电机学教材的痛点

电机学与物理或者电路理论的逻辑接洽在国内的电机学教材中都是模糊不清的，可以说电机学进行了另起炉灶的重整，而不是知识的自然延申，在电机学里造了很多概念，而这些概念跟之前的纯理论的沟通，介绍的特别模糊。偶然看了一本A.E.Fitzgerald的第六版《电机学》也存在问题，但里面的这句话交代清楚了，在2.4，变压器电抗及等效电路中，出现了这句话，有两种方法可以考虑实际变压器与理想变压器的差别：(1)基与物理推理的等效电路法；(2)基与经典磁耦合电路理论的数学法。

尤其是变压器国内教材写的什么折合算法，不明就里，这难道不就是电路中的等效电阻吗，变压器进行了阻抗变换。众多教材都突然引进了一个折合算法，奇怪不奇怪。

贴一段知乎用户的评论，我觉得非常中肯贴切。

 

电机学难学不是这门课的原因，而是电机学这本书，国内写的大多都是垃圾。如果抛开里面的绕线，数学等等东西，只列基本模型的话，基本上没有什么难度，高中物理知识就能了解个大概，比如说直流电机，完全就是高中的时候我们学过的。至于变压器，同步机，异步机，也只是涉及到了磁路的知识，不需要把工程电磁场完全搞懂也能理解。

如果想学懂电机学，推荐P.C.Sen的教材，目前找不到影印版，原版售价大约200刀。

这本书我看过两遍，汤耘缪和熊永前的也都看过，就以上经验，我简单说一下我对核心内容的理解

1.直流电机：高中知识，上下两磁极恒定，中间通直流电，F=IBL, 转起来，因为转过180度后受力要变，所以加电刷（不知是谁的灵光一现，很赞）换电流的方向，这样就可以一直转。

2.变压器：也是高中知识，楞次定律，一侧带交流电，在铁芯中感应磁通，二次侧接负载，变化磁通产生变化电动势，驱动负载。

3.交流电机：异步机和同步机的共同特点是三相交流绕组可以在空间形成一个旋转磁动势场，那个旋转速度跟电流频率有关系，根据推导出来的公式可以知道同步速度。

4.异步机：定子转子转速不一致，原理：定子通三相交流电，转子（可以理解成直流电机那个转子线圈）不通电；定子产生的三相交流电产生旋转磁动势，这个磁动势切割转子线圈，得到E=BLV,转子产生感应电势，这个电动势产生感应电流，然后就又F=IBL，就开始转了。定子磁动势旋转速度跟转子肯定不能一样，如果一样磁感线就没法切割线圈了，所以这叫异步机。

5.同步机：定子跟异步机一样，他俩最重要的区别是：同步机转子上是通有直流电的，为了方便理解，就把同步机转子看成是永磁体。原理：先把定子侧开路，同步机转子开始转，这样切割定子的线圈一定可以在定子线圈感应出电动势，1.如果定子线圈外面加了负载，那么这个感应出来的电动势就可以直接对负载供电了。2.如果外面连的三相交流电，那么这个三相交流电也会在空间产生旋转磁动势，如果我们让永磁转子的旋转速度与这个旋转磁动势保持一致，那他们在空间的相对位置就是静止的，那我们把着玩意儿当变压器理解就行了，电能就直接从转子传送到定子了。

6.步进马达：这个是国内课本上没有讲到的，我就不阐述了，有兴趣大家再讨论。

国内电机学教材比较：
　　国内电机学教材全部源自苏联，内容都差不多，关键在于阐述方法，如何让初学者弄懂。
　　 许实章、汤蕴缪都是50年代在哈工大学习苏联的，所以他们编的教材体系、内容基本相同。
　　1、汤蕴缪编《电机学》其实不适合做入门教材，一上来就是公式，太抽象，最基础东西没说明，比如为何大型发电机多采用旋转磁极、固定电枢绕组。现在出了第五版，其实挂名而已。各版基本没大变化。虽然页数多，但习题和电磁计算等对入门者无用的附录太多。实际讲原理的并不多。
　　2、华中科技大学辜承林、陈乔夫的书就是延续许实章的。书插图质量较差，定子齿都画不工整，许实章书原来什么样，新书也是什么样。
　　3、东南大学吴大榕、周鹗、胡虔生编的教材是一个系列，但周鹗50年代留学苏联，基本也是苏联体系。电力系统内容多点。
　　4、清华大学孙旭东、朱东起、李发海都源自章名涛，章的书也是源自苏联。
　　5、王秀和：新书内容取各家之长，插图精细，还有许多新内容，如超声波电机。应是现在市面较好的大学教材。虽然山东大学不算顶级，但这教材用心。
　　7、牛维扬、叶水音：大专教材，内容精简，但重点突出，图例优美，讲得通俗。作为入门能掌握全书已经很不容易，比如发电机三相短路，只有这2本讲最清晰。其中牛维扬更好，叶水音书图差很多。
　　8、西安交大阎治安的书与许实章几乎相同，没有任何特色。
　　9、赵君有《电机及拖动基础》阐述非常通俗易懂，但图质量差点。顾绳谷书没什么突出优点。
　　10、美国查普曼：看着有点不习惯，内容比较浅，但最基础内容讲更多。尤其相片清晰，还有最早变压器、爱迪生等相片，很有历史感。 乌尔姆的第六版差不多，重点讲基础概念。
　　11、苏联谢尔盖耶夫：不管基础概念和深度都有，插图极其精美。很值得下载看看。