电机瞬态分析

主要特点：大量增加电机分析的种类和仿真实例，仿真分析中分析了电机的起动过程、制动过程，调速过程和故障运行过程，仿真分析的内容几乎涉及到了电机瞬变运行过程的各个方面。电机数学模型与和仿真实例全面结合，在仿真实例中，给出与电机数学模型相对应的MATLAB仿真模型或仿真程序。 

内容提要：本书从电机数学模型、Matlab/Simulink仿真模型和仿真实例三个层面进行阐述，理论联系实际。在介绍电机数学模型的基础上建立仿真模型，然后通过仿真着重分析了电机的起动过程、制动过程，调速过程和故障运行过程，仿真分析的内容几乎涉及到了电机瞬变运行过程的各个方面。主要特点：大量增加电机分析的种类和仿真实例，仿真分析中分析了电机的起动过程、制动过程，调速过程和故障运行过程，仿真分析的内容几乎涉及到了电机瞬变运行过程的各个方面。电机数学模型与和仿真实例全面结合，在仿真实例中，给出与电机数学模型相对应的MATLAB仿真模型或仿真程序。 

曾进辉，男，博士，副教授，汉族，1981年9月出生于湖南省蓝山县，现任湖南工业大学电气与信息工程学院副院长、硕士生导师。长期从事电力电子变换与电能质量控制，包括交直流混合配电网关键技术、牵引供电系统电能质量控制、新能源并网控制与优化等等方面的教学与研究工作。在国内外权威学术期刊发生论文10余篇、申请专利10余项，授权实用新型专利4项。主持和参与国家自然科学基金青年项目、湖南省自然科学基金等国家级和省部级课题10余项。

第1章 电机瞬态分析基础 7
1.1电机分析方法概述 7
1.2空间矢量 17
1.3 坐标变换 22
1.4 机电能量转换原理 41
1.5 电机的电感参数 52
1.6 电机的电磁转矩和转子运动方程 60
第2章 直流电机建模与瞬态分析 83
2.1直流电机的物理模型 83
2.2直流电机的数学模型 86
2.3 直流电机分析实例 94
第3章 变压器瞬变过程分析的建模和仿真 105
3.1 变压器的数学模型 105
3.2 变压器的仿真模型 113
3.3实例仿真 124
第4章 感应电机建模与瞬态分析 144
4.1三相感应电机的数学模型 144
4.2 单相感应电机的数学模型 195
4.3多相感应电机的数学模型 199
4.4三相直线感应电动机的分析* 215
4.5 双定子三相感应电动机分析* 220
4.6 笼型转子无刷双馈电机的数学模型* 224
4.7分析实例 230
第5章 同步电机建模与瞬态分析 313
5.1三相同步电机分析 313
5.2三相同步磁阻电机分析 338
5.3 六相同目 录

电机分析是开展电机研究和设计的基础，主要包括稳态性能和瞬态性能的分析。由于传统习惯，电机学方面的著作中主要介绍的是电机稳态性能的分析或计算。而电机的瞬态过程是电机运行状态的变化过程，当与电机相关联的任一参量发生变化时均可引起电机的瞬态过程，如电机在正常运行工况下的启动和切除、负载突然变化、控制系统的动作或事故状态下的突然短路故障等。因此，电机瞬态是从一种稳态运行到另一种稳态运行的过渡过程，电机瞬态分析方法实质上是电机的一般分析方法，而稳态分析则是它的一个特例。由此可见，电机的瞬态分析有助于掌握其动态性能，从而在设计和制造过程中提升电机及其系统的运行性能和可靠性。本书就是为了满足这一需要而撰写的。
本书在撰写时，作者假定读者已经掌握电机学的一般基础知识，因此在分析瞬态特性时，尽量以电机学的理论为依据。全书内容分成五章，介绍了关于电机瞬态分析方法的基础原理，给出了不同类型电机瞬态分析的实例。
第一章主要阐述电机瞬态分析的基础，包括瞬态分析的特点、类型、方法和一般步骤，并分析了机电能量转换的原理和数学方程。第二章分析直流电机的物理模型和数学模型，给出了直流电机瞬态过程分析实例。第三章阐述变压器的瞬变过程和建模方法，给出了不同类型变压器瞬态过程分析实例。第四章分析感应电机的瞬变过程和建模方法，给出了单相、多相感应电机、直线感应电机、双定子感应电机、双馈感应电机等不同类型感应电机的瞬态过程分析实例。第五章介绍了同步电机的数学模型和仿真模型，包括三相同步磁阻电机、六相同步电机和永磁同步电机等，给出了不同类型同步电机的瞬态过程分析实例。
本书是一本关于电机瞬态分析的科研参考书，不仅对各种不同类型的电机进行了详细的理论和建模分析，同时还提供了大量的瞬态过程分析实例，可供从事电机设计、电机控制及相关领域的工程技术人员在研究、设计和应用电机时参考，也可作为高等院校电气工程相关专业的本科生、研究生学习的参考书。
由于作者水平有限，书中难免有不妥和错漏之处，真诚希望使用本书的广大读者批评指正。

曾进辉 
2019年5月