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绪论 1

第一章 恒定磁场的基本理论 3

1-1 恒定磁场的基本方程 3

1-2 标量磁位和向量磁位 5

1-3 恒定磁场的边界条件 9

1-4 恒定磁场问题的解法 11

1-5 直流电感 12

1-6 小结 13

第二章 无界空间中的恒定磁场 14

2-1 长直线电流所产生的磁场 14

2-2 长直圆形截面载流导体的磁场 16

2-3 两根载有反向电流的长、直圆形导体的磁场 19

2-4 无限多个等距排列的线电流的磁场 20

2-5 长直矩形截面载流导体的磁场 22

2-6 向量磁位积分解的差分近似 24

2-7 圆环电流的磁场 26

2-8 螺管线圈的磁场 28

第三章 具有铁磁边界时恒定磁场的解法（Ⅰ）——镜象法 30

3-1 镜象法原理 30

3-2 边界面为一铁磁平面时线电流的镜象 31

3-3 边界面为两个铁磁平面时线电流的镜象 34

3-4 边界面为多个垂直交接的铁磁平面时线电流的镜象 40

3-5 边界面为铁磁平面时载流回路的镜象 41

3-6 边界为铁磁的圆柱面时线电流的镜象 43

3-7 小结 46

第四章 具有铁磁边界时恒定磁场的解法（Ⅱ）——直接求解拉氏方程和泊松方程 48

4-1 用分离变量法求解拉普拉斯方程 48

4-2 为获得正弦分布的主极磁场时凸极同步电机的极靴外形 50

4-3 正弦电枢磁势所产生的气隙磁场 54

4-4 气隙磁场正弦分布时电枢铁心内的空载磁场 59

4-5 线电流的影响 62

4-6 载流导体在电机气隙中产生的磁场 64

4-7 具有铁磁边界时泊松方程的解法 71

4-8 圆形槽内的磁场分布 72

4-9 变压器原、副绕组间的漏磁场 75

4-10 矩形开口槽内的漏磁场 79

4-11 用双重富氏级数法解泊松方程 82

4-12 小结 86

第五章 用保角变换法解二维恒定无旋磁场 88

5-1 共轭函数和保角变换 88

5-2 许瓦兹-克利斯多非尔变换 92

5-3 主极磁场的边缘效应 97

5-4 线电流在平行铁磁平面间所产生的磁场 99

5-5 凸极电机主极的极间漏磁 101

5-6 电枢开槽时的气隙系数 104

5-7 电枢开有一系列齿、槽时的气隙磁场 109

5-8 电枢槽深为有限时气隙和槽内的磁场分布 115

5-9 转子偏心时的气隙磁场 117

5-10 小结 121

第六章 恒定磁场的图解法 123

6-1 恒定磁场的图解法 123

6-2 作磁场图的具体步骤 126

6-3 电枢开槽对气隙磁场的影响 127

6-4 凸极同步电机主极磁场的波形系数 128

6-5 直流电机的换向区磁场 129

6-6 凸极同步电机电枢磁场的波形系数 130

6-7 凸极同步电机的极间漏磁场 131

第七章 恒定磁场的数值解法 134

7-1 有限差分法 134

7-2 拉普拉斯方程的差分离散 137

7-3 电枢开槽时气隙磁场的数值解法 141

7-4 基于变分原理的泊松方程差分离散 143

7-5 槽内载流导体所生磁场的数值计算 150

7-6 用积分法对准泊松方程差分离散 153

7-7 负载时直流电机内的非线性磁场 157

7-8 有限单元法 164

7-9 用有限单元法解泊松方程的边值问题 167

7-10 用有限单元法计算槽内载流导体所产生的磁场 173

7-11 线性代数方程组的迭代解法 174

7-12 线性代数方程组的直接解法 182

7-13 小结 188

第八章 时变电磁场的基本理论 191

8-1 静止媒介质中的麦克斯韦方程 191

8-2 涡流方程和波动方程 193

8-3 时变电磁场中的电磁位 195

8-4 时变电磁场的边界条件 197

8-5 电磁场的能量及其转化 198

第九章 正弦电磁场 202

9-1 半无限大导体内的正弦电磁场 202

9-2 双层导体内的电磁场 205

9-3 薄长金属片中的电磁场 207

9-4 叠片铁心的片间涡流 212

9-5 圆柱导体中的电流集肤效应 217

9-6 矩形开口槽内导体的电流集肤效应 221

9-7 槽内空心导体中的电流集肤效应 226

9-8 矩形-梯形组合槽内导体的电流集肤效应 229

9-9 圆形半闭口槽内电流的集肤效应 232

9-10 用叠加法计算涡流损耗 234

9-11 饱和的影响 238

第十章 电磁场的暂态 244

10-1 薄长钢片中恒定磁场的建立和衰减 244

10-2 矩形实心铁心中恒定磁场的建立和衰减 248

10-3 圆柱铁心内磁场的建立和衰减 251

第十一章 电磁力 255

11-1 载流导体和铁磁物质在磁场中受到的电磁力 255

11-2 槽内载流导体所受到的径向电磁力 256

11-3 定、转子线圈间的切向电磁力 258

11-4 电枢齿壁上所受切向电磁力的分析 260

11-5 磁场的张力张量 261

11-6 开槽以后作用在电枢上的切向电磁力 266

11-7 用虚位移和能量守恒法求机-电耦合系统中的电磁力 270

11-8 交流电机的电磁转矩 273

11-9 小结 276

第十二章 汽轮发电机的端部磁场 278

12-1 计算端部磁场的一些典型方法 278

12-2 端部磁场计算中的边界条件 279

12-3 定、转子绕组端部电流的表达式 281

12-4 定子端部压板磁场的简化计算方法 288

12-5 计算端区磁场的分离变量法 293

12-6 位函数法 306

12-7 用位函数法解汽轮发电机的端区磁场 311

12-8 机座壁和转轴对端区磁场的影响 320

附录一 梯度、散度、旋度和拉普拉斯算符在正交曲线坐标系中的表达式 324

附录二 标量磁位和向量磁位解答的唯一性 332

附录三 椭圆积分和雅可比椭圆函数 336

附录四 矩阵 345

附录五 几个常用程序 354