是一脈相承的。
本書每章的內(nèi)容分為兩部分(共五節(jié)): 第一部分是《電機學》教材中講述的主要知識的總結(jié),包括“知識結(jié)構”、“重點與難點”兩節(jié); 第二部分是教材中所有題目的解答,包括“練習題解答”、“思考題解答”和“習題解答”三節(jié)。
在“知識結(jié)構”中,通過“主要知識點”和“知識關聯(lián)圖”兩個環(huán)節(jié),對一章的主要知識及其內(nèi)在聯(lián)系進行了簡要的歸納,以幫助讀者對所學知識及時進行總結(jié),并形成比較清晰的思路。在“重點與難點”中,對一章中重要的并且難度較大的內(nèi)容及相關分析方法進行了比較深入的解析,其中大都采用了和教材中不同的講述方式,以幫助讀者更為全面、準確、透徹地理解和掌握這些重要知識點,攻克學習中的主要難點。
在題目解答的三節(jié)中,對教材中的全部練習題、思考題和習題都進行了詳細解答。教材中這些題目的設置是以便于學生自主學習為基本出發(fā)點的,這些題目(特別是練習題和思考題)體現(xiàn)了電機學學習中要求勤思多問、注重理解物理概念的特點。因此,在解答中特別強調(diào)了對基本概念、基本理論和基本分析方法的理解、掌握和應用。在一些有代表性的題目的解答之后,還以“提示”的方式,對一些物理概念、解題方法、注意事項或者學生解題時容易出現(xiàn)的錯誤做了進一步的說明,以提醒讀者注意掌握有關的概念、分析思路、計算方法或解題技巧,幫助讀者提高分析解決問題的能力。
2. 對使用本書的建議
在《電機學》教材的“緒論”中,我們對電機學的學習方法提出了一些建議。除此之外,及時進行復習總結(jié)和做一定數(shù)量的題目,也是學好電機學所必需的。
本書對每章的主要知識點進行了歸納。需要指出的是,這一歸納僅起參考作用。我們不想以此來替代或束縛讀者的獨立分析思考過程,恰恰相反,我們希望讀者在其提示和幫助下,在學習中充分發(fā)揮主動性,結(jié)合自己的學習方式和特點,對所學知識做出更好的、更獨到的總結(jié),從而加深對電機學基本理論的理解,并在此過程中培養(yǎng)和提高自主學習能力。
本書對《電機學》教材中的練習題、思考題和習題都進行了解答。其中,練習題體現(xiàn)了對每一節(jié)內(nèi)容學習的基本要求,是應知應會的內(nèi)容,讀者可以將其作為每一節(jié)內(nèi)容的基本測試題; 思考題主要供讀者在對一章內(nèi)容進行復習和總結(jié)時選用; 習題主要是需要通過計算求解的題目,其難度不等,讀者可酌情選做。需要特別強調(diào)的是: 這些習題雖然主要通過計算來完成,但這并不意味著在解題過程中可以輕視基本概念。事實上,本書中的計算類題目也注重考查物理概念,只有掌握好物理概念,才能準確理解題意,做出正確的解答。
和在歸納主要知識點中的想法一樣,我們希望書中的題目解答主要對讀者理解物理概念和掌握分析解決問題的方法起到參考和指導作用。讀者在解題時不應急于翻看書中的解答,而應該先進行獨立思考與分析,在做出自己的解答或者有了解題的基本思路后,再與書中的解答進行比較,找出可能存在的問題,這樣會取得較好的學習效果。
《電機學》教材中題目數(shù)量較多,是為了讓讀者有一定的選擇余地,而不是要讀者一味追求做題數(shù)量。我們建議讀者在做題時要更注重質(zhì)量,即在做一個題目時,應仔細揣摩,盡可能挖掘出和聯(lián)想到所有與之相關的概念、原理、關系和方法,以取得舉一反三、觸類旁通、事半功倍的效果。這樣深入扎實地做一個題目,勝于不求甚解地做多個題目。當然,能夠把精做題目和泛求解答有機地結(jié)合起來,也不失為提高學習效率的好方法。
總之,我們希望讀者在本書的幫助下,能夠深入理解和掌握電機學的基本概念、基本理論和分析方法,并學會運用它們?nèi)ソ鉀Q實際問題,或者受到啟發(fā)而探索出更加簡明快捷的分析思路和解題方法。這樣,我們編寫本書的主要目的和愿望也就實現(xiàn)了。
本書可用作普通高等學校和成人高等學校電氣工程學科相關專業(yè)電機學課程或相關課程的補充教材、教學參考書或自學輔導教材,也可供有關科技人員和報考研究生人員參考。
本書由孫旭東和王善銘編著。孫旭東撰寫了緒論、第1篇、第4篇和第5篇,王善銘撰寫了第2篇和第3篇。由于學識水平有限,本書難免有缺點和錯誤,熱誠地歡迎廣大讀者批評指正和提出寶貴意見。
緒論
第1篇變壓器
第1章變壓器的用途、分類、基本結(jié)構和額定值
第2章變壓器的運行分析
第3章三相變壓器
第4章自耦變壓器、三繞組變壓器和互感器
第2篇交流電機的共同問題
第5章交流電機的繞組和電動勢
第6章交流繞組的磁動勢
第3篇同 步 電 機
第7章同步電機的用途、分類、基本結(jié)構和額定值
第8章同步發(fā)電機的電磁關系和分析方法
第9章同步發(fā)電機的運行特性
第10章同步發(fā)電機的并聯(lián)運行
第11章同步電動機
第12章同步電機的不對稱運行
第4篇異 步 電 機
第13章異步電機的用途、分類、基本結(jié)構和額定值
第14章三相異步電機的運行原理
第15章三相異步電動機的功率、轉(zhuǎn)矩和運行特性
第16章三相異步電動機的起動、調(diào)速和制動
第17章三相異步電機的其他運行方式
第5篇直 流 電 機
第18章直流電機的基本工作原理和結(jié)構
第19章直流電機的運行原理
第20章直流電機的運行特性